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文档简介

1、1. 细胞工程学:细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学方法在细胞水平上研究改造生物遗传特性,以获得新的应用性 状的细胞系或生物体的有关理论和技术方法的科学.2. 外植体:是指用于离体培养的活的植物组织,器官等材料.3. 细胞同步化:是指同一悬浮培养体系的所有细胞都同时通 过细胞周期的某一特定时期.4. 生物反应器:是指由于高等生物细胞批量化培养的装置及 其相应的控制系统.5. 微繁:离体无性繁殖是在人工控制无菌条件下 ,使植物在人 工培养基上繁殖的技术,是一种微型操作过程,有时称之为微 繁.6. 早熟萌发:幼胚接种后,离体胚不继续胚性生长,而是在培 养基上萌发成幼苗,通常称之为早熟萌发.7.

2、对称融合:两个完整的细胞质体融合.8. 非对称融合:利用物理或法学方法使其亲本的核或细胞质 失活后再进一步融合.9:体细胞杂交:指两个离体细胞通过一定的诱导技术使质膜 接触而融合在一起随后导致两个细胞核融合在一起的技术,植物体细胞杂交是只除细胞壁后的原生质体融合.10. 人工种子:具有良好发育的体细胞胚并能发育成正常完整植株;具有人工胚乳可提供种胚发育的营养;具有能起到 保护作用的人工种皮。类型:裸露的或休眠的繁殖体;人工种皮包被的繁殖体;水凝胶包被的繁殖体。人工种皮的要求: 具有一定的封闭性,保证人工胚乳的各种成分不易流失,同时又具有良好的透气性,保持繁殖体生理活性;具有一定的 坚硬度,以加

3、强人工种子的耐储运性和适于机械化操作;无 毒无害,能保证繁殖体顺利穿透发芽;配制简单易行,成本 低。11. 体细胞无性系:Larkin和Scoworoft(1989)提出把任何形式的细胞培养所形成的植株统称为细胞无性系.12. 细胞全能性:一个细胞所具有的产生完整植株的能力,称 之为植物细胞的全能性.13:脱分化:离体培养条件下,使一个已经分化的细胞恢复到 原始无分化状态的过程就是细胞脱分化.14:器官发生:植物的离体器官发生是指在培养条件下的组织 或细胞团(愈伤组织)分化形成不定根,不定芽的过程.15:细胞悬浮培养:是指将单个游离的细胞或细胞团在液体培 养基中进行培养增殖的技术.16. 原生

4、质体:指除去细胞壁后的细胞,是一个被质膜包裹的 裸露细胞.17. 干细胞:细胞在分化过程中往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力,最终衰老死亡,机体在发展适应过程中为补 充不足,保留了一部分未分化的原始细胞称之为干细胞.18. 胚性细胞:分化程度不高,具备发育为胚胎或植株的全能 性细胞.19. 体细胞胚:离体条件下没有经过受精过程,但经过胚胎发 育过程所形成的胚的类似物,统称为体细胞胚.20.2,4-D: 2,4-二氯苯氧乙酸,生长素的一种,启动愈伤组织 形成.21.ZT:玉米素,分裂素的一种,为天然物.22.2-ip:异戊烯腺嘌吟,诱导木本植物芽的萌动,诱导离体细 胞增殖不定芽.23. B

5、A: 6-苄基氨基嘌吟24. CH:水解酪蛋白,成分:水解氨基酸,后期发生体胚诱导.25. L-H:水解乳蛋白,(诱导愈伤)26. GA:赤霉素,可促进细胞的伸展和茎叶的伸长,长日照植物 提前开花,促进果实发育,诱导单性生殖,并且在禾谷类种子 萌发中起作用.27. VPP:烟酸或Nek酸,可促进新陈代谢和胚胎发育,高浓度 具有抑制,常用量为0.5mg/L.28. V-B6:对根的生长具有促进作用.29. PEG:聚乙二醇,用于诱导体细胞融合.30. DMSO二甲基亚枫,冻剂.31. FDA:荧光素双醋酸酯盐,活体染色,荧光素在原生质中呈G光.-0非胚性细胞:高度分化或特化的细胞,已经失去分裂和

