《植物遗传育种学》

1、植物遗传育种学自学指导中国农业大学继续教育学院内容体系本课程分为遗传学和园林育种两部分。第一篇遗传学主要介绍：遗传的细胞学基础、细胞分裂、遗传3个基本定律、遗传的分子基础、遗传变异、细胞质遗传、群体遗传、数量遗传等。第二篇园林育种主要介绍：园林育种绪论、育种目标、园林植物种质资源、引种驯化、选择育种、芽变选种、杂交育种、远缘杂交和杂种优势利用、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种、分子育种、良种繁育等。 重点难点第一篇 遗传学第一章重点：细胞有丝分裂与减数分裂过程和遗传学意义难点：配子的形成与受精第二章重点： DNA复制；RNA转录及加工；遗传密码与蛋白质的翻译难点： DNA复制；蛋白质的合成第三

2、章重点：分离定律；独立分配定律难点：孟德尔遗传定律发展第四章重点：连锁与交换难点：交换值测定；基因定位第五章重点：结构变异与数量变异难点：染色体倒位、易位；同源多倍体、异源多倍体遗传效应第六章重点：基因概念；基因突变特点；基因的作用与性状表达难点：基因突变分子机理第七章重点：细胞质遗传概念、特点难点：植物雄性不育遗传第八章重点：群体变异与数量性状的特征；遗传平衡定律与改变基因平衡的因素 难点：遗传力概念；基因频率与基因型频率计算 第二篇 园林植物育种绪论重点：品种的概念与作用难点：无第一章重点：育种的主要目标性状及制定原则难点：无第二章重点：育种资源概念、作用、保存难点：无第三章重点：引种驯化

3、概念、方法、考虑因素、成功标准难点：引种驯化措施第四章重点：概念、方法难点：无第五章重点；芽变概念、特点、选种方法难点：芽变的细胞学和遗传学基础第六章重点：概念、意义、类别、方法难点：杂交育种计划制定第七章重点：远缘杂交概念、特点；远缘杂交不亲和性、不育性及克服方法；杂种优势利用难点：杂种优势的遗传理论第八章重点：辐射诱变射线种类；园林植物辐射诱变处理的主要方法；化学诱变处理的主要方法难点；诱变育种中的辐射剂量单位第九章重点：人工诱导多倍体方法与后代选育难点：多倍体鉴定第十章重点：利用花粉培养获得单倍体植株方法难点：利用花粉培养获得单倍体植株方法第十一章重点：分子育种概念、技术难点：分子育种技

4、术第十二章重点：概念、意义品种退化及防止难点：品种退化 课程串讲重点：遗传理论、育种方法 学习安排 学习内容讲课时长自学时长试验时长备注第一篇 遗传学第一章2第二章2第三章3第四章2第五章1第六章1第七章1第八章2第二篇 园林植物育种绪论1第一章1第二章1第三章1第四章2第五章1第六章2第七章2第八章2第九章1第十章2第十一章2第十二章2课程串讲课程串讲2复习题一一、名词解释：（每词2.5分，共25分）1.联会同源染色体在细胞分裂前期的配对。2.转录以DNA的一条链为模板，按碱基互补的方式将遗传信息写到mRNA上的过程。3.单体比正常的二倍体少了一条染色体的物种。4.狭义遗传力加性效应方差与表

5、现型方差之比。5.无性系凡是由一个个体的枝、芽、鳞茎等营养器官经无性繁殖而形成的所有植株。6.园林植物育种目标就是对所要育成的花卉新品种的要求，也就是在一定的自然、栽培和经济条件下，要求培育的品种应该具有哪些优良的特征特性。7.芽变选种是指从发生优良芽变的植株上选取变异部分的芽或枝条，用无性繁殖的方法使变异性状得到延续和固定，并通过鉴定和比较，选出优系，育出新品种的方法。8.回交由单交得到的杂种Fl，再与其亲本之一的杂交，叫做回交。9.多倍体有三个或三个以上染色体组的植物统称为多倍体。10品种退化是指园林植物品种经几代栽培繁育后，其优良性状表现出逐步减弱，或者有时会表现出某些预料不到的不良性状

