遗传育种学教案

第二章育种目标

一、本章主要内容：

1.现代农业对品种性状的要求：（1）高产，（2）稳产，（3）优质,（4）适应性强,

2.制订育种目标的原则：

（1）根据国民经济和生产发展的前景制定育种目标；

（2）根据当地现有品种有待提高和改进的主要性状制定育种目标；

（3）育种目标要具体可行；

（4）培育的品种应合理搭配；

3.育种的主要目标性状：

（1）产量性状

（2）抗性性状

（3）品质性状

（4）早熟及对耕作制度和机械化作业的适应性

二、思考题：

1.试述现代农业对品种性状的要求及育种的主要目标性状。

三、作业

1.请对你所在地区的某种粮食作物、花卉、果树或蔬菜的品种的优缺点进行调研，试

制定其育种目标。

网上教学6基因工程

上篇遗传学部分

上次作业答案：

1.解：第一种核酸碱基中有u存在，而且含量@=5g=c,可以推断它是双链rna。

第二种核酸(a+g)/(t+c)=1.5,在双链dna中，(a+g)/(t+c)=1,而这里

a+g〉t+c,说明a与t,g与c未互补存在，所以这是单链dna。

2.解：根据dna双链形成中碱基互补的规律推知，与亲链互补的单链dna,其碱基构

成，同亲链dna中与之互补的碱基含量对应相等,即0.22a,0.20g,0.27t,0.31c«

而rf的碱基构成是：a=t=0.245,g=c=0255。

3.解：最根本的原因是，双链dna无论就物理特性还是遗传特性，都比单链dna稳定。

(1)首先，在双链dna中，当单链断裂时可以被修复，而在以单链作为遗传物质的生

物中，单链断裂时往往致死。

(2)一般来说，断裂dna的分子量大约为2X10'道尔顿，而双链dna的分子量总要大

于IO,个道尔顿：假如单链dna分子过大，是非常容易断裂的。

(3)无论是造成遗传错误的错配碱基的修复，还是完整单链的再合成，这些过程的机

制都是以其互补链作为模板的。显然，这类功能，唯有双链dna才具备。

可见，高等生物以双链dna作为遗传物质，是对其自身有利的。

第八章基因工程

一、要求掌握的概念：

1.转导：以噬菌体为媒介将一种生物的dna转移到另一种生物的细胞内。

2.遗传工程：包括基因工程、染色体工程及细胞工程在内的按人的意愿以工程设计的

方法改变生物遗传性的技术。

3.基因工程：将甲种生物的基因转移到乙种生物的细胞内，并使外源基因得到表达，

从而形成新类型。

二、本章主要内容：

1.基因工程是在分子遗传学的理论指导下发展起来的一门高级技术。它按照预定的设

计，以精细的实验室工作，为育种另辟蹊径。

2.基因工程的步骤：

(1)目的基因的分离或合成

(2)目的基因与运载体的重组

(3)将重组dna分子导入宿主细胞

(4)重组体dna分子的选择和鉴定

3.植物基因工程的主要研究方向和成就

三、复习题：

1.简要叙述基因工程的步骤。

答：(1)获得目的基因(即产生dna片段)

(2)构建重组dna分子(即片段与载体连接)

