第三章-2作物育种学的遗传学原理
作物育种学各论
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感谢支持！(Thank you for downloading and checkingit out!)作物育种学各论一、作物育种学基础育种学的基本概念育种学是一门研究植物和动物遗传改良的学科，其基本概念包括遗传、变异、选择、杂交和繁殖等。
遗传是指生物体遗传特征的传递，变异是指生物体遗传特征的差异，选择是指在繁殖过程中选择具有优良遗传特征的个体，杂交是指不同品种或种属的生物体进行交配，繁殖是指生物体的繁殖行为和繁殖方式。
这些基本概念构成了育种学的基础。
育种学的发展历程育种学的发展历程可以追溯到古代农业时期，当时农民通过人工选择和杂交等方法改良作物和家畜。
然而，育种学作为一门科学是在20世纪初形成的，当时随着遗传学和生物统计学的发展，育种学开始采用科学的方法进行研究和实践。
此后，育种学经历了从传统育种到分子育种的转变，逐渐发展为一门综合性的学科。
育种学的目标与任务育种学的目标是通过改良植物和动物的遗传特征，培育出具有优良性状的新品种，以满足人类生产和生活的需要。
育种学的任务包括以下几个方面：（1）选择具有优良遗传特征的个体进行繁殖，以传递优良性状。
（2）通过杂交等方法，将不同品种或种属的优良性状进行组合，创造出新的优良品种。
（3）利用生物技术和分子育种等方法，精确地改良植物和动物的遗传特征，提高育种效率。
（4）对新品种进行鉴定和评价，确保其具有稳定的优良性状和良好的生产性能。
（5）推广应用新品种，提高农业生产水平和产品质量，促进农业可持续发展。
二、作物遗传学基础遗传规律遗传规律是作物遗传学的基础，它研究了遗传物质在传递过程中的规律性。
育种学基础知识点总结
育种学基础知识点总结一、遗传变异1. 遗传变异的概念和类型遗传变异是指生物个体之间存在着遗传性状的不同，主要包括遗传变异的概念、形态性状遗传变异、生理性状遗传变异和生态性状遗传变异等。
2. 遗传变异的成因遗传变异的成因主要包括基因突变、基因重组、基因重组和基因型环境互作等。
3. 遗传变异的检测方法遗传变异的检测方法包括表型观察法、遗传学分析法、分子生物学技术分析和生物信息学方法等。
二、遗传育种原理1. 自然选择和人工选择自然选择是指适者生存，不适者淘汰的生存选择过程，而人工选择是由人类根据需求，对有用性状进行有计划的选择。
2. 群体遗传学基本原理群体遗传学原理主要包括哈代平衡定律、硬型和软型一级亲缘关系、硬型和软型二级亲缘关系、扩散均衡等。
3. 遗传育种的基本原理遗传育种的基本原理包括遗传变异和选择、遗传育种的遗传效应、选择强度和选择差异、育种方法和原则等。
三、育种方法1. 选择育种选择育种是指根据种植者的需要，从种质资源中选择具有优良性状的个体，用来作为亲本进行育种。
2. 杂交育种杂交育种是指通过组合杂交群体的不同优秀特征基因，以获取杂种优势，达到育种目的。
3. 杂交优势利用杂交优势利用是指利用杂种的杂种优势，改良植物和动物的生产性状，提高作物产量和品质。
4. 同源选择育种同源选择育种是指通过选材、组合、评价、培育等繁育技术手段，改良植物和动物的生产性状和适应性。
五、分子标记辅助育种1. 分子标记辅助育种的原理分子标记辅助育种是利用分子标记对育种个体进行筛选、选择和配组，以加快育种进程。
2. 分子标记的类型和应用分子标记的类型包括DNA标记、蛋白质标记和RNA标记等，应用主要包括遗传图谱构建、基因定位、品种鉴定等。
3. 分子标记辅助选育技术分子标记辅助选育技术包括分子标记种质资源评价、分子标记亲缘关系分析、分子标记选择育种和分子标记种质资源创新等。
