内容正文:
第一节 无性生殖保持了
遗传特征的稳定
第1课时
在上一章我们学习了被子植物的有性生殖,那结合所学知识,植物有没有无性生殖呢?
无性生殖:不经过两性生殖细胞(精子、卵细胞)的结合,由母体直接产生新个体的生殖方式。
1.通过观察图片、进行蔷薇的嫁接实验,掌握剪切、捆绑、固定等操作技术。(重难点)
2.通过完成扦插、嫁接等实践活动和分析讨论组织培养,说出无性生殖的特点,以及在农、林生产中的应用。(难点)
学习目标
成功复制个体在竞争中胜出的三个核心诀窍是:
1. 长寿(稳定性)
2. 生殖力(复制速度)
3. 复制准确性(保真度)
同学们从刚才材料里的这三个维度,小组合作讨论分析:为了在种群竞争中取得优势,那无性繁殖具有哪些优势呢?
不用着急,学完这节课大家就会得出答案
孢子植物可以进行无性生殖,那被子植物除了可以进行有性生殖之外,能不能进行无性生殖呢?
落地生根的叶子上长出新植物体
能!
番薯的块根、马铃薯的块茎和秋海棠的叶上都可能生出不定芽。利用不定芽可以大量繁殖新植株。
这样繁殖出来的新植株,和原来的植株长得一样吗?性状会不会改变?
无性生殖特点:
后代与亲代的遗传信息一致
无性生殖可以:
1.加快繁殖的速度;
2.保持植株原有的性状。
一样!性状不会发生改变
由于植物细胞具有全能性,这意味着一个已经分化成熟的细胞(如叶肉细胞、茎细胞)在特定条件下,能“返老还童”变回未分化的状态,然后重新发育成一棵完整的植株。它们不像动物那样“定型”了。它们的细胞能“重编程”,身体结构有“再生层”,再加上激素的精准调控,使得“复制粘贴”自己变得轻而易举。
为了加快繁殖的速度,保持植株原有的性状,我们可以利用植物无性生殖的特性可以进行:
1.嫁接
2.扦插
3.组织培养
一、植物可以通过嫁接、扦插等方式繁殖后代
探究新知
种子植物不仅能够依靠种子繁殖后代,它们的根、茎、叶等营养器官也能直接产生新个体。比如扦插、嫁接等。
嫁接,就是把一个植物体的枝条或芽接到另一个植物体上,使接在一起的两部分长成一个新植株。接上去的枝条或芽叫作接穗,承接接穗的植物体叫作砧木。
接穗
砧木
01
蔷薇的嫁接
演示实验
目的要求
了解植物的嫁接技术,
尝试进行蔷薇的嫁接。
材料器具
蕾薇枝条;枝剪,嫁接刀,嫁接薄膜。
方法步骤—芽接
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。
方法步骤—枝接
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。
相同点:选择健壮的接穗和砧木,嫁接过程中接穗和砧木的形成层紧密结合;
不同点:芽接和枝接的接穗不同,分别为枝条和芽。
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?
①亲和力。接穗和砧木之间的亲缘关系越近,亲和力越强,嫁接成活率越高。
②活力。健壮、无病虫害的接穗和砧木更有利于嫁接的成功。
③环境条件,适宜的温度和湿度是嫁接成活的关键环境因素。
3.与同学分享嫁接技术在生产实践中应用的实例。
用加拿大杨做砧木嫁接毛白杨
将西瓜嫁接到葫芦、南瓜、冬瓜上,将黄瓜嫁接到南瓜上等
将不同颜色的菊花嫁接到同一植株上,形成塔菊
选择优良品质的果树枝条做接穗,增加果实产量
成活关键:接穗的形成层要与砧木的形成层紧密结合,确保彼此分裂产生的新细胞愈合在一起,接穗才能成活。
嫁接后的植株,接穗成为植物体的上部,砧木则成为植物体的下部和根系。
嫁接
嫁接之后长出的新个体与原个体性状是否相同?
果实大,味道甜,但抗病力弱的鸭梨
果实小,味道涩,但抗病力强的杜梨
果实大,味道甜抗病力强的鸭梨
嫁接后的植株表现为接穗的性状,可用于果树品种改良。
02
扦插
在适宜的条件下,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,这种繁殖方式叫作扞插。
毛白杨、葡萄、月季等植物常用这种方法进行繁殖。
02
组织培养
植物的细胞、组织有发育成完整植株的潜能。
原理
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。
接种
细胞的分裂、分化
完整植株
选育优良品种
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。
优点
课堂练习
1.“植物扦插繁殖时,保留芽和幼叶的主要原因是( )
A.芽和幼叶能产生生长素,促进生根 B.美观
C.提供营养 D.防止病虫害
2.湖南种植的柑橘有多个品种,如图是用蜜桔的枝条a嫁接到椪柑的砧木b上,那么枝条a上长出的柑橘是( )
A.蜜桔 B.椪柑
C.粑粑柑 D.新的其他品种
A
A
3.千佛手是一种多肉植物,将植株下部成熟的叶片掰下平放在潮土上,约2周生根,即可长出新的幼苗。以下叙述错误的是( )
A.此方式繁殖的后代,只具有母体的遗传特性
B.此方式繁殖的后代,能更好的适应复杂的环境
C.此方式的优点是迅速繁殖大量后代
D.这样的繁殖方式与薄荷的扦插类似
课堂练习
B
4.如图是马铃薯两种繁育方式示意图。下列叙述正确的是( )
A.丙只具有乙的遗传特性
B.丁不利于生物在适宜环境中快速繁殖
C.丙由a中的胚芽发育而成
D.扦插与繁育方式②的实质相同
课堂练习
D
课堂小结
植物的无性生殖
嫁接
组织培养
成活关键:接穗和砧木的形成层紧密集合
嫁接之后植物表现为接穗的性状
原理:植物细胞的全能性
优点:短时间大批量培育
草履虫的分裂生殖
酵母菌的出芽生殖
在自然界中,几乎全部的微生物、大部分的植物和少量的低等动物如水螅等都可以进行无性生殖。越低等结构,越简单的生物越依赖无性生殖。
在自然界中,还有哪些生物可以进行无性生殖?
