作物育种学总论教案-吉林大学课程中心.doc

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教案

（1）

课程名称：

作物育种学

授课教师

王庆钰

授课内容

绪论

授课学时

2学时

授课对象

农学本科

课型

理论课

使用教具

多媒体

教学目的

使学生了解作物育种的任务、内容和性质；掌握品种的概念及其作用；了解国内外作物育种的成就。

教学重点与难点

作物品种的概念与作用

参考材料

1．北京农业大学作物育种教研室.1989.植物育种学.北京农业大学出版社

2．西北农学院.1981.作物育种学.农业出版社

3．潘家驹.1994.作物育种学总论.农业出版社

教学内容及实施过程

时间分配及备注

第一节作物进化与遗传改良

一、作物品种的概念和特性

通过我国人口不断增长、耕地不断减少，人口增长与粮食生产的矛盾将长期存在的事实，说明增加粮食产量的必要性。

而作物新品种的应用是增产的重要途径，由此导入作物育种学的概念。

以作物育种的最终目标是培育新品种的事实引入品种的概念，说明品种是重要的农业生产资料；品种是经济学上的类别，不是植物分类的单位；品种具有使用上的区域性和时间性。

分别讲述品种的三个基本特性：

特异性、一致性、稳定性。

二、品种的作用

通过生动的图片，展示品种在农业生产中的作用：

提高单位面积产量；改善农产品品质；减轻和避免自然灾害的损失；扩大作物的种植区域；促进耕作制度改革和提高复种指数；促进农业机械化发展，提高劳动生产率等。

第二节作物育种学的发展

一、作物育种学的内容

通过对作物育种是“不断利用、创造遗传变异，不断选择符合人类要求的新品种”这一一般性育种程序的描述，讲解作物育种学包括创造遗传变异的“育种途径、方法与技术”和“目标性状的选育”2方面的主要内容，同时包含与此相关的种质资源、育种目标等方面内容。