6、的情况。 二、填空：（每空1.5分，共15分）1、RNA中文叫_。2、种子萌发过程中细胞分裂的主要类型是_。3、_是生物染色体的基本结构单位。4、植物雄性不育主要有核不育型和_不育型。5、染色体变异、_变异可导致植物性状发生变异。6、_科植物对辐射最敏感、_科植物次之、_科植物对辐射最迟钝。7、辐射后成活率为40%的剂量叫_剂量。8、防止生物学混杂可采取空间隔离和_隔离。答:1.核糖核酸 2.有丝分裂3.核小体4.质核5.基因6.豆、禾本、十字7.临界8.时间 三、简答题：（40分）1、什么是有丝分裂？它在遗传学上有何意义？（10分）2、芽变有何特点？（5分）3、如何进行引种工作？（10分）4

7、、如何为当地培育出更多的园林植物新品种？（10分）5、分子育种的主要内容是什么？（5分） 1.答：有丝分裂是细胞分裂中，染色体准确复制为二，在纺锤丝牵引下准确地均分到两个子细胞中。意义：首先核内每个染色体准确地复制分裂为二，为形成两个子细胞在遗传组成上与母细胞完全一样提供了基础；其次复制的各对染色体有规则而均匀地分配到两个子细胞中，从而使两个子细胞具有与母细胞同样质量和数量的染色体。细胞质中的线粒体、叶绿体等细胞器也进行了复制，但在细胞分裂中则是不均等地分到了子细胞中。 2.答：芽变表现的多样性，芽变的重演性，芽变的稳定性，芽变的局限性和多效性。3.答：首先要确定引种驯化目标，根据目标进行引种

8、材料的收集和筛选工作，引进材料是一定要进行种苗检疫，以防病虫害传播，对材料要登记编号，并进行引种驯化试验。4答：（1）首先要确定明确的育种目标，（2）根据目标收集种质资源，（3）确定拟采用的育种方法，可选种、杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、分子育种多种育种方法同时进行，从而培育出更多的园林植物新品种。 5.答：主要内容为分离和制备目的基因；将目的基因与载体连接，获得DNA重组体；并把重组的DNA引入受体细胞，经培养使之发育成具有外源基因复制和表达，并能把新特性遗传给后代的完整植株。四、计算与分析（20分） 1、香豌豆红花基因R，白花基因为r，红花白花的F1全为粉花，F1带自交，F2

9、共有1200株，其中红花300株，粉花600株，白花300株，试用基因型说明这一试验结果，并说明R基因与r基因的关系。 2、知碗豆的圆粒（R）对皱粒（r）为显性，基因型RR、Rr表现为圆粒，基因型rr表现皱粒。随机抽取10000株豌豆苗进行调查，发现表现为圆粒的有7500株，表现为皱粒的为2500株，试求R、r的基因频率及RR、Rr、rr三种基因型频率。1.答： 红花 白花基因型 RR rr配子 R rF1 粉花（Rr）F2 基因型 1 RR 2 Rr 1 rr表现型 红花 粉花 白花可见R与r是一对等位基因，R对r为不完全显性。2答：解：设：R与r的基因频率分别为p、qRR、Rr、rr三种基

10、因型频率：RR=p2；Rr=2pq；rr=q2q2 = 2500/10000=0.25所以 q = 0.5因为 p + q =1 所以 p = 1 0.5=0.5根据 RR=p2；Rr=2pq；rr=q2RR基因型频率 = 0.52 =0.25Rr基因型频率 =2*0.5*0.5=0.5rr基因型频率 = 0.25复习题二一、名词解释：（每词2.5分，共25分）1.缺体比正常的二倍体少了一对同源染色体的物种；2.基因DNA分子上能够被转录为RNA或翻译成多肽连的特定区段。3.中心法则遗传信息从DNA-mRNA- 蛋白质的转录和翻译过程，以及遗传信息从DND-DNA 的复制过程，叫中心法则4.细

