《园艺植物遗传学》课程教学大纲

园艺植物遗传学（HorticulturalPlantGenetics）课程基本信息课程编号：19011002课程总学时：64实验学时：20学时课程性质：必修课程属性:专业类开设学期：第3学期适用专业：茶学对先修的要求：数学、物理、化学、植物学、植物生理学、生物化学对后续的支撑：作为园艺植物育种学的先导课程，直接为其提供遗传育种的基础知识、基本原理和基本理论，以及性状变异的分析和统计方法，也体现了现代分子遗传学对传统育种补充及促进作用。一、课程的教学理念、性质、目标和任务该课程为园艺、茶学本科专业的必修课程之一，为育种学的基础课程。要求在数、理、化、植物学、植物生理学和生物化学等课程学习的基础上，通过学习本课程，使学生掌握园艺植物遗传与变异的基本规律，具备从事园艺植物遗传育种领域研究的能力和素养，并能够利用其基本知识指导园艺植物的育种实践。在教学理念上，课程教学以学生为中心，关注学生的进步和发展，同时将专业知识教学与课堂育人相结合，体现教书育人的理念。同时，注重课堂教学效果，让学生能够学以致用，真正掌握专业知识，塑造专业素质，为以后的学习和工作打下坚实的专业基础。二、课程教学的基本要求1.理论知识方面：掌握生物遗传变异的基本理论、基本规律及其细胞学基础，了解园艺植物遗传与变异的分子学基础，并熟悉遗传学理论在园艺育种上的应用概况。2.实验技能方面：能利用所学知识，根据园艺植物的特点及育种目标，设计杂交组合并能对后代性状表现进行遗传性状的预测、统计分析和研究，解释园艺植物育种过程中出现的遗传变异现象。三、课程的教学设计1.教学设计说明理论课大班授课，以老师为主导、学生为主体的方式授课，老师应通过课堂提问、互动、案例分析、课题测试等方法，充分调动起学生的积极性，及时了解学生对知识的掌握情况。实验课小班授课，让学生动手参与实验课程，通过实践，巩固和强化对课堂知识的理解和掌握，将理论课和实验课有机结合起来，达到最佳的教学效果。教学考核采取多种方式，通过课堂到课率、回答问题、测试、实验操作过程及结果等进行综合考察，使学生更好的掌握所学。2.课程目标及对毕业要求的支撑序号课程目标毕业要求1目标1：通过本课程的学习，使学生了解遗传规律，培养学生尊重科学、热爱科学、树立远大理想信念。122目标2：通过对各种遗传变异特点的学习，使学生具备遗传变异来源类型的初步分析能力；通过对遗传变异来源的学习，使学生具备创造新变异的基本能力。573目标3：通过对经典遗传学定律的学习，使学生具备对杂交后代基因型及其比例的分析计算能力。46四、理论教学内容及学时分配（44学时）绪论

学时数：1教学目标：介绍本课程的特点、目的、要求、学习方法和考核方式，让学生初步了解本课程，激发学习兴趣。通过遗传学发展历史的学习，开展政治认同和家国情怀的教育。教学重点和难点：重点介绍遗传和变异两个基础概念，遗传和变异在园艺植物育种的意义。其中遗传和变异的概念是难点。主要教学内容及要求：本章主要介绍本课程的研究内容及主要任务、遗传学的发展历史、现状，在园艺植物育种以及相关领域的作用。要求学生了解遗传和变异两个基础概念，理解遗传和变异在动植物育种学及医学中的基础地位，掌握遗传学的发展历史，熟练掌握变异在园艺植物育种的意义。教学组织与实施：本章是激发学生兴趣的重要环节。课程教学过程中，教师积极收集当前园艺植物遗传育种中的热点研究成果，分析遗传学在这些研究实例中的作用，展示这些研究实例中的图片和数据，让授课内容更加丰富，从而激发学生兴趣。本章有部分内容涉及遗传学的发展历史，通过比较中外研究人员在遗传学发展中的贡献比例，以及我国近百年动植物以及医学遗传学研究的发展动态，开展政治认同和家国情怀的教学。

