第1节　农业生产中繁殖控制技术

1、,第二章 生物科学与农业 第一节 农业生产中的繁殖控制技术,作者：王颖超 保定市定兴县第三中学,高二 生物（选修二）,教学目标,知识目标,能力目标,1.概述植物栽培中的繁殖控制技术及其意义。,2.概述家畜饲养中的繁殖控制技术及其意义。,通过课堂讨论、课外调查等活动，提高学生收集资料、分析资料以及进行讨论和交流的能力。,情感态度与价值观目标,1.关注我国农业的发展状况，形成热爱农业的情感。,2.认识到繁殖控制技术在发展现代农业中的价值，关注繁殖控制技术在农业生产中的应用。,重点,教学重难点,难点,杂种优势的应用、植物微型繁殖、动物人工授精、试管家畜和胚胎分割等技术，以及它们对提高社会生产力的重大

2、作用。,2.胚胎分割技术与不同阶段动物细胞全能性的关系。,1.植物微型繁殖技术流程中各环节的科学道理。,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。,高产品种P,抗病品种P,X,高产抗病的玉米F1,如：,思考1：为什么高产抗病（F1）所结的种子播种后，结的玉米（F2）有的高产，有的不高产，有的抗病，有的不抗病？,因为F2出现性状分离。,思考2： F2代会出现性状分离，如何保持杂种优势，并大量繁殖呢？,一、植物微型繁殖技术,1：植物微型繁殖技术：是植物组织培养技术的一种，有利于离体的芽、茎等器官

3、（外植体）在无菌和特定光温条件下，在人工培养基上进行的快速无性繁殖技术。,2：过程,脱分化：已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而变成未分化的细胞。脱分化的细胞成为薄壁细胞，叫愈伤组织。,问题1、在植物组培过程中，要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作，为什么？,问题2、为什么切取胡萝卜根的形成层，其他部分也能培养成小植株吗？,因为用于培养植物细胞的MS培养基也适合微生物的生长繁殖，若微生物大量繁殖则会消耗营养物质，并产生对所培养的植物细胞有害的代谢废物，导致实验失败。,形成层细胞具有旺盛的分裂能力，容易诱导形成愈伤组织。其他部分的细胞当然也能培养成小植株，不过培养起来要困难一

4、点。,微型繁殖,概念：利用植物组织培养技术，快速繁殖植物优良品种（也叫快速繁殖技术）,原理：植物细胞的全能性,优点：取材少，培养周期短 繁殖速度快，可大批量生产 无性生殖，保持优良性状,3：应用,人工种子,天然种子的局限：,培育周期长 优良杂种的后代会发生性状分离而丧失其优良特性 生产会受到季节、气候和地域的限制，并且需要占用大量的土地实现制种。,种皮,胚,胚乳,讨 论,人工授精 试管家畜技术等,思考3：植物可以采用微型繁殖技术，动物又采用什么方法增加新个体呢？,二、动物的人工授精技术,1：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，

5、以此来代替自然交配，从而达到繁育的目的。,2：人工授精技术流程简图,稀释与分装,精液采集,自然生产,解冻与输精,保存与运输,品质检查,X,人工授精应用于奶牛的繁殖，后来又在马、猪、羊家畜等动物的繁殖种得到了广泛应用。,3：应用,1、试管动物技术： 是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。,三、试管动物技术,2 、过程,体外受精,在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程,胚胎的早期培养,培养液,无机盐 有机盐 维生素 激 素 氨基酸 核苷酸 水 动物血清,两盐,两素,两酸,水和血清,讨 论,思考四：试管家畜技术和人工授精技术一样，在

6、很大程度上提高了家畜的繁殖效率。但是能不能把家畜的繁殖效率再提高一些呢？,五、胚胎分割技术,1、胚胎分割技术：是指采用机械的方法，即用特制的显微刀片或玻璃微针将早期胚胎分割成2等份、4等份或更多份，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。,2 、过程,3、主要仪器设备 实体显微镜和显微操作仪,实体显微镜,显微操作仪,原因：若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。,胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植的成功率也越低。,原因：早期胚胎的细胞数目是有限的。分割的份数越多，不但难以做到均等