六、生物技术育种1. 转基因育种转基因育种是利用转基因技术，将外源基因导入植物或动物基因组中，从而改良其性状和性能。
《遗传与作物育种》课件
04
作物育种实践
水稻育种实践
1 2
杂交育种
利用不同品种的水稻进行杂交，通过选择优良后 代，培育出具有优良性状的水稻新品种。
诱变育种
通过辐射、化学诱变等方法，使水稻基因发生突 变，进而筛选具有优良性状的突变体。
3
分子标记辅助育种
利用分子标记技术，辅助选择具有优良性状的水 稻基因型，提高育种效率和准确性。
体，再从中选择和培育。
群体改良
03
利用地理隔离或人工创造的隔离条件，使不同品种在群体内混
合授粉，产生遗传变异，从中选择和培育。
现代育种技术
分子标记辅助育种
利用分子标记技术识别与目标性 状相关的基因，实现快速、准确 的品种选育和遗传改良。
基因工程育种
通过基因克隆、转基因等技术手 段，将具有优良性状的外源基因 导入作物中，实现定向遗传改良 。
表型与表现型
表型是指生物体的形态、结构、生理 和行为特征；表现型则是表型在特定 环境下的表现形式。
02
作物育种原理
作物改良的目标
提高产量
通过改良作物的遗传特性，提 高单产和总产量，满足不断增
长的食物需求。
增强抗逆性
提高作物对环境胁迫的抗性， 如抗旱、抗寒、抗病虫害等， 以适应各种不利条件。
改善品质
，为人类提供稳定的食物来源。
03
应对气候变化的重要手段
遗传资源具有适应不同环境条件的能力，通过保护和利用遗传资源，可
以培育出适应气候变化的新品种，提高农业生产应对气候变化的能力。
遗传资源的保存
原地保存
在原生地或近原生地自然生长的遗传资源称为原地保存。 这种保存方式能够保持遗传资源的自然生态环境，有利于 种质生态适应性的保持。
作物育种学总论全套课件
2024/1/30
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基因工程育种法
基因克隆与转化
将目的基因克隆到载体上，通过转化等方法导入受体细胞，培育出 转基因作物。
基因编辑技术
利用基因编辑技术对作物基因组进行定点编辑，实现基因敲除、插 入或替换等，创造新的变异类型。
全基因组选择育种
利用全基因组关联分析等技术，挖掘作物基因组中控制重要性状的基 因或位点，进行分子标记辅助选择育种。
利用物理或化学因素诱发遗传物 质变异，从变异后代中选择符合 育种目标的个体。
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种子质量控制与管理
种子质量评价标准
包括纯度、净度、发芽率、水分 等指标，确保种子质量符合国家 标准。
种子检验与认证
通过专业机构对种子质量进行检 验和认证，确保种子质量可靠。
01 02 03 04
2024/1/30
种子生产技术
回交育种
将优良品种与某一亲本进行多次回交，使后代逐渐接近优良品种 ，同时保留某些特定性状。
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诱变育种法
物理诱变
利用物理因素如射线、激光等处 理作物种子或植株，诱发基因突 变，产生新的变异类型。
化学诱变
利用化学诱变剂处理作物种子或 植株，诱发基因突变，产生新的 变异类型。
生物诱变
利用某些生物因素如病毒、细菌 等感染作物，诱发基因突变或染 色体畸变，产生新的变异类型。
汰不利变异，使作物性状向目标方向发展。
2024/1/30
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有性杂交与基因重组原理
有性杂交的意义
有性杂交是实现基因重组的重要途径 ，可以创造新的变异类型，为育种提 供丰富的遗传资源。
基因重组的结果
基因重组可以产生新的基因型和表现 型，为育种提供更多的选择和可能性 。