(3)将重组dna分子导入宿主细胞

(4)重组体dna分子的选择和鉴定

2.简述作为基因工程载体的基本条件。

答：(1)能够进入受体细胞并能在宿主细胞内大量复制。

(2)有多种酶的切点，而且每种酶的切点最好只有一个。

(3)有一定的遗传标记。

网上教学1绪言和细胞学基础

当你注册了《遗传育种学》这门课程的时候，你要有信心，你要确信，你的努力加上我

们的辅导，会使你完成这门课程的学习。

你应该有个学习计划，我们网上公布的教学进度是我们的计划，你最好按这个计划安排

学习，但如果和你的工作有矛盾，你不必担心，你可以自己调整学习计划。

我们设计了16周的教学，分16次上网和通过vbi发布。我们公布的教学辅导，特别是

每章的复习题、作业题，你应该安排时间完成，这对于检查你的学习情况很有好处，它可以

检查你对知识的掌握以及解题的思路、分析判断的能力等。不要等到考试后才发现该念的书

都没有念。平时作业成绩占期末总成绩的20%,你可不要放弃。

本课程教学的重点在遗传学部分，难点也在遗传学部分。遗传学理论性较强，有些章节

涉及数学，不过你也不必害怕，这些数学都不难。遗传学的重点在前面遗传的细胞学基础、

遗传的基本规律等部分，考试中，这部分占的比例略大些。有问题，你可以与辅导老师联系，

也欢迎和我联系。好了，让我们从绪言开始学习吧。

上篇遗传学部分

绪言

遗传和变异现象的存在是生物与非生物的重要区别之一。为什么一个物种能够一代代地

繁衍下去，仍然保持着祖上的特征特性呢？为什么同一物种的不同个体之间又不完全相同

呢？这是遗传学要探究的秘密。育种的实践要早于遗传学的研究，但只有在遗传学理论的指

导下，育种学才取得了更快的发展、更大的成就。

一、要求掌握的概念：

1.遗传：亲代与子代之间的相似现象，就是遗传。遗传保证了生命在世代间的连续性。

2.变异：子代与亲代之间不相似的现象。变异有遗传的和不遗传的变异之分。

3.基因型：即遗传型，是一个生物的基因组成，是个体全部遗传特点的总体。

4.表现型：某种基因型在一定的外界条件下通过个体发育过程而表现出的性状，是基

因型和外界条件相互作用的结果。

5.进化：生物由简单到复杂，由低级到高级，由一个物种到另一个物种的演变和发展

过程。

二、本章主要内容：

1.遗传学的研究对象：生物的遗传和变异。遗传的物质基础是基因，所以，遗传学又

是研究基因的科学。

2.遗传与进化：生物进化的三大要素是遗传、变异和选择。在自然条件下，生物产生

的变异多种多样，但只有有利于生物生存的变异才会被自然选择选留下来，并一代代遗传下

去，使生物能适应环境，不断进化。人们也可以根据自己的需要选留一些变异类型，促使生

物向人类需要的方向发展，这就是人工选择下的人工进化。

3.遗传与环境：生物与环境不可分。生物从亲代所获得的性状表现的遗传基础为基因

型，生物在环境条件的影响下，所表现出来的性状是为表现型。表现型的改变有些是可以遗

传给后代的，有些是不能遗传给后代的。要能够区分开。

三、复习题：

1.遗传学的研究对象是什么？

答：遗传学是研究生物遗传和变异现象的科学。

2.遗传学的任务是什么？

答：首先是对于遗传学本身，要阐明遗传和变异的现象和规律，探索遗传变异的原因和

物质基础。其次，遗传学作为基础理论，要指导育种实践。第三，遗传学还要为防治遗传病

提供理论依据。

第一章遗传的细胞学基础

一、要求掌握的概念：

1.有丝分裂：生物细胞分裂的一种方式。每一染色体复制后，均等地分配至两个子细

胞中。因分裂过程中有纺锤丝出现，故称有丝分裂。

2.减数分裂：生物在产生性细胞时所进行的一种特殊方式的细胞分裂。染色体只复制

一次，细胞分裂两次，使形成的子细胞只有原来染色体数目的一半。

3.染色体：细胞核内由dna和核蛋白等组成，能吸附碱性染料的有结构的线状体，是

遗传物质的载体。

4.联会：减数分裂前期i同源染色体紧密配对的现象，称联会。

5.同源染色体：形态相似、遗传性质相同的分别来自于父方和母方的两条染色体。

6.着丝粒：一般染色体上不易着色的小球部分，是细胞分裂时纺锤丝附着的地方，又

称主缢痕。

7.双授精：被子植物在受精时，一个精子与卵结合，发育成胚；另一个精子与两个极

核结合，发育成胚乳。

8.花粉直感：具有显性基因的花粉授到具有相对隐性基因的母本柱头上后，当代所结

籽粒的胚乳表现父本的显性性状。

9.无融合生殖：雌雄配子不发生核融合的生殖方式。

10.世代交替：在有性生殖的生物中，合子体世代和配子体世代恒常地有规律地交替发

生。

11.染色体组：二倍体生物一个配子的全部染色体•多倍体的染色体组成成分。

12.染色单体：染色体纵裂后的两条子染色体之一•着丝粒分裂后，子染色体即行分开

成为染色体。

13.细胞核：真核细胞的细胞器，内含染色体。它承载着大部分遗传信息。在那里进行

dna的自我复制和mrna的转录。

14.常染色体：染色体组中除性染色体之外的染色体。

15.二倍体：含双倍染色体数的生物体。一半染色体来自于父本，一半来自于母本。

16.单性结实：未经授粉受精而发育成的果实。

17.质体：植物的含有或不含色素的细胞器。它有自己的dna,因而在细胞质遗传中起

一定作用。

18.真核生物：其细胞核具有明显的核结构的生物，即高等生物（植物或动物）。

19.原核生物：低等生物，其细胞中只有核质体，无细胞核。

20.核型图：按照大小和形状排列的染色体组型图。

21.交叉：在显微镜下观察到的同源染色体连接在一起的地方，是染色体节段交换的结

果。

22.核仁：真核生物的核内结构。由染色体专门部位的核仁组织者形成。

23.胚乳：植物籽粒中胚周围的营养组织。由两个极核和一个精核受精而形成。

二、本章主要内容：

1.原核细胞和真核细胞：除病毒是非细胞结构的生命外，地球上的生命都是由细胞构

成。原核细胞没有真正的核结构，细胞较小，一般属于低等生物；真核细胞有真正的核结构,

细胞较大，一般属于高等生物。

