《第1节 农业生产中繁殖控制技术(精品).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1节 农业生产中繁殖控制技术(精品).ppt（47页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第二章第第二章第1节节农业生产中的繁殖控制技术农业生产中的繁殖控制技术人教版人教版 选修二选修二淮北市第十二中学淮北市第十二中学 刘刘 曼曼新课导入新课导入大家知道这些是什么花吗大家知道这些是什么花吗?知道它们来自哪里吗，是郁郁葱知道它们来自哪里吗，是郁郁葱葱的农田，还是幽深的山谷？葱的农田，还是幽深的山谷？它们来自植物组织培养的生产车间。它们来自植物组织培养的生产车间。第第1节农业生产的中繁殖控制技术节农业生产的中繁殖控制技术六、克隆哺乳动物技术六、克隆哺乳动物技术一、杂种优势的应用一、杂种优势的应用二、植物微型繁殖技术二、植物微型繁殖技术三、动物的人工授精技术三、动物的人工授精技术四、试管
2、家畜技术四、试管家畜技术五、胚胎分割技术五、胚胎分割技术教学目标教学目标知识目标知识目标能力目标能力目标1.概述植物栽培中的繁殖控制技术及其意义。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。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生收集资料、分析资料以及进行讨论和交流的能力。能力。情感态度与价值观目标情感态度与价值观目标1.关注我国农业的发展状况，形成热爱农业关注我国农业的发展状况，形成热爱农业的情感。的情感。2.认识到繁殖控制技术在发展现代农业中的
3、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。价值，关注繁殖控制技术在农业生产中的应用。重点重点教学重难点教学重难点难点难点 杂种优势的应用、植物微型繁殖、动物人工杂种优势的应用、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作用。提高社会生产力的重大作用。2.胚胎分割技术与不同阶段动物细胞全能胚胎分割技术与不同阶段动物细胞全能性的关系。性的关系。1.植物微型繁殖技术流程中各环节的科植物微型繁殖技术流程中各环节的科学道理。学道理。一、杂种优势的应用一、杂种优势的应用杂种优势杂种优势：
4、是指具有一定遗传差异的两个个体进行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。逆性以及形态大小等方面明显优于杂交双亲的现象。甜的瓜品种甜的瓜品种P（易生虫）（易生虫）抗病虫的瓜品种抗病虫的瓜品种P（不甜）（不甜）X抗病虫的甜瓜抗病虫的甜瓜F1如：如：民乐苹果梨原产吉林延边地区，系苹果与梨的杂交产品，1968年引入民乐栽植，具有色泽鲜艳、果面光亮、皮薄肉细、质脆汁多、含糖量高、营养丰富、极耐贮藏等特点，民乐苹果梨属籼型三系杂交水稻，全生育期149天，株叶形态好，茎秆粗壮
5、，抗倒性强，耐寒性强杂交水稻冈优3551杂交水稻杂交水稻种植面积：种植面积：约为约为1.53107hm2年增产：年增产：1.1510101.21010kg杂交作物在农业上的应用带来了巨大的效益。杂交作物在农业上的应用带来了巨大的效益。1杂交玉米杂交玉米种植面积：种植面积：1.7107hm2年增产：年增产：1.31010kg杂种畜牧个体大、健壮、生长速度快，杂种畜牧个体大、健壮、生长速度快，产蛋率高、产奶量大。产蛋率高、产奶量大。2为什么抗病虫甜瓜（为什么抗病虫甜瓜（F1）所结的种子）所结的种子播种后，所结的瓜（播种后，所结的瓜（F2）有的甜，有的不）有的甜，有的不甜，有的抗病虫，有的不抗病虫？