6、再 分化的能力,即使在培养的条件下也不能发育成植株。33遗传稳定性:离体培养的细胞学基础是有丝分裂,有丝分 裂的DNA半保留复制和染色体的均等分裂机制,从理论上保 证离体培养物在一定情况下的遗传稳定性。1. 体细胞工程的核酸技术是无菌操作2. 细胞全能性通过细胞周期,细胞脱分化和细胞再分化实现 的3. GA用于组培中菌体芽的萌动和伸长4. 肌醇用量在维生素最高,一般为100MG/L,对细胞形成和愈 伤组织增殖有作用5. 培养基中常用来解除毒害的是活性碳6. 用HCL,K0调节培养基的碳酸度7. 培养基中必须要有一定量的有机菌,方可用与体细胞胚的 培养8. 细胞工程实验包括准备室,接种室,培养室

7、9. 可利用细胞工程的遗传性可以进行植物的快速繁殖 ,补充 植物种质资源和生产有用化合物,利用其变异性,我们还可进 行体细胞杂交10. 根据在培养中所取的外植物体的部位不同,植物胚胎培养 包括胚培养,胚乳培养,胚曩培养,子房培养11. 一个成功的悬浮装置,必须满足三大条件,悬浮物分散性 很好,细胞团狭小,均一性好,细胞形状和细胞团大小大致相 同12. 常用植物反应器有搅拌式,气生式.固定式反应器13. 原生质体分离常用酶14. 同种细胞核,异种细胞质或共质体具有一个亲本的细胞和 两个亲本的细胞分离是利用比里原理15. 铬酸洗液是用浓硫酸和重铬酸钾配制而成.16.1902年,haberlang提

8、出细胞全能性.17. 细胞脱分化的特点是液泡蛋白体出现和质体消失.18. 器官发生所经过的三个阶段:第一阶段:外植体诱导形成 愈伤组织,第二阶段:生长中心形成,第三阶段:器官原基形 成阿辐射能较大的射线,诱导材料器官组织,较小的射线诱导 细胞.页死药培养属器官培养,花粉培养属细胞培养范畴.21. 在培养基中加入秋水仙素,可使单细胞变成二倍体,具体 方法有(1)花药离体培养(2)培养植株系用秋水仙素处理,或 在花粉细胞形成前的小抱子母 ,可用秋水仙素处理.22. 胚乳培养的目的是获得三倍体.23. 适合建立悬浮液的愈伤组织应是松散,生长快,其外观一 般是色泽鲜艳,乳白色或淡黄色,呈细小颗粒状,疏

9、松易碎24. 细胞同步化是指悬浮培养的细胞都同时通过某一特定时 期,当细胞处于饥饿时通常获得G1,G2期的细胞同步化,当细 胞处于N饥饿时,则获得G1期的细胞同步化.25. 成批培养是指在一个培养体积中,接种细胞和添加培养基 后,中途不添加培养基也不更换培养基的方法.1. 激素在细胞分化中的调控作用.共有五种激素,AUX,CTK,GA,ETH,ABA在细胞分化中的调控作用:(1)AUX: 包括IAA,IBA,2,4-D,NAA等,作用:促进离体细胞分裂形成愈 伤组织,或者诱导试管苗生根.IAA/IBA是生根剂的主要成分.(2)CTK:包括KT,BA,ZT,2-ip等,作用:参与细胞分裂和器 官

10、分化,打破芽的休眠,打破顶端优势,推迟叶片老化,增加酶 活性,促进物质运输,提高机体通透性,离体培养时诱导离体 培养的芽形成丛生芽,诱导离体组织的细胞增殖,并再生不定 芽.其中,ZT为天然形成,2-ip为诱导木本植物再生 芽.(3)GA:40多种,常用GA3作用:促进细胞的伸展和茎叶的 伸长,长日照植物提前开花,促进果实发育,诱导单性结实,并 且在禾谷类种子萌发中起作用.(4)ETH:PH类与Eth竞争前体, 作用;加速果实成熟和老化,对组织的生长,胚胎发生和芽的 形成有抑制作用,如何抑制:降低蔗糖浓度或者用葡萄糖代替 加入5-15ml/L的AgNo呵抑制培养物形成乙烯.(5)ABA:在研 究

11、桦树芽的休眠和棉花叶的脱落中发现.作用:促进芽和种子进入休眠状态和促进某些短日照植物开花,可用于抑制胚胎过早萌发,使胚胎形成形态正常的植株.2. 影响体细胞遗传与变异的因素.影响体细胞遗传与变异的 因素有以下几点:A. 外植株:1外植株的来源:1自然环境下的植物园2人工控制温度下的植物3无菌室内植物园2夕卜植株取材:取材部位的树龄,一般以繁殖器官作为外植体3外植体的灭菌过程。B. 激素:(1)生长素:促进离体细胞分裂形成愈伤组织,促进生 根(2)分裂素:促进离体细胞分裂和器官分化,再生不定芽(3) 青霉素:促进叶伸长和伸展,促进果实发育单性繁殖(4)乙烯: 促进器官老化脱落(5)脱落酸:促进芽