二、作物育种学的任务

以作物育种学的内容为基础，讲述作物育种学的任务包括选育优良品种或杂种以及新作物，在品种繁殖、推广过程中，保持和提高其种性。

第三节作物育种的成就与展望

以具体的数据或图表讲解作物育种在新品种选育、种质资源工作、育种技术创新、目标性状选育等方面取得的成就。

作物育种虽然取得了巨大成就，但随着人口的增长，粮食安全问题是人类要长期面临的挑战，作物育种任重而道远，需要继续加强多方面的工作。

小结

思考题：

1．作物品种的概念和特性。

2．作物育种学的主要任务是什么？

20min

多媒体

20min

多媒体、讲述

15min

多媒体、讲述

10min

多媒体、讲述

20min

多媒体、讲述

5min

教案

（2）

课程名称：

作物育种学

授课教师

王庆钰

授课内容

第一章作物的繁殖方式及品种类型

授课学时

2学时

授课对象

农学本科

课型

理论课

使用教具

多媒体

教学目的

使学生了解不同作物有不同的繁殖方式，从而形成不同品种类型，因此选育品种时应采用不同的育种方法和程序。

教学重点与难点

作物的品种类型及各类品种的育种特点

参考材料

1．西北农学院.1979.作物育种学.农业出版社

2．北京农业大学作物育种教研室.1989.植物育种学.北京农业大学出版社

3．潘家驹.1994.作物育种学总论.农业出版社

教学内容及实施过程

时间分配及备注

第一节作物的繁殖方式

一、有性繁殖

花器构造对作物授粉方式的影响；开花习性对授粉方式的影响；作物天然异交率的概念及测定方法；有性繁殖植物的主要授粉方式及代表性作物。

重点介绍自交不亲和性和雄性不育性。

二、无性繁殖

以甘薯、马铃薯等作物的繁殖为例，讲解营养体繁殖和无性系概念；通过复习种子形成过程介绍无融合生殖与有性繁殖的本质区别；讲解5种无融合生殖类型的概念。

第二节自交和异交的遗传效应

一、自交的遗传效应

以不同杂交方式是造成不同授粉方式作物遗传组成差别的遗传基础为出发点，介绍自交3方面的遗传效应；以此为基础，讲述自花和常异花授粉作物的基因型。

二、异交的遗传效应

与自交的遗传效应相对比，讲述异交的遗传效应。

第三节作物的品种类型及其特点

一、作物品种的类型

由作物的授粉方式、遗传基础的不同导入品种的分类；进一步讲解各类品种的遗传组成特点；重点讲解各类群体品种的含义。

二、各类品种的育种特点

以代表性作物品种的选育过程为例，讲解各类品种的育种特点。

小结：

串讲本次课的主要内容

思考题：

1．从作物育种的角度，简述自交和异交的遗传效应。

2．农作物品种有那些基本特性？

3．不同类型的品种群体的育种特点是什么？

15min

多媒体、讲述

10min

多媒体、讲述

15min

多媒体、讲述

15min

多媒体、讲述

10min

多媒体、讲述

20min

多媒体、讲述

5min

讲述

教案（3）

课程名称：

作物育种学

授课教师

王庆钰

授课内容

第二章种质资源

授课学时

2学时

授课对象

农学本科

课型

理论课

使用教具

多媒体

教学目的

使学生掌握种质资源工作的重要性，掌握种质资源的类别以及种质资源工作的主要内容；了解作物起源中心学说以及各中心代表性起源作物。

教学重点与难点

种质资源工作；作物起源中心学说

参考材料

1．潘家驹.1994.作物育种学总论.农业出版社