6、甜，有的抗病虫，有的不抗病虫？因为因为F2出现性状分离。出现性状分离。F2代出现性状分离，如何保持杂种代出现性状分离，如何保持杂种优势，并大量繁殖呢？优势，并大量繁殖呢？讨讨论论植物微型繁殖技术，是一种经济、快速和植物微型繁殖技术，是一种经济、快速和植物微型繁殖技术，是一种经济、快速和植物微型繁殖技术，是一种经济、快速和“高保真高保真高保真高保真”的繁殖控制技术。的繁殖控制技术。的繁殖控制技术。的繁殖控制技术。二、植物微型繁殖技术二、植物微型繁殖技术植物微型繁殖技术植物微型繁殖技术：是植物组织培养技术的一是植物组织培养技术的一种，有利于离体的芽、茎等器官（外植体）在无种，有利于离体的芽、茎等器
7、官（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。速无性繁殖技术。在正常情况下，在正常情况下，利用一棵苗或一利用一棵苗或一个芽，通过微繁个芽，通过微繁技术，在一年内技术，在一年内可以生产出可以生产出510510105株株幼苗。幼苗。原理：细胞的全能性原理：细胞的全能性植物细胞的全能性即是每个植物的体细植物细胞的全能性即是每个植物的体细胞胞都都具有该植物的全套遗传基因，因此在一具有该植物的全套遗传基因，因此在一定培养条件下每个细胞都可发育成一个与母定培养条件下每个细胞都可发育成一个与母体一样的植株。体一样的植株。每个植物的本细胞或
8、性细胞每个植物的本细胞或性细胞都具有该植物的全套遗传基因，因此在一定都具有该植物的全套遗传基因，因此在一定培养条件下每个细胞都可发育成一培养条件下每个细胞都可发育成一移苗入圃移苗入圃选择优良母株选择优良母株外植体（茎尖、芽）外植体（茎尖、芽）外植体表面消毒，接种外植体表面消毒，接种愈伤组织诱导愈伤组织诱导茎尖伸长芽发育茎尖伸长芽发育成茎或芽再生成茎或芽再生芽苗或再生苗伸长芽苗或再生苗伸长茎段扦插快速繁殖茎段扦插快速繁殖伸长苗生根伸长苗生根移苗入土移苗入土植物微繁技术流程图植物微繁技术流程图循环扩增循环扩增 濒危植物的保存和繁殖、名稀特优植物的保濒危植物的保存和繁殖、名稀特优植物的保存和繁殖、植
9、物脱病毒、园艺园林苗木的大规模存和繁殖、植物脱病毒、园艺园林苗木的大规模工厂化生产和植物生理生化及分子生物学的研究，工厂化生产和植物生理生化及分子生物学的研究，特别的大规模工厂化育苗。特别的大规模工厂化育苗。蝴蝶兰蝴蝶兰百合百合 动物能否用这种方法大规模育种？为什么？动物能否用这种方法大规模育种？为什么？思考思考讨讨 论论人工授精、试管家畜技术孕育而出。人工授精、试管家畜技术孕育而出。一头优良种公牛一年最多配种近百次，如果一头优良种公牛一年最多配种近百次，如果一头优良种公牛一年最多配种近百次，如果一头优良种公牛一年最多配种近百次，如果配种次数过多，就会影响精子的质量。植物可以配种次数过多，就会
10、影响精子的质量。植物可以配种次数过多，就会影响精子的质量。植物可以配种次数过多，就会影响精子的质量。植物可以采用微型繁殖技术，动物又采用什么方法增加新采用微型繁殖技术，动物又采用什么方法增加新采用微型繁殖技术，动物又采用什么方法增加新采用微型繁殖技术，动物又采用什么方法增加新个体呢？个体呢？个体呢？个体呢？三、动物的人工授精技术三、动物的人工授精技术人工授精技术人工授精技术：是指以人工方法，利用器是指以人工方法，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
11、目的。替自然交配，从而达到繁育的目的。人工授精技术流程简图人工授精技术流程简图稀释与分装稀释与分装精液采集精液采集自然生产自然生产解冻与输精解冻与输精保存与运输保存与运输品质检查品质检查X 人工授精应用于奶牛的繁殖，后来又在马、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。猪、羊家畜等动物的繁殖种得到了广泛应用。近年来，精液的低温冷冻保存技术的成近年来，精液的低温冷冻保存技术的成熟，使人工授精技术成为迄今为止在家畜育熟，使人工授精技术成为迄今为止在家畜育种中最重要的繁殖控制技术。种中最重要的繁殖控制技术。人工授精巨大作用的表现：人工授精巨大作用的表现：1 1、极
