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第六单元
生命的延续和发展
“梁上有双燕，翩翩雄与雌。衔泥两椽间，一巢生四儿。四儿日夜长，索食声孜孜。青虫不易捕，黄口无饱期。……须臾十来往，犹恐巢中饥。”白居易的诗句描写了燕子“生儿育女”的艰辛，反映了生物繁衍后代的本能。
生物代代繁衍，生生不息。从数十亿年前原始而简单的单细胞生物，到如今绚烂多姿的生物界，生命绵延不绝，不断发展。各种各样的生物，通过生殖和发育、遗传和变异，并且与环境相互影响，谱写着生物进化的壮丽篇章。
第一章 生物的生殖
第一节 无性生殖
学习目标
1.了解无性生殖的概念和特点
2.了解无性生殖对生命延续和发展的意义。
3.概述无性生殖在生产实践中的应用，通过进行植物的嫁接、扦插或组织培养等活动培养探究能力。
1963年9月，第一只人工繁育的大熊猫在北京动物园出生。但是，直到20世纪末，在大熊猫人工繁育的过程中，仍存在发情难、配种受孕难和育幼成活难等问题、为解决这“三难”我国科研人员进行了不邂探索。例如，通过加强营养等方式，促进大熊猫发情；采用人工授精作为辅助手段提高受孕率；通过精心护理来提高幼患成活率等。人工繁育的大熊猫，有的已经成功放归大自然。“三难”问题的解决，再加上保护栖息地等措施，使大熊猫的数量显著增长。大熊猫受威胁程度等级从“濒危”降为“易危”。不过，大熊猫仍然是国家一级重点保护野生动物。
科研人员为什么要花这么大力气解决大熊猫的繁育难题呢
人工繁育的大熊猫幼崽
竹子开花较为少见，大多数竹子开花后会死亡。在大熊猫的栖息地，大片竹子开花会影响大熊猫的生存。很少开花的竹子如何长成郁郁葱葱的竹林呢
竹子大多通过地下茎(竹鞭)进行无性生殖。竹鞭有节，节上有芽和退化的叶，并可生根。有的芽长成新鞭，在土壤中蔓延生长；有的芽发育成笋，出土长成茎干并逐渐长成竹。郁郁葱葱的竹林多是通过无性生殖形成的。
无性生殖的特点和意义
除了竹，还有很多生物能通过类似的方式繁衍后代，我们可以通过下面的活动进一步了解。
观察·思考
几种生物的生殖方式
剪下的椒草叶在叶柄下端能长出根和芽，从而长成新植株。草履虫可以“一分为二”，分裂后产生两个新个体。在环境适宜时，水螅能通过出芽的方式产生新个体。
讨论
1.除了椒草，还有哪些植物能通过叶来繁殖？哪些植物能通过根或茎来繁殖
2.以上几种生物的生殖方式有什么共性
例如，长寿花的叶片厚实光滑，储存了充足的水和养分，非常适合通过叶来繁殖。甘薯的块根上可以长出根和芽；草莓的匍匐茎节处可长出根；莲可利用地下茎繁殖；薄荷的匍匐根状茎节处可生出新根。
不经过两性生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体。
草履虫和细菌可以通过分裂进行生殖；水螅和酵母菌可以通过出芽进行生殖；椒草、竹、马铃薯等很多植物可以通过营养器官进行生殖。像这样，不经过两性生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体的生殖方式，称为无性生殖。
通过无性生殖产生的后代，继承了母体的遗传物质。因此，无性生殖的后代，只具有母体的遗传特性。在自然界，一些生物可以通过无性生殖迅速繁殖大量后代，在生存斗争中，它们就能够快速占领环境，这有利于物种的生存和发展。例如，竹的地下茎向四周伸展，雨后春笋迅速生长，蔚然成林。又如，单细胞生物的分裂生殖具有巨大的繁殖潜能，在环境适宜时以迅速增加数量。
无性生殖的应用
在生产实践中，人们经常利用无性生殖来培养微生物菌种、栽培农作物等，以迅速扩大优良品种的数量，并保持遗传特性的一致性。例如，在细菌培养中，一个细菌可以形成一个菌落，每个菌落中的细菌所含的遗传物质都相同，这样的细菌经扩大培养后就可用于发酵。在利用无性生殖繁殖植物时，常见的方式有扦插、嫁接和组织培养等。