12、和种进入休眠状态,打 破胚胎过早萌发.C.渗透压:渗透压高低也影响体细胞遗传和 变异,低渗较高渗都会产生变异.D.继代次数:一般说来,继代 次数越多,则产生的变异的可能性越高3. 体细胞胚的结构和发育特点 A .体细胞胚的结构特点.1)与器官发生比较:体细胞胚具独立性,器官发生不具独立性别体 细胞胚呈V型维管束,器官发生V型维管束不完整(2)与合子 胚比较:一般没有真正的胚柄,只有类似胚柄的结构调整子叶 常不规范化体积明显小于合子胚,在一些贮藏物质的含量上 也存在较大差异,并且体细胞胚不能有明显的脱水干燥过程.没有明显的休眠期,一般在心形期以后的各个阶段均可直接 发育成小植株(早熟萌发)B.

13、体细胞胚的发育特点(1)体细胞是离体培养的产物,只限 于离体培养范围使用,以区别于无融合繁殖胚(2)体细胞胚 起源于非合子细胞,以区别于合子胚(3)体细胞胚经过了胚 胎发育过程,以区别于离体培养中器官发生的过程(4)类似 于植物合子胚的发育,胚胎细胞发生-早期胚发生-球形胚 形成-完整胚结构形成(5)类似于动物胚早期的发育.4. 植物脱病毒技术的基本原理.A.茎尖脱毒基本原理:(1) 病毒在植物体内分布具有不均匀性,能量竞争,传导抑制,激 素抑制,酶抑制,抑制因子.能量竞争:病毒和植物细胞分裂因 DN合成均匀需要消耗大量能量,而分生组织本身细胞活跃, 其DNA合成是自我提供能量自我复制,而病毒

14、核酸的合成需植 物提供能量来自我复制,因而得不到足够能量,从而就抑制了 病毒核酸合成.传导抑制:病毒在植物体内传播是 通过维管 束实现的,但在分生组织中,维管束还不完全,从而抑制了病 毒向分生组织的传导.激素一直:在分生组织中,生长素和细 胞分裂素水平都很高,因而阻滞了病毒的侵入或者抑制病毒 的合成.酶缺乏:1969年,Stace-smith 提出,可能病毒的合成 需要的酶分子在分生组织中缺乏或还没建立,因而病毒无法 在分生组织中复制.抑制因子:1976年,Matin-tangcey等提出 了抑制因子假说,认为在分生组织中存在某种抑制因子B.高温和低温脱毒技术原理:分裂和病毒繁殖互相存在竞争,

15、 在激烈分裂的细胞中正常核蛋白的合成占优势,而在细胞伸 长期间病毒核蛋白合成占优势,加速分生组织细胞分裂,能够 获得无病毒植株C.微体嫁接离体培养脱毒法:方法原理见5. 什么是玻璃化冻存方法?答:A,玻璃化是指液体转变为非 晶体的固化过程。B,使溶液玻璃化有两条途径:一是极大地 提高冷却速率,二是增加溶液浓度,(当抗冷冻剂,如甘油, KMSO丙二醇等浓度为4060%W/V时易形成玻璃态。C,玻 璃化法:是将生物材料经极高的玻璃化液体,快速脱水后直 接投入液氨,发生重排,不形成水晶,也不产生结构和体积 的变化,因而不会对材料造成伤害,终止保存,复温时要快 速化冻,防止去玻璃化发生,材料能安全度过

16、冷却和化冷两 个关口,就可以保证冻存的成功D,包埋玻璃化法:是包埋 脱水法和玻璃化法的结合,保存材料用藻酸钙处理包埋,然 后经蔗糖浓度梯度脱水和玻璃化溶液处理后直接侵入液氮保存,其材料存活率要比用包埋-脱水法要高,可能是用藻酸钙 包埋后,减轻了玻璃化溶液瓣毒性。5. 什么是原生质体培养?(方法)(1)液体浅层培养(2)固 体平板培养(3)液体一固体两层培养(4)琼脂糖培养(5) 微滴培养(6)滋养培养6. 植物单细胞培养有哪些方法?答:A,细胞平板培养:指一 定密度的悬浮细胞接种到薄层固体培养基中进行培养的技术。特点:是优良细胞株选择常用方法,在倒置显微镜下观 察。B,看护培养:在固体培养基上