12、大地提高了优良公畜的配种效率，迅速、极大地提高了优良公畜的配种效率，迅速、极大地提高了优良公畜的配种效率，迅速、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。地扩大其优良遗传特性在动物种群中的比例。地扩大其优良遗传特性在动物种群中的比例。地扩大其优良遗传特性在动物种群中的比例。2 2、能较好地减少种公畜的饲养数量，降低生产、能较好地减少种公畜的饲养数量，降低生产、能较好地减少种公畜的饲养数量，降低生产、能较好地减少种公畜的饲养数量，降低生产和管理成本。和管理成本。和管理成本。和管理成本。3 3、可以使得优良种公畜的使用不受时间和地域、可以使得优良种公畜的使用不受时
13、间和地域、可以使得优良种公畜的使用不受时间和地域、可以使得优良种公畜的使用不受时间和地域限制。限制。限制。限制。四、试管家畜技术四、试管家畜技术试管家畜技术试管家畜技术：从母畜体内取出卵细胞，在试从母畜体内取出卵细胞，在试管或培养皿中完成受精，再将发育正常的早期胚管或培养皿中完成受精，再将发育正常的早期胚胎移植到受体（代孕母体）子宫内着床、妊娠、胎移植到受体（代孕母体）子宫内着床、妊娠、发育、直至分娩的技术。发育、直至分娩的技术。早期胚胎早期胚胎子宫内子宫内着床着床妊娠妊娠发育发育分娩分娩产仔产仔精子采集精子采集卵子采集卵子采集精子处理精子处理卵子体外培养卵子体外培养体外受精体外受精受精卵发育
14、至早期胚胎受精卵发育至早期胚胎移植到受体子宫移植到受体子宫试管家畜技术示意图试管家畜技术示意图讨讨 论论 试管家畜技术试管家畜技术和和人工授精技术人工授精技术一样，在一样，在很大程度上提高了家畜的很大程度上提高了家畜的繁殖效率繁殖效率。但是能。但是能不能把家畜的繁殖效率再提高一些呢？不能把家畜的繁殖效率再提高一些呢？英国剑桥大学生物学家英国剑桥大学生物学家威拉德森威拉德森在在1979年首先想年首先想到将受精卵在发育为胚胎的到将受精卵在发育为胚胎的过程中分裂出的细胞加以分过程中分裂出的细胞加以分割，再将分割的胚胎细胞分割，再将分割的胚胎细胞分别加以培养，从而发育出完别加以培养，从而发育出完整的新
15、一代的方法，他用绵整的新一代的方法，他用绵羊的幼胚进行了实验。羊的幼胚进行了实验。读一读读一读当绵羊的受精卵细胞从当绵羊的受精卵细胞从一变二、二变四、到四变八一变二、二变四、到四变八时，他将这八个卵裂期的细时，他将这八个卵裂期的细胞分割成四份，每份包括两胞分割成四份，每份包括两个细胞，然后将分割的细胞个细胞，然后将分割的细胞重新送到母羊的子宫里面发重新送到母羊的子宫里面发育。结果，母羊产下了育。结果，母羊产下了4只只活泼的小羊羔。活泼的小羊羔。被分割被分割的受精卵细胞发挥了它们的的受精卵细胞发挥了它们的全能性，各自独立地发育成全能性，各自独立地发育成健康的小羊羔。健康的小羊羔。五、胚胎分割技术
16、五、胚胎分割技术胚胎分割技术胚胎分割技术：是指采用机械的方法，即用特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制的显微刀片或玻璃微针将早期胚胎分割成2份、份、2份或更多份，经体内或体外培养，然后植入代孕份或更多份，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。母体内，从而获得同卵双生或多生后代。讨讨 论论 植物的细胞具有全能性，动物的细胞也具植物的细胞具有全能性，动物的细胞也具有全能性吗？那么能不能直接利用动物细胞的有全能性吗？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？体细胞来繁殖遗传物质完全相同的动物呢？六、克隆哺乳动物技术六
