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1、-1- 第2 2章生物科学与农业 -2- 第1 1节 农业生产中的繁殖控制技术 -3- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 1.概述植物栽培和家畜饲养中的繁殖控制技术及其意义。 2.认同生物科学技术的发展和应用推动了农业现代化。 3.关注农业发展。 -4- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演
2、练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三四五六 一、杂种优势的应用 1.杂种优势 杂种优势是指具有一定遗传差异的两个个体进行杂交后,所产生 的后代在生活力、生长发育速度、抗逆性以及形态大小等方面明 显优于杂交双亲的现象。 2.杂种优势的应用 农业上培育杂交水稻、杂交玉米;畜牧业上培育杂种的鸡、羊、 奶牛和肉牛等。 3.制种 由于杂交种后代会出现性状分离,每年都要制种,而且要求制种 的双亲都是纯合子。 -5- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN
3、随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三四五六 玉米一般种植杂种,必须每年更换种子,为什么? 提示种植杂种的目的是利用杂种优势获得优质高产玉米,但是杂 种的后代会发生性状分离,造成减产,所以必须每年更换种子。 -6- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三四五六 二、植物微型繁殖技术 1.概念 植物微型繁殖技术是利用离体的芽、茎等器官(外植体)在无菌
4、和特定光温条件下,在人工培养基上进行的快速无性繁殖技术,简 称“微繁”或“快繁”。 2.产品 用微繁技术生产的苗木一般称为“组培苗”。 -7- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三四五六 3.过程 -8- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUB
5、IAODAOHANG 目标导航 一二三四五六 4.特点 快速、“高保真”和不受自然生长季节的限制。 5.应用 用于濒危植物的保存和繁殖、名稀特优植物的保存和繁殖、植 物脱病毒、园艺园林苗木的大规模工厂化育苗。 植物微繁技术具有“高保真”的优点,为什么? 提示植物微繁技术是利用植物组织培养获得试管苗,植物组织培 养过程进行的是有丝分裂,亲子代遗传物质不变,属于无性生殖。 -9- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目
6、标导航 一二三四五六 三、动物的人工授精技术 1.人工授精技术 人工授精技术是指以人工方法,利用器械采集雄性动物的精液, 经检查与稀释处理后,再输入到雌性动物生殖道内,以此来代替自 然交配,从而达到繁育的目的。 2.操作流程 精液采集品质检查稀释与分装保存与运输解冻与输精 自然生产。 3.作用 (1)极大地提高了优良公畜的配种效率,迅速地扩大其优良遗传特 性在动物种群中的比例。 (2)能较好地减少种公畜的饲养数量,降低生产和管理成本。 (3)可以使得优良种公畜的使用不受时间和地域限制。 -10- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJI
7、AO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二四三五六 四、试管家畜技术 1.概念 试管家畜技术是通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟 和受精,并通过培养成为早期胚胎后,再经移植产生后代的技术。 2.过程 卵子的采集和精子的采集精子的处理和卵子体外培养体外 受精受精卵发育至早期胚胎移植到受体子宫产仔。 -11- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MU
8、BIAODAOHANG 目标导航 一二三四五六 五、胚胎分割技术 1.概念 胚胎分割技术是指采用机械方法将早期胚胎分割成2份、4份或 更多份,经体内或体外培养,然后植入代孕母体内,从而获得同卵双 生或多生后代的技术。 2.作用 胚胎分割可以提高胚胎的利用率,增加每枚胚胎的后代繁殖数, 提高优良品种的推广速度。 -12- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三四五六 六、克隆哺乳动物技术 1.克隆技术(