2．蔡旭.1988.植物遗传育种学（第二版）.科学出版社

3．卜幕华.1990.作物起源中心学说.中国大百科全书

教学内容及实施过程

时间分配及备注

第一节种质资源在育种上的重要性

通过育种实践中所用亲本的不同类型举例，使同学对种质资源有一感性认识，然后讲解种质、种质资源的概念。

通过列举一些育种上的突破性成就引入讲题，分别讲述种质资源的几个重要性。

第二节作物起源中心学说

介绍瓦维洛夫起源中心学说的主要内容；八个起源中心的地理分布和各中心代表性起源作物；起源中心学说的发展和补充；Harlan的作物起源的观点。

第三节种质资源的研究与利用

一、种质资源的类别及特点

讲述按不同标准对种质资源的分类；按照育种实用价值的分类及各类资源的特点；按亲缘关系的分类及各级基因库的特点。

二、种质资源的收集与保存

收集、保存种质资源的必要性和紧迫性；收集种质资源的方法；收集材料的整理。

介绍种植保存、贮藏保存、离体保存、基因文库技术保存等方法与技术。

三、种质资源的研究与利用

分别介绍对种质资源进行农艺性状、生理生化性状、品质性状等方面的鉴定方法；目标性状遗传控制机制研究；新的种质资源的创造，基因库的拓展。

四、电子计算机在种质资源管理中的应用

国内外种质资源数据库的建设概况；种质资源数据库的目标与功能；数据库建立的步骤。

小结：

串讲本次课的主要内容

思考题：

1．种质资源在作物育种中有那些作用？

2．简述本地种质资源的特点和利用价值。

3．试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。

15min

多媒体、讲述

10min

多媒体、讲述

15min

多媒体、讲述

15min

多媒体、讲述

20min

多媒体、讲述

10min

多媒体、讲述

5min

教案（4）

课程名称：

作物育种学

授课教师

王庆钰

授课内容

第三章育种目标

授课学时

2学时

授课对象

农学本科

课型

理论课

使用教具

多媒体

教学目的

使学生了解作物育种的总目标和实现目标的育种策略；掌握制定育种目标的原则。

教学重点与难点

制定育种目标的原则；实现育种目标的育种策略

参考材料

1．北京农业大学作物育种教研室.1989.植物育种学.北京农业大学出版社

2．西北农学院.1981.作物育种学.农业出版社

3．潘家驹.1994.作物育种学总论.农业出版社

教学内容及实施过程

时间分配及备注

第一节现代农业对作物品种的要求及作物育种的主要目标

首先介绍育种目标的概念；阐述育种目标的制定对育种工作的重要性。

阐明高产、稳产、优质、适应性强是现代农业对作物品种的共同要求，是各种作物育种的总目标；进一步讲述实现各育种目标的意义。

第二节制定育种目标的原则及实现育种目标的途径

一、制定育种目标的基本原则

讲解制定育种目标应进行的前期准备工作，进而讲述制定育种目标应遵循的具体原则。

二、实现各育种目标的途径

（1）高产：

阐明作物产量由生物产量与经济产量构成，由此引入经济系数的概念和不同作物产量构成因素；进而讲述产量因素的合理组合、株型育种、高光效育种是实现高产的3条基本途径；在讲解株型概念的基础上，引申到超级稻育种实践和“绿色革命”，以此为例讲解株型育种、矮化育种的意义；高光效的含义和高光效育种的主攻方向；结合光和效率讲述高产品种具有的重要特征特性。