17、置一块活跃生长的愈伤组 织,再在愈伤组织上放一小片滤纸,待滤纸湿润后将细胞接 种于滤纸上,当培养基上长出微小细胞团后,将其直接转移 至琼脂培养基上迅速生长。特点:简便。C,微室培养:是由Jones于1960年设计的,它可对单细胞活体连续观察,这一 方法也可同样用于原生质体培养。D,双层滤纸植板培养:Harch(1980)将平板培养与饲养层培养技术相结合,建立了双 层滤纸植物培养方法。E,悬浮培养,(1)浅层培养:培养植 物材料部分裸露于液体培养基表面,采用静止培养的方式, 适用于各种器官组织的培养。(2),深层培养:将培养植物材 料没入液体培养基,采用振荡培养方式,适用于愈伤组织, 单细胞的增

18、殖。特点:提供结构均匀的细胞,即同步分裂细 胞。7. 植物离休快繁殖方式各有什么特点?答:A:茎尖培养进行快速繁殖:茎尖外植体大小取决于试验的目的,如果为了得 到脱病毒植株,必须选择只带 12个叶原基的生长点,如果 原植物不带病毒,可进行幼芽培养,需要加入某些激素,包 括浓度较低的生长素和赤霉素,调节温湿度,PH值,无光条件。B:腋芽增殖:培养方法简单,能高度保持遗传稳定性, 被长期继代繁殖,这一繁殖方式一般不需要添加外源激素,要一定控制浓度,以防止产生愈伤组织。C:不定芽增殖:从现存的芽以外的任何器官组织,通过器官发生重新构成的芽 称为不定芽。特点:繁殖系数高,遗传稳定性较好,但继代 次数有

19、限。D:愈伤组织增殖:所有的植物通过组织培养的方 法均可以诱导愈伤组织,再进一步分化可获得小植株,一切 通过其他方法不能增殖的,均可用愈伤组织增殖。E:原球茎型:兰属植物特有的器官发生方式。8. 快速冻存中直接快速的两步法:第一步:降温并转移温度, 样品在添加冷冻保护剂后,用手控速率的降温设施(程序降 温仪),以某个速率(一般在每分钟降 0。1 2。5度之间), 将样品降温至转移温度(一般为-4度一-7度)。第二步:将 处于转移温度下的样品投入液氮中储存10. 干细胞分化模式:胚胎干细胞;造血干细胞;单能干细胞11. 茎端分生组织的构成:原套:外面的两层细胞下。T2组成的结构,垂周分裂。T1成

20、为器官的表皮组织,T2成为皮下 组织以及花粉粒和胚珠的是生殖细胞.原体:原套下面的分生 组织和中央部分。多层细胞组成,多个方向分裂。发育成茎 的皮层。和微观系统以及花器官和叶的最里层细胞.分生组织 中央区:原套和原体的中央部分,由有丝分裂不旺盛的一团 细胞组成.分生组织周围区:分裂速度较快的细胞组成产生器 官原茎14. 什么是花药看护培养?这一方法是SHARPS 1972年在番 茄花粉中培养创造的,其具体方法是:取适宜发育时期的蕾 消毒,取出花药,接上述介绍的方法分离小抱子,将小抱子 的细胞密度调整到0.5ML含10个细胞的密度,在配好的半固 体培养基上放几个(4个)完整花药,再在花药上平放灭

21、菌的 滤纸片上,去0.5ML (10个细胞)花粉悬乎液接种于滤纸片 上,将接种的花粉悬液置于适宜的条件下培养(一个月可长 成绿色细胞团)。15. 如何进行单倍体植株的二倍体?单倍体植物只有一套脸色体,减数分裂无法形成正常的配于,无法继代,对单倍体植物脸色体加倍,使其成为可育的二倍体。继代加倍,创伤性加倍,化学渗透法.小苗浸泡伐:将小苗从 试管中取出,在无菌条件下,用秋水仙素直接浸泡。生长处理:涂抹顶端分生组织和次分生组织,处理顶芽和腋芽诱导 分生组织细胞脸色体加倍。培养基加倍:在培养基中加秋水 仙素。16. 原生质体培养发育再生.(1)细胞壁的再生:原生质体培养 数小时后开始再生新的细胞壁,一

