林木遗传学(Forest Genetics)课程基本信息课程编号：02011109h课程总学时：40实验学时：8学时课程性质：必修课程属性：专业类开设学期：第5学期课程负责人：李继东课程团队：赖勇卢文杰授课语言：中文适用专业：经济林、林学；核心对先修的要求：掌握植物形态、组织结构特征、树木形态与组织、生理生化方面的知识，如植物学、树木学、生物化学、植物生理学。对后续的支撑：为林木育种学、森林培育学和保护生物学提供林木遗传变异的理论知识。主撰人：赖勇审核人：毕会涛大纲制定（修订）日期：2023一、课程的教学理念、性质、目标和任务林木遗传学是研究林木遗传、变异机理和规律的自然科学，是林学专业的专业基础课、核心课程，是进行林木良种选育的理论基础。在学习本课程前，需要先修数、理、化、植物学、植物生理学和生物化学等课程的理论与实践知识。通过学习林术遗传与变异的辩证规律和理论，掌握优良性状遗传、优异性状变异的理论知识，指导林木遗传育种，以满足社会不断发展对丰富多样的优良林木品种的需求。由于本课程理论性较强，教学过程中突出课堂理论讲授，注重实践（小组讨论、课程任务、实验等）。教学过程中，结合林木遗传变异探索历史进程，体现传统文化的传承，探讨社会发展新时期，对林木遗传变异理论的新需求。二、课程教学的基本要求1.理论知识方面：掌握遗传、变异的基本规律、基本理论及其细胞学和分子基础：掌握群体遗传平衡定律、选择因素对群体的影响、数量性状的概念、遗传机理和遗传力、遗传增益的估算方法及其应用。2.实验技能方面：学会利用卡平方测验进行分离世代遗传规律分析，根据木本植物的特点及林木育种目标，设计杂交组合并能根据后代性状表现进行子代测定及遗传参数估算，掌握核酸提取、遗传转化等分子生物学基本技能，同时学会药品的配制、制片、镜检等方法。三、课程的教学设计1.教学设计说明本课程以教师课堂多媒体讲授为主，根据教学大纲内容，按每个章节设置不同难度问题，在75
75 林木遗传学 （Forest Genetics） 课程基本信息 课程编号：02011109h 课程总学时：40 实验学时：8 学时 课程性质：必修 课程属性: 专业类 开设学期：第 5 学期 课程负责人：李继东 课程团队：赖勇 卢文杰 授课语言：中文 适用专业：经济林、林学；核心 对先修的要求：掌握植物形态、组织结构特征、树木形态与组织、生理生化方面的知识，如植物 学、树木学、生物化学、植物生理学。 对后续的支撑：为林木育种学、森林培育学和保护生物学提供林木遗传变异的理论知识。 主撰人：赖勇 审核人：毕会涛 大纲制定（修订）日期：2023 一、课程的教学理念、性质、目标和任务 林木遗传学是研究林木遗传、变异机理和规律的自然科学，是林学专业的专业基础课、核心课 程，是进行林木良种选育的理论基础。在学习本课程前，需要先修数、理、化、植物学、植物生理 学和生物化学等课程的理论与实践知识。通过学习林木遗传与变异的辩证规律和理论，掌握优良性 状遗传、优异性状变异的理论知识，指导林木遗传育种，以满足社会不断发展对丰富多样的优良林 木品种的需求。由于本课程理论性较强，教学过程中突出课堂理论讲授，注重实践（小组讨论、课 程任务、实验等）。教学过程中，结合林木遗传变异探索历史进程，体现传统文化的传承，探讨社 会发展新时期，对林木遗传变异理论的新需求。 二、课程教学的基本要求 1. 理论知识方面：掌握遗传、变异的基本规律、基本理论及其细胞学和分子基础；掌握群体 遗传平衡定律、选择因素对群体的影响、数量性状的概念、遗传机理和遗传力、遗传增益的估算 方法及其应用。 2. 实验技能方面：学会利用卡平方测验进行分离世代遗传规律分析，根据木本植物的特点及 林木育种目标，设计杂交组合并能根据后代性状表现进行子代测定及遗传参数估算，掌握核酸提 取、遗传转化等分子生物学基本技能，同时学会药品的配制、制片、镜检等方法。 三、课程的教学设计 1.教学设计说明 本课程以教师课堂多媒体讲授为主，根据教学大纲内容，按每个章节设置不同难度问题，在