第一章

遗传的细胞学基础

学时数：3第一节细胞的结构与遗传物质的形态结构（1学时）教学目标：通过对细胞结构和染色体特点的学习，从细胞学的角度了解遗传物质在细胞内的载体，为基础遗传理论学习奠定基础。教学重点和难点：重点介绍遗传物质在细胞中的主要存在形态、数目和结构特点；核内和核外遗传体系的概念。其中染色质基本结构、染色体结构模型为其难点。主要教学内容及要求：本节主要简述细胞的结构和核内、核外遗传体系的概念，重点介绍遗传物质在细胞中的主要形态、数目和结构特点。要求学生了解细胞的基本结构和核内、核外遗传体系的概念，理解细胞中遗传物质的存在方式，熟练掌握染色体概念、数目和结构特点，熟练掌握同源染色体，常/异染色质等基本概念。教学组织与实施：本节是细胞遗传学的基础知识，主要细胞结构和染色体相关的背景知识，强化对基本理论的理解。课程教学过程中充分利用图片和动画，让授课内容更加生动，激发学生对遗传学这门课程的兴趣，并建立起学好遗传学的信心。第二节细胞分裂与遗传性状的表达（2学时）教学目标：通过对细胞分裂的学习，从细胞学的角度了解遗传物质变异的来源，为经典遗传理论学习奠定基础。教学重点和难点：重点介绍染色体的复制、分裂、交换，细胞分裂周期控制理论，细胞分裂方式与繁殖方式之间的关系。其中减数分裂、细胞周期控制理论为其难点。主要教学内容及要求：本节主要介绍染色体在细胞分裂过程中分离和重组的特点，即染色体的复制、分裂、交换理论以及园艺植物细胞的分裂周期理论；介绍园艺植物有性、无性繁殖时，遗传物质在上下代之间传递规律及性状的表达特点。要求学生了解细胞分裂相关的概念，园艺植物性繁殖方式和特点，理解细胞分裂方式与遗传变异之间的关系，掌握在细胞分裂过程中分离和重组规律，细胞分裂周期的控制理论，熟练掌握细胞分裂过程中遗传变异的来源，园艺植物有性、无性繁殖时，遗传物质在上下代之间传递规律及性状的表达规律。教学组织与实施：本节是遗传学课程的基础知识，主要回顾细胞分裂相关的背景知识，强化对基本理论的理解。课程教学过程中充分利用图片和动画，让授课内容更加丰富，激发学生对遗传学这门课程的兴趣，并建立起学好遗传学的信心。高等植物双受精知识在教师指导下由学生课外学习。第二章

孟德尔遗传规律

学时数：4第一节分离规律（2学时）教学目标：1.认识理解植物性状分离现象；2.掌握分离规律的基本原理；3.熟悉分离规律在园艺作物育种中的应用。教学重点和难点：1.分离现象的解释是本节的重点和难点。2.重点介绍分离规律的验证方法。主要教学内容及要求：本节介绍分离规律的现象及验证方法、分离规律的应用，结合实例介绍分离规律在育种实践中进行后代性状预测、群体大小预测的方法。要求了解性状分离现象、熟练掌握分离规律的基本原理及验证方法；掌握如何利用分离规律对后代表型及群体大小的预测；掌握概率原理在分离规律验证中的应用。教学组织与实施：在课堂上通过对分离规律的学习，结合育种实践中的案例分析和习题训练，让学生理解分离规律的实质，熟练掌握概率原理在遗传研究中的应用。第二节独立分配规律及其应用（2学时）教学目标：1.认识理解植物表型自由组合现象；2.掌握独立分配规律的基本原理；3.熟悉独立分配规律在园艺作物育种中的应用。教学重点和难点：1.独立分配规律的解释是本节的重点和难点。2.重点介绍独立分配规律的验证方法。3.卡方检验在独立分配规律中的应用。4.基因互作和性状的表现主要教学内容及要求：本节介绍独立分配规律的现象、验证方法及应用，结合实例介绍独立分配规律在育种实践中进行后代性状预测、群体大小预测的方法。孟德尔规律的补充和发展。要求了解性状自由组合的现象、熟练掌握独立分配规律的基本原理及验证方法；掌握如何利用独立分配规律对后代表型及群体大小的预测；掌握卡方检验在独立分配规律验证中的应用。教学组织与实施：在课堂上通过对独立分配规律的学习，结合育种实践中的案例分析和习题训练，让学生理解独立分配规律的实质，熟练掌卡方检验在遗传研究中的应用。