22、至数天可形成完整的细胞 壁.(2)细胞的分裂和生长:一般的原生质体培养2-7天后开始 第一次分裂,但开始第一次分裂的时间随植物种类,分离原生 质体材料,原生质体质量,培养基成分和培养条件而异,用幼 苗的下胚轴和子叶的幼根,悬浮培养的细胞,未成熟的种子的 子叶等为材料分离原生质体,一般比叶肉分离的原生质体容 易诱导分裂,第一次分裂出现时间较快.(3)愈伤组织出现,(4) 植株再生.17. PEG法诱导融合.分子量为1500-2000的聚乙二醇为融合剂.(1)诱导融合的特点:优点是融合成本低,勿需特殊设备, 融合产生的异样率较高,融合过程不受物种限制,其缺点是融 合过程繁琐,REG对细胞可能有害.

23、(2)PEG作用机理:Kao等认 为PE毋子具有轻微的负极性,可以与有正极性基团的水,蛋 白质和碳水化合物等形成述建,从而在原生质体之间形成分子 桥,使原生质体发生粘连而使原生质体融合.(3)融合液:CaCI2.H2O 8-10ml,KH2pO4 0.7ml PH=5.6, 甘露醇 0.5-1.0ml,诱导液:融合液+PEG 20-45%,稀释液;A液 (g/100ml)PH 6.0 B 液(g/100ml)PH 10.5 葡萄糖 7.21 甘 氨酸 0.375 CaCl2.H2O 0.79 NaOH 0.169. (R)+ 融合液+(P2)(混合静止一分钟)-RP2(PEG)-融合(稀释液)

24、- 稀 释(加培养基)- 洗涤- 培养- 选择.18. 细胞生活力和存活力的测定.(1)再培养:观察细胞的增生 数量,愈伤组织的形成和增长情况,大小和数量的变化,新植 株的分化.(2)FDA:观察活的细胞数目0.1%FD糜料(3)TTC 法:(氯化三苯四氮唑)显示细胞脱氢酶活性,在酶的作用下,TTC还原成一种红色物质.19. 细胞全能性的实现条件.生命周期(A循环):表示以抱子体和配子体的世代交替来实现细胞全能性.细胞周期(B循环):表示细胞所决定的核质周期。由于核质相互作用,DNA复制,转录mRNA并翻译为蛋白质,细胞全能性得以形成和保持。组织培养周期(C循环):表示器官、组织和细胞与供体

25、失去联系。在无菌条件下,依靠完全人工合成培养基,在异 养条件下,通过细胞脱分化、分裂、再分化实现全能性。20. 器官发生:培养条件下的组织或细胞团(愈伤组织)分化 形成不定根,不定芽等器官的过程。器官发生过程:经愈伤 组织的器官发生:外植体经诱导形成愈伤组织;”生长中心” 形成;器官原基及器官形成.不经过愈伤组织的器官发生: 外植体中已存在器官原基,进一步培养即形成相应的组织器 官进而是再生植株;外植体某些部位的细胞在重新分裂后直 接形成分生细胞团,然后由分生细胞团形成器官原基。综合1美洲悬铃木是重要速生树种,试通过两步法,选择合适培 养基,通过不定芽增殖方式(器官发生),实现植株再生。(1)

26、, 选择合适的外植体,幼嫩组织。(2),两步法设计不定芽诱导 培养基。(3)通过两步法设计生根培养基,降渗,降低分裂 素浓度,合理使用生长素。答:(1),取茎尖分生组织,低温 预处理, 灭菌。 (2) 一 ,MS+BA0.5mg/L,1.0mg/L,1.5mg/L,2.0mg/L,2.5mg/L(梯度力口入)+IAA0.1mg/L+蔗糖30mg/L,选出最适 BA浓度。二, MS+BA2mg/L,力口IAA0.05mg/L,0.1mg/L,0.5mg/L,1.0mg/L,1.5mg/L+蔗糖30g/L,取最适浓度。设浓度的BA与 IAA是两步法中最优选择。 三,1/2MS+BA0.2mg/L+

27、IBA0.5mg/L,1mg/L,1.5mg/L,2.0mg/L,2.5 4mg/L+蔗糖30g/L,取最优浓度。设条件下浓度为生根最适浓 度(两步法优选出)2.任选一培养技术叙述并从图示的方法阐述从外植体到再生 植株的完整实验过程:(并注明各阶段培养茎) 答:应用培养并体胚发生技术从外植体发生完整植株.(具体过程见下)。主要激素选择:2,4-D:1取外植体(未成熟的胚, 种子,下胚轴,子叶,雄花序均行)2低温预处理,灭菌,消毒, 作无菌处理3接种:取未成熟胚,先去种皮4诱导愈伤组 织:1/2MS+2.4D-D 25MG/L+LH500mg/L+蔗糖 30G/L ,PH=5.7 黑暗或光照(1

