农业生产中的繁殖控制技术导学案2.docVIP

课堂探究 核心解读 1.对于植物来说，杂种优势的保持是否只能用营养繁殖？杂种优势在动物方面能保持吗？ 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”，与前一年用的一致。当然，也可以利用前一年配制好的F1。 对于不是采用种子繁殖的植物（因为种子繁殖的后代高度分离），如苹果、桃、李、柑橘、玫瑰等，一旦获得具有优势品质的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”。如果这时还用原来用的亲本杂交，尽管在理论上可以产生与前一次杂交相同的后代，但实际很难找到与前一次杂交后代相同的优势植株。这是因为这些作为亲本的植物本身是高度“杂合”的。 在动物方面，由于目前还没有突破体细胞繁殖的难关，所以只能像种子繁殖的植物一样，杂种优势的“保持”靠频繁配制新的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。这样的话，这些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、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、蛋鸡。 2.影响植物微型繁殖的因素有哪些？ 影响因素可从以下几方面考虑： （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取材年份及生长条件，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、活性炭等，培养基的种类、成分等直接影响培养材料的生长发育。 （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进行灭菌操作，以确保组织培养工作的顺利进行。 （4）环境因素：①光照：包括光强、光质、光周期，②温度，③湿度，④气体。 3.生物个体冷冻会死亡，为什么精液冷冻却不死？胚胎冷冻为什么也不死？重新恢复精子活性的程序是什么？ 精子和胚胎在冷冻过程中，需要添加冷冻保护剂，如二甲基亚砜、己二醇等，冷冻前要进行平衡。在平衡时，这些冷冻保护剂会渗透到精子或胚胎中去。这样，在冷冻时，精子或胚胎内部就不会形成对精子和胚胎造成致命伤害的冰晶。精子只是一个细胞，胚胎也只有很少数量的细胞，这使冷冻保护剂能够很容易就渗透到细胞中去。而生物个体，尤其是高等生物，细胞数目繁多，不可能在短时间内使冷冻保护剂渗透到所有细胞；并且一般的冷冻保护剂都或多或少对细胞有毒害作用，长时间浸润其中，会导致生物个体的死亡，所以到目前为止，还没有复杂生物个体冷冻成功的例子。 重新恢复精子活性的程序是：将装有精子的毛细管从液氮或干冰中取出，立即放入盛有温度为39 ℃左右的水中，摇晃10 s左右，取出，擦干毛细管表面的水分，就可进行人工输精了。如果用于体外受精，还必须用洗涤的方法洗去其中的冷冻保护剂。 4.试管家畜技术的操作过程，及解决生产中的问题 试管家畜和试管婴儿一样，并不是指家畜是在试管中进行培养和出生的，而是指把本应该在家畜体内完成的部分生理过程转移到体外来完成。 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，对其进行培养成熟以后，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。 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，一方面可以进行胚胎移植，即移植到同期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。 5.胚胎分割在胚胎发育的什么阶段效果最好？分割份数与所生成的个体的生存质量有什么关系？ 胚胎分割在早期胚胎不同时期都可以获得成功，但以囊胚期最好。对囊胚分割时，每一份必须带有一定数量的内细胞团细胞才能产生正常的后代，由于内细胞团细胞