植物细胞工程复习题(整理)

1、-作者xxxx-日期xxxx植物细胞工程复习题(整理)【精品文档】植物细胞工程复习资料名词解释细胞工程: 广义在离体、无菌条件下，在人工培养基及适宜条件下，对植物器官、组织、细胞、原生质体等进行培养，促使其长成完整植株的技术。 狭义应用细胞生物学和分子生物学方法，借助工程学的试验方法或技术，在细胞水平上研究改造生物遗传特性和生物学特性，以获得特定的细胞、细胞产品或新生物体的有关理论和技术方法的学科。广义的细胞工程包括所有的生物组织、器官及细胞离体操作和培养技术，狭义的细胞工程则是指细胞融合和细胞培养技术。植物细胞的全能性: 生物体的每个细胞都具有该物种全部遗传信息和离体培养条件下发育成完整植株

2、的潜在能力。体细胞杂交: 将不同来源（种、属间）的体细胞原生质体在诱导剂诱发下融合形成杂种细胞，并进一步分化形成杂种植物体，进而形成新物种或新品种的技术。固体培养：将外植体接种在加有凝固剂的培养基上进行静止培养的技术。超低温保存：将植物细胞或组织经防冻处理后，在-196条件下的低温保存的一整套技术。细胞固定化培养：将游离的细胞包埋在多糖或多聚化合物制备成的网状支持物中、培养液呈流动状态进行无菌培养的技术。外植体：用于培养的离体组织或器官。如下胚轴、叶片、胚、根等。继代培养：把培养物转移到相同的、新鲜培养基中的过程。一般每隔4-6周进行一次继代培养。 继代也不能过于频繁。植物体细胞胚胎：体细胞在

3、离体培养下未经受精过程，但经历类似合子胚胎发生和发育的过程，从而形成类似合子胚的结构。花药及花粉培养：离体条件下对植物的花粉或花药进行培养获得单倍体植株的技术。接种：将外植体种植于培养基上的过程。人工种子：又称合成种子或体细胞种子。任何一种经人工种皮包被或裸露的，具有形成完整植株能力的繁殖体均可称之为人工种子。离体快繁（微繁）：通过无菌培养方法进行的营养繁殖。愈伤组织：由外植体脱分化形成的一团无序的、分生状态的薄壁细胞。器官形成：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。植物细胞悬浮培养：在离体条件下，将愈伤组织或或小细胞团或单个游离细胞置于液体培养基中，进行振荡

4、培养促进细胞增殖的技术。脱分化：成熟细胞或分化细胞转变为分生状态的过程。再分化：脱分化的组织(愈伤组织)在适宜条件下继续进行培养重新分化形成完整植株的过程不定芽：从非正常出芽的位置上经诱导而形成的芽。如从根、叶和愈伤组织上诱导的芽。不定根：从非根组织上产生的根。如从茎、叶和愈伤组织上诱导的根。如玉米的不定根；离体培养叶片上产生的根。离体授粉：离体条件下，使胚珠或子房完成授粉、受精形成种子、幼苗的过程。条件培养基: 含有植物细胞培养上清液或静止细胞的培养基。悬浮细胞培养周期：植板率：每个平板接种细胞总数中形成细胞团的百分率。 植板率=每平板形成的细胞团数/每平板接种的细胞总数 *100% 简述题

5、、填空、选择、计算题第一章细胞工程的理论基础是什么？细胞的全能性植物细胞工程的奠基人? 当时有什么重大发现?三个重要人物：White（美）,高特里特（法）,诺比考特（Nobecourt）；两个重要发现：B族V和IAA显著促进其生长植物激素控制器官学说？是谁提出的? Skoog 和Miller提出了植物激素控制器官形成学说：生长素/细胞分裂素的相对浓度可以控制器官分化，比值高时促进生根，比值低时促进茎芽的分化，二者浓度相当时，形成愈伤组织。植物细胞组织培养的过程？一、配制培养基二、灭菌三、接种四、培养五、驯化移栽细胞工程的主要内容？1.器官、组织、细胞培养 -离体或体外培养；2.细胞融合（细胞杂

6、交）；3.细胞核移植技术；4.胚胎移植技术（胚胎工程）；5.染色体导入技术（染色体工程）；6.转基因生物与生物反应器；7.干细胞与组织工程细胞工程的主要特征？（1）培养条件可以人为控制，不受季节限制，可以工厂化生产产品。 （2）无菌培养环境。排除了微生物如真菌、细菌以及害虫等的侵入，能保证产品质量。（3）繁殖系数大，培养周期短。（4）通常打破了正常的植物发育过程和格局；（5）在细胞水平上进行遗传操作。植物细胞工程在农业生产中有哪些应用？1、用于植物遗传育种种质资源离体保存；花粉花药培养产生单倍体；胚乳培养产生三倍体；胚培养拯救杂种胚克服远缘杂交障碍；原生质体培养进行体细胞杂交；植物体细胞无性系