（2）稳产：

阐明提高作物抗病虫性、抗旱耐瘠性、抗倒伏性等目标性状是保持品种稳产性的重要原因；进而分述各目标性状选育的意义和成就。

（3）优质：

以我国作物育种目标的发展过程的讲解引入优质目标的重要性讲述，进而介绍品质的概念；再分述不同作物的品质性状指标。

（4）适应性：

阐明适应性的含义和提高品种适应性的育种方法及意义；讲解适应性的主要指标和各指标的具体要求。

小结：

串讲本章主要内容

思考题：

1．制定育种目标的原则是什么？

2．作物育种的主要目标性状有那些？

3．依据你所熟悉的某一地区，拟定一个作物的育种目标，并说明其理由。

25min

多媒体、讲述

25min

多媒体、讲述

35min

多媒体、讲述

5min

教案（5）

课程名称：

作物育种学

授课教师

王庆钰

授课内容

第四章引种与选择育种

授课学时

4学时

授课对象

农学本科

课型

理论课

使用教具

多媒体

教学目的

使学生掌握引种的作用、基本原理和主要作物引种的一般规律；了解选择育种的理论基础和主要选择育种方式的程序。

教学重点与难点

引种的基本原理；作物引种的规律；选择的基本方法

参考材料

1．西北农学院.1981.作物育种学.农业出版社

2．潘家驹.1992.作物育种学总论.农业出版社

3．张日清，何方.2001.植物引种驯化理论与实践述评.广西林业科学，（3）

教学内容及实施过程

时间分配及备注

第一节引种和驯化

一、引种的意义和作用

阐述广义和狭义引种的概念；进而讲述引种材料的类别。

通过引种的实例阐述引种的作用。

二、引种的基本原理

以引种成功与失败的实例说明引种应遵循一定的原理，由此阐明气候相似论、作物生态型和光温敏感性理论是引种时应考虑的基本问题；进而详述3个理论包含的具体内容。

引申讲述作物生态型与主导生态因素的关系。

三、作物引种的一般规律

从引种的基本原理出发，总结出引种的一般规律。

在此基础上，讲述水稻、小麦、玉米、棉花、大豆等主要作物的引种规律

四、引种的基本程序

介绍引种程序，包括：

引种材料的收集；检疫和隔离种植；引种试验；栽培试验；引种与选择相结合，不断防杂保纯和选育新品种等环节。

第二节选择育种

一、选择育种的概念及特点

由引种过程中结合选择培育新品种的工作环节，衔接到选择育种的讲授；首先是选择育种的概念，进而讲述选择育种的特点：

优中选优，简便有效；适合于群众性育种；连续选则，品种不断改进。

二、选择的作用及选择育种的成效

提出为什么选择可以作为独立的育种手段培育新品种的问题，继而以实例讲解，通过改变群体的基因频率和基因型可以使原始群体发生根本性的变化。

以建国后我国选择育种方法在各类作物中育成品种的统计结果为例，阐明选择育种是非常有效的育种手段。

三、选择育种的基本原理

以作物品种稳定性的相对性事实引入Johannsen对菜豆的选择试验，通过讲述实验过程，总结出纯系学说的基本内容。

提出作物品种为什么会发生自然变异的问题，进而解释其原因：

自然异交引起的基因重组；自然突变；新育成品种群体内的剩余变异。

四、性状选择与鉴定

通过选择与鉴定的关系描述引入本题，讲解选择的两个基本方法的含义；通过表格比较个体选择与混合选择的异同；进而讲述鉴定的主要方法。

五、选择育种的程序

通过对选择育种有关知识的简单回顾，引入选择育种实践中形成的工作程序；结合流程图讲解纯系育种、混合选择育种、集团混合选择育种、改良混合选择育种的程序。

小结。

思考题：

1．引种的概念及基本原理。

2．影响引种成功的因素及引种规律。

3．选择育种的基本原理及程序。

15min

多媒体、讲述

20min

多媒体、讲述

30min

多媒体、讲述

25min

多媒体、讲述

15min

多媒体、讲述

10min

多媒体、讲述

20min

多媒体、讲述

20min

多媒体、讲述

20min

多媒体、讲述

5min

教案（6）

课程名称：

作物育种学

授课教师

王庆钰

授课内容

第五章杂交育种

授课学时

4学时

授课对象

农学本科

课型

理论课

使用教具

多媒体

教学目的

使学生明确杂交育种是目前最有成效的育种手段，掌握亲本选配原则和杂交方式；掌握不同方法处理杂种后代的基本过程；了解杂交育种程序。

教学重点与难点

亲本选配原则；杂交方式；系谱法、混合法育种程序。

系谱法各世代工作内容。

参考材料

1．蔡旭.1988.植物遗传育种学（第二版）.科学出版社

2．西北农学院.1981.作物育种学.农业出版社

3．庄巧生论文集编委会.1999.庄巧生论文集.中国农业出版社

教学内容及实施过程

时间分配及备注

导入新课

通过复习选择育种的育种特点，说明选择育种利用的是自然变异，而通过人工有性杂交，可以有目的创造遗传变异，导入本课。

第一节杂交育种的意义

以提问方式进入并阐述概念；进而讲述杂交育种的意义：

是国内外应用最为广泛，成效最为显著的育种途径；是与其它育种途径相结合的重要程序；杂交育种可同时改良多个目标性状。

其间结合杂交育成品种的统计结果进行讲述。

第二节杂交亲本的选配

讲述正确选配亲本的重要性；进而讲解亲本选配原则的：

双亲具有较多的优点，较少的缺点，在主要性状上优缺点应尽可能互补；双亲中至少要有一个适应当地条件、综合性较好的推广品种；注意亲本间的遗传差异，选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的材料；亲本应具有较好的一般配合力。

讲解始终结合亲本选配成功的实例进行，对配合力的概念着重进行解释。

第三节杂交技术与杂交方式

一、杂交技术

在阐明杂交技术包含的内容之后，以不同作物杂交过程的录像讲述去雄、授粉等杂交技术环节。

二、杂交方式

根据选择亲本数目、配置方式讲解杂交方式有单交、复交、多父本授粉、回交等形式；分别讲述各杂交方式的表示方法、亲本所占遗传比重；引申讲解复交与单交在应用条件、性状分离世代、育种进程、杂交工作量等方面的差别；三亲本双交与三交在育种进程、选择效果上的差异；使学生更好地理解杂交方式对杂种后代变异程度、育种成效的影响。

