内容正文:
学习导引
清代书画家郑燮特别喜爱和擅长画竹。他曾作诗云:“咬定青山不放松立根原在破(也作“乱”)岩中。千磨万击还坚劲,任尔东西南北风。”这首诗高度赞扬了竹不畏逆境、蓬勃向上的品格,把竹的形态特征升华为人的精神风貌。竹,枝干挺拔,四季青翠,傲雪凌霜,它的地下茎有很强的繁殖能力。
无性生殖保持了生物遗传特征的稳定
第一章第一节
第四单元物种的延续
同学设计:同学
分析嫁接、扦插、组织培养、克隆等无性生殖方式的具体过程,运用归纳与概括的方法,总结出它们在保持生物遗传特征稳定方面的共性与差异,培养逻辑思维能力。
通过对比无性生殖与有性生殖在遗传特征传递上的差异,认同生命的延续和发展是遗传信息传递和变化的结果,构建 “进化与适应观”,体会生物在繁殖方式上的多样性与适应性。
3.关注无性生殖技术在农业、林业、园艺等领域的广泛应用,如通过嫁接改良果树品种、利用扦插快速繁殖花卉等,认同科学技术对社会发展的重要推动作用,增强对生物科学的认同感。
4.了解克隆技术在医学、生物学研究等方面的前沿进展以及面临的伦理争议,能够基于科学知识,理性看待克隆技术的发展,形成正确的科学伦理观和价值观。
学习目标
同学设计:同学
植物可以通过嫁接、扦插等方式繁殖后代
植物的根、茎、叶等营养器官能直接产生新个体→营养繁殖
这些植物是靠什么产生新个体的?
植物可以通过嫁接、扦插等方式繁殖后代
嫁接分为枝接和芽接两种方式。
嫁接:是指直接把一种植物的枝条或芽接在另一个植物体上,使接在一起的两部分长成长成一个新植株。
接上去的枝条或芽叫做接穗。
成为植物体的上部。
接穗
砧木
枝接
芽接
承接接穗的植物体叫做砧木。
成为植物体的下部和根系。
植物可以通过嫁接、扦插等方式繁殖后代
演示实验-蔷薇的嫁接
目的要求:了解植物的嫁接技术,尝试进行蓄薇的嫁接。
材料器具:蔷薇枝条;枝剪,嫁接刀,嫁接薄膜。
通过学习接穗的两种嫁接方式,思考以下问题。
1.比较芽接和枝接在操作方面的异同。
2.哪些因素可能影响接穗的成活?
3.与同学分享嫁接技术在生产实践中应用的实例。
植物可以通过嫁接、扦插等方式繁殖后代
(1)选取枝条中段充实饱满的芽,将芽连同树皮一起削下,除去木质部,露出形成层,作为接穗。
(2)在砧木的树皮上切割一个T形切口,从切口处将树皮左右剥开,露出形成层。
(3)把准备好的接穗插入T形切口,并使接穗上方的横切口与砧木的横切口对齐。
(4)用嫁接薄膜将切口处包扎好。
蔷薇的芽接
方法步骤
植物可以通过嫁接、扦插等方式繁殖后代
方法步骤
(1)截取一段带芽的枝条,把枝条下端削成楔形,作为接穗。
(2)用嫁接刀从砧木断面的中间向下劈开。
(3)把接穗插入砧木劈开的夹缝,使接穗的形成层和砧木的形成层对齐。
(4)用嫁接薄膜从外面包扎好。
蔷薇的枝接
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植物可以通过嫁接、扦插等方式繁殖后代
1.比较芽接和枝接的异同。
相同点:
(1)需选择健康的接穗和砧木;
(2)接穗的形成层与砧木的形成层需要紧密结合。
不同点:
(1)接穗不同,芽接的接穗为芽,枝接的接穗为枝条;
(2)嫁接的形式不一样。
2.嫁接过程中,成功关键是什么?
接穗的形成层与砧木的形成层需紧密结合。
嫁接过程中,为什么要使接穗的形成层与砧木的形成层紧密结合?