第三章

连锁遗传规律

学时数：5第一节连锁与交换（0.5学时）教学目标：掌握性状连锁遗传的现象、解释及遗传机理教学重点和难点：性状连锁遗传现象；连锁遗传的内在规律；交换及交换值测定主要教学内容及要求：园艺作物性状连锁遗传的现象；性状连锁遗传的原理；交换的概念和交换值的测定。要求学生了解性状连锁的现象；理解并掌握性状连锁遗传的原理；熟练掌握交换的概念及交换值测定方法教学组织与实施：性状连锁遗传是遗传学课程中最为重要的遗传规律之一。本节主要对性状连锁遗传现象、交换及交换值的测定等知识点进行讲解学习，同时结合分组（班）讨论，与学生充分互动。通过实验课的精心设计，让学生动手操作，强化学习效果，从而掌握园艺植物连锁性状的遗传理论以及性状预测方法，并为相关选择育种理论的学习奠定基础。第二节基因定位与遗传连锁图（3学时）教学目标：理解并掌握基因定位的基本原理以及连锁遗传图谱构建的一般方法。教学重点和难点：基因定位的概念；基因定位的方法：两点测验和三点测验。主要教学内容及要求：本节的主要教学内容包括基因定位的概念、两点测验、三点测验、干扰和符合的概念、连锁遗传图谱构建的基本方法。要求了解基因定位概念及方法；熟练掌握三点测验的方法；掌握连锁遗传图谱的构建方法。教学组织与实施：基因定位是构建连锁遗传图谱的基础理论知识。本节通过对两点测验、三点测验等知识的学习，并结合实际的案例讲解，与学生充分互动。通过实验课的精心设计，让学生动手操作，强化学习效果，从而掌握园艺植物连锁性状的遗传理论以及性状预测方法，并为相关选择育种理论的学习奠定基础。第三节连锁遗传规律的应用（1.5学时）教学目标：掌握连锁遗传规律在育种工作的基本应用。教学重点和难点：针对连锁性状现象，开展后代群体大小的预测及每种表型类型出现的比例。主要教学内容及要求：本节主要介绍利用连锁遗传原理提高园艺作物选择效果的方法，介绍交换值在育种实践上应用。要求了解如何利用连锁遗传原理提高园艺作物选择效果的方法，掌握交换值在育种实践上应用。教学组织与实施：实现连锁遗传规律在育种的应用是本章学习的最终目的。本节通过对实际案例的讲解让学生掌握连锁遗传规律在园艺植物遗传育种工作中应用。同时，开展分组（班）讨论，并与学生充分互动。

第四章

数量性状的遗传

学时数：6第一节数量性状的特征及多基因假说（1学时）教学目标：通过对数量性状的特征及多基因假说的学习，掌握基本概念。教学重点和难点：数量性状的概念、多基因假说为本节的重点和难点。主要教学内容及要求：主要介绍数量性状及质量性状的概念和区别，数量性状遗传的多基因假说。要求学生了解数量性状及质量性状的概念和区别，理解数量性状遗传的多基因假说。教学组织与实施：在课堂上通过对数量性状的学习，结合案例分析，让学生掌握数量性状的特点，以及理解多基因假说。第二节数量性状遗传研究的基本统计方法（1学时）教学目标：掌握平均数、方差及标准差在数量性状分析中的意义。教学重点和难点：数量性状遗传研究的基本统计方法为本节的重点和难点。主要教学内容及要求：主要介绍平均数、方差及标准差在数量性状分析中的意义。要求学生掌握平均数、方差及标准差在数量性状分析中的意义。教学组织与实施：在课堂上通过对平均数、方差及标准差公式的学习，让学生掌握数量性状遗传研究的基本统计方法。第三节遗传率的估算及应用（1学时）教学目标：掌握遗传率的两种概念、估算方法以及在育种上的应用。教学重点和难点：两种遗传率的概念和估算方法以及在育种上的应用为本节重点，其中遗传率的估算方法及应用为本节难点。主要教学内容及要求：主要介绍两种遗传率的概念、估算方法以及在育种上的应用。要求学生掌握两种遗传率的概念及计算公式，熟练掌握遗传率的估算方法。教学组织与实施：在课堂上通过对两种遗传率的概念、估算方法的学习，结合育种实践中的案例分析和习题训练，让学生理解遗传率的实质，熟练掌握遗传率在育种中的应用。第四节数量性状基因定位（3学时）教学目标：介绍常用的分离群体及其构建方法，QTL概念和作图方法以及全基因组关联分析基本程序。教学重点和难点：数量性状基因定位概念及方法为本节重点，其中QTL定位方法为本节难点。主要教学内容及要求：主要介绍数量性状基因定位的概念和基本流程。要求学生理解数量性状基因定位的概念，掌握数量性状基因定位的流程。教学组织与实施：在课堂上通过对数量性状基因定位概念和流程的学习，结合育种实践中的案例分析和习题训练，让学生理解数量性状基因定位的概念，掌握数量性状基因定位在育种中的应用。第五章