7、分割，每一份的细胞数会越少，而且作为囊胚期的胚胎内细胞团细胞所受的影响会更大。,非手术法移胚,手术法移胚,胚胎移植,受体产下犊子,讨 论,思考五： 植物的细胞具有全能性，同样动物的细胞也具有全能性，那么能不能直接利用动物细胞的体细胞来繁殖遗传物质完全相同的动物呢？,五、克隆哺乳动物技术,1、动物细胞核移植技术 是指利用哺乳动物的体细胞核，产生一个与动物几乎完全相同的新个体。,2 、过程,问题、核移植之前，为何要去掉受体卵母细胞的核？,为使核移植动物的核遗传物质全部来自有利用价值的动物提供的细胞。,问题2、用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，为什么？,10代以内的细胞一般保持正常

8、二倍体的核型,问题3、细胞核移植生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？,不是，克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但核外还有少部分DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞。,在体细胞克隆羊“多莉”培育成功之前，胚胎细胞核移植技术已经有了很大的发展。实际上，“多莉”的克隆在核移植技术上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程，但这并不能减低“多莉”的重大意义，因为它是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物，是克隆技术领域研究的巨大突破。这一巨大进展意味着：在理论上证明了，同植物细胞一样，分化了的动物细胞核也具有全能性,问题4.动物克隆实例很多，为何多莉就举世闻名呢？,农业生产中繁

9、殖控制技术,植物微型繁殖技术,动物,人工授精技术,胚胎分割技术,课堂小结,试管动物技术,动物细胞核移植技术,1（2007宁夏理综）现有A和B两个肉牛品种，A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质，B品种牛则为B细胞核、B细胞质。 （1）如果要获得一头克隆牛，使其细胞由A细胞核和B细胞质组成，基本步骤是，从A品种牛体内取出体细胞，进行体外培养。然后再从培养细胞中取出_注入B品种牛的_卵母细胞，经过某处刺激和培养后，可形成胚胎，该胚胎被称为_，将该胚胎移入代孕母牛的_中，通过培育可达到目的。,子宫,细胞核,去核,重组胚胎,课堂练习,（2）一般来说，要想大量获得这种克隆牛比较难，原因之一是卵母细

10、胞的数量_，为解决这一问题，可以用_激素处理B品种母牛。 （3）克隆牛的产生说明_具有全能性。克隆牛的性状主要表现_品种牛的特征。由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比，杂交牛细胞核的遗传物质来自_个亲本，细胞质来自_性亲本，克隆牛和杂交牛的遗传物质组成_（相同，不同）。,动物体细胞核,A,两,雌,不同,促性腺,不足,2(2007山东) 杂交玉米的种植面积越来越大，农民需要每年购买玉米杂交种子，不能自留种子来年再种的原因是（ ） A自留种子种子发芽率低 B杂交种都具有杂种优势 C自留种子容易患病虫害 D杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离,D,3植物细胞表现出全能性的必要条件是（ ） A给予适宜

11、的营养和外界条件B导入其他植物细胞的基因C脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件D将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内 4. （多选）下图为植物组织培养过程示意图，则下列叙述正确的是（ ）,A植物组织培养依据的生物学原理是细胞的全能性 B 过程是指植物的营养生长和生殖生长阶段 C将经脱分化培养成时，再植上人造种皮即可获得人工种子 D的再分化过程中，诱导生根的激素为细胞分裂素和生长素,C,ABD,到社会中去,假如你是某公司的技术人员，经过多年的努力，成功的培育出一种抗虫高产，优质的葡萄品种，为了开发这个新品种，公司的投入较大，因此公司希望能在较长的一段时间内通过出售这个品种的幼苗，获得经济效益，但是如果售出的幼苗被其他人进行快速繁殖，这个希望就会落空，怎么办？,中华人民共和国动植物新品种保护条例,到社会中去,中华人民共和国动植物新品种保护条例,第二章 品种权的内容和归属 第六条 完成育种的单位或者个人对其授权品种，享有排他的独占权。任何单位或者个人未经品种权所有人（以下称品种权人）许可，不得为商业目的生产或者销售该授权品种的繁殖材料，不得为商业目的将该授权品种的繁殖