课堂讲授中引导学生分组讨论问题，采用不同讨论方式，分享讨论结果，教师做最后总结评价：安排适量的课后任务，形式包括课后习题作业、相关话题讨论等。成绩评定方面，在平时考勤、课后作业、期末考试成绩的基础上，增加课前预习任务、课堂任务和课后课程相关任务完成情况评定，结合期中考试成绩多角度综合评价学生的学习效果。2.课程目标及对毕业要求的支撑序号课程目标毕业要求目标3：具备林木遗传育种实践中需要的遗传变异的基本理论和方法。31目标4：运用遗传学知识分析林木个体与群体的变异遗传基础，分析遗传育种过程中24需要的理论与技术。目标6：运用遗传变异理论指导林木遗传育种，进行林木不同变异的遗传机制研究，63创制优良新种质。48目标8：学会团队协作，共同解决林业生产过程中存在的遗传学问题，四、理论教学内容及学时分配（32学时）绪论学时数：2了解遗传学研究的对象和任务、遗传学的发展历史、林木遗传学和树木育种学的关系、林木树种在遗传研究中的特殊性。了解本课程的目标任务、教学方法、成绩评定方法以及需要注意的问题。学时数：2第一章遗传的细胞学基础教学目标：学习林木细胞减数分裂过程中染色体的变化。教学重点和难点：减数分裂过程中染色体变化和孟德尔规律的关系。主要教学内容及要求：了解：细胞的结构、功能，重点介绍细胞核内及细胞质内细胞器的遗传功能。理解：染色体的外部形态特征及其内部结构，以及木本植物染色体的数目。掌握：细胞的有丝分裂和减数分裂。熟练掌握：林木无性繁殖、有性繁殖，基因的传递方式，教学组织与实施：以理论讲授为主，辅助视频观看和课堂提问互动。第二章遗传物质的分子基础学时数：2教学目标：学习遗传信息的复制、转录、翻译过程。教学重点和难点：DNA的结构，中心法则主要教学内容及要求：了解：DNA是遗传物质的证据，DNA的结构和化学特性。理解：DNA复制的过程。76
76 课堂讲授中引导学生分组讨论问题，采用不同讨论方式，分享讨论结果，教师做最后总结评价； 安排适量的课后任务，形式包括课后习题作业、相关话题讨论等。成绩评定方面，在平时考勤、 课后作业、期末考试成绩的基础上，增加课前预习任务、课堂任务和课后课程相关任务完成情况 评定，结合期中考试成绩多角度综合评价学生的学习效果。 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 3：具备林木遗传育种实践中需要的遗传变异的基本理论和方法。 3 2 目标 4：运用遗传学知识分析林木个体与群体的变异遗传基础，分析遗传育种过程中 需要的理论与技术。 4 3 目标 6：运用遗传变异理论指导林木遗传育种，进行林木不同变异的遗传机制研究， 创制优良新种质。 6 4 目标 8：学会团队协作，共同解决林业生产过程中存在的遗传学问题。 8 四、理论教学内容及学时分配（32 学时） 绪论 学时数：2 了解遗传学研究的对象和任务、遗传学的发展历史、林木遗传学和树木育种学的关系、林木 树种在遗传研究中的特殊性。了解本课程的目标任务、教学方法、成绩评定方法以及需要注意的 问题。 第一章 遗传的细胞学基础 学时数：2 教学目标：学习林木细胞减数分裂过程中染色体的变化。 教学重点和难点：减数分裂过程中染色体变化和孟德尔规律的关系。 主要教学内容及要求： 了解：细胞的结构、功能，重点介绍细胞核内及细胞质内细胞器的遗传功能。 理解：染色体的外部形态特征及其内部结构，以及木本植物染色体的数目。 掌握：细胞的有丝分裂和减数分裂。 熟练掌握：林木无性繁殖、有性繁殖，基因的传递方式。 教学组织与实施：以理论讲授为主，辅助视频观看和课堂提问互动。 第二章 遗传物质的分子基础 学时数：2 教学目标：学习遗传信息的复制、转录、翻译过程。 教学重点和难点：DNA 的结构，中心法则 主要教学内容及要求： 了解：DNA 是遗传物质的证据，DNA 的结构和化学特性。 理解：DNA 复制的过程