28、6h).散射光25度培养5调整:降低分裂速度, 增加细胞质量:MS+2,4-D 0.5mg/L+蔗糖40-90g/L,光照6体 胚发生:1.激素:提高CTK用量,或用2T,2K(ABA,6A):MS+NAAIAA 0.5mg/l+2T2.0mg/l+CH200mg/L+ 蔗糖40g/L 2.提高渗透压后,基本培养基,蔗糖,肌醇(针叶 树),PEG. 3.活性炭7成熟及萌发:基本培养基:(调整渗 透压,调整大量元素)ABA:防止早熟萌发,降低蔗糖浓度有 利于体细胞胚的进步萌发现代生物技术特征多学科性、商业性、规模化细胞工程:应用细胞生物学和分子生物学法,在细胞水平上 研究改造生物遗传特性,以获得

29、新的有用性状的细胞系或生 物体的有关理论和技术方法的学科。细胞工程实验室基本要求准备室要求宽敞明亮,通风条件好接种室进行无菌操作,要求封闭性好,干燥清洁,能较长时 间保持无菌,防止空气对流。培养室是对离体材料控制培养,要求能控制光照和温度,防 止微生物感染,保持干燥和清洁。基本设备:天平、冰箱、酸度计、纯水器灭菌设备:活性成分过滤灭菌、玻璃器皿灭菌、培养基灭菌、 接种工具随时消毒 无菌操作设备:净化工作台、接种箱培养设备培养架、培养箱、摇床、生物反应器其它设备:空调、显微镜辅助实验室:细胞学实验室(清洁明亮,使各种光学仪器不 受潮湿和灰尘污染)、摄影室和暗室、生化分析室 培养基组成:无机盐类:

30、大量元素和微量元素有机化合物:糖类、维生素、肌醇、腺嘌吟、氨基酸激素:细胞分裂素、生长素水:不同实验要求不同级别的纯化水其它附加成分:琼脂、活性碳、附加复合成分。 无机盐中大量元素母液按照培养基配方的用量,把各种化合 物扩大10倍,用感量为0.01g的扭力天平,分别用 50mL烧 杯称量,用蒸馏水溶解,可稍微加热,溶解后在1000mL量筒中混合定容于1000mL蒸馏水中。微量元素母液,按培养基配方用量的100倍,用感量为0.0001g电光分析天平,分别用 50mL烧杯称量,用蒸馏水溶 解。溶解后混合定容与100mL容量瓶中保存于冰箱中备用。 铁盐并不都需要配制母液。外植体取材:根据培养需求选择

31、植物部位,多年生植物注意 树龄和季节,在不影响培养目的的前提下尽可能选择自然繁 殖器官作外植体。脱分化:失去已分化细胞的典型特征,或消除了细胞分工, 使之回复到分生组织状态,或胚性细胞状态,即细胞脱分化。生长素:NAA萘乙酸,IAA吲哚乙酸(植物体内生长和细胞分 裂越旺盛的生长点含量越多),IBA吲哚丁酸,2,4-D : 2,4- 二氯苯氧乙酸生长素作用:促进离体细胞分裂,分裂形成愈伤组织,或者诱导试管苗生根。IBA作用:诱导试管芽和离体组织生根。细胞分裂素:KT激动素、BA 6-卞基嘌吟ZT玉米素,ZIP : 2-异戊烯基腺嘌吟 细胞分裂素作用促进细胞分裂和器官分化,终止种子和芽的 休眠,打

32、破顶端优势,推迟叶片的老化,增加酶活性,促进 物质运输,提高机体抗逆性,离体培养时诱导离体培养的芽 形成丛生芽,诱导离体组织细胞增殖,再生不定芽。GA赤霉素作用:促进细胞的伸展和茎叶的伸长,长日照植物 提前开花,促进果实发育,诱导单性生殖,在禾谷类种子萌 发中起作用ABA脱落酸作用:促使芽和种子进入休眠状态和促进某些短日 照植物开花,乙烯:加速果实成熟和组织老化,对组织的生长、胚胎发生 或芽的形成产生抑制作用。再分化:脱分化之后的分生细胞(愈伤组织)在离体条件培 养下,重新恢复细胞分化能力,并经历器官发生形成单极性 的芽或根,或经历胚胎发生形成双极性的胚状体,进一步发 育成完整职务体的过程。体