作物遗传育种学课程教学大纲
作物遗传育种学课程教学大纲（Genetics and Plant Breeding）课程编号：081122课程性质：专业选修课适用专业：农业先修课程：植物学、植物生理学后续课程：种子工程学总学分：4.5，其中实验学分0.5教学目的与要求：作物遗传育种学包括遗传学和育种学两部分。
遗传学是研究生物在繁殖过程中遗传和变异的内在和外在表现及规律的科学。
作物育种学是研究选育优良品种的理论与方法的科学。
作物育种学以遗传学作为主要理论基础。
通过作物遗传育种学的学习，使学生在了解和掌握遗传变异规律及其原因的基础上，理解和掌握主要农作物新品种选育的基本原理和方法。
在整个教学过程中，根据教学的总体进程，结合田间农作物生长发育情况，通过实践性教学，掌握主要农作物新品种选育的基本方法和实际操作技能。
基本要求是：1、遗传学部分介绍遗传学的基本原理及主要遗传学分支学科的基本理论。
通过遗传学教学，使学生了解和掌握遗传学基本现象和基本规律，并培养学生分析、推理等解决实际问题的能力，为作物育种学和有关分支遗传学的学习奠定理论基础。
2、育种学部分要求了解制定育种目标的原则，作物的繁殖方式与育种方法的关系，掌握品种资源的搜集、研究与利用、引种的基本规律、选择育种、杂交育种、杂种优势利用、抗病虫育种、生物技术育种的原理和方法。
在实践教学中，掌握主要农作物的有性杂交（自交）技术、育种程序及选种方法。
教学内容与安排（第一部分）教学内容与安排（第二部分）第一部分作物遗传学（32学时）绪论（1学时）一、遗传学研究的对象和任务二、遗传学的发展三、遗传学在科学和生产发展中的应用本章重点：遗传学的研究对象、发展简史以及在科学和生产中的作用本章难点：无第一章遗传的细胞学基础（3学时）第一节细胞的主要结构和功能一、细胞膜二、细胞质三、细胞核第二节染色体一、染色体的形态二、染色体的结构三、染色体的数目第三节细胞分裂与染色体行为一、有丝分裂与染色体行为二、减数分裂与染色体行为三、有丝分裂与减数分裂的区别第四节高等动物与植物的繁殖一、生物的繁殖方式二、雌雄配子的形成三、授粉、受精与种子的形成四、直感现象本章重点：①有丝分裂、减数分裂的过程及各时期的特点；②雌雄配子的形成和双受精本章难点：①有丝分裂、减数分裂的过程及各时期的特点；②雌雄配子的形成和双受精第二章孟德尔遗传定律（4学时）第一节孟德尔的实验材料和方法一、孟德尔的实验材料二、孟德尔的实验方法第二节分离规律一、孟德尔的豌豆杂交试验二、分离现象的解释三、分离规律的验证四、显隐性的相对性第三节自由组合定律一、两对相对性状遗传二、自由组合定律的实质及其解释三、自由组合定律的验证四、多对相对性状的遗传第四节基因互作一、互补作用二、积加作用三、重叠作用四、抑制作用五、上位作用本章重点：1、分离规律和独立分配规律的实质及其异同点；2、孟德尔定律的验证方法；3、基因互作本章难点：1、分离规律和独立分配规律的实质及其异同点；2、基因互作第三章连锁遗传（4学时）第一节连锁遗传的表现第二节连锁遗传一、连锁遗传的解释二、连锁遗传的验证第三节交换值及其测定一、交换值二、交换值的测定第四节基因定位与连锁遗传图一、两点测验二、三点测验三、干扰与符合四、连锁遗传图第五节性别决定与性连锁一、性别的决定二、性连锁本章重点：1、连锁遗传规律及其与分离规律和独立分配规律的异同点；2、基因定位的原理及方法；3、性连锁本章难点：基因定位的原理及方法第四章数量性状遗传（2学时）第一节数量性状的特征第二节数量性状遗传的多基因假说第三节遗传率一、遗传率的概念二、广义遗传率的估算方法三、狭义遗传率的估算方法本章重点：1、质量性状与数量的区别及联系；2、遗传率的估算本章难点：遗传率的估算第五章细胞质遗传（2学时）第一节细胞