17、、克隆哺乳动物技术哺乳动物的克隆技术哺乳动物的克隆技术：是指利用哺乳动物的体细胞核，产生一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。个与动物几乎完全相同的新个体。芬兰多塞特白面芬兰多塞特白面公绵羊（公绵羊（A）乳腺细胞乳腺细胞电脉冲电脉冲在培育多莉的过程中，科学家采用体细胞克在培育多莉的过程中，科学家采用体细胞克隆技术：隆技术：苏格兰黑面苏格兰黑面母绵羊（母绵羊（B）无核的卵细胞无核的卵细胞融合细胞融合细胞分裂、分化分裂、分化胚胎细胞胚胎细胞苏格兰黑面母绵羊（苏格兰黑面母绵羊（C）的子宫）的子宫进一步分化和发育进一步分化和发育绵羊多莉绵羊多莉从理论上讲，多莉继承了从理论上
18、讲，多莉继承了提供体细胞的那只提供体细胞的那只绵羊（绵羊（A）的遗传特征，它是一只白脸羊，的遗传特征，它是一只白脸羊，而不是黑脸羊。分子生物学的而不是黑脸羊。分子生物学的测定也表明，它与提供细胞核测定也表明，它与提供细胞核的那头羊，有完全相同的遗传的那头羊，有完全相同的遗传物质（确切地说，是完全相同物质（确切地说，是完全相同的细胞核遗传物质。还有极少的细胞核遗传物质。还有极少量的遗传物质存在于细胞质的量的遗传物质存在于细胞质的线粒体中，遗传自提供卵母细线粒体中，遗传自提供卵母细胞的（受体），它们就像是一胞的（受体），它们就像是一对隔了对隔了6年的双胞胎。年的双胞胎。到社会中去到社会中去中华人民
19、共和国植物新品中华人民共和国植物新品种保护条例种保护条例 第二章第二章 品种权的内容和归属品种权的内容和归属 第六条第六条 完成育种的单位或者个人对其授权品种，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材料重复使用于生产另一品种的繁该授权品种的繁殖材料重复使用于生产另一品种的繁殖材料；但是，本条例另有规定的除外。
20、殖材料；但是，本条例另有规定的除外。同学们可以查阅一下还有没有着方面的法律条文。同学们可以查阅一下还有没有着方面的法律条文。课堂小结课堂小结杂种优势：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。逆性以及形态大小等方面明显优于杂交双亲的现象。植物微型繁殖技术：植物微型繁殖技术：是植物组织培养技术的一种，是植物组织培养技术的一种，有利于离体的芽、茎等器官（外植体）在无菌和特有利于离体的芽、茎等器官（外植体）在无菌和特定光温条件下
21、，在人工培养基上进行的快速无性繁定光温条件下，在人工培养基上进行的快速无性繁殖技术。殖技术。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，从而达到繁育动物生殖道内，以此来代替自然交配，从而达到繁育的目的。的目的。试管家畜技术：试管家畜技术：从母畜体内取出卵细胞，在试管从母畜体内取出卵细胞，在试管或培养皿中完成受精，再将发育正常的早期胚胎移或培养皿中完成受精，再将发育正常的早期胚胎移植到受体（代孕母体）子宫内着床、妊娠、发育、植到
22、受体（代孕母体）子宫内着床、妊娠、发育、直至分娩的技术。直至分娩的技术。哺乳动物的克隆技术：哺乳动物的克隆技术：是指利用哺乳动物的体细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。胞核，产生一个与动物几乎完全相同的新个体。胚胎分割技术：胚胎分割技术：是指采用机械的方法，即用特制的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显微刀片或玻璃微针将早期胚胎分割成2份、份、2份或更份或更多份，经体内或体外培养，然后植入代孕母体内，从多份，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。而获得同卵双生或多生后代。课堂练习课堂练习1.英国生物学家首次