33、胚发生:离体培养下没有经过受精过程,但经过了胚胎发 育过程,形成胚的类化物的过程。体胚发生过程:体细胞胚从外植体上直接发生;间接发生:经过愈伤组织的体胚形成,经过悬浮细胞的体胚 的形成诱导愈伤组织形成-愈伤组织胚性化-球形胚形成愈伤组织-胚性愈伤组织-悬浮培养的胚性细胞团-球形胚形成-成 熟子叶胚器官发生:培养条件下的组织或细胞团(愈伤组织)分化形成不定根,不定芽等器官的过程。器官发生过程:经愈伤组织的器官发生:外植体经诱导形成愈伤组织;”生长 中心”形成;器官原基及器官形成不经过愈伤组织的器官发生:外植体中已存在器官原基,进 一步培养即形成相应的组织器官进而是再生植株;外植体某 些部位的细胞

34、在重新分裂后直接形成分生细胞团,然后由分 生细胞团形成器官原基。遗传稳定性:离体培养的细胞学基础是有丝分裂,有丝分裂 的DNA半保留复制和染色体的均等分裂机制,从理论上保证 离体培养物在一定情况下的遗传稳定性。体细胞变异:本质上来说是细胞对环境压力的应答机制的调 整,实现这一机制调整的始发点是放弃自然条件下的细胞学 控制程序,重建新的细胞学控制程序。诱变方法:物理诱变、化学诱变、移码诱变、转座子插入诱变物理射线方法:X-ray、Y-ray、快中子、紫外线化学诱变剂:EO环氧乙烷,EI乙烯甲胺,EES乙基磺酸乙酯,EMS甲基磺酸乙酯,DES硫酸二乙酯胚胎培养包括:胚培养、胚珠培养、胚乳培养、试管

35、受精 胚培养:成熟胚:将受精后的果实和种子,用药剂进行表面 灭菌,然后在无菌操作台上,剥出种胚接种于预先配制好的 培养基上,使裸露的胚在人工控制的条件下,发育成一棵完 整的植物体。幼胚:将授粉后的子房剥出用药剂进行表面消毒,在无菌条 件下切取胚珠进行预培养。培养一段时间后再将胚从胚珠中 剥出,接着培养裸露的胚,使其在人工控制的条件下,发育 成一棵完整的植物体。胚乳培养:取有胚乳的果实或种子,进行表面灭菌,然后在 无菌条件下剥离胚乳接种培养。培养时有带胚培养和不带胚 培养两种方式。带胚培养胚乳组织容易成功,不带胚成功率 低。胚珠培养和试管培养:将胚珠从子房中剥离出来培养,将花 粉授在胚珠的珠孔端

36、,可以实现双受精,获得健康的种子。将带胎座的胚珠进行培养,胚珠更容易成活。细胞培养:将单个游离细胞或小细胞团在液体培养基中进行 培养增殖的技术。无病毒植物鉴定:血清鉴定法;指示植物鉴定法(摩擦接种法、嫁接法);电子显微镜鉴定法脱病毒方法:茎尖培养、高温低温脱毒法、微体嫁接离体培 养脱毒法、珠心组织胚培养脱毒法、化学处理脱毒技术、愈 伤组织培养脱毒法、圆盘培养脱毒法单倍体育种:将具有单倍染色体的单倍体植物,经人工染色 体加倍,使其成为纯合二倍体。从中选出具有优良性状的个 体,直接繁育成新品种,或选出具有单一优良性状的个体, 作为杂交育种的原始材料,称之为单倍体育种。细胞培养的基本方法:愈伤组织诱

37、导:要求松散性好,增值快,再生能力强,其外观一般是色泽鲜艳的乳白或淡黄色。适宜的外植体:幼胚、胚轴、子叶适宜的培养基:较高浓度激素浓度,必要的附加物质(水解 酪蛋白、水解乳蛋白、天冬酰胺)悬浮系的建立与培养:callus(10mL medium 1g) 150-250flask(120rpm culture transfer 1 time/3d) centrifuge isdation(80rpm) f subculture增加培养细胞与培养液的接触面,改善营养供应;在震荡条 件下,可避免代谢产生的有害物质在局部积累而对细胞产生 毒害;振荡培养可以适当改善气体的交换。与固体培养优点:悬浮培养物