质遗传的概念和特征一、细胞质遗传的概念二、细胞质遗传的特征三、母性影响第二节植物雄性不育的遗传一、雄性不育的特征二、雄性不育的应用本章重点：1、细胞质遗传的概念及特点；2、各种雄性不育的遗传特点及其应用本章难点：1、各种雄性不育的遗传特点及其应用；2、母性影响和细胞质遗传的区别第六章近亲繁殖与杂种优势（2学时）第一节近亲繁殖及其遗传效应一、近亲繁殖的概念二、近亲繁殖的遗传效应第二节纯系学说第三节杂种优势一、杂种优势的概念二、杂种优势的遗传机制本章重点：1、自交与回交的遗传效应及其异同点；2、杂种优势；3、杂种优势及其与超亲遗传的异同点本章难点：1、自交与回交的遗传效应及其异同点；2、杂种优势与超亲遗传的异同点第七章基因突变和染色体变异（4学时）第一节基因突变一、基因突变的概念二、基因突变的一般特征三、基因突变的鉴定第二节染色体结构变异一、缺失二、重复三、倒位四、易位第三节染色体数目变异一、染色体数目及变异类型二、整倍体的类别及其遗传三、非整倍体的类别及其遗传本章重点：1、基因突变的一般特征及基因突变的鉴定；2、染色体结构变异和数目变异的类型及遗传效应；3、染色体数目变异中几种主要类型的联会和分离特点。
遗传育种学知识点总结
遗传育种学知识点总结遗传育种学是一门研究如何通过遗传改良提高农作物和家畜品质的学科。
在农业生产中，遗传育种是非常重要的，它可以通过选择、杂交、转基因等方法来改良作物的抗病性、产量和品质，从而提高农作物的产量和品质，确保粮食安全。
本文将从遗传育种学的基本概念、遗传变异、杂交育种、分子标记辅助育种和转基因等方面对遗传育种学的知识点进行总结。
一、基本概念1. 遗传育种学的定义遗传育种学是研究动植物的优良性状如何通过遗传改良的学科。
它以遗传学为基础，结合植物学、动物学、生物化学等学科知识，通过选择和杂交的方法，提高动植物的抗逆性、适应性、产量、品质等性状，为农业生产提供新的种质资源。
2. 农作物的种质资源种质资源是指供遗传改良使用的农作物品种、种群和野生近缘种的总称。
农作物的种质资源是遗传育种的基础，包括不同的品种、种系和野生近缘种，它们具有丰富的遗传变异，为遗传改良提供了大量的遗传资源。
3. 遗传育种的目标遗传育种的目标是通过选择和杂交等方法，提高农作物和家畜的抗病性、抗逆性、产量和品质，适应不同的生产环境，提高农业生产的效益，确保粮食安全和国民经济的可持续发展。
4. 遗传育种的原理遗传育种的原理是通过选择和杂交的方法，利用基因的遗传变异，从而提高动植物的遗传性状。
选择是指在种质资源中选择具有优良性状的个体或种群，通过人为的选择和培育，逐步提高种群的产量和品质。
杂交是指将父本和母本中的不同基因型进行交配，通过基因的重新组合，产生具有优良性状的后代。
二、遗传变异1. 遗传变异的概念遗传变异是指在种群中存在着不同的基因型和表现型。
在自然界和人工选择的过程中，动植物的基因组会产生不同程度的变异，这种变异包括单体型变异、种间变异和种群变异。
2. 遗传变异的来源遗传变异的来源主要包括自然变异、人工诱变和基因工程。
自然变异是指在自然条件下，由于基因的突变、重组和分离等原因，使得种群中存在着不同的基因型和表现型。
人工诱变是指通过物理、化学或生物学的方法，诱发基因的突变或重组，产生新的遗传变异。
作物育种学名词解释
作物育种学名词解释绪论1.作物育种：是利用或者创造变异，通过人工选择将有利的变异固定下来，培育成作物新品种的过程2.作物品种：人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需求，经过人工选育或发现并经过改良，形态、特征和生物学性状相对一致，遗传性相对稳定的某种作物的一定群体。