形成层的细胞能够不断分裂,双方产生的新细胞才能够愈合在一起,这样接穗才能够成活。
植物可以通过嫁接、扦插等方式繁殖后代
农业果树种植
改良品种:在果树种植中,许多优良品种的推广依赖嫁接技术。例如,将品质优良、口感好、产量高的苹果品种(如红富士)的接穗,嫁接到适应性强的砧木上,能快速将优良性状传递给新植株,提升果实品质与产量。
增强果树适应性:不同的砧木对环境有不同的适应性。把一些对土壤肥力、酸碱度、水分条件要求较高的优良品种嫁接到适应本地环境的砧木上,能扩大果树的种植范围。
提前结果:采用嫁接技术能使果树提前进入结果期。一些实生苗果树需要生长多年才能结果,而嫁接苗由于接穗取自成年树,发育阶段更成熟,能大大缩短生长周期。
花卉培育
保持品种优良性状:对于一些通过有性繁殖容易发生性状分离的花卉品种,嫁接是保持其优良性状的有效方法。比如,名贵的兰花品种,通过嫁接可以确保新植株继承母株的花色、花型、花香等优良特征,保证花卉品质的一致性。
提高观赏价值:通过将不同花色、花型的花卉品种嫁接在同一植株上,可以创造出独特的观赏效果。将粉色、白色、红色等不同颜色的菊花品种嫁接到同一株菊花上,就能在同一植株上开出多种颜色的花朵,大大提高了花卉的观赏价值。
增强花卉抗性:花卉在生长过程中会受到各种病虫害和不良环境的影响,通过嫁接可以提高花卉的抗逆性。将易受白粉病侵害的月季品种嫁接到具有抗白粉病能力的砧木上,能增强月季的抗病能力,减少病虫害的发生,降低养护成本。
林业生产
培育优质苗木:在林业生产中,为了培育出速生、材质优良的树木,常采用嫁接技术。将优良品种的接穗嫁接到生长快、适应性强的砧木上,能够集中两者的优势,培育出更符合林业生产需求的苗木。
修复受损树木:对于一些受到自然灾害(如雷击、风折)或病虫害破坏的珍贵树木,可以通过嫁接的方法进行修复。将健康的枝条嫁接到受损树木的树干上,帮助树木恢复生机,延续其优良的遗传特性。
保存珍稀树种:对于一些珍稀濒危的树种,嫁接技术是保存和繁殖它们的重要手段。通过将珍稀树种的枝条嫁接到亲缘关系较近、适应性较强的砧木上,可以扩大珍稀树种的种群数量,保护生物多样性
通过阅读资料,思考嫁接技术在生产实践中应用的实例。
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植物可以通过嫁接、扦插等方式繁殖后代
植物可以通过嫁接、扦插等方式繁殖后代
考考你
把果实大、味甜但抗病力弱的水蜜桃的枝条嫁接到果实小、味酸但抗病力强的毛桃树上,水蜜桃的枝条上将来会结出什么样的桃子?
毛桃
?
水蜜桃
果实中的遗传物质来自于接穗。
水蜜桃
植物可以通过嫁接、扦插等方式繁殖后代
扦插概念:
(2)成功的关键:
(3)枝条切口:
在适宜条件下,截取植物的部分根、茎、叶等营养器官,将其下部插入湿润的土壤或其他基质中,一段时间后,它就能生根发芽,逐渐发育成一个新植株。这种繁殖方式叫扦插。
扦插的部分生根发芽
a.上端切口水平:
b.下端切口斜向:
减少伤口处水分散失
增加吸收水和无机盐的面积
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植物可以通过嫁接、扦插等方式繁殖后代
植物组织培养技术
原理:
定义:
优势:
植物的细胞、组织有发育成完整植株的潜能。
在无菌条件下,切取植物的部分细胞或组织,放在特制的培养基上培养,这些细胞或组织通过细胞分裂和分化,逐渐发育成完整的植株,这种技术叫作组织培养(tissueculture)
①在短时间内大批量地培育出所需要的植物新个体,极大地提高农业生产效率。
②保留亲本的优良性状
③防止植物病毒的危害
克隆技术可以实现高等动物的无性生殖
分析讨论
2017年,中国科学院神经科学研究所的研究人员从一只猕猴胎儿体内提取体细胞,从另一只母猕猴体内提取卵细胞,并去除卵细胞的细胞核,然后用一定的方法让体细胞与去核卵细胞融合,制成新的融合细胞。他们在实验室里激活融合细胞,待其发育成早期胚胎后,再将其转移到代孕母猴的子宫内。160多天后,这只代孕母猴产下了体细胞克隆猕猴“中中”。又过了8天采用同样方法克隆成功的“华华”诞生。结合图4.1-7,分析克猴的培育过程。
1.“中中”和“华华”的遗传特征与图 4.1-7 中的哪只猕猴相同?说明理由。
2.与自然繁殖的猕猴相比,克隆猕猴“中中”和“华华”的诞生有什么特殊之处?
细胞核含有遗传物质,是遗传信息库。
没有经过两性生殖细胞的结合,而又母亲直接产生新个体。
克隆技术可以实现高等动物的无性生殖
没有经过两性生殖细胞(如精子和卵细胞)的结合,而由母体直接产生新个体,这种生殖方式称为无性生殖(asexualreproduction)。无性生殖是生物界普遍存在的生殖方式。生物的种类不同,无性生殖的方式也有差异。
优势:
①保持了生物遗传信息的稳定
②繁殖速度快
有性生殖和无性生殖比较
无
有
快
慢
弱
强
都能产生新个体,繁衍种族
由母体直接产生
由受精卵发育而成
营养繁殖和植物组织培养
绿色开花植物
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分享收获
学业检测
1.×√√√
2.B
3.(1)蟠桃
(2)选择不同口味的桃子枝条做接穗,嫁接到同一株桃树上。
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