7、变异诱导和筛选；植物基因转移。2、优质植物的快速繁殖与脱毒；3、细胞培养生产名贵药物。4、基础研究中的应用第二章植物细胞工程实验室必备的设备条件? 超净工作台，天平，冰箱，培养室，高压灭菌器，培养容器，药品超净工作台的类型及结构?气流水平型净化工作台气流垂直型净化工作台植物细胞工程的基本技术有哪些？一洗涤技术二灭菌、消毒技术三、无菌操作技术 四、培养条件及其控制技术五、观察分析技术六、培养基配制技术七、外植体选择、消毒技术培养技术有哪些？固体培养: 将外植体接种在加有凝固剂的培养基上进行静止培养的技术。液体培养：外植体悬浮在未加凝固剂的液体培养基中培养的方法。继代培养：把培养物转移到相同的、新

8、鲜培养基中的过程。一般每隔4-6周进行一次继代培养。 继代也不能过于频繁.如何控制培养条件？1.化学条件：培养基成分及激素。渗透压pH值:不同植物对培养基最适pH值要求不同，2.生物条件：植物材料、外植体来源、大小、细胞密度等。3.物理条件： 温度：培养室一般所用的温度是252。低于15或高于35，对生长都是不利的。光： 光强（100030001x）、光质（白、蓝、绿、红）、光周期 （10-16h）气体：液培振荡；固培通气性好的瓶盖或瓶塞。湿度：培养基中的湿度为100%。培养室内RH70-80。固体培养和液体培养各自的特点？固体培养优点：简便易行，所占空间小。一般实验室均可进行。缺点：养分浓度

9、差,造成培养物生长缓慢，愈伤组织生长不均衡。气体交换不畅。生长过程中排出的有害物质，对培养物产生危害。液体培养优点：A、不使用凝固剂，节约生产成本 B 、营养吸收充分植物组织培养的灭菌方法有哪些？物理方法：物理灭菌干热、湿热、灼烧、紫外线、过滤除菌等。化学方法：消毒剂、抗菌素灭菌各种物品、用具（培养基玻璃器皿接种工具工作服、帽子、口罩接种室、培养室、超净台酶液、激素（ZT、ABA、IAA）、抗生素、天然物质培养材料操作者的双手）的消毒灭菌方法？培养基：湿热灭菌法玻璃器皿、接种工具：干热灭菌法工作服、帽子、口罩、超净台：照射灭菌接种室、培养室：熏蒸灭菌酶液、激素、抗生素、天然物质：抗菌素灭菌(?

10、)培养材料：药剂灭菌操作者的双手：消毒剂培养基的主要组成？：大量，微量2.有机物：维生素，氨基酸 肌醇碳源 天然复合物3.植物生长调节物质：生长素类;细胞分裂素类;赤霉素类;脱落酸;乙烯6.其它成分：活性炭碳源种类及作用？种类：蔗糖，使用浓度在1050g/L， 果糖、葡萄糖、麦芽糖、山梨糖、甘露糖及可溶性淀粉等。作用：提供能源;调节渗透压。活性炭、琼脂的作用？琼脂：固定培养物活性炭：吸附作用；易于生根。常用植物生长调节物质的种类及作用？如何溶解? 生长素：常用种类:IAA（吲哚-3-乙酸），IBA（吲哚-3-丁酸），2，4-D（二氯苯氧乙酸）NAA（萘乙酸）生理作用:促进细胞生长和细胞分裂，诱

11、导形成愈伤组织、促进根的分化。与细胞分裂素配合使用诱导芽分化和胚状体发生。活性顺序:诱导愈伤：2，4-DNAA ；诱导生根： IBA IAA；溶 解:95%乙醇或1N NaOH(KOH)，后者的效果最好。细胞分裂素（CTK）：常用种类:BAP（苄氨基嘌呤），6-BA（苄基腺嘌呤），ZT（玉米素，KT（激动素 糠基嘌呤）；生理作用:促进细胞的分裂和器官分化、诱导胚状体和不定芽的形成、延缓组织的衰老并增强蛋白质的合成。活性顺序:诱导芽分化时因植物而异。溶 解:1N HCl 溶解，ZT用95%乙醇较好如何计算营养成分及激素母液的吸取量？分哪几类母液？直接称取法根据试剂特性一般将母液分五种： 量元素母