3.品种的特点：（1）必须具有一定的优良性状（2）是经济上的类别（3）品种群体的遗传性相对稳定，主要性状相对一致（4）品种在利用上有地区性和时间性或品种三特点：特异性、一致性、稳定性（简称DUS）4.生物进化的三要素为遗传、变异、选择5.常规育种的特点：（1）综合多个优良性状，同步改良农作物的产量、品质、抗性水平（2）盲目性较大（3）育种既是科学又是艺术6.育种的任务：（1）选育优良品种（2）繁殖优良品种的优质种子7.优良品种的作用：（1）提高单位面积产量（2）改进产品品质（3）保持稳产性和产品品质（4）扩大作物种植面积（5）有利于耕作制度的改良、复种指数的提高、农业机械化的发展及劳动生产率的提高8.作物育种学：研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学第一章作物育种的方式及品种类型1.有性繁殖：由雌雄配子结合，经过受精过程，最后形成种子繁殖后代的统称为有性繁殖2.有性繁殖植物的主要授粉方式及代表作物：自花授粉（小麦、大麦、水稻、大豆）、异化授粉（玉米、黑麦、甘蔗、甜菜）常异花授粉（棉花、高粱、甘蓝型油菜、芥菜型油菜）3.无性繁殖：凡不经过两性细胞受精过程的方式繁殖后代的统称为无性繁殖4.自交不亲和：具有完全花并可形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性5.雄性不育性：植株的雄蕊正常而花粉败育，不能产生有功能的雄配子的特性6.自交系品种：是对突变或杂合基因型经过连续多代的自交加选择而得到的同质纯合群体7.杂交系品种：是在严格选择亲本和控制授粉的条件下生产的各类杂交组合的F1植株群体群体品种：遗传基础较复杂，植株基因型有一定程度的杂合性和/或异质性的群体。
作物育种学各章主要知识点(杨存义)
《植物育种学》（杨存义）绪论一、名词解释1. 作物品种：是人类在一定的生态条件和经济条件下，在产量、抗性、品质等方面都能符合生产发展的需要，根据人类的需要所选育的某种作物遗传特性稳定、性状一致、特性明显的一定群体。
2．优良品种是指在一定地区和耕作栽培条件下符合生产发展要求，并具有较高经济价值的品种。
二、填空题1．每个作物品种一般都有其所适应的地区范围和耕作栽培条件，而且都只在一定历史时期起作用，所以优良品种一般都是具有地区性和时间性。
2．作物品种可分为纯系品种、杂种品种、综合品种、五性系品种。
3. 作物进化决定于3个基本因素：变异、遗传、选择。
三、简答题1．优良品种在发展农艺生产中的作用主要有：1）提高单位面积产量2）改进产品品质3）保持稳产性和产品品质4）扩大作物种质面积5）有利于耕作制度的改良、复种指数的提高、农业机械化的发展及劳动生产率的提高。
2．作物育种学的基本任务是什么？1）研究和掌握作物性状遗传变异规律的基础上，发掘、研究和利用各有关作物资源；2）并根据各地区的育种目标和原有品种基础，采用适当的育种途径和方法，选育适于该地区生产发展的高产、稳产、优质、抗（耐）病虫害及环境胁迫、生育期适当、适应性较广的优良品种或杂种以及新作物；3）在其繁殖、推广过程中，保持和提高其种性，提供数量多、质量好、成本低的生产用种，促进高产、优质、高效农业的发展。
3．作物育种学的主要内容：1）育种目标的制订及实现目标的相应策略；2）种质资源的搜集、保存、研究评价、利用及创新；3）选择的理论与方法；4）人工创造变异的途径、方法和技术；5）杂种优势利用的途径和方法；6）目标性状的遗传、鉴定及选育方法；7）作物育种各阶段的田间实验技术；8）新品种的审定、推广和种子生产。
4．现代作物育种的发展动向主要表现在以下几方面：1）育种目标要求要高。
现代农业对新品种不仅要求进一步提高单产潜力，增强对多种病虫害及环境胁迫的抗耐性，广泛的适应性；而且还要求具有优良的产品品质和适应机械操作的特性等。