掌握：遗传信息是如何从DNA通过转录到RNA，再通过翻译到蛋白质的。教学组织与实施：以理论讲授为主，辅助视频观看课堂提问互动，结合课间讨论。第三章分离定律学时数：2教学目标：学习孟德尔分离定律。教学重点和难点：孟德尔遗传因子在亲子代间的分离变化规律。主要教学内容及要求：了解：相对性状及其特点，以及杂交过程中性状的分离现象。理解：遗传因子分离假说及基因型和表现型。掌握：分离规律在林术育种和生产实践中的重要作用。熟练：掌握分离规律的验证方法。教学组织与实施：以理论讲授为主，辅助课堂提问互动、现场演算。第四章自由组合定律学时数：2教学目标：学习孟德尔自由组合定律。教学重点和难点：孟德尔遗传因子在亲子代间的自由组合变化规律。主要教学内容及要求：了解：两对相对性状的遗传现象，遗传因子自由组合假说及独立分配的机理、实质。林木树种中遗传因子自由组合的例子。理解：自由组合定律的细胞学基础及验证自由组合定律的方法。掌握：概率、二项式展开、x2测验在子代测定中的作用。熟练掌握：基因互作方式、性状的表现及互作机理。教学组织与实施：以理论讲授为主，辅助课堂提问互动、现场演算。第五章连锁遗传定律学时数：4教学目标：学习摩尔根连锁遗传定律教学重点和难点：连锁遗传的概念，性状原因和规律，三点测验法及其应用。主要教学内容及要求：了解：连锁遗传现象及相引组、相斥组、重组率的概念。连锁遗传规律对林木育种工作的指导意义。理解：连锁互换规律及其验证方法，完全连锁、不完全连锁的概念、交换与完全连锁的形成，以及交换的细胞学基础。掌握：交换值的概念、遗传距离的确定，及自交法、测交法计算交换值。熟练掌握：基因定位，连锁遗传图的概念，以及两点测验、三点测验的试验方法。教学组织与实施：以理论讲授为主，辅助课堂提问互动、现场演算。学时数：2第六章基因突变教学目标：学习基因突变的概念和规律。77
77 掌握：遗传信息是如何从 DNA 通过转录到 RNA，再通过翻译到蛋白质的。 教学组织与实施：以理论讲授为主，辅助视频观看课堂提问互动，结合课间讨论。 第三章 分离定律 学时数：2 教学目标：学习孟德尔分离定律。 教学重点和难点：孟德尔遗传因子在亲子代间的分离变化规律。 主要教学内容及要求： 了解：相对性状及其特点，以及杂交过程中性状的分离现象。 理解：遗传因子分离假说及基因型和表现型。 掌握：分离规律在林木育种和生产实践中的重要作用。 熟练：掌握分离规律的验证方法。 教学组织与实施：以理论讲授为主，辅助课堂提问互动、现场演算。 第四章 自由组合定律 学时数：2 教学目标：学习孟德尔自由组合定律。 教学重点和难点：孟德尔遗传因子在亲子代间的自由组合变化规律。 主要教学内容及要求： 了解：两对相对性状的遗传现象，遗传因子自由组合假说及独立分配的机理、实质。林木树 种中遗传因子自由组合的例子。 理解：自由组合定律的细胞学基础及验证自由组合定律的方法。 掌握：概率、二项式展开、X 2 测验在子代测定中的作用。 熟练掌握：基因互作方式、性状的表现及互作机理。 教学组织与实施：以理论讲授为主，辅助课堂提问互动、现场演算。 第五章 连锁遗传定律 学时数：4 教学目标：学习摩尔根连锁遗传定律 教学重点和难点：连锁遗传的概念，性状原因和规律，三点测验法及其应用。 主要教学内容及要求： 了解：连锁遗传现象及相引组、相斥组、重组率的概念。连锁遗传规律对林木育种工作的指 导意义。 理解：连锁互换规律及其验证方法，完全连锁、不完全连锁的概念、交换与完全连锁的形 成，以及交换的细胞学基础。 掌握：交换值的概念、遗传距离的确定，及自交法、测交法计算交换值。 熟练掌握：基因定位，连锁遗传图的概念，以及两点测验、三点测验的试验方法。 教学组织与实施：以理论讲授为主，辅助课堂提问互动、现场演算。 第六章 基因突变 学时数：2 教学目标：学习基因突变的概念和规律