近亲繁殖和杂种优势

学时数：4第一节近亲繁殖及遗传效应（2学时）教学目标：掌握近亲繁殖的概念，多代自交后代群体的遗传效应和多代回交后代群体的遗传效应。教学重点和难点：近亲繁殖的概念和遗传效应是本节的重点，其中遗传效应为本节的难点。主要教学内容及要求：主要介绍近亲繁殖的概念，多代自交后代群体的遗传效应和多代回交后代群体的遗传效应；要求学生了解近亲繁殖的概念，理解多代自交后代群体的遗传效应和多代回交后代群体的遗传效应。教学组织与实施：本节通过课堂讲授，让学生深入理解近亲繁殖的理论基础，通过案例知识加深学生的理解，并通过习题测试了解学生的掌握情况。第二节杂种优势的表现及遗传机理（1.5学时）教学目标：掌握杂种优势的概念、类型及Fl杂种优势表现及其基本特点；F2的衰退现象及形成原因；理解显性假说、超显性假说的内容及异同点。教学重点和难点：杂种优势的表现及遗传机理为本节的重点，其中杂种优势的遗传机理为本节难点。主要教学内容及要求：主要介绍杂种优势的概念、基本特点、遗传理论。要求学生掌握杂种优势的概念和基本特点，熟练掌握杂种优势的遗传理论。教学组织与实施：本节通过课堂讲授，让学生深入理解杂种优势的遗传理论，并通过习题测试学生的掌握情况。第三节近亲繁殖与杂种优势在园艺植物育种中的应用（0.5学时）教学目标：介绍近亲繁殖在自花授粉作物和异花授粉作物育种中的利用方式，以及在杂种优势利用过程中应注意的问题。教学重点和难点：近亲繁殖与杂种优势在园艺植物育种中的应用为本节的重点和难点。主要教学内容及要求：主要介绍近亲繁殖在自花授粉作物和异花授粉作物育种中的利用特点以及杂种优势利用过程中应注意的问题。要求学生掌握近亲繁殖与杂种优势在园艺植物育种中的应用。教学组织与实施：本章通过课堂讲授，让学生掌握近亲繁殖与杂种优势在园艺植物育种中的应用，并通过习题测试了解学生的掌握情况。第六章