那高等动物能不能进行无性生殖呢?
克隆技术及其应用
骡不能繁殖后代,那么优良的骡如何扩大繁殖呢?
克隆技术及其应用
如何挽救这些珍稀动物?
虽然无性繁殖对于高等动物来说有很多缺点,但以上的问题恰巧可以通过无性生殖来解决
那技术发展到今天,有些动物濒临灭绝,有些动物的优良性状需要保存下来,通过人类的技术,动物能不能实现无限繁殖呢?
能!克隆技术可以实现高等动物的无性生殖
英国胚胎学家维尔穆特等人用绵羊的体细胞克隆出一只雌性绵羊,取名“多莉”,这是人类历史上首个体细胞克隆哺乳动物。
原理
动物细胞核的全能性
探究新知
1.通过联系所学和分析“克隆猕猴”的培育过程,能说出克隆技术的原理和一般过程。(重难点)
2.分析讨论克隆技术等问题,关注无性生殖在生产生活中的应用,认识到现代科技对人类生产生活的巨大推动作用。(难点)
学习目标
分析讨论
阅读资料,结合图4.1-7,分析克隆猕猴的培育过程。
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。
体外培养猕猴胎儿的体细胞
体细胞
卵细胞供体
卵细胞
融合
去核卵细胞
激活
胚胎
胚胎移植
代孕母猴
克隆猕猴
去核
1.操作过程中为什么使用卵细胞?
卵细胞大,易操作
内含丰富的营养物质
2.该实验过程中,为什么选择不同体色的猕猴?
做对照,使实验结果更具说服力。
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?
主要由参与融合的体外培养的猕猴胎儿的体细胞决定。
因为该猕猴提供了细胞核,细胞核内含控制生物遗传特征的遗传物质。
1.克隆猕猴的遗传特征主要由参与融合的哪类细胞决定?说明理由。
“中中”和“华华”的诞生没有经过精子和卵细胞的结合。
意义
“中中”和“华华”的诞生,意味着可以大批量获取遗传物质相同的克隆猕猴。相比于鼠、羊等哺乳动物,猕猴和人同属灵长类,二者的亲缘关系较近,有着更多相似的生物学特征。
因而,猕猴被认为是研究高等认知以及脑疾病的理想模式动物,在生命科学研究和医学研究领域具有重要地位。
拓展思考
想一想,克隆技术可以应用于哪些方面?
培育优良家畜品种,如转基因奶牛
拯救濒危动物,如从濒危动物身上选取适当的体细胞进行克隆
用于医学研究
想一想,植物的嫁接、扦插、组织培养和动物的克隆,这些生物的繁殖的共同特征是什么?
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。
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。
草莓的茎能够直接产生新个体
落地生根的叶能够直接产生新个体
1.繁殖速度快,短时间可产生大量后代
2.保持了生物遗传信息的稳定,与亲代高度一致
无性生殖的优点
青霉菌的孢子萌发成新个体
变形虫母细胞的分裂
水螅长出芽体,芽体脱离母体后,发育成新个体
课堂小结
无性生殖保持了生物遗传特征的稳定
植物的无性生殖
根茎叶发育成新个体
嫁接、压条
动物的无性生殖
高等动物--克隆技术
变形虫分裂
水螅长出芽体
无性生殖特点:没有经过两性生殖细胞的结合
无性生殖优点:繁殖速度快,维持了遗传信息的稳定
组织培养
课堂练习
1.我国科学家将同一只猴的两个体细胞核分别移植到两去核的卵细胞中,成功培育出世界上首例克隆猴“中中”和“华华”。下列说法错误的是( )
A.克隆猴含有移植细胞核的遗传信息
B.克隆猴的发育离不开细胞分裂、分化
C.克隆猴细胞分裂过程中染色体先均分再复制
D.克隆出的“中中”和“华华”高度相似
C
2.据报道,世界首例克隆北极狼在北京诞生,克隆过程如下:将“供体细胞”注入一只处在发情期母犬的去核卵细胞内,重新构建细胞并发育成胚胎,将胚胎植入比格犬的体内进一步发育,下列分析正确的是( )
A.“供体细胞”来自比格犬
B.重新构建的细胞是受精卵
C.胚胎在比格犬的子宫内发育
D.克隆北极狼的长相综合了三个“妈妈”的遗传特征
课堂练习
C
3.农业生产中,人们常采用扦插、嫁接等方式繁殖植物,其主要优势是( )
A.后代具有双亲的优良性状
B.能快速繁殖并保持母体优良性状
C.增强后代的抗逆性
D.使后代产生更多变异类型
课堂练习
B
4.不经过 的结合,由母体直接产生新个体,这种生殖方式称为 。
5.我国科学家利用荷斯坦奶牛克隆出的高产奶牛,年产奶量达10吨,是普通奶牛产奶量的3倍多。在克隆奶牛的过程中,将高产奶牛的体细胞作为供体细胞,应取它的 与移去了 融合。再将这个细胞培养成胚胎后移入代孕母牛体内完成发育。
课堂练习
两性生殖细胞
无性生殖
细胞核
细胞核的普通奶牛的卵细胞
谢谢
新教材济南版七年级下册 第四单元第一章 生物能够通过生殖产生后代
$