2.细胞的结构和功能：动植物细胞由细胞核、细胞质和细胞核三部分组成。细胞膜能

有选择地通过某些物质，大分子物质则通过细胞膜的微孔转运。细胞质内有各种细胞器，线

粒体是细胞呼吸作用的中心，质体中的叶绿体是光合作用的中心，核糖体是蛋白质合成的场

所，内质网是转运合成蛋白质的原料和产物的通道。细胞核由核膜、核质和核仁三部分组成。

在核质中有一些易被碱性染料染色的物质，这就是染色质。

3.染色体的形态、结构和数目：由于着丝粒的位置不同，染色体在有丝分裂后期可出

现v形、1形、棒状、粒状等不同形状。染色体的骨架是一个连续的dna大分子，dna经过

核小体、螺线体、超螺线体、染色体四次折叠，长度压缩了近一万倍。染色体的数目，在体

细胞中是成对的（2n）,性细胞中只有体细胞的一半（n）。体细胞中，每一对形态、结构

相同的染色体，称为同源染色体。不同对的染色体则互称为肥同源染色体，每种生物的染色

体数目是一定的。多数高等生物是二倍体，即体细胞中有两组同样的染色体，性细胞中只有

一组，称为单倍体。这一组染色体在形态、长度、结构上各不相同，但成为一个协调的整体,

称为染色体组，可用染色体组型分析的方法来研究染色体，按染色体的长度、着丝粒的位置、

臂比、随体的有无，将一组染色体进行分类和编号。

4.细胞分裂：有丝分裂是高等生物细胞分裂的主要方式.有丝分裂是一个连续的过程,

分为间期、前期、中期、后期和末期。dna在间期复制，通过有丝分裂，核内每条染色体准

确地分裂为二，细胞分裂为二，染色体均等地分配到子细胞中，使两个子细胞与母细胞具有

同样质量和数量的染色体。但细胞质和其中的细胞器在细胞分裂时是随机而不均等地分配到

子细胞中去的。这种均等方式的有丝分裂即维持了个体的正常生长和发育，也保证了物种的

连续性和稳定性。减数分裂是生物产生性细胞时的一种特殊方式的有丝分裂。因为它使染色

体数目减半，所以叫减数分裂。减数分裂的主要特点是：（1）同源染色体在前期i配对（或

称联会）；（2）同源染色体之间可能发生遗传物质的交换；（3）染色体复制一次，细胞分

裂两次，每个子细胞中染色体数目是母细胞的一半。减数分裂的前期i比较复杂，分为5个

时期：细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。减数分裂的遗传学意义是：（1）生物

通过减数分裂产生了具有n染色体数的雌雄配子，两性配子通过受精而形成合子，又恢复了

2n的染色体数，从而保证了物种染色体数目的恒定；（2）成对的同源染色体在中期i可有

多种不同的排列方式，非姊妹染色单体之间可能方式交换，因而杂合体可产生多种不同的配

子，相互结合，产生不同的后代，为生物的变异提供了重要的物质基础，有利于生物的适应

进化及为人工选择提供了丰富的材料。

5.动植物的生活史：高等植物的一个完整的生命周期是指从种子到下一代的种子。这

个周期包括无性世代和有性世代两个阶段。从受精以后形成合子直到成熟的植株进行减数分

裂以前，这是抱子体世代（即无性世代）：从减数分裂后产生雌雄配子体直至两性配子结合

受精为止，是配子体世代（即有性世代）。这两个世代交换，称为世代交替。双受精现象是

指一个精核与卵结合成受精卵，将来发育成胚（2n）；另一个精核与两个极核结合，将来发

育成胚乳（3n）。果皮（或种皮）不是受精的产物，而是母体组织.花粉直感一般是指在授

粉当代的3n胚乳的性状上由于精核的影响而表现父本的某些性状。

三、复习题：

1.简述植物根尖涂抹压片观察染色体数目、形态的实验步骤。

答：（1）培养幼根，进行预处理；（2）固定（要求知道使用的几种固定液的名称、

浓度）；（3）水解；（4）染色、涂抹压片；（5）观察。

2.一种植物有6对染色体，其中a、b、c、d、e、f来自父本，a\b\c\d\e\f

来自母本，这个植物的性细胞里同时含有6条父本染色体的可能性有多大？

答：父本或母本的任一染色体分到任一极的可能性都是1/2,因此6条父本染色体同到

一个细胞的可能性为（1/2）6=1/64。

3.玉米体细胞有10对染色体，它的受精卵、助细胞、子房壁、精核、胚乳细胞各应有

多少条染色体？

答：受精卵2n=20,助细胞n=10,子房壁2n=20,精核n=10,胚乳3n=30。

4.某一合子，有两对同源染色体a和a及b和b,你预期在生长期中，体细胞的染色

体组成应该是下列哪一种：aabb>aabb>aabb>或aabb、aabb?还有其它组合吗？

答：应为aabbo

5.上题中这个个体成熟了，产生了配子，你预期产生哪种配子？

答：应产生ab、ab、ab、ab。

作业题

1.蚕豆的体细胞有12条染色体，也就是6对同源染色体。一个学生说，在减数分裂后

形成的配子中，只有1/4的配子的染色体完全来自于父本，或完全来自于母本，这个说法对

吗？为什么？

2.在玉米中，（1）5个小抱子母细胞可以产生多少配子？（2）5个大抱子母细胞可以

产生多少配子？（3）5个花粉细胞可以产生多少配子？（4）5个胚囊可以产生多少配子？

3.动植物细胞由哪三部分组成？细胞质里有哪些细胞器？染色质和染色体是什么关

系？后期染色体的形态都有哪些？染色体的四级结构如何？有丝分裂、减数分裂分为几个时

期？各时期染色体发生怎样的变化？

网上教学7基因突变

上篇遗传学部分

第九章基因突变

一、要求掌握以下概念：

1.突变：遗传物质发生改变.包括染色体数量和结构的突变，但主要是基因突变。

2.复等位基因：群体内在同一基因座位上有二个以上的等位基因存在，这些等位基因

之间称为复等位基因。

3.转换：突变时一个喋吟或口密噪转变成另一种喋吟或喀咤。

4.颠换：突变时一个口票吟转变成一个喀咤或口密噬转变成口票吟。

二、本章主要内容：

1.引起突变的各种理化因素：外界的辐射、温度的骤然变化等都可以引起突变，但为

数甚少。生物体内的某些生理生化过程所产生的物质也可引起自发突变。还有许多化学药剂,

甚至是日常生活用品，也可诱发基因突变。