遗传物质的变异学时数：7基因突变（1学时）教学目标：通过学习基因突变的时期和一般特征、基因突变的分子机制及诱发方法，为园艺植物诱变育种奠定基础。教学重点和难点：如何对基因突变进行鉴定、基因突变的分子基础。主要教学内容及要求：本节主要讲述基因突变的时期和特征、基因突变与性状表现、基因突变的鉴定、基因突变的分子基础、基因突变的诱发。要求学生了解基因突变的诱发、生化突变的鉴定；理解基因突变与性状表现，基因突变的分子基础；掌握植物基因突变的鉴定；熟练掌握基因突变的概念、基因突变的一般特征。教学组织与实施：课前讨论：自然界中什么样的现象可能属于基因突变？大量图片展示基因突变的实例。课程内容讲述。染色体结构变异（2学时）教学目标：通过对染色体结构变异理论的学习，为园艺植物选择育种理论学习奠定基础。教学重点和难点：染色体结构变异的概念、类型、形成原因和遗传效应；染色体数目变异的概念、形成途径、特点以及人工诱导多倍体的应用。其中染色体结构变异的遗传效应为其难点。主要教学内容及要求：主要介绍缺失、重复、倒位、易位染色体的概念、类型、形成原因和遗传效应。要求学生了解染色体结构变异和染色体数目变异的类型，理解染色体结构变异和数目变异的发生原因，掌握染色体变异的原理，熟练掌握染色体变异的细胞学特征。教学组织与实施：多媒体，教师主讲。染色体数目变异（4学时）教学目标：通过对染色体数目变异理论的学习，为园艺植物倍性育种奠定基础。教学重点和难点：多倍体和非整倍体染色体减数分裂的行为。多倍体和非整倍体减数分裂后代个体分析。主要教学内容及要求：介绍染色体组、整倍体、非整倍体的概念，整倍体和非整倍体的形成途径、染色体联会及分离特点和人工诱导多倍体的应用。要求学生了解生化突变的鉴定，基因突变的诱发，单倍体的特点；理解多倍体、非整倍体减数分裂后代个体遗传分析；掌握同源多倍体和异源多倍体的特点。熟练掌握多倍体和非整倍体染色体减数分裂的行为。教学组织与实施：教师主讲，多媒体演示，学生参与讨论。第七章

遗传物质的分子基础

学时数：6第一节遗传信息及其传递（2学时）教学目标：通过对遗传物质分子基础的学习，为园艺植物分子育种理论学习奠定基础。教学重点和难点：DNA半保留复制的过程，RNA的转录及加工过程，蛋白质翻译过程。主要教学内容及要求：主要介绍DNA作为主要遗传物质的证据、核酸的化学结构与自我复制、RNA的转录和加工、蛋白质的翻译。要求学生了解DNA双螺旋结构发现历程、DNA双螺旋的不同构型、DNA作为主要遗传物质的证据。理解DNA遗传密码的特点、蛋白质翻译过程。掌握RNA的转录及加工过程。熟练掌握核酸的结构特点及DNA双螺旋结构特点、DNA半保留复制特点。教学组织与实施：教师主讲，多媒体演示。动画展示DNA双螺旋结构、半保留复制、RNA转录及加工过程、蛋白质翻译过程。第二节遗传工程（4学时）教学目标：通过对遗传工程基础理论的学习，为园艺植物基因工程育种奠定基础。教学重点和难点：基因工程的操作技术。基因工程技术在作物遗传育种中的应用。主要教学内容及要求：主要学习基因的概念、基因工程发展历史、基因分离的方法、常用限制性内切酶和载体的结构和特征及其应用范围、基因工程的应用。要求学生了解基因工程的发展历史。理解植物基因工程在作物遗传育种、农业生成中的应用。常用的基因分离的方法。掌握常用的限制性内切酶和载体的结构和特征及其应用范围。熟练掌握基因工程操作的一般步骤。教学组织与实施：本节为分子育种理论的基础知识，在课堂上以老师讲授为主，结合图片、视频等丰富理论知识的讲解，通过人工胰岛素、黄金大米等著名案例讲解加深学生的理解，并利用课余时间邀请1~2为本领域的专业技术人员作1~2场专题报告，为园艺植物的分子育种理论学习奠定坚实的基础。第八章