12、液；微量元素母液；Fe盐；有机物；激素或植物生长调节剂培养基的配制程序？1称量药品2溶解3调节pH 4溶化琼脂5过滤分装6包扎标记7灭菌8倒平板培养基的灭菌程序？1、加水 2、装锅3、盖紧锅盖加热4、排冷气5、升压保温（，121，15-20min）6、降压排气7、出锅 ，平放 。植物材料的来源？1、田间栽培或采集野生植物2、温室栽培植物 3、实验室制作无菌苗外植体如何进行选择原则？选择优良的种质 选择健壮的植株 选择最适的时期 选取适宜的大小为什么实验室常用无菌苗作为外植体的来源？外植体的消毒程序？ 流水冲洗外植体70%乙醇（浸泡或涂擦几秒-1分钟）消毒剂（如0.1%的升汞5-10分钟）无菌水

13、3-5次用于接种。第三章植物细胞全能性表达的条件和阶段？表达全能性的两个条件和阶段离体要把这些细胞从植物体的抑制性影响下解脱出来；刺激给予适当的营养物质、环境条件和激素的刺激。必要条件阶段 脱分化 再分化（结果使细胞全能性得以表达）。器官形成途径?1.直接发生(器官型)：特点：繁殖系数高。遗传稳定性强。适合于苗木和以品种繁殖为目的的快速繁殖。2.间接发生(器官发生型) 。特点：出芽数量多，但有变异的可能。3.体细胞胚胎发生体细胞胚胎与合子胚的区别? 1.没有真正的胚柄2.子叶常不规范。3.体积小4.无休眠体细胞胚胎和不定芽的区别？1.双极性结构3.起源于单细胞。体细胞胚胎发生特点？1.胚状体产

14、生的数量多，速度快，增殖率及成苗率高2.胚状体发生不同步体细胞胚胎再生植株的应用? 1、种质资源保存。2、制作人工种子。3、基因工程的受体材料。愈伤组织的类型？胚性和非胚性愈伤组织影响植物离体形态发生的因素？1、外植体植物种类和基因型生理状态外植体大小极性的作用母体植株健壮 培养时间2、培养基(营养成分,激素,培养基的性质,渗透压等)3、物理条件(温度,光,水,气)第四章大多数植物离体快繁所用外植体是什么？为什么？其培养阶段？离体快繁所用的外植体是不定芽,原因：繁殖速率高，数量大，同时能保持该植物种的遗传稳定性培养阶段：1）起始培养阶段2）增殖培养阶段3）生根培养阶段4）驯化移栽阶段植物脱毒方

15、法及脱毒苗的鉴定方法？植物脱毒方法1.茎尖或茎尖分生组织培养法2.热处理法3.微尖嫁接离体培养法4.珠心组织培养法5.愈伤组织培养法脱毒苗的鉴定方法1.直接检测法 2.指示植物法 3.抗血清鉴定法4.电子显微镜检测 5.分子检测茎尖或分生组织培养脱毒的意义及原理？植株脱除病毒的意义：1、脱毒的种苗用于生产能大幅度提高作物产量和品质。2、可有效地解决因病毒引起的品种退化问题。3、便于进行国际间种质交换.4、减少环境污染，有利于保护环境.茎尖分生组织培养脱毒的原理：1)能量竞争 2)传导抑制3)激素抑制 4)酶缺乏 5)抑制因子试管苗的生长环境？试管苗生长的环境高恒温、高湿、弱光照、无菌胚培养的类

16、型？成熟胚培养（营养需求简单）幼胚培养（营养需求全面，需调节渗透压）单倍体人工加倍方法及其影响因素？单倍体植株的加倍方法：（1）自然加倍（2）人工加倍秋水仙素人工加倍的影响因子：浓度，处理时间，处理温度，处理部位未授粉胚珠及子房培养的目的？获得单倍体植株花粉、花药培养的意义？1、加速杂种纯合，缩短育种年限。2、排除显、隐性基因的干扰，提高选择效率。3、与诱变育种结合加快获得新品种的进程。 4、单倍体在远缘杂交中的利用5、利用单倍体对栽培品种进行纯化6、理想的转基因受体。7、基础理论研究胚胎培养及离体受粉、受精、体细胞杂交分别解决育种中存在的什么问题?胚胎培养:.克服远缘杂交的不育性，获得稀有杂