2.基因突变的一般特征：生殖细胞的突变多于体细胞，减数分裂晚期多于其它时期。

不同生物、不同基因的突变频率不同，总起来看，基因突变的频率不高，而且突变发生是随

机的。基因突变在一定范围内是多方向的，它可以突变成它的任一个复等位基因。突变是可

逆的，有正突变，也有回复突变。突变是可以重演的，相同的突变可以在同种生物的不同个

体间重复出现。亲缘关系相近的种间，往往会发生相近的突变，这称为突变的平行性。根据

突变引起变异程度的不同，又可分为大突变和微突变。控制质量性状的基因突变往往是大突

变，控制数量性状的基因突变往往是微突变，微突变的效应是可以累加的。

3.突变的分子基础：从分子水平上研究基因突变，则发现突变的基础是dna中碱基排

列的改变，它可以使mrna中的密码改变，从而引起氨基酸的改变，最终影响到蛋白质，使

性状发生改变。分子水平上的改变分为碱基替换和移码突变两大类。

4.突变的修复：生物体有一定的防御和修复突变的能力。防御机制，如密码的简并性、

回复突变、多倍体生物的几套染色体等都是属于防御基因突变的。修复系统包括光修复、暗

修复和重组修复。

三、复习题：

1.如果人类有50000个单倍体基因，每个基因的突变率为4/100000,问每个配子的总

突变率是多少？

解：50000（0.00004）=2,每个配子2个突变。

配子突变率=基因数X基因突变率

2.有人报道，在大肠杆菌中有两个突变，一个是甘氨酸变为精氨酸，另一个是同一甘

氨酸变为谷氨酰胺。这两个突变型重组，又得到了正常的甘氨酸。假定每一突变都是由一个

核甘酸引起的，这个结果与我们已知的密码子相符吗？

解：从密码表查出：甘氨酸（gg_）、精氨酸（cg_、aga、agg）＞谷氨酰胺（gaa、gag）,

根据假定，不难看出，前者发生在第一碱基，由颠换（g-a）引起，后者发生在第二碱基，

由转换引起。即ggafagaggg-aggggafgaaggg-gag

二突变型重组如下所示（只写dna链）：

tctXctttccXetc

II

ttt,cctttc,ccc

由上述重组dna（下划线者）转录出的mrna的相应密码子是gga与ggg,与初始甘氨酸

的密码子完全相符。

思考题：

1.如果在一群正常的老鼠中出现了一只短尾巴老鼠，你如何决定这个性状是由一个显

性基因还是一个隐性基因引起的，还是由不同基因的相互作用引起的，还是环境诱发的？

第三章自由组合规律

一、要求掌握的概念：

1.重新组合：具有两对或两对以上性状差别的亲本杂交后，从f2起出现亲本所没有的新性

状组合。有时指有关基因之间的重新组合。

2.一因多效：一个基因控制着许多不同性状的表现。

3.多因一效：许多基因控制一个性状的表现。

4.微效多基因：许多基因在决定一个性状上起微效作用。

5.双隐性：控制某一个体的两个不同隐性性状的基因都处于纯合状态，如aabb。

6.系谱：是个体的亲缘关系图，包括若干级的祖先（亲本）在内。

二、本章主要内容：

1.两对性状的遗传表现：当具有两对性状差别的纯合亲本杂交时，不论双亲的性状组合如

何，杂种一代表现显性性状，杂种二代中四种类型及其比例总是双显性个体占9/16,一个

显性性状和一个隐性性状组合在一起的二种类型的个体各占3/16,双隐性个体占1/16,即

呈9：3：3：1之比。

2.自由组合规律为：二对或二对以上基因的杂种一代在形成配子时，各对基因的分离是彼

此独立，互不干扰的，不同对基因间又是自由组合的。自由组合规律又叫做独立分配规律。

3.自由组合规律的细胞学基础：不同对基因位于不同对同源染色体上。位于不同对同源染

色体上的基因表现独立遗传。

4.不论有多少对杂合基因，只要这些基因是独立遗传的，,产生的各类配子的比例总是相

等的。

5.某些性状的表现是两对独立遗传基因相互作用的结果。不同互作类型各有期特殊的R分

离比例，但这些比例多少在9：3：3：1的分离比例基础上的一种改变，如互补作用为9：7,

重叠作用为15：1,抑制作用为13：3,显性上位为12：3：1,隐性上位为9：3：4,积加

作用为9：6：lo

6.一种性状受许多基因的影响，称为多因一效；一个基因影响许多性状的发育，称为一因

多效。

7.通过有性杂交而发生基因重组，是上位产生遗传变异的一个重要来源。动植物的杂交育

种，就是人为地创造基因重组的有利条件，通过杂交有可能在后代中选育出比双亲更为优秀

的新品利1基因重组是杂交育种的遗传基础。

三、复习题：

1.三对独立遗传基因之杂合子测交，可以产生哪些种基因型的配子？六对独立遗传基因杂

合子个体可以形成多少种类型的配子？

解亲本类型：aabbccXaabbcc

配子类型：abc、abc、abc>abc、abc、abc、abc、abc各1/8（三对基因杂合子），abc（测

交亲本）。

六对基因杂合子所形成配子种类为T=64种。

2.在豌豆中，蔓茎（t）对矮茎（t）是显性，绿豆英（g）对黄豆荚（g）是显性；圆种子

（r）对皱种子（r）是显性。现有下列两种杂交组合，问它们后代的表现型如何？

（1）ttggrrXttggrr（2）ttggrrXttggrr

答：杂交组合（1）ttggrrXttggrr：

ttXttggXggrrXrr

III

l/2rr=3/8ttg_rr蔓绿圆

tt|rlr3/4g卜卜l/2rr=3/8ttg_rr蔓绿皱

l/4gglrlrl/2rr=l/8ttggrr蔓黄圆

l/2rr=l/8ttggrr蔓黄皱

杂交组合（2）请自己用相同方法分析。

作业题：

1.用一个玉米品系近亲繁殖了6个植株，每株大约得到25粒种子。有的种子长成绿色植株,

有的种子长成白化的白色植株，比例如下，请解释白色性状的遗传方式。

亲本a子代白色5绿色19

b913

c421

d415

e815

f425

总计34108

2.在番茄中，缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状，显性基因c控制缺刻叶，基因型cc是马