细胞质遗传

学时数：4第一节细胞质遗传的概念及特点（1学时）教学目标：通过对细胞质遗传的概念及细胞质遗传特点的学习，为园艺植物利用细胞质遗传育种奠定基础。教学重点和难点：细胞质遗传的概念和特点为本节的重点和难点。主要教学内容及要求：主要介绍细胞质遗传的概念和特点、细胞质遗传形成原因、细胞质遗传与细胞核遗传的区别。要求学生了解细胞质遗传的现象，理解细胞质遗传的概念和特点，掌握细胞质遗传在育种中的应用，熟练掌握细胞质遗传与细胞核遗传的区别。教学组织与实施：本节通过在课堂上列举丰富的案例，结合图片、视频等让学生了解并掌握细胞质遗传的现象、概念及特点，培养学生观察、对比、分析、归纳等能力。第二节叶绿体和线粒体遗传（1学时）教学目标：通过对叶绿体、线粒体遗传的现象及遗传的分子生物学基础学习，为园艺植物的细胞质基因研究和育种利用的理论学习奠定基础。教学重点和难点：本节的重点和难点为叶绿体和线粒体遗传的现象及遗传的分子基础。主要教学内容及要求：主要介绍介绍叶绿体遗传的现象及遗传的分子基础；线粒体遗传的现象及遗传的分子基础。要求学生了解叶绿体遗传的现象，理解线粒体遗传表现，掌握叶绿体和线粒体遗传的分子基础，熟练掌握叶绿体和线粒体遗传的特征。教学组织与实施：本节通过学生自主观察，教师课程内容讲授，课堂互动等环节提高学生探究能力及科学素养。第三节植物雄性不育的遗传机理（2学时）教学目标：通过对植物雄性不育的遗传学习，为雄性不育在园艺植物中的应用奠定基础。教学重点和难点：雄性不育现象发生的机理及质核不育型在三系配套制种中的应用为本节的重点和难点。主要教学内容及要求：主要介绍介绍植物雄性不育的遗传类型及遗传特点、雄性不育现象的发生机理及质核不育型在三系配套制种中的应用。要求学生了解雄性不育的类别，理解其遗传特点，掌握雄性不育的发生机理，熟练掌握质核不育型在三系配套制种中的应用。教学组织与实施：本节通过教师课程内容讲授并结合我国科学家比如袁隆平院士寻找“天然的雄性不育水稻”事迹，致敬国之脊梁，引导学生培养三农情怀，对学生进行爱国主义教育，提升专业能力及实践技能，同时增加课堂互动、提问、课后阅读等环节，加深学生对难点知识的理解。第九章

细菌和病毒的遗传

学时数：4第一节细菌和病毒的特点及在遗传学研究中的作用（2学时）教学目标：通过对细菌和病毒的特点学习，为园艺植物的分子育种理论学习奠定基础。教学重点和难点：细菌和病毒的结构及特点为本节的重点，细菌和病毒在遗传学研究中的作用为本节难点。主要教学内容及要求：主要介绍细菌和病毒的结构，细菌和病毒的特点，细菌和病毒在遗传学研究中的作用。要求学生了解细菌和病毒的特点，理解细菌和病毒在遗传学研究中的作用，掌握细菌和病毒的结构。教学组织与实施：本节以课堂讲授为主，补充介绍微生物学背景知识，结合图片、视频等让学生了解并掌握本节重点、难点。第二节细菌的遗传分析（2学时）教学目标：通过对细菌的遗传分析学习，为其在园艺植物遗传学研究中的学习奠定基础。教学重点和难点：重点介绍细菌DNA交换重组方式，转化、接合、性导和转导的概念和转化的过程。其中细菌DNA交换重组方式中转化过程为其难点。主要教学内容及要求：主要介绍细菌和病毒在遗传学研究中的作用以及细菌DNA交换重组方式，转化、接合、性导和转导的概念和过程。要求学生了解细菌和病毒在遗传学研究中的作用，理解细菌的遗传分析，掌握细菌DNA交换重组4种方式的概念，熟练掌握细菌DNA交换重组方式中转化过程。教学组织与实施：本节重点讲解细菌和病毒的遗传方式，在课堂以讲授为主，并结合图片、视频、时事等让学生掌握本章重点、难点，增加课堂互动、提问，了解学生掌握情况，通过本节的学习为园艺植物的分子育种理论学习奠定基础。五、实验教学内容及学时分配