教学重点和难点：基因的概念和突变的实质。主要教学内容及要求：了解：遗传变异与非遗传变异的概念及其区分方法。理解：了引起遗传基础变异的途径。掌握：基因突变的概念、突变的特征、突变的表现和鉴定。熟练掌握：基因突变的分子基础。教学组织与实施：以理论讲授为主，通过问题导入，课堂提问互动，结合课间讨论。第七章染色体变异学时数：2教学目标：学习染色体结构变异的特征和遗传效应、染色体数量变异的特征和遗传效应。教学重点和难点：染色体结构变异的特征和鉴定、染色体数目变异的类型。主要教学内容及要求：了解：染色体变异对性状的影响。理解：整倍体、一倍体、多倍体、同源、异源多倍体的概念，多倍体的形成及其细胞学特征，以及同源四倍体基因传递规律。掌握：缺失、重复、倒位和易位的概念、种类、形成的原因和遗传效应。熟练掌握：非整倍体的概念、类型及其细胞学特征，单体、三体基因的传递以及非整倍体在育种工作中的应用。教学组织与实施：以理论讲授为主，通过问题导入，课堂提问互动，结合课间讨论。第八章细胞质遗传学时数：2教学目标：学习细胞质遗传的特点及遗传效应。教学重点和难点：母系遗传及三系两田法育种、细胞全能型。主要教学内容及要求：了解：细胞质遗传现象。理解：细胞质遗传的特点掌握：叶绿体遗传、线粒体遗传、染色体外遗传。熟练掌握：雄性不育的概念和特点、三系配套制种技术教学组织与实施：以理论讲授为主，通过问题导入，课堂提问互动，结合课间讨论。学时数：2第九章基因工程与基因组学教学目标：学习基因工程的一般过程、基因组学的概念和研究内容。教学重点和难点：基因工程的工具、过程、基因组学的相关概念。主要教学内容及要求：了解：基因工程的发展历程。理解：基因工程与基因组学的研究内容掌握：基因工程技术的使用工具、基因组的概念。78
78 教学重点和难点：基因的概念和突变的实质。 主要教学内容及要求： 了解：遗传变异与非遗传变异的概念及其区分方法。 理解：了引起遗传基础变异的途径。 掌握：基因突变的概念、突变的特征、突变的表现和鉴定。 熟练掌握：基因突变的分子基础。 教学组织与实施：以理论讲授为主，通过问题导入，课堂提问互动，结合课间讨论。 第七章 染色体变异 学时数：2 教学目标：学习染色体结构变异的特征和遗传效应、染色体数量变异的特征和遗传效应。 教学重点和难点：染色体结构变异的特征和鉴定、染色体数目变异的类型。 主要教学内容及要求： 了解：染色体变异对性状的影响。 理解：整倍体、一倍体、多倍体、同源、异源多倍体的概念，多倍体的形成及其细胞学特 征，以及同源四倍体基因传递规律。 掌握：缺失、重复、倒位和易位的概念、种类、形成的原因和遗传效应。 熟练掌握：非整倍体的概念、类型及其细胞学特征，单体、三体基因的传递以及非整倍体在 育种工作中的应用。 教学组织与实施：以理论讲授为主，通过问题导入，课堂提问互动，结合课间讨论。 第八章 细胞质遗传 学时数：2 教学目标：学习细胞质遗传的特点及遗传效应。 教学重点和难点：母系遗传及三系两田法育种、细胞全能型。 主要教学内容及要求： 了解：细胞质遗传现象。 理解：细胞质遗传的特点 掌握：叶绿体遗传、线粒体遗传、染色体外遗传。 熟练掌握：雄性不育的概念和特点、三系配套制种技术 教学组织与实施：以理论讲授为主，通过问题导入，课堂提问互动，结合课间讨论。 第九章 基因工程与基因组学 学时数：2 教学目标：学习基因工程的一般过程、基因组学的概念和研究内容。 教学重点和难点：基因工程的工具、过程、基因组学的相关概念。 主要教学内容及要求： 了解：基因工程的发展历程。 理解：基因工程与基因组学的研究内容 掌握：基因工程技术的使用工具、基因组的概念