铃薯叶。紫茎和绿茎是一对相对性状，显性基因a控制紫茎，基因型aa是绿茎•把紫茎马

铃薯叶的纯合植株与绿茎缺刻叶的纯合植株杂交，在fz中得到9：3：3：1的分离比。如果

把fi：（1）与紫茎马铃薯叶亲本回交；（2）与绿茎缺刻叶亲本回交；（3）用双隐性亲本

测交时，后代表现型比例各如何？

3.基因型为aabbcc的二亲本，所产生的基因型为aabbcc的子代的比例是多少？

4.在南瓜中，果实白色是由显性基因y决定的，黄果是由与其等位的隐性基因y决定的；

果实盘状是由显性基因s决定的，球状果是由隐性等位基因决定的。白色盘状果类型与黄色

球状果类型杂交，所得£皆为白色盘状果。如3个体自交，f2的表现型预期比例如何？

网上教学12植物的繁殖方式引种和驯化选择育种

下篇育种学部分

第四章植物的繁殖方式

一、本章主要内容：

1.有性繁殖的主要授粉方式及其特点；

2.无性繁殖：营养体繁殖和无融合生殖；

3.作物品种的类型及其育种特点。

二、思考题：

1.什么是自花授粉、异花授粉和常异花授粉？

2.作物品种分为哪几种类型？

第五章引种和驯化

一、本章主要内容：

1.引种驯化的基本原理：

(1)生态环境和生态型的相似：

(2)温度对引种的影响；

(3)作物的发育特性。

2.作物的引种规律：

(1)低温长日性作物

(2)高温短日性作物

(3)作物对环境反应的敏感度与引种

(4)引种的工作环节

3.作物的驯化方法。

二、思考题：

1.何为作物的生态环境？生态区？

2.原产高纬度、高海拔地区的作物对光照和温度的反应如何？

3.原产低纬度、低海拔地区的作物引种到高纬度、高海拔地区可能会有什么反应？

第六章选择育种

一、本章主要内容：

1.选择的基本方法：单株选择和混合选择法；

2.选择育种的主要技术环节：取材、选择目标、选择数量。

3.选择育种的一般程序：

（1）混合选择育种：选择优株（穗、铃）、混合播种、繁殖推广；

（2）系统育种：选择优株（穗、铃）、株（穗、铃）系试验、品系比较试验、繁殖推

广•

4.选择育种方法的改进：集团选择育种、改良混合选择。

二、思考题：

1.试述选择育种的基本方法。

2.分别说明混合选择育种法、系统育种法的育种程序。

网上教学15诱变育种生物技术在育种中的应用

下篇育种学部分

第九章诱变育种

一、本章主要内容：

1.诱变育种的特点：

(1)提高突变率，扩大突变谱

(2)有效地改良个别、单一性状

(3)缩短育种年限

(4)定向变异和有益突变的频率低

2.物理和化学诱变剂的类别及处理方法：

(1)物理诱变剂：各种射线

(2)化学诱变剂：烷化剂、叠化钠、碱基类似物

(3)物理诱变剂处理方法：处理材料、处理剂量、外照射和内照射

(4)化学诱变剂处理方法：浓度、处理时间

3.复合诱变处理

4.诱变育种程序：

(1)材料选择

(2)诱变剂量选择

(3)处理群体大小

(4)诱变后代的种植和选择

二、思考题

1.什么是诱变育种？

2.诱变育种有什么特点？

3.如何诱变？以哪些诱变剂处理？如何处理？

网上教学16品种审定和推广计算机在遗传育种研究中的应用

下篇育种学部分

第十一章品种审定和推广

一、本章主要内容：

1.防止品种混杂退化的方法：

(1)品种混杂与退化的概念

(2)混杂退化的原因：机械混杂、生物学混杂、基因突变和分离、不良环境影响

(3)防止措施：严防机械混杂、防止生物学混杂、严格去杂去劣、搞好提纯

2.优良品种的推广：

(1)品种区域化和良种的合理布局

(2)良种的合理搭配

(3)良种良法配套

(4)推广的方式

3.种子生产(良种繁育)：

(1)生产程序和体系

(2)推广体系

(3)常规种子生产

(4)杂交种子生产

二、思考题：

1.简要说明品种审定的重要性。

2.如何防止品种混杂退化？

3.如何进行优良品种的推广？

4.种子生产(即良种繁育)的生产程序和体系如何？

5.简要介绍“三圃制”原种生产。

第十二章计算机在遗传育种研究中的应用

一、本章主要内容：

1.计算机在品种资源管理中的应用

2.计算机在作物育种管理、设计和分析中的应用。

3.计算机在亲本选配研究中的应用

4.作物育种的专家系统。

二、思考题

1.作物品种资源数据库需满足育种者哪些需求？

2.结合《计算机应用基础》课程的实践教学环节“农业专家系统应用”专题教学片,

请介绍农业专家系统软件的功能和应用。

网上教学5遗传物质的分子基础

上篇遗传学部分

上次作业答案：

1.(1)该单体所缺的那个染色体属于s染色体组。

(2)如果所缺的那个染色体属于t染色体组，那么上述的35个染色体的植株在减数分

裂时应该联会成12个二价体和11个单价体。

2.四体:0.50X0.10=0.05=5%

三体：(0.50X0.90)+(0.50X0.10)=0.50=50%

二倍体：0.50X0.90=0.45=45%

3.假定第21染色体是四体的个体不能存活，那么子代的比例应为2患病：1正常。

4.要检出易位，必须进行细胞学的观察或研究特异的遗传变化(原先自由组合的基因

之间建立新的连锁关系以及原先的连锁关系变为新的自由组合的关系)。致死效应就不会有

这些结果。

5.黄胚乳易位纯合体yt〃ytX白胚乳正常个体yt//yt

f)yt//ytX白胚乳正常个体yt//yt

(1)fi产生的有效配子有四种：yt,yt,yt,yt»白胚乳纯系只产生一种配子，即yt。

(2)测交子代的基因型、表现型的种类和比例为：

基因型:yt//ytyt//ytyt//ytyt//yt

表现型及比例：黄胚乳半不育4：黄胚乳可育1：白胚乳半不育1：白胚乳可育4

第七章遗传物质的分子基础

一、要求掌握以下概念：

1.基因：染色体上的片段，确定生物的性状。

2.转化：一种生物的dna转移并参入到另一种生物的细胞内。

3.密码子：由rna三个核甘酸(碱基)组成的一个单位，这个单位可翻译成一个氨基

酸。

4.半保留复制：dna的复制方式。先是dna双链分开成单链，然后以每条单链为模板

各自合成与模板互补的新单链，形成与原来母链相同的两条子链。

5.中心法则：是关于dna、rna、蛋白质三者功能相互关系的概念。是指在大多数情况

下，遗传信息从dna传给dna的复制过程，以及遗传信息从dna传递给rna,再由rna通过

转录和翻译确定蛋白质特异性的过程。

6.转录：以一条dna链为模板，合成互补的rna。

7.翻译：根据mrna上的碱基顺序，在核糖体上形成多肽。

8.简并：一个氨基酸有两个以上的密码子。

9.交换子：能发生重组的dna的最小单位。

10.突变子：dna分子中能造成基因突变的最小结构单位，相当于一对核甘酸。

11.顺反子(作用子)：遗传物质的功能单位。常用作基因的同义词。

二、本章主要内容：

1.dna的结构：瓦特森和克里克提出的dna复杂双螺旋结构的模型，两条多核甘酸长

链，以一定的空间距离相互盘旋，两条链走向相反，称为反向平行。链上核甘酸间以3',5'

-磷酸二酯键相连，而两条链间由氢键把它们互补配对的碱基相接。所谓互补配对是指两条

链间腺喋吟(a)与胸腺喀咤(t)配对，鸟喋吟(g)与胞喀咤(c)配对。dna分子直径为

2nm,螺距3.4nm,碱基与碱基之间距离为0.34nm。

2.dna的半保留复制：dna双链分开，各自成模板吸取互补的游离核甘酸，结合形成互

补链，并恢复其双螺旋结构，形成两个dna分子。dna链很长，它可以有多个复制起始点，

也就是说复制是先形成dna片段。由于dna链延长有方向性，总是从5'到3',所以dna

片段是按从5'到3'的方向合成并连接的，在反向链上，连接是退着进行的。仍然是从5'

到3',这就是复制的不连续性。这些dna片段叫岗崎片段。由于每条子链dna的双链中都

保留有一条做模板的母链，就称为半保留复制。

3.dna和三联体密码：三个碱基决定一种氨基酸，有64种排列，决定着20种氨基酸，

因此密码有简并性，这对遗传物质的稳定性有很大的意义。有起始和终止(无意义)密码.