23、用羊的体细胞成功地克隆出小英国生物学家首次用羊的体细胞成功地克隆出小羊羊“多利多利”克隆羊的生殖方式属于克隆羊的生殖方式属于。无性生殖无性生殖2.植物组织培养技术利于离体的植物组织培养技术利于离体的等器官等器官（外植体）在无菌和特定光温条件下，在人工培养（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。基上进行的快速无性繁殖技术。芽、茎芽、茎3下列有关植物细胞与组织培养的叙述中，错误下列有关植物细胞与组织培养的叙述中，错误的是（的是（）A花药、胚不能作为组织培养的材料花药、胚不能作为组织培养的材料B植物细胞具有全能性植物细胞具有全能性C外植体是指用于培养的植物组织或器官外
24、植体是指用于培养的植物组织或器官D外植体可诱导出愈伤组织外植体可诱导出愈伤组织A4杂交玉米的种植面积越来越大，农民需要每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年购买玉米杂交种子，不能自留种子来年再种的原因是（的原因是（）A自留种子种子发芽率低自留种子种子发芽率低B杂交种都具有杂种优势杂交种都具有杂种优势C自留种子容易患病虫害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杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离D5.世界上第一只克隆绵羊世界上第一只克隆绵羊“多利多利”的培育程序如下的培育程序如下图所示。请看图后回答：图所示。请看图后回答：(1)写出图中
25、写出图中a、b所指的细胞所指的细胞工程名称工程名称:a，b(2)实施细胞工程实施细胞工程a时，所需的时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是的原因是:细胞核移植细胞核移植胚胎移植胚胎移植卵细胞体积大，易操作，通过发卵细胞体积大，易操作，通过发育可直接表现出性状来育可直接表现出性状来(3)“多利多利”面部的毛色是面部的毛色是,请根据遗请根据遗传学原理说明判断的原因是：传学原理说明判断的原因是：(4)继植物组织培养之后继植物组织培养之后,克隆绵羊的培育成克隆绵羊的培育成功功,证明动物细胞也具有证明动物细胞也具有。(5)请举一例请举一例,说明克隆绵羊培育成功的实际说明克
26、隆绵羊培育成功的实际意义意义保存濒危物种，繁育优良品种，保存濒危物种，繁育优良品种，医学上克隆器官医学上克隆器官全能性全能性“多利多利”的全部细胞核基因来自白面绵羊的全部细胞核基因来自白面绵羊白色白色思考与探究思考与探究1.目前在奶牛业的生产实践中常常有目前在奶牛业的生产实践中常常有“黄牛黄牛生奶牛生奶牛”的报道。如果你是一位畜牧研究工作者，的报道。如果你是一位畜牧研究工作者，你准备采用什么技术实现你准备采用什么技术实现“黄牛生奶牛黄牛生奶牛”，如果，如果你要得到优秀的遗传性状相同的一群奶牛，你又你要得到优秀的遗传性状相同的一群奶牛，你又准备采取什么技术？准备采取什么技术？提示：可以采用试管家
27、畜技术、胚胎分割技提示：可以采用试管家畜技术、胚胎分割技术、克隆哺乳动物技术。术、克隆哺乳动物技术。2.多利于多利于2003年年2月死亡。多利之死在世界月死亡。多利之死在世界范围内引起了关于克隆动物安全性的争论。请范围内引起了关于克隆动物安全性的争论。请你谈谈多利短寿在遗传方面可能存在的原因。你谈谈多利短寿在遗传方面可能存在的原因。提示：关于多利短寿的原因，不同科学提示：关于多利短寿的原因，不同科学家有不同看法，尚没有定论。有些科学家认家有不同看法，尚没有定论。有些科学家认为，多利短寿在遗传方面的原因可能是：供为，多利短寿在遗传方面的原因可能是：供体细胞本身衰老、核移植技术操作不当造成体细胞本身衰老、核移植技术操作不当造成的细胞损伤等。不过，也有许多科学家认为，的细胞损伤等。不过，也有许多科学家认为，多利早夭很难说明克隆动物必然早衰。更详多利早夭很难说明克隆动物必然早衰。更详细的资料参见选修细的资料参见选修3现代生物科技专题现代生物科技专题中中的相关内容。的相关内容。