剪取一段枝条，把枝条下部插入湿润的土壤或水中，这就属于扦插。在适宜的温度下，不久。枝条下部便长出根，上部发芽。最后，枝条会长成一个新个体。在生产实践中，人们常用扦插枝条的方法来繁育月季花(俗称月季)、番薯、葡萄、菊花等植物。扦插植物时，除要考虑光、水、温度等环境因素外，还要考虑用作扦插的植物材料自身的条件。
插条下切口
插条上切口
插条
插条生根
移栽
扦插示意图(以薄荷为例)
古话今议
清代的《花镜》中记载：“每欲扦插，必遇天阴方可动手；如遇连雨，则有十分生机，无雨减半；梅雨时尽可扦，晴亦不宜。”说说你对这段话的理解。
这段话是关于植物扦插的记载，阴雨天植物蒸腾作用弱，水分流失慢，扦插成活率高，连续阴雨天，土壤湿润，植物扦插容易生根。晴天，植物蒸腾作用强，土壤干燥，扦插成活率大大降低。如果是梅雨季节，土壤湿润，温度又适宜，植物扦插成活率将大大提高。
嫁接是指把一个植物体的枝或芽(接穗)，接在另一个植物体(砧木)上，使结合在一起的两部分长成一个完整的植物体。嫁接时，应当使接穗与砧木的形成层(分生组织)紧密结合，以确保接穗成活。
小资料
形成层是分生组织，能够不断分裂产生新细胞。多年生双子叶植物的茎能够逐年长粗，就是形成层细胞分裂和分化的结果。
接穗
砧木
枝接
接穗
砧木
芽接
柿子
黑枣
接穗(柿)
嫁接痕迹
砧木(黑枣)
柿、苹果、梨、桃等很多果树都可以利用嫁接来繁育优良品种，这既能保持果树的优良特性，又能使植株提早开花结果，例如，柿常以君迁子(俗称黑枣)作为砧木来嫁接繁育。柿有性生殖的播种苗通常需要6~8年才能开花结果，而嫁接苗只需3~4年就可以开花结果，并能基本保持原来的特性。
利用植物组织培养技术，可以在无菌条件下，将植物的茎尖、叶片、茎段等，在人工配制的培养基上培养，并诱导它们发育成“试管苗”，进而得到完整的植株。这样，只需用少量的植物材料，就可以在短期内获得大量的“试管苗”，达到快速繁殖植物的目的。
获取草莓部分组织
形成愈伤组织
分化成丛芽
“试管苗”生根
移栽后结果
植物组织培养过程示意图(以草莓为例)
1.根据无性生殖的概念和特点，判断下列说法是否正确。
(1)草履虫进行分裂生殖，细胞一分为二，子代草履虫所含的遗传物质是母体的一半。 ( )
(2)在种植菊花和芦荟时，一株植株常常会变成一丛，这时可以把它们分成很多株。这种繁殖方式属于无性生殖。 ( )
×
√
2.将砧木与接穗的形成层紧密结合有利于嫁接植物成活，关键原因是( )
A.保持接稳与砧木一样粗
B.使根吸收的水运送到茎和叶
C.使叶通过光合作用制造的养料运送到根
D.确保两部分形成层细胞分裂出的新细胞愈合在一起
D
3.“有意栽花花不发，无心插柳柳成荫。”关于柳树的繁殖，下列说法合理的是( )
A.柳树是不开花的被子植物
B.利用无性生殖可以繁殖柳树
C.柳树只能通过无性生殖繁衍后代
D.扦插柳枝繁殖柳树不受环境条件的影响
B
4、被子植物的无性生殖在农业生产上有着广泛应用。除了教材中讲到的，你还能举出其他实例吗
甘薯是先育秧再扦插；蒜、姜、藕、荸荠、芋头等也可以用地下茎繁殖；山药不仅可用根状茎繁殖，还可用叶腋生长的零余子(珠芽)繁殖。
5.月季常常会长成一丛，在花卉市场或公园中还可能见到树状的月季。“月季树”是怎么形成的呢 请说说你的看法，并查阅资料进一步了解。
月季
“月季树”
“月季树”是通过园艺技术将月季嫁接在特定砧木上培育而成的树状造型。通常选用直立性强、抗病性好的蔷薇属植物作为砧木，在砧木顶端枝接或芽接观赏性月季品种(如丰花月季、大花月季)，使接穗生长后形成树冠。有时会在同一砧木上嫁接不同花色品种，形成“一树多花”的效果。
无性生殖
无性生殖的特点和意义
无性生殖的应用
无性生殖
出芽生殖
营养生殖
细菌扩大培养
植物的无性生殖方式
影响植物无性生殖的条件
扦插
嫁接
植物组织培养

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