密码无标点符号。当插入或缺失一个碱基时，就会发生移码突变。当一个碱基被另一个碱基

替换，就会发生碱基替换突变。密码有通用性，病毒、原核生物和真核生物共用一套密码，

说明了生命的共同起源。

4.蛋白质的生物合成过程：dna对蛋白质合成的控制，是通过mrna实现的。以dna为

模板转录出mrna,mrna附着到核糖体上，把由trna运送来的各种氨基酸，按mrna的密码

顺序连接起来，再进一步折叠就形成了立体的蛋白质分子。在不含dna的一些生物中，rna

是主要遗传物质。rna也具有自我复制、控制蛋白质合成的功能，甚至可以逆转录出dna。

5.中心法则：dna的自我复制，dna通过rna来控制蛋白质的特异性，这是分子生物学

中心法则的主要内容。在一些只含rna的生物中，rna作为遗传物质，同样具有复制、控制

蛋白质合成的功能，甚至逆转录出dna。但这在整个生物界是少数。

三、复习题：

1.在双链dna分子中，(a+t)/(g+c)是否与(a+c)/(g+t)的比例相同，请解释。

解：比例不同。在dna中，a与t互补，g与c互补，即a=t,g=c,所以a+c=g+t,

(a+c)/(g+t)=1,而(a+t)/(g+c)=2a/2g=2t/2c=a/g=t/co这里，唯有在a

=g=t=c的情况下，也就是上述比值为1时，

(a+t)/(g+c)=(a+c)/(g+t)。由于，a、c与g、t为非互补碱基，在dna

中一般不会相等，所以，(a+t)/(g+c)与(a+c)/(g+t)不同。

2.假定在一种最典型的dna的碱基构成中胸腺喀嗟为15%,问这dna的胞喀喔含量是

多少？

解：已知在双链dna的构成中，a=t,g=c,就其百分比来说a+t+g+c=l,那么，

当t=0.15时，a+t=O.30,g+c=0.70,c=0.35,所以胞喀咤的含量是35%。

3.假定对于色氨酸密码子的突变只有单个碱基替换引起，那么将有些什么样的碱基替

换方式？

解：因色氨酸五密码简并现象，即只有唯一的密码子ugg。所以，任何与色氨酸只有一

个碱基差别的密码子，都有可能发生单个碱基替换而成密码子ugg。查密码表，与色氨酸有

一个碱基差别的有：agg(精氨酸)、uag(无义密码子)、uga(无义密码子)、egg(精氨

酸)、ueg(丝氨酸)、ugc(半胱氨酸)、ggg(甘氨酸)、uug(亮氨酸)、ugu(半胱氨

酸)。

4.某人用含有47%腺喋吟和53胞喀咤的多核甘酸得到下列频率的氨基酸组成的蛋白

质：10.8%赖氨酸，11.6%天冬氨酸，9.3%谷氨酸，9.4%组氨酸，26.3%苏氨酸和32.6%

脯氨酸。问观察到的氨基酸频率与预期的频率是否相符？

解：根据核甘酸随机排列，每个三核甘酸的预期频率可以由每个碱基在密码子的特定位

置上出现的概率相乘得到。如aaa=0.47X0.47X0.47=10.4%,aac=0.47X0.47X

0.53=11.7%等等。所以预期的氨基酸的百分比为：赖氨酸(aaa)=10.4,天冬氨酸(aac)

