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遗传基础3

绪论3

模块一 生物的遗传与变异3

一、遗传3

二、变异4

三、遗传与变异的关系4

模块二 遗传、变异与生物进化5

一、生物进化的概念5

二、遗传、变异和选择是生物进化的基本因素5

模块三 遗传学的意义和遗传学史6

一、遗传学的意义6

二、遗传学的产生和发展7

课外实践9

思考与练习9

阅读知识：人类衰老与遗传变异有关9

基础一 遗传的细胞学基础11

模块一 细胞、染色体与遗传物质11

一、细胞的结构和功能11

二、染色体的形态、结构和数目13

三、染色体是遗传物质的载体15

模块二 细胞分裂及其遗传学意义16

一、有丝分裂16

二、减数分裂17

三、配子形成20

模块三 授粉、受精与种子形成22

一、授粉与受精22

二、种子形成及各部分的遗传效应22

三、直感现象23

四、植物的生活周期23

课外实践24

思考与练习24

阅读知识：克隆技术25

基础二 分离规律27

模块一 一对相对性状的遗传试验27

一、单位性状与相对性状27

二、孟德尔豌豆杂交试验及分离现象28

模块二 分离规律的原理29

一、杂种后代性状分离的原因29

二、基因型、表现型与基因型分析31

三、基因型、表现型与环境32

模块三 分离规律的普遍意义33

一、分离规律的普遍性33

二、显性的表现形式与分离的多样性34

三、复等位基因及其遗传35

模块四 分离规律的应用36

思考与练习37

实践教学：分离现象的观察和分离规律验证38

阅读知识：黄瓜植株花性型决定主效基因研究进展40

基础三 独立分配（自由组合）规律42

模块一 两对相对性状的遗传试验42

模块二 独立分配规律的原理43

一、两对基因的分离和组合43

二、多对基因的分离和组合45

三、两对（或多对）相对性状的基因型分析47

模块三 基因的多效性与基因互作48

一、基因的多效性（一因多效）48

二、基因互作（多因一效）48

模块四 独立分配规律的意义和应用51

一、非等位基因之间的重新组合是自然界产生变异类型的重要来源51

二、根据独立分配规律进行杂交育种52

三、农作物不同品种发生天然杂交后会造成优良品种退化混杂52

课外实践52

思考与练习52

实践教学：独立分配规律的验证54

阅读知识：遗传群体偏分离表现类型、热点区域与遗传搭车效应55

基础四 连锁遗传57

模块一 性状连锁57

一、性状连锁的表现57

二、连锁遗传的机理59

模块二 交换值及其测定62

一、交换值62

二、交换值的测定63

模块三 连锁遗传的应用65

一、提高育种工作的预见性65

二、连锁遗传表现有性状的相关性66

模块四 性别决定与性连锁66

一、性别决定67

二、性连锁70

课外实践72

思考与练习72

阅读知识：黄瓜形态学基因及其连锁73

基础五 数量性状遗传76

模块一 数量性状的遗传特征77

模块二 数量性状遗传的多基因假说79

一、多基因假说的实验根据79

二、多基因假说的要点81

模块三 数量性状的遗传率82

一、遗传率的概念82

二、广义遗传率的估算方法83

三、狭义遗传率的估算方法84

四、遗传率在植物育种上的应用90

课外实践92

思考与练习92

实践教学：广义遗传率的估算（根据资料进行计算）93

阅读知识：作物数量性状发育遗传的研究进展94

基础六 近亲繁殖和杂种优势97

模块一 近亲繁殖及其遗传效应97

一、近亲繁殖的概念97

二、自交的遗传效应98

三、回交的遗传效应99

模块二 纯系学说101

一、约翰逊揭示纯系学说的试验101

二、纯系学说的要点102

模块三 异花授粉植物的自交不亲和性102

一、异态自交不亲和性103

二、同态自交不亲和性104

模块四 杂种优势104

一、杂种优势的概念104

二、杂种优势表现的特点106

三、F2群体杂种优势衰退106

四、杂种优势的遗传机理107

五、染色体倍性与杂种优势的关系110

六、近亲繁殖和杂种优势在育种上的利用111

课外实践112

思考与练习112

实践教学：杂种优势的观察测定113

阅读知识：作物杂种优势预测的方法114

基础七 细胞质遗传与植物的雄性不育116

模块一 细胞质遗传116

一、细胞质遗传的基本概念116

二、胞质遗传的基本特征和原理117

模块二 植物雄性不育性的遗传118

一、雄性不育遗传类型118

二、“三系”的关系及其遗传原理120

课外实践122

思考与练习122

阅读知识：植物雄性不育研究概况123

基础八 基因突变与染色体变异124

模块一 基因突变124

一、基因突变的频率和时期124

二、基因突变的特征125

三、基因突变与性状表现129

模块二 染色体的变异131

一、染色体结构的变异131

二、染色体数目的变异137

思考与练习149

阅读知识：航天诱变育种技术在作物育种上的应用150

基础九 遗传物质的分子基础152

模块一 遗传物质的分子基础152

一、DNA是主要的遗传物质152

二、核酸的化学结构与自我复制154

三、遗传信息的传递和表达159

模块二 基因概念的发展163

一、经典遗传学关于基因的概念163

二、分子遗传学关于基因的概念163

三、现代基因概念的新发展——基因的多样性164

模块三 基因的作用与性状的表达165

一、直接作用165

二、间接作用166

思考与练习166

阅读知识：遗传物质的横向传递及其普遍性167

作物育种技术171

绪论171

模块一 育种及良种繁育的含义171

一、作物育种的含义和任务171

二、作物育种的主要内容172