38、分散性好,细胞团较小,实际 中很少有完全由单细胞组成的植物细胞培养系;均一性好, 细胞形状和细胞团大小大致相同,悬浮系外观为大小均一的 小颗粒,培养基清澈透亮,细胞色泽呈鲜艳的乳白或淡黄色; 细胞生长迅速,悬浮细胞的生长量一般2-3天,甚至更短时间便可增加一倍。悬浮细胞的生长动态:根据不同培养时间的细胞数变化,或 细胞重量变化,即可构成该培养体系的基本参数。影响悬浮细胞生长的因素:起始悬浮细胞生长的因素,接种 细胞密度,培养条件,继代周期。悬浮细胞同步化:是指同一悬浮培养体系的所有细胞都同时 通过细胞周期的某一特定时刻。植物细胞在悬浮培养中的游离性较差。有饥饿法,抑制剂法, 分选法,低温处理,

39、筛选法悬浮培养法:将游离的植物细胞,按照一定的细胞浓度,悬 浮在液体中进行培养的一种方式。分为浅层培养和深层培养。悬浮培养特点:能大量提供均匀的植物细胞,也就是同步分 裂的细胞;细胞增殖速度快,适应于大规模工业化生产;需 要特殊的设备,如大型摇床、转床、连续培养装置、倒置式 显微镜等,成本较高。离体受精:从花粉萌发到受精形成种子,从种子萌发到幼苗形成的整个过程,均在试管内完成,称离体受精。平板培养法:将制备好的蛋细胞悬浮液,按照一定的细胞密 度,接种在1mn厚的薄层固体培养基进行培养。特点:是优良单细胞株选择常用的方法,使突变体筛选中不 可少的培养方法;在显微镜下可对细胞的分裂和细胞团的增 殖

40、进行跟踪观察。看护培养法:有些植物细胞单离出来,不仅不能分裂、增殖, 还可能死亡,用一块愈伤组织来哺育单细胞从而使其正常分 裂、增殖的方法。特点:方法简便,但不能在显微镜下跟踪 观察。微室培养:人工制造一个小室,将单细胞培养在小室中的少 量培养基上,使其分裂增殖形成细胞团的方法。特点:能在显微镜下追踪观察单细胞分裂增殖形成细胞团的 全过程;培养基少,营养和水分难以保持,pH值变动范围大, 培养细胞仅能短期分裂。生物反应器:由于高等生物细胞批量化培养的装置及其相应 控制系统。应具有适宜的氧传递,良好的流动性,较低的剪 切力。种类:搅拌式生物反应器,根据植物细胞特性在微生 物发酵罐的基础上改进而成

41、,需要改进的地方:、搅拌装置改 叶轮式为螺旋式,增加加液装置,通气装置,取样口。转动 的中轴往往是使培养物污染的地方。气动式反应器:搅拌不均匀固定化反应器:可以较容易的控制培养系统的理化环境,从 而可以研究特定的代谢途径,便于调节,有利于次生产物的 生成。原生质体分离方法: 机械分离法:先将细胞放在高渗糖溶液 中预处理,待细胞发生轻微质壁分离,原生质体收缩成球形 后,再用机械法磨碎组织,从伤口处可以释放出完整的原生 质体。可避免酶制剂对原生质体的破坏作用,但获得完整的 原生质体的数量较少。酶解分离法:用细胞壁降解酶,脱除植物细胞壁,获得原生 质体的方法。可获得大量的原生质体,但会影响所获原生质

42、 体的活力。渗透压稳定剂:用酶法降解细胞壁前,为防止原生质体的破 坏,一般需先用高渗液处理细胞,使细胞处于微弱的质壁分 离状态,有利于完整原生质体的释放。种类:甘露醇、山梨醇、蔗糖、葡萄糖、盐类(KCI、MgSO47H2O。 细胞壁降解酶种类:纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、R-10、蜗牛酶、胼胝体酶、EA-867原生质体纯化:媒介后的原生质体溶液中,有完整的原生质 体、破碎的原生质体、未去壁的细胞、细胞器及其他碎片。 在原生质体培养中会引起干扰作用,必须进行纯化。沉降法:纯化原生质体比较简单,但由于原生质体沉积在试 管底部,造成相互间的挤压,常引起原生质体的破碎。 漂浮法:可以得到较为纯净、完整的原生质体。但由于高渗 溶液对原生质体常有破坏,因而完好的原生质体数量较少。界面法:可以收到数量较大的纯净原生质体,避免收集过程 中原生质体因相互挤压而破碎。原生质体活力测定:目测法,FDA法。FDA识别:用荧光素双醋酸酯(FDA法

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