17、种植物。如幼胚培养。 .打破种子休眠，提早结实，缩短育种年限。如苹果种子的成熟胚培养。.促进生活力低下或无生活力的种子萌发，胚的发育。如银杏种子的胚培养。.测定种子生活力。如休眠种子的胚培养。.获得三倍体或单倍体植株。.用于胚胎学理论研究。离体授粉：1、克服自交不亲和性，进行作物改良。2、克服远缘杂交的不亲和性。体细胞杂交1.克服远缘杂交不亲和性，创造新物种、新种质。2.通过原生质体进行外源基因导入。3.研究细胞膜、细胞器、染色体的行为。第五章细胞悬浮培养的特点及意义？细胞悬浮培养的特点：1.改善营养供应。2.细胞自身毒害小。3.改善气体交换。4.能大量提供均匀的植物细胞。5.细胞增殖速度快，

18、适应于大规模工业化生产。6.成本较高。需要特殊设备。细胞悬浮培养的意义：1.快速繁殖2.人工种子3.制备原生质体4.突变体筛选5.次生代谢产物生产植物细胞次生产物积累特性？生长偶联型产物合成与细胞生长成正比。中间型产物仅在细胞生长下降时合成。非生长偶联型产物合成在细胞生长停止以后。植物单细胞培养方法？1、平板培养2、看护培养3、微室培养4、条件培养法植物细胞规模化培养体系的建立？ 高产细胞株诱导和筛选； 种子细胞增殖与放大培养。 植物细胞大规模培养的技术要求1、培养细胞遗传稳定，产物的产量恒定2、细胞生长及生物合成速度快。在较短的时间内能得到较高产量的终产物。3、代谢产物应在细胞中积累而不被迅

19、速分解，最好能将其释放到培养基中。植物细胞大规模的培养方式？有哪些培养系统?植物细胞大规模培养的培养方式1、成批培养2、半连续培养3、连续培养植物细胞大规模的培养系统1、悬浮细胞培养系统2、固定化细胞培养系统植物细胞两相培养技术的意义？1.减少由于产物的积累在胞内形成的反馈抑制，有利于提高产物含量。2.有利于产物向胞外分泌、分离纯化。3.对于易水解的产物，能够及时移走代谢物，防止代谢物的水解。4.可以实现连续培养，从而大大降低生产成本。开发利用药用植物生产有效成分的方法有哪些？各有何利弊？最有效的途径是什么？1、化学合成（有毒副作用）2、直接从野生药用植株中分离提取（破坏生态环境）。3、从大田

20、栽培药用植物中分离提取：A.生产周期很长，占地面积大。B.繁殖系数小、耗种量大的药用植物。C.因病毒危害导致一些药用植物退化，严重影响产量和品质。D.含量降低。利用细胞工程开发药用植物生产有效成分，其意义：A.细胞培养生产次生代谢物，便于工业规模化生产。B.离体快繁生产替代资源，保护自然资源。 C.不受季节、气候和地域限制，可常年生产。 D.不占用耕地，提高生产效率。E.控制药材质量，改良药材品质。 G.发展新型生物技术产业。第六章常用于分离原生质体的材料有哪些？叶片，愈伤组织植物原生质体制备、植株再生程序？1、植物材料来源2、预处理3、分离4、纯化5、活力测定6、培养7、植株再生原生质体再生

21、植株的阶段有哪些？1、细胞壁的再生2、细胞分裂和生长3、愈伤组织形成4、愈伤组织分化及植株再生分离原生质体的渗透压稳定剂有哪些？常用的渗透压稳定剂：甘露醇、山梨醇、蔗糖、葡糖糖、盐类（KCL、MgSO47H2O）等原生质体培养的意义？原生质体培养的意义1.可建立单细胞无性系；2.是遗传转化及细胞器转移的良好受体；3.是体细胞杂种形成的重要环节；4.是分离植物细胞器的理想材料；5.是基础研究的良好实验系统。植物原生质体融合的方法？1、PEG诱导融合2、电融合PEG融合的原理及其特点？PEG分子具有轻微的负极性，可与具有正极性基团的水、蛋白质和碳水化合物等形成H键，从而在原生质体之间形成分子桥，在高Ga2+和高PH作用下使原生质体发生粘连进而促使原生质体融合，同时PEG能增加类脂膜的流动性，促使原生质体的核、细胞器发生融合。优点: 融合成本低。 融合子产生的异核率较高。融合过程不受物种限制。缺点: 融合过程繁琐。PEG可能对细胞有毒害。电融合原理及特点？电融合原理：利用改变电场诱导原生质体彼此连接成串，再施以瞬间强脉冲使质膜发生可逆性电击穿，促使原生质体融合的方法。特点1、融合效率高（60%）,适于大规模融合。2、对原生质体伤害较小,可直接进行培养。3、融合技术操作简便。植物体细胞杂交的程序及意义？体细胞杂交的程序：1、原生质体分离2、原生质体纯化3、原生质体融合4、杂