=11.7,谷氨酸(caa)=11.7,组氨酸(cac)=13.2,苏氨酸(aca,acc)=24.9,脯氨

酸(cca,ccc)=28.1,这与观察到的各个氨基酸的百分比相当符合。

作业：

1.有二种核酸，碱基组成如下：(1)a=20%,c=30%,u=20%,g=30%

(2)(a+g)/(t+c)=1.5,试推论这两种核酸的特点。

2.噬菌体①X174是单链dna生物，当它感染宿主细胞时，首先形成复制型(rf)的双

链dna分子，如果在rf形成以前这个dna的碱基构成是：0.27a、0.31g、0.22t、0.20c,

那么，rf及与亲链互补的dna链的碱基构成怎样？

3.某些病毒是以单链dna作为遗传物质的。为什么高等生物唯以双链dna作为遗传物

质？试列举其原因。

第六章选择育种

一、本章主要内容：

1.选择的基本方法：单株选择和混合选择法；

2.选择育种的主要技术环节：取材、选择目标、选择数量。

3.选择育种的一般程序：

（1）混合选择育种：选择优株（穗、铃）、混合播种、繁殖推广；

（2）系统育种：选择优株（穗、铃）、株（穗、铃）系试验、品系比较试验、繁殖推

广。

4.选择育种方法的改进：集团选择育种、改良混合选择。

二、思考题：

1.试述选择育种的基本方法。

2.分别说明混合选择育种法、系统育种法的育种程序。

网上教学2分离和自由组合规律

上篇遗传学部分

上次作业题答案：

1.这个说法不对。蚕豆配子的1条染色体来源于父本或母本的可能性是1/2,6条染色体都

来源于父本或母本的可能性则是。

2.(1)20；(2)5；(3)5；(4)5,

3.答案在书上。

第二章分离规律

一、要求掌握的概念：

1.杂交：不同遗传型的个体进行交配，产生后代。包括种内和种间杂交。

2.回交：杂交后代与亲本之一进行交配。

3.测交：杂交后代与隐性个体交配。

4.显性：有相对性状差别的两亲本杂交后，杂交第一代所表现的某一亲本的性状，为显性。

5.隐性：有相对性状差别的两亲本杂交后，杂交第一代没有表现的亲本性状，要到测交后

代或f?代再表现的性状，称为隐性。

6.等位基因：在染色体上占据同一座位的两个基因(如a-a)。

7.座位：一定的基因在染色体上的位置。

8.基因：dna片段，确定性状的遗传和表现。

9.纯合体：同源染色体相同位点上的基因相同，后代不再分离，如aa或aa。

10.杂合体：同源染色体上相同位点上的基因有显隐性之分，后代将发生分离，如aa。

11.镶嵌显性：成对的相对基因，在杂合体中都得到表现，呈镶嵌状。

12.分离：同一杂交或同一群体的后代个体之间出现显性和隐性的不同性状。

二、本章主要内容：

1.分离规律要点：基因在体细胞中成对存在，在配子中是成单的。匕在形成配子时，一对

杂合基因的两个成员，按原样分离到不同配子中去，产生等数的两类配子。f2有三种基因型,

呈1：2：1之比，两种表现型，显隐性之比为3：1。

2.基因型是决定性状发育的遗传基础。表现显性性状的个体，是由于显性基因的作用，其

基因型可能是纯合的，也可能是杂合的；而表现隐性性状的个体，其基因型只可能是隐性纯

合的。

3.自交是鉴定基因型的一个简单而有效的方法。显性杂合体自交，子代必定要发生性状分

离。显性纯合体自交，子代不发生分离。凡是纯合体，性状的遗传是稳定的。

4.隐性亲本和。杂交，杂交的目的在于测定3形成的配子种类和比例，这种杂交叫做测交。

5.生物的性状都是由基因控制的。基因位于染色体上，而且各有其固定的位置，基因在染

色体上的位置，称为基因座。位于同源染色体上相同位置的一对基因叫做等位基因•分离规

律的细胞学基础表明，等位基因的分离发生在形成配子前的减数分裂过程中。随着同源染色

体的分离，基因也发生分离。

6.相对性状间的显隐性关系，有完全显性、不完全显性和共显性三种。在不完全显性情况

下，表现双亲的中间类型，fz有三种表现型，比例为1：2：1,表现型比例和基因型比例

完全一致。

7.生物的各种性状都是在个体生长发育过程中逐渐形成的，而个体的生长发育离不开一定

的环境条件，所以基因型是性状发育的内因，环境条件是性状发育的外因，表现型则是基因

型和环境条件相互作用的结果。

三、思考题：

1.豌豆豆皮颜色，灰色对白色是显性。在下列的杂交试验中，已知亲本的表型而不知其基

因型，产生的子代列表如下：g代表灰色基因，g代表白色基因，请写出每个亲本可能的基

因型。

亲本（a）灰X白子代灰82白78

(b)灰火灰11839

(c)白X白050

(d)灰X白740

(e)灰X灰900

解(a)ggXgg(b)ggXgg(c)ggXgg

(d)ggXgg(e)ggXgg(或gg)

2.上题（b）（d）（e）杂交组合中，灰色个体的匕代有多少在自交时，能产生白色子代？

答：杂交组合（b）中预料有2/3灰色子代在自交时将产生白色子代（频度为1/4）。（d）

组中预料所有灰色子代都产生1/4的白色子代。（e）组中，如果原始的组合是ggXgg的话,

将没有白色子代出现。如果是ggXgg,则有1/2的灰色子代会产生一些白色子代。

3.根据豌豆四组杂交实验的结果（下表，fz代）分析回答：（1）这属于哪类遗传？（2）

各组的父母本及3、七的基因型如何？

编组性状显性隐性

1茎的高度787（高）277（矮）

2种子形状5474（圆）1850（皱缩）

3子叶颜色6022（黄）2001（绿）

4花的位置651（叶腋）207（茎顶）

答：（1）属于分离规律，一对相对性状的遗传。

（2）第一组p（亲代）为高茎ttX矮茎tt,匕是高茎tt,fz是tt：tt：tt—1：2：1

第二组p为圆粒rrX皱缩rr,fi是圆粒rr,£2是仃：rr：rr=l：2：1

第三组p为黄叶yyX绿叶yy,fi是黄叶yy,f?是yy：yy：yy=l：2：1

第四组p为叶腋ccX茎顶cc,fl是叶腋cc,fz是cc：cc：cc=l：2：1

第三章自由组合规律

一、要求掌握的概念:

1.重新组合：具有两对或两对以上性状差别的亲本杂交后，从f2起出现亲本所没有的新性

状组合。有时指有关基因之间的重新组合。

2.一因多效：一个基因控制着许多不同性状的表现。

3.多因一效：许多基因控制一个性状的表现。

4.微效多基因：许多基因在决定一个性状上起微效作用。

5.双隐性：控制某一个体的两个不同隐性性状的基因都处于纯合状态，如aabb。

6.系谱：是个体的亲缘关系图，包括若干级的祖先（亲本）在内。

二、本章主要内容：

1.两对性状的遗传表现：当具有两对性状差别的纯合亲本杂交时，不论双亲的性状组合如

何，杂种一代表现显性性状，杂种二代中四种类型及其比例总是双显性个体占9/16,一个

显性性状和一个隐性性状组合在一起的二种类型的个体各占3/16,双隐性个体占1/16,即

呈93：3：1之比。

2.自由组合规律为：二对或二对以上基因的杂种一代在形成配子时，各对基因的分离是彼

此独立，互不干扰的，不同对基因间又是自由组合的。自由组合规律又叫做独立分配规律。

3.自由组合规律的细胞学基础：不同对基因位于不同对同源染色体上。位于不同对同源染

色体上的基因表现独立遗传。

4.不论有多少对杂合基因，只要这些基因是独立遗传的，。产生的各类配子的比例总是相

等的。

5.某些性状的表现是两对独立遗传基因相互作用的结果。不同互作类型各有期特殊的fz分

离比例，但这些比例多少在9：3：3：1的分离比例基础上的一种改变，如互补作用为9：7,

重叠作用为15：1,抑制作用为13：3,显性上位为12：3：1,隐性上位为9：3：4,积加

作用为9：6：1«

6.一种性状受许多基因的影响，称为多因一效；一个基因影响许多性状的发育，称为一因

多效。

7.通过有性杂交而发生基因重组，是上位产生遗传变异的一个重要来源。动植物的杂交育

种，就是人为地创造基因重组的有利条件，通过杂交有可能在后代中选育出比双亲更为优秀

的新品种。基因重组是杂交育种的遗传基础。

三、复习题：

1.三对独立遗传基因之杂合子测交，可以产生哪些种基因型的配子？六对独立遗传基因杂

合子个体可以形成多少种类型的配子？

解亲本类型：aabbccXaabbcc

配子类型：abc、abc、abc、abc、abc、abc、abc、abc各1/8（三对基因杂合子），abc（测

交亲本）。

六对基因杂合子所形成配子种类为2'=64种。

2.在豌豆中，蔓茎（t）对矮茎（t）是显性，绿豆荚（g）对黄豆荚（g）是显性；圆种子

（r）对皱种子（r）是显性。现有下列两种杂交组合，问它们后代的表现型如何？

（1）ttggrrXttggrr（2）ttggrrXttggrr

答：杂交组合（1）ttggrrXttggrr：

ttXttggXggrrXrr

III

l/2rr=3/8ttg_rr蔓绿圆

ttIF卜3/4g卜卜l/2rr=3/8ttg_rr蔓绿皱

l/4gg卜卜l/2rr=l/8ttggrr蔓黄圆

l/2rr=l/8ttggrr蔓黄皱

杂交组合（2）请自己用相同方法分析。

作业题：

1.用一个玉米品系近亲繁殖了6个植株，每株大约得到25粒种子。有的种子长成绿色植株,

有的种子长成白化的白色植株，比例如下，请解释白色性状的遗传方式。

亲本a子代白色5绿色19

b913

c421

d415

e815

f425

总计34108

2.在番茄中，缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状，显性基因c控制缺刻叶，基因型cc是马

铃薯叶。紫茎和绿茎是一对相对性状，显性基因a控制紫茎，基因型aa是绿茎。把紫茎马

铃薯叶的纯合植株与绿茎缺刻叶的纯合植株杂交，在f2中得到9：3：3：1的分离比。如果

把匕：（1）与紫茎马铃薯叶亲本回交；（2）与绿茎缺刻叶亲本回交；（3）用双隐性亲本

测交时，后代表现型比例各如何？

3.基因型为aabbcc的二亲本，所产生的基因型为aabbcc的子代的比例是多少？

4.在南瓜中，果实白色是由显性基因y决定的，黄果是由与其等位的隐性基因y决定的；

果实盘状是由显性基因s决定的，球状果是由隐性等位基因决定的。白色盘状果类型与黄色

球状果类型杂交，所得后皆为白色盘状果。如3个体自交，f2的表现型预期比例如何？

第六章染色体的数目变异

一、要求掌握以下概念：

1.染色体组：二倍体生物一个配子的全部染色体。多倍体的染色体组成成分。

2.整倍体：染色体的数目正好是染色体组的倍数。

3.非整倍体：染色体数目不是染色体组的倍数，其中某一个或某几个染色体多于或少

于正常的合子染色体数。

4.单体：体细胞的染色体组内某对染色体缺掉一个成员，即2n—1的情况，一般在异

源多倍体生物中发生。

5.缺体：体细胞的染色体组内某对染色体缺掉某一对，即2n—2的情况，一般在异源

多倍体生物中发生。

6.三体：在一般二倍体的体细胞染色体组内，某对染色体有三个，比正常的二倍体多

一个，即2n+l()

7.单倍体：体细胞中只有配子染色体数的个体。它可以包含一个染色体组或多个染色

体组，只包含一个染色体组的单倍体，又称一倍体。

8.同源多倍体：增加本物种染色体组数目的有机体，其染色体组数多于2个。

9.异源多倍体：具有来源于不同物种的染色体组的多倍体。

10.远缘杂交：不同物种之间进行杂交，如种间、属间杂交，以区别于种内杂交。

二、本章主要内容：

1.染色体组及其倍数性变异：

(1)染色体组及其整倍性：染色体组是指二倍体物种的配子中的全部染色体。同一个

染色体组的各条染色体的形态、结构和连锁基因群都彼此不同，但它们构成一个协调的整体,

缺失任何一条染色体都会造成不育或性状的变异。通常以x代表一个染色体组。整倍体变异

是指以染色体组为单位进行增减的变异。体细胞中只有一个染色体组的叫一倍体，二组的为

二倍体，三组的是三倍体……三倍体以上的为多倍体。例如，玉米为二倍体，2n=2x=20,2n

表示体细胞中的染色体数，2x代表2个染色体组，这是一般通用的表示方法。

(2)一倍体：一般由孤雌生殖或孤雄生殖的配子生长发育而成。植株弱小，配子高度

不育。

(3)整倍体的同源性与异源性：多倍体的染色体组来源于同一物种的，称为同源多倍

体。来源于不同物种的，称为异源多倍体。根据它们在减数分裂时的配对情况可以区分。

(4)非整倍体：以合子染色体数(2n)为标准在此基础上增减若干染色体，有：单体

(2n-l),缺体(2n—2),三体(2n+l),四体(2n+2)等。

2.同源多倍体

(1)同源四倍体：它的气孔、花、花粉粒、果实和种子都比二倍体大，特别是气孔和

花粉粒可以作为鉴别四倍体的标志。四倍体有部分不育性。

(2)同源三倍体：一般由同一遗传背景的四倍体和二倍体材料杂交而得。营养体繁茂

但配子高度不育，不结种子。香蕉是自然界的三倍体，无籽西瓜、无核葡萄是人工创造的三

倍体。

3.异源多倍体：自然界能够自己繁殖的异源多倍体物种几乎都是偶倍数的。其体细胞

中每种染色体组只有两个，能联会成二价体，因此异源多倍体表现出与二倍体相同的性状遗

传规律。例如，普通小麦是异源六倍体，普通烟草是异源四倍体。异源多倍体中，联会正常,

配子育性正常。远缘杂交中，由于两个物种的染色体组不同，得