11、胞质遗传由细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律叫做细胞质遗传。5.驯化只有采取人工措施改变引种植物的遗传特性，才能使它适应新的环境，这种情况下的引种，称为驯化。6.选择育种是指从自然界中挑选符合人们需要的群体和个体，通过比较、鉴定和繁殖，以改进园林植物群体的遗传组成或从中选出营养系品种。7.杂交育种对杂交所获得的杂种进行培育选择以获得新品种的方法，就叫做杂交育种。8.外照射是指被照射的种子、球茎、鳞茎、块茎、插穗、花粉、植株等所受的辐射来自外部的某一辐射源。9.分子育种是运用分子生物学的先进技术，将目的基因或DNA片段通过载体或直接导入受体细胞，使遗传物质重新组合，经细胞复制增殖，新的基因在受

12、体细胞中表达，最后从转化细胞中筛选有价值的新类型构成工程植株，从而创造新品种的一种定向育种新技术。10.生物学混杂是指由于品种间或种间一定程度的天然杂交造成了一种品种（种）的遗传组成内混入了另一些品种（种）的遗传物质，使原品种（种）不能表现固有种性。 二、填空：（每空1分，共20分）1、一般染色体的外部形态包括长臂、短臂、主缢痕、次缢痕、随体和_。2、一个卵母细胞经过减数分裂可形成_个卵细胞，一个花粉母细胞经过减数分裂可形成_个花粉粒。3、某DNA分子上有这样一段信息，5ACGATT3，以此为模板转录的mRNA为_。4、同源多倍体是否可以正常繁殖后代，_。5、考虑到细胞质遗传时，F1代一般只表

13、现_本的性状。6、花粉在_、_、_样的环境下有利于长期储藏。7、以_组织进行培养可获得单倍体植株。 答： 1.着丝点2.一，四 3.3TGCTAA5 4.否 5.母 6.低温、干燥、黑暗 7.花药或花粉粒 三、简答题：（45分）1、试以肺炎双球菌转化实验说明如何证明DNA是主要遗传物质？（10分）2、基因突变有何特点？（5分）3、什么是哈迪魏伯格定律？影响基因平衡的因素有哪些？（10分）4、引种时应考虑哪些因素？（10分）5、组合育种与优势育种有何不同？（10分） 答:1.答：肺炎双球菌转化实验：肺炎双球菌有两种类型，一种有毒IIIS型，一种无毒IIR型。将有毒型单独注入小鼠体内，可使小鼠死亡

14、，将无毒型单独注入小鼠体内，小鼠不死亡。将有毒型加热杀死，单独注入小鼠体内，小鼠不死亡。当将加热杀死的有毒型与无毒型混合注入小鼠体内，则小鼠死亡。说明加热杀死的有毒型肺炎双球菌只是外壳蛋白质失活，内部DNA仍具有活性，有毒型的DNA可利用无毒型提供的酶类或其它物质，合成新的有毒型肺炎双球菌。 2.答：基因突变的重演性和可逆性；突变的多方向性和复等位基因；基因突变的有害性和有利性；突变的平行性。 3.答：在一个完全随机交配的群体内，如果没有其他因素干扰时（如突变、选择、迁移、遗传漂变等）干扰时，则等位基因（p、q）频率及3种基因型（AA=p2、Aa=2pq、aa=q2）频率始终保持一定，各代不变

15、。 改变基因平衡的因素有：基因突变、选择、遗传漂变、迁移。 4.答：（1）、重视拟引进花木品种在原产地的经济表现和观赏价值（2）、比较植物原产地和引种地区的生态条件（3）、分析限制植物引种驯化的主要生态因子（4）、研究植物的生态历史（5）、考虑引种植物的生态类型 5.答：组合育种的目的在于通过杂交，使不同亲本的基因重组，产生新的类型，再通过选择，培育出集双亲优点于一体的新品种。优势育种的目的则是将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累于一个杂种的个体中，形成在该形状上具有杂种优势的新类型。对于异花授粉的植物，组合育种需要经过几代的选择，使杂种后代的有利基因组合纯化，才能成为定型的品种。而在优势育种中，要想使杂种一代个体间表现一致；就必须使杂合亲本纯合化。简言之，组合育种是“先杂后纯”，优势育种是“先纯后杂”。在用于生产时，组合育种是同质结合的类型，可以继续留种繁殖；而优势育种是利用杂合类，不能继续留种繁殖。 四、分析与计算（15分）1、花生种皮紫色（R）对红色（r）为显性，厚壳（T）对薄壳（t）为显性。Rr和Tt是独立遗传的。指出杂