（20学时）（一）实验课程简介本课程为园艺专业的必修基础课之一，主要从个体、细胞、分子三个水平揭示遗传学的基本现象与规律，使学生加深对遗传学基本原理的理解，并通过综合性、设计性实验研究，培养学生的相关实验操作技能和初步独立进行科学研究的能力。（二）实验教学目的和基本要求1.通过实验课教学加深对遗传学基本原理的理解，更好地掌握遗传学的概念和基本原理。2.通过实验课教学对学生进行基础操作技术的训练，使学生学会与遗传学有关的分析方法与技术，能够解决园艺植物生产中的有关问题。让每一个学生参与整个实验过程的操作。要求学生写出所有实验的实验报告，实验课成绩作为本门课程最终成绩的一部分。（三）实验安全操作规范课程老师根据园艺植物遗传学实验操作要求为学生展开讲解，规范使用实验仪器和试剂等，确保学生实验安全。实验项目名称与学时分配序号实验名称学时类型实验要求每组人数1901100201核型分析2基础性必做4-61901100202分离规律的验证2验证性必做4-61901100203独立分配规律的验证与基因互作观测2验证性必做4-61901100204连锁遗传规律的验证与交换值的测定2验证性必做4-61901100205遗传力的估算2综合性必做4-61901100206染色体制片与染色体观察3综合性必做4-61901100208DNA扩增与基因分型3综合性必做4-61901100209园艺分子生物学实验室参观及仪器使用体验4演示性必做4-61901100207分离群体及性状变异观测4综合性选做4-61901100211园艺植物品种资源遗传多样性考察8综合性选做4-6（五）实验方式及基本要求实验课分为必做实验和选做实验两部分，必做实验要求所有学生必需按要求完成，选做实验是在完成上述必做实验训练基础上，根据学生兴趣开设的实验课，每个学生限选一项，安排在非课堂时间进行。通过实验教学，使学生进一步深化遗传学的基本原理和理论知识，初步掌握现代分子遗传学实验操作技能，熟悉遗传学分析方法及有关运算方法，初步具备进行创新性研究的能力与素质。本实验课内容在教师指导下由学生自己动手完成，并独立撰写实验报告。（六）实验内容安排【实验一】核型分析1.实验学时：2学时2.实验目的：通过染色体形态特征的观察，掌握植物细胞核型分析的方法。3.实验内容：（1）观察染色体是否有随体；（2）测量染色体两臂长度，计算臂比并分类；（3）完成染色核型分析。4.实验要求：要求学生理解并掌握核型分析的原理，掌握核型分析的一般方法，了解核型分析的目的和意义。5.实验设备及器材：剪刀、尺子、胶水、染色体照片。【实验二】分离规律的验证1.实验学时：2学时2.实验目的：通过观察园艺植物相对性状的分离，统计性状的分离比例（3:1或1:1），理解成对遗传因子在分离过程中的随机性，从而加深对分离规律的理解。3.实验内容：（1）园艺植物分离群体材料的制备；（2）相对性状的确定及分离比例的统计；（3）数据的统计分析（卡平方测验）及分离比例的验证。4.实验要求：要求学生能够明确观察与统计杂种二代（F2）或测交子代（Ft）群体中处理分离状态的相对性状，能独立完成指定的相对性状的统计分析，并能根据具体的实验结果阐述分离规律的本质。5.实验设备及器材：培养皿、镊子、吸水纸、显微镜、载玻片、盖玻片、解剖刀、铅笔、橡皮、报告计载表、计算器、I2—KI溶液。【实验三】独立分配规律的验证与基因互作观测1.实验学时：2学时2.实验目的：利用两对性状的杂交实验，通过统计性状分离比，验证基因的独立分配原理；通过有关性状的观察，了解并验证几种基因互作方式。3.实验内容：（1）园艺植物分离群体材料的制备；（2）辨认两对相对并统计两对性状的分离比；（3）运用卡方测验分析性状分离比是否符合预期；（4）完成独立分配规律及基因互作的验证。4.实验要求：要求学生理解并掌握独立分配规律的基本理论知识，了解几种基因互作的基本原理；准确辨认两对相对性状并统计分离比；独立完成卡方测验；掌握验证独立分配规律和基因互作的方法。