第四节杂种后代的选择

一、系谱法

讲解系谱法的概念；进而讲述系谱法各世代的工作内容。

根据不同世代工作内容总结杂种后代的选择依据是性状的遗传规律；最后将系谱法的指导思想归结为：

优良系统群中选拔优良系统，优良系统中选拔优良单株。

二、混合法

首先讲解混合法选育品种的过程，总结出混合法的工作要点，进而讲解混合法的理论依据。

三、系谱法与混合种植法的比较

总结两种选择方法的异同；阐述各自的优缺点。

四、衍生系统法

阐明衍生系统的概念，衍生系统法的工作要点。

与系谱法、混合法相比衍生系统法的优势。

五、单籽传法

讲述单籽传法的工作程序；总结该法的优缺点。

第五节杂交育种程序

通过回顾杂交育种过程，引入杂交育种程序；讲述各实验圃材料的类型、种植方式。

小结。

思考题：

1．为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键？

有何重要意义？

2．为什么要求双亲应具有较高的配合力？

3．什么是系谱法、混合法、衍生系统法和单籽传法及它们各自的工作要点？

试比较它们各自的优缺点及应用。

5min

多媒体、讲述

15min

多媒体、讲述

20min

多媒体、讲述

20min

多媒体、讲述

25min

多媒体、讲述

20min

多媒体、讲述

15min

多媒体、讲述

15min

多媒体、讲述

10min

多媒体、讲述

10min

多媒体、讲述

20min

多媒体、讲述

5min

教案（7）

课程名称：

作物育种学

授课教师

王庆钰

授课内容

第六章回交育种

授课学时

2学时

授课对象

农学本科

课型

理论课

使用教具

多媒体

教学目的

使学生了解回交的遗传效应和回交育种步骤；掌握显性单基因、隐性单基因目标性状回交转育的工作内容；回交的用途。

教学重点与难点

显性单基因、隐性单基因目标性状回交转育的步骤；回交的遗传效应

参考材料

1．潘家驹.1994.作物育种学总论.农业出版社

2．蔡旭.1988.植物遗传育种学（第二版）.科学出版社

3．西北农学院.1979.作物育种学.农业出版社

教学内容及实施过程

时间分配及备注

第一节回交育种的意义及回交的遗传效应

介绍回交育种及轮回亲本、非轮回亲本的概念。

利用公式、表格等讲述回交的遗传效应：

轮回亲本的基因频率逐渐增加，非轮回亲本的基因频率逐渐减少；回交后代达到一种纯合基因型的速度更快；可以更有效地打破不利基因的连锁。

第二节回交育种方法

一、亲本的选择

讲述亲本选配的原则，即对轮回亲本和非轮回亲本分别有那些要求。

二、回交的工作环节

讲述回交育种工作包括杂交、回交、选株连续回交、自交稳定和产量比较五个环节的基础上，分别讲述与回交育种过程相关的轮回亲本、非轮回亲本的选择指标；回交的次数；回交所需的植株数等问题。

（一）质量性状基因的回交转育

通过举例分别讲述要转移的性状为显性单基因和隐性单基因所控制时的回交转育步骤

（二）数量性状基因的回交转育

第三节回交育种的特点及其应用价值

一、回交育种法的遗传特性

通过与杂交育种的对比，总结回交育种的优势和局限性。

二、回交育种的其它用途

阐述回交的用途，除了用于改良品种的个别缺点的作用外，还可用于近等基因系的培育、雄性不育系的转育和克服远缘杂交困难等方面。

小结。

思考题：

1．回交育种有那些用途及有何局限性？

在什么情况下回交育种最有效？

2．什么是轮回亲本和非轮回亲本？

在回交育种中它们各有

何作用？

在选用轮回亲本和非轮回亲本时要注意那些问题？

3．回交有那些遗传效应？

与自交遗传效应有什么不同？

4．简述转移显性和隐性单基因控制的性状以及数量性状的回交育种的过程。

15min

多媒体、讲述

10min

多媒体、讲述

40min

多媒体、讲述

10min

多媒体、讲述

10min

多媒体、讲述

5min

多媒体、讲述

教案（8）

课程名称：

作物育种学

授课教师

王庆钰

授课内容

第七章诱变育种

授课学时

2学时

授课对象

农学本科

课型

理论课

使用教具

多媒体

教学目的

使学生了解物理诱变剂和化学诱变剂及其处理方法；重点掌握诱变育种的工作程序和技术。

教学重点与难点

诱变材料的后代处理方法;诱变原理

参考材料

1．万贤国，庞伯良.1994.湖南省水稻辐射育种30年的回顾.核农学通报，15（3）：

123-126

2．徐冠仁.1996.植物诱变育种学.中国农业出版社

3．夏英武.1997.作物诱变育种.中国农业出版社

教学内容及实施过程

时间分配及备注

第一节诱变育种的成就及特点

一、植物辐射诱变育种的主要成就

通过讲述物理诱变剂和化学诱变剂的发现及应用历史，使学生了解诱变育种的成就。

二、诱变育种的特点

通过与杂交育种、回交育种等育种方法的比较，总结出诱变育种的优缺点。

第二节常用物理诱变剂及其处理方法

首先介绍物理诱变剂的类别和性质，然后讲述物理诱变剂的处理方法及处理过程中需要注意的事项（如辐射处理剂量、处理时间及处理温度的确定）。

第三节化学诱变剂极其处理方法

首先介绍化学诱变剂的类别和性质，然后讲述化学诱变剂的处理方法及处理过程中需要注意的事项（如化学诱变剂的剂量、处理时间及处理温度的确定）。

第四节诱变育种程序

介绍诱变育种的程序，包括育种目标的确定，材料的选择，诱变后代的处理方法。

关于诱变后代的处理，分别介绍每个世代的种植方法并详细讲述每个世代的工作内容。

（这部分内容为本章的重点，需要学生重点掌握）

第五节诱变育种的发展

通过诱变育种中成功范例的图片，向学生讲解理化诱变剂的特异性，诱变剂复合处理的效果及诱变育种存在的问题和解决问题的对策。

小结。

思考题：

1．主要物理诱变剂的种类、辐射源和主要特性是什么？

2．如何确定最适宜的辐射剂量？

3．主要化学诱变剂的种类、性质和诱变原理是什么？

使用中应注意那些问题？

4．诱变育种与其它育种方法（如杂交育种）在后代处理上有何异同？

20min

多媒体、讲述

20min

多媒体、讲述

25min

多媒体、讲述

10min

多媒体、讲述