熟练掌握：基因工程的一般过程。教学组织与实施：以理论讲授为主，通过问题导入，课堂提问互动，结合课间讨论。第十章数量遗传学学时数：2教学目标：学习数量遗传学的基本概念、基本理论。教学重点和难点：微效多基因假说、遗传力的概念和计算方法。主要教学内容及要求：了解：数量性状、质量性状的概念、特征以及数量性状的遗传机理一一微效多基因假说。数量性状表型值、基因型值的分。理解：基因的累加效应、显性偏差、互作或上位偏差和育种值的概念。基因型效应图式、群体平均数计算方法。掌握：遗传力的概念，结合杂交育种的实例，利用亲子回归或相关方差分析等估算遗传力。重点掌握半同胞子代测验，全同胞子代测验，无性系测验以及遗传力在林木育种的应用。遗传增益、选择差、选择强度、选择反应的概念，选择改良的步骤和选择增益的估算方法。教学组织与实施：以理论讲授为主，结合科研应用，课堂提问互动，结合黑板演算。第十一章遗传图谱构建与基因定位学时数：2教学目标：学习分子标记的类型、遗传图谱构建和基因定位的方法。教学重点和难点：遗传图谱构建、基因定位的方法。主要教学内容及要求：了解：分子标记辅助育种的概念。理解：常用分子标记类型及其特点。掌握：遗传图谱构建的基本方法。熟练掌握：基因定位的方法。教学组织与实施：以理论讲授为主，结合科研应用，课堂提问互动，结合黑板演算。第十二章遗传与发育学时数：2教学目标：学习个体发育的遗传学基础。教学重点和难点：细胞质、细胞核在个体发育中的作用、个体发育的本质。主要教学内容及要求：了解：个体发育的概念。理解：个体发育与环境的关系。掌握：细胞质、细胞核在个体发育中的作用。熟练掌握：基因对个体发育的控制、细胞全能性的概念。教学组织与实施：以理论讲授为主，结合科研应用，课堂提问互动，结合黑板演算。第十三章基因表达与调控学时数：2教学目标：学习基因表达与调控的主要内容。79
79 熟练掌握：基因工程的一般过程。 教学组织与实施：以理论讲授为主，通过问题导入，课堂提问互动，结合课间讨论。 第十章 数量遗传学 学时数：2 教学目标：学习数量遗传学的基本概念、基本理论。 教学重点和难点：微效多基因假说、遗传力的概念和计算方法。 主要教学内容及要求： 了解：数量性状、质量性状的概念、特征以及数量性状的遗传机理——微效多基因假说。数 量性状表型值、基因型值的剖分。 理解：基因的累加效应、显性偏差、互作或上位偏差和育种值的概念。基因型效应图式、群 体平均数计算方法。 掌握：遗传力的概念，结合杂交育种的实例，利用亲子回归或相关方差分析等估算遗传力。 重点掌握半同胞子代测验，全同胞子代测验，无性系测验以及遗传力在林木育种的应用。遗传增 益、选择差、选择强度、选择反应的概念，选择改良的步骤和选择增益的估算方法。 教学组织与实施：以理论讲授为主，结合科研应用，课堂提问互动，结合黑板演算。 第十一章 遗传图谱构建与基因定位 学时数：2 教学目标：学习分子标记的类型、遗传图谱构建和基因定位的方法。 教学重点和难点：遗传图谱构建、基因定位的方法。 主要教学内容及要求： 了解：分子标记辅助育种的概念。 理解：常用分子标记类型及其特点。 掌握：遗传图谱构建的基本方法。 熟练掌握：基因定位的方法。 教学组织与实施：以理论讲授为主，结合科研应用，课堂提问互动，结合黑板演算。 第十二章 遗传与发育 学时数：2 教学目标：学习个体发育的遗传学基础。 教学重点和难点：细胞质、细胞核在个体发育中的作用、个体发育的本质。 主要教学内容及要求： 了解：个体发育的概念。 理解：个体发育与环境的关系。 掌握：细胞质、细胞核在个体发育中的作用。 熟练掌握：基因对个体发育的控制、细胞全能性的概念。 教学组织与实施：以理论讲授为主，结合科研应用，课堂提问互动，结合黑板演算。 第十三章 基因表达与调控 学时数：2 教学目标：学习基因表达与调控的主要内容