5.实验设备及器材：铅笔、橡皮、报告计载表、计算器。【实验四】遗传连锁规律的验证与交换值的测定1.实验学时：2学时2.实验目的：通过观察园艺植物两对连锁遗传的相对性状及其分离比计算，验证遗传连锁定律，并掌握交换值的测定方法。3.实验内容：（1）园艺植物分离群体材料的制备；（2）辨认两对相对性状并统计两对性状的分离比；（3）通过测交法和自交法，学习计算两对性状的交换值。4.实验要求：理解并掌握连锁遗传的基本理论知识，熟悉自交法及测交法计算交换值的理论；准确辨认并统计两对连锁遗传的相对性状；独立完成交换值计算；掌握验证连锁遗传规律的方法。5.实验设备及器材：铅笔、橡皮、报告计载表、计算器。【实验五】遗传力的估算1.实验学时：2学时2.实验目的：通过亲本、子一代、子二代、BC1、BC2代植株表型数据的计算分析，掌握遗传力估算的方法，以进一步熟悉和运用遗传力的结算原理。3.实验内容：（1）园艺作物的亲本、子一代、子二代、BC1、BC2代植株制备；（2）亲本、子一代、子二代、BC1、BC2代表型数据的统计；（3）广义和狭义遗传力的估算。4.实验要求：理解遗传力概念，以及遗传力估算的目的和意义；掌握亲本、子一代、子二代、BC1、BC2代植株制备方法；准确统计五代植株的表型数据；掌握遗传力估算的方法。5.实验设备及器材：铅笔、橡皮、报告计载表、计算器。【实验六】染色体制片与染色体观测1.实验学时：3学时2.实验目的：掌握各种染色体结构变异在减数分裂中的形态特征，了解其遗传学意义；掌握染色体数目变异的类型，了解同源多倍体的巨大性表现。3.实验内容：（1）园艺作物染色体结构变异固定片的制备；（2）观察染色体结构变异固定片；（3）辨认并区分染色体变异类型；4.实验要求：要求学生熟悉染色体4种结构变异类型的基本知识；熟悉染色体结构变异固定片的制备方法；观察并熟悉染色体结构变异的基本特征。5.实验设备及器材：显微镜、载玻片、盖玻片、培养皿。【实验七】DNA扩增与基因分型1.实验学时：3学时2.实验目的：掌握DNA提取、扩增及带谱统计方法。3.实验内容：（1）CTAB提取液的制备；（2）DNA分离及纯化；（3）PCR扩增、电泳、显带；（4）带谱统计。4.实验要求：要求学生了解CTAB法提取植物基因组DNA的原理和PCR扩增原理；掌握植物DNA分离、纯化的基本方法，DNA扩增程序和扩增产物分离方法；理解不同品种间的DNA多样性。5.实验设备及器材：研钵、移液器、2mL离心管及管架、水漂、记号笔、天平、水浴锅、离心机、冰箱、PCR仪、电泳设备。【实验八】园艺分子生物学实验室参观及仪器使用体验1.实验学时：6学时。2.实验目的：熟悉园艺分子生物学实验室的布局、相关试验设备及其使用方法，为进一步开展该方面的研究奠定基础。3.实验内容：（1）参观园艺分子生物技术实验室，了解其布局特点；（2）学习科研仪器的正确使用方法与维护；（3）了解常规分子实验流程。4.实验要求：学生能够独立画出园艺分子实验室的基本布局示意图，能够列出至少10种科研仪器；掌握至少5种科研仪器的使用方法及维护技术；能够熟练称述常见的分子生物学技术（基因克隆、基因转入、基因表达分析等）的基本流程。5.实验设备及器材：实验记录本、实验服、移液枪、离心机、PCR仪、凝胶成像系统、通风橱。【实验九】分离群体及性状变异观测1.实验学时：4学时2.实验目的：了解园艺植物杂交群体的类型；掌握孟德尔定律在园艺植物研究中的应用；熟练掌握园艺植物性状分离的一般统计方法。3.实验内容：学习园艺植物常用分离群体及其构建方法；观测杂交群体中质量性状的分离，分析其遗传规律；观测杂交群体中数量性状的变异，计算基本遗传学参数，分析其遗传倾向。4.实验要求：预先复习孟德尔分离规律、数量性状遗传和遗传学统计分析知识；学会辨识植物相对性状。5.实验设备及器材：铅笔、橡皮、报告计载表、计算器。【实验十】园艺植物品种资源遗传多样性考察1.实验学时：8学时。2.实验目的：了解园艺植物类型、主要性