9、核移植) 克隆技术是指利用某哺乳动物的体细胞核,产生一个与该动物几 乎完全相同的新个体。 2.原理 动物的体细胞核仍然具有全能性。 3.应用 克隆技术可使优良农业动物的数量在较短的时间内得到大规模 扩增;用于对濒临灭绝动物的保存。 -13- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三四 一、杂种优势的特点 1.杂种优势不只是一两个性状单独表现出优势,而是多个性状间 的综合表现。 2.杂种优势的强弱取决于双
10、亲性状间的互相补充,在一定范围内, 双亲的基因差异越大,亲缘关系越远,杂种优势就越强。 3.杂种优势与双亲的基因型纯合度有关,若双亲的基因型纯合度 高,F1的优势就强。 4.杂种优势只在F1表现最强,F2、F3等后代由于性状分离,杂种优 势逐代递减。 -14- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三四 5.杂种优势的大小与所处的环境有关,F1种子只有在适宜环境下 才能表现出杂种优势。杂种优势是生物界的
11、一种普遍现象,既可见 于种间杂种(如马与驴的杂种后代骡子,与其双亲相比,其挽力 大,持久力强,性温顺,适于役用),又可见于品种间的杂种(猪的品种 间杂种子一代往往比双亲个体大,生活力强)。 -15- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三四 二、杂种优势的保持 1.采用种子繁殖的植物,如水稻、小麦、玉米、油菜、大豆等,杂 种优势的“保持”靠每年配制新的F1,而且配种的亲本必须非常“纯”, 与前一年用的
12、一致。当然,也可以利用前一年配制好的F1。 2.对于一般不采用种子繁殖的植物(因为种子繁殖的后代性状高 度分离),如苹果、桃、李、柑橘、玫瑰等,一旦获得具有优良品质 的F1后(通常从一个很大的杂交群体中才能选择出少数单株),就可 以用营养繁殖(如扦插、压条、组织培养等)的方法保持杂种优势, 因为用于营养繁殖的植物都来自于“F1”。 -16- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三四 3.在动物方面,由
13、于目前还没有突破体细胞繁殖的难关,所以只能 像用种子繁殖的植物一样,杂种优势的“保持”靠不断杂交产生新的 F1。以养鸡为例,无论是生产商品肉鸡还是商品蛋鸡,都是将具有某 些优势性状的品系作为亲本,再将这些亲本进行杂交得到的子代作 为商品肉鸡或蛋鸡。这样得到的商品肉鸡和蛋鸡就具有了双亲的 杂种优势,但是这种优势并不能保持下去。养鸡场为了能持续不断 供应品质优良的商品肉鸡、蛋鸡,就必须将具有优势性状的亲代品 种一直保持下去,以便能持续不断地产生具有杂种优势的子代肉鸡 或蛋鸡。 -17- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦
14、 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三四 三、影响植物微型繁殖的因素 1.植物因素 (1)基因型;(2)植物年龄;(3)组织和器官的年龄;(4)植物的生理状 态;(5)取材时间及生长条件;(6)取材部位及大小。 2.培养基因素 无机盐、有机化合物、植物激素、天然提取物、琼脂、pH、渗 透压等,培养基的种类、成分等。 3.外植体的选择和灭菌 不同品种、不同器官之间的分化能力有差别,且组织培养是建立 在无菌操作基础之上的专门技术,因此在进行植物组织培养时,必须 选择合适的外植体且要无菌操作,以确保组织培养工作的顺利
15、进行。 4.环境因素 光照(包括光强、光质、光周期)、温度、湿度、气体等。 -18- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三四 四、试管家畜技术 一般来说,生产试管家畜所需要的卵子多数来源于屠宰场废弃的 卵巢,将卵子培养成熟以后,在体外进行受精进而生产胚胎,这样可 以扩大胚胎来源,降低生产成本。除此之外,还可以通过手术的方 法从品质优良的家畜活体采集卵子,来生产高产优质的家畜胚胎。 将试管家畜的生产技
16、术和胚胎移植技术相结合,就可以快速对家畜 进行繁殖。随着此项技术的逐渐成熟,就有可能建立胚胎工厂,使 家畜的前期繁殖控制在实验室中,从而大大降低人力和物力的投入。 -19- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 一二三四 例如,我们可以从牛的屠宰场收集废弃的卵巢,从其中吸取卵细 胞,在体外培养成熟后,让这些卵细胞与精子(冷冻的或新鲜的)结合 完成受精过程,再在体外培养一定时间发育成桑椹胚或囊胚。这时 候,一
17、方面可以进行胚胎移植,即移植到同期发情处理的受体牛子 宫内,让其怀孕产犊;另一方面可以把胚胎冷冻保存起来,即冷冻到 液氮罐内,等到有适宜的受体时再进行胚胎移植,这样就可以使牛 的生产不受时间、空间的限制。冷冻牛胚胎就像平时我们所交易 的商品一样,可以进行运输和买卖。牛一般一胎只生一个牛犊,在 生产中,还可以一次移植两枚胚胎,让牛一次产两个牛犊,这样就可 使生产效率提高一倍。 -20- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHA
18、NG 目标导航 题型一题型二题型三题型四 【例1】 杂种优势最突出表现在( ) A.亲代B.F1 C.F2D.多代以后 答案:B -21- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 题型一题型二题型三题型四 【例2】 甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生 产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保 证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种 苗的过程不涉及细胞的( ) A
19、.有丝分裂 B.分化C.减数分裂D.全能性 解析:甘薯感染病毒后要进行脱毒处理才能恢复其优良特性,获 得高产。脱毒的技术是微型繁殖技术,即利用无毒的茎尖等进行植 物组织培养,植物组织培养的原理是细胞的全能性,细胞要通过脱 分化和再分化过程,分裂方式是有丝分裂。 答案:C 反思领悟反思领悟 微型繁殖的过程要经过脱分化和再分化过程;细胞的 分裂方式是有丝分裂;原理是细胞的全能性。 -22- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOH
20、ANG 目标导航 题型一题型二题型三题型四 【例3】 以下是拟定并研究设计的“试管牛”工厂化生产技术流 程,其中正确的顺序应是( ) 卵母细胞的采集和培养 精子的采集和获能 受精 胚胎的早期培养 A. B. C. D. 解析:试管家畜技术的一般流程是先获取卵母细胞和精子并处理, 经受精后,再进行早期胚胎培养,然后进行胚胎移植。 答案:A 反思领悟反思领悟 将获得的卵子进行培养,成熟后,在体外进行受精,发育 成胚胎,这样可以扩大胚胎来源,降低生产成本。 -23- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYAN
21、LIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 题型一题型二题型三题型四 【例4】 表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛,产生 这一结果最可能的原因是( ) A.试管动物的培养B.胚胎移植 C.胚胎分割 D.受精卵的移植 解析:表现型不同的母牛生出基因型完全相同的小牛,最大的可 能就是胚胎分割,其遗传物质来自于同一个受精卵。 答案:C 反思领悟反思领悟 胚胎分割是无性繁殖技术,所产生的后代具有相同的 遗传物质。 -24- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUIT
22、ANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 1234 1.具有一定遗传差异的两个体进行杂交,下列不是其后代所具备的 杂种优势的是( ) A.生长发育速度快 B.形态、大小优于亲本 C.生活力弱 D.抗逆性强 解析:杂种后代具有两个亲本的遗传物质,具有更大的生活力和变 异性。 答案:C -25- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 1234 2.
23、把胡萝卜单个韧皮部细胞放入配制的培养基上培养,获得了许多 完整的植株。这些植株( ) A.变异频率较高B.都是单倍体 C.彼此性状极为相似D.都是纯合子 解析:组织培养属无性繁殖方式,由同一个韧皮细胞培育而来的许 多植株遗传物质均相同,故其性状极为相似。 答案:C -26- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 1234 3.下列关于试管动物技术的叙述,正确的是( ) A.应用该技术繁育后代的过程属于无性生
24、殖类型 B.应用该技术繁育后代的过程属于有性生殖类型 C.试管动物技术是利用体细胞繁育后代的技术 D.用试管动物技术培育动物的过程全部在体外进行 解析:试管动物技术属于通过有性生殖繁育后代的技术,获得试管 动物的过程中仍然有两性生殖细胞的结合过程,只不过是通过人工 体外操作实现的。 答案:B -27- 第1节 农业生产中的 繁殖控制技术 ZHISHI SHULI 知识梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重难聚焦 SUITANGYANLIAN 随堂演练 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目标导航 1234 4.一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后,这个卵细胞经 过多次分裂,再植入第三只羊的子宫内发育,结果产下一只羊羔。 这种克隆技术具有多种用途,但是不能( ) A.有选择地繁殖某一性别的家畜 B.繁殖家畜中的优秀个体 C.用于保存物种 D.改变动物的基因型 解析:克隆是无性繁殖,其后代性状几乎与提供核的母本一致。所 以其基因型不会改变。 答案:D