模块二 良种在农业生产中的地位和作用172

模块三 我国作物育种和良种繁育工作的主要成就173

课外实践174

思考与练习174

阅读知识：成功之路，艰难之路——袁隆平院士自述175

任务一 育种目标和种质资源177

模块一 品种和育种目标177

一、品种177

二、育种目标178

模块二 种质资源181

一、种质资源的概念181

二、种质资源在育种工作中的作用181

三、种质资源的类别182

四、种质资源的收集、整理、保存、研究与利用183

课外实践185

思考与练习185

实践教学：当地主要作物优良品种的识别185

阅读知识：（一）中国国家种质库介绍188

（二）当代国际作物种质资源研究体系189

任务二 引种191

模块一 引种的理论依据191

一、我国不同纬度的日照与温度191

二、自然条件与引种的关系193

三、作物阶段发育与引种的关系195

模块二 引种的规律196

一、不同纬度地区间引种196

二、纬度相同的不同地区间引种197

三、生产条件与作物引种的关系197

四、当地主要作物的引种198

模块三 引种的原则200

一、引种的目标要明确200

二、加强种子的检疫和检验工作200

三、先试验、示范，再推广的原则201

四、引种与选择相结合201

课外实践201

思考与练习201

阅读知识：关于主要农作物品种引种有关事项的通知202

任务三 选择育种204

模块一 选择育种的基本原理205

一、作物品种的自然变异现象和纯系学说205

二、作物品种发生自然变异的原因205

模块二 性状鉴定与选择206

一、选择的基本方法206

二、鉴定的作用和方法210

三、在选择育种中选择单株的原则211

模块三 选择育种的程序213

一、纯系育种程序213

二、混合选择育种程序214

三、集团混合选择育种程序215

四、改良混合选择育种215

模块四 不同繁殖授粉方式作物的选择育种217

一、有性繁殖作物的选择方法217

二、无性繁殖作物的选择方法218

课外实践218

思考与练习218

实践教学：自花授粉作物选择育种方法实践219

阅读知识：芽变与芽变育种219

任务四 作物杂交育种222

模块一 品种间杂交223

一、选配亲本的基本方法223

二、杂交方式225

三、杂交后代的处理226

四、杂交育种程序233

模块二 远缘杂交育种234

一、远缘杂交的概念234

二、远缘杂交育种的重要性235

三、远缘杂交的困难及其克服方法236

模块三 当地主要作物的杂交育种241

一、水稻杂交育种241

二、小麦杂交育种244

三、油菜杂交育种247

课外实践248

思考与练习248

实践教学1：油菜有性杂交技术249

实践教学2：小麦有性杂交技术253

阅读知识：竹稻农艺师四十余年的科研之路257

任务五 常见作物杂种优势利用与制种258

模块一 作物杂种优势258

一、作物杂种优势现象258

二、杂种优势利用的特点和基本原则260

三、杂种优势利用的途径260

模块二 玉米杂交种的选育263

一、玉米杂交种的种类263

二、玉米自交系的选育264

三、杂交种的选育267

模块三 水稻杂交种的选育268

一、雄性不育系及其保持系的选育269

二、雄性不育恢复系的选育271

三、强优势组合的选育273

课外实践275

思考与练习275

实践教学1：杂交水稻的繁殖制种技术276

实践教学2：杂交油菜制种技术285

阅读知识：两系法杂交水稻杂种优势利用研究进展288

任务六 作物抗病虫育种291

模块一 抗病虫育种的概念、意义291

一、抗病性、抗虫性的概念291

二、抗病虫育种的意义291

三、寄主和寄生物的相互关系292

模块二 病原物的致病性和寄主的抗病性292

一、病原物的致病性292

二、寄主的抗病性294

三、作物抗虫性类别和机制297

四、抗病虫性鉴定299

模块三 抗病性鉴定方法301

一、病圃的设置301

二、人工接种301

三、环境调节301

四、田间设计301

五、感抗对照的设置301

六、常用的鉴定方法302

七、病情调查方法及抗病性分级标准302

模块四 植物抗病虫育种302

一、抗病虫育种的特点302

二、抗病虫品种的选育及利用303

课外实践309

思考与练习309

实践教学：小麦锈病抗性的田间鉴定310

阅读知识：基因工程与抗病育种313

任务七 种子生产与管理315

模块一 品种的审定与推广315

一、品种审定315

二、新品种的推广317

三、品种保护318

模块二 品种混杂退化的原因与防止办法319

一、品种混杂退化的概念及其表现319

二、品种混杂退化的原因320

三、防止混杂退化的方法321

模块三 作物良种繁育的基本程序及方法322

一、我国良种繁育的基本程序322

二、良种繁育的方法及技术322

三、加速种子繁育进程的措施330

模块四 种子质量检验331

一、种子检验的目的和要求331

二、种子检验操作程序333

三、田间检验334

四、室内检验336

五、种子质量评定与签证338

课外实践339

思考与练习339

实践教学：主要农作物种子质量的室内检验340

阅读知识：农业部采取“六大举措”强化种子管理341

任务八 作物育种新方法概述344

模块一 细胞工程与作物育种344

一、细胞和组织培养与作物育种345

二、植物原生质体培养和体细胞杂交347

模块二 转基因技术与作物育种350

一、转基因技术的发展现状350

二、转基因育种的程序351

三、转基因作物的生物安全性353

思考与练习353

阅读知识：作物育种新技术：DNA标记辅助选择354

参考文献356