植物生物技术考试重点(共11页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上植物生物技术考试重点1、 生物技术？现代生物技术主要包括哪几个方面的技术？生物技术(biotechnology)，也称生物工程, 是指以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础科学的科学原理, 按照预先的设计改造生物体或加工生物原料, 为人类生产出所需要的产品或达到某种目的的一系列技术。先进的工程技术：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等新技术。改造生物体：获得优良的动植物品种。为人类生产所需的产品：食品、医药、能源、原料等。生物技术的产生以DNA重组技术的建立为标志。现代植物生物技术包括：植物组织培养技术、人工种子技术、细胞工程技术、基因工

2、程技术。2、 什么是胚培养？有什么意义？ 无菌条件下将胚从胚珠或种子中分离出来，置于培养基上进行离体培养的方法。意义：克服远缘杂交不亲和性和杂种不育性，获得种间或属杂种。种间或属杂交中，受精作用能正常完成，胚也能进行早期的发育，但由于胚乳发育不良，杂种胚最终将夭折，因而不能形成有发芽能力的种子。3、 什么是基本培养基？ 仅能满足微生物野生型菌株生长需要的培养基4、 什么是转基因沉默？5、 什么是逆转录酶？6、植物组织培养？ 将植物的离体器官（如根、茎、叶、花、果实、种子等）、组织（如花药、胚珠、形成层、皮层、胚乳等）、细胞（如体细胞、生殖细胞花粉等）以及去除细胞壁的原生质体，甚至幼小的植株，在

3、人工控制的无菌环境下，应用人工培养基创造适宜的培养条件，使其生长、分化并成长为完整植株的过程。也称为离体培养或试管培养。7、 愈伤组织的形成的过程？8、愈伤组织的定义和特点？ 愈伤组织（Callus）：离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段时间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化、无定形状态、由薄壁细胞组成的排列疏松的组织。 细胞分裂快，结构疏松，颜色浅而透明9、阐述外植体的成苗途径。10、植物组织培养常用的培养基及各自的特点？ 据其营养水平分：基本培养基、完全培养基 据其态相分： 固体培养基、液体培养基 据其作用分：诱导培养基、增殖培养基、生根培养基 据培养物的培养过程分：初代培养基、继代

4、培养基 组织培养中常用的培养基主要有：MS、White、N6、B5、Heller、Nitsch、Miller、KM-8P 培养基种类 固体培养基：加凝固剂（多为琼脂）的培养基； 液体培养基：不加凝固剂的培养基。 初代培养基：用来第一次接种从植物体上分离下来的外植体的培养基。 继代培养基：用来接种继初代培养之后的培养物的培养基。 基本培养基：只含有机和无机成分，但不包括糖、激素和复杂有机添加物等。 完全培养基：基本培养基的基础上，根据试验的不同需要，附加一些物质，如植物生长调节物质和其它复杂有机附加物等。 2、培养基的特点 MS培养基-大量元素。 特点：无机盐的浓度高，具有高含量的氮、钾，尤其硝

5、酸盐的用量很大，同时还含有一定数量的铵盐，这使得它营养丰富，不需要添加更多的有机附加物，就能满足植物组织对矿质营养的要求，有加速愈伤组织和培养物生长的作用，当培养物久不转移时仍可维持其生存。 White(WH)培养基。 特点：无机盐浓度较低。它的使用也很广泛，无论是生根培养还是胚胎培养或一般组织培养都有很好的效果。 N6 培养基。 特点：KNO3和(NH4)2SO4含量高，不含钼。目前在国内已广泛应用于小麦、水稻及其他植物的花粉和花药培养和组织培养。 B5 培养基。 特点：含有较低的铵盐，较高的硝酸盐和盐酸硫胺素。铵盐可能对不少培养物的生长有抑制作用，但它适合于有些植物如双子叶植物特别是木本植

6、物的生长。 KM-8P 培养基。 特点：特点是有机成分较复杂, 它包括了几乎所有的单糖和维生素、呼吸代谢中的主要有机酸。主要用于原生质体培养。 固体培养基和液体培养基： 固体培养基：使用简便，一般用于组织、愈伤组织、短枝、茎尖等材料的培养。特别适合植物的快速繁殖。 缺点：一块外植体只能部分接触培养基，不能浸没在培养基中，结果培养物上下部因接受养分不匀而形成差异，不易使细胞群体保持一致。液体培养基(不加琼脂)：提供比较均匀的营养，而且细胞的增殖速度快，一般用于细胞，原生质体的培养，也可用于愈伤组织的培养，胚状体等材料的继代培养。11、植物组织培养室需要控制的条件。温度：大多数植物组织培养温度在2

7、327之间。低于15时培养，植物组织会表现生长停止，高于35时对植物生长不利。不同植物培养的适温不同。月季是2527、番茄是28。温度不仅影响植物组织培养育苗的生长速度，也影响其分化增殖以及器官建成等发育进程。如烟草芽的形成以28为最好，在12以下，33以上形成率皆最低。 光照：主要表现在光照强度、时间长短、光照质量等。有的材料培养需要光，有的则不需光；不同的植物所需的光照强度也不一样。一般1000-5000Lx/12-16h/天。 湿度：湿度影响包括培养容器内湿度和环境湿度。容器内湿度水平主要受培养基水分含量和封口材料的影响。封口材料直接影响容器内湿度情况。封闭性差的材料易导致培养基干燥；封

8、闭性高的封口材料易引起透气性不好。湿度过低会使培养基丧失大量水分，导致培养基各种成分浓度的改变和渗透压的升高，进而影响组织培养的正常进行。湿度过高时，易引起棉塞长霉，造成污染。 气体环境: 氧气是组织培养中必需的因素，瓶盖封闭时要考虑通气问题，可用附有滤气膜的封口材料。通气最好的是棉塞封闭瓶口，但棉塞易使培养基干燥，夏季易引起污染。固体培养基可加进活性炭来增加通气度，以利于发根。培养室要经常换气，改善室内的通气状况。液体振荡培养时，要考虑振荡的次数、振幅等，同时要考虑容器的类型、培养基等。 12、 植物组织培养最常用的C源、常用的激素及其作用和浓度？蔗糖 2%5% 作为植物生长发育所需的营养物

9、质和调节培养基中的渗透压生长素 诱导细胞分裂和根的分化细胞分裂素 促进细胞分裂和由愈伤组织形成器官，分化不定芽赤霉素 刺激在培养中形成的不定胚发育成小植株油菜素内酯 促进伸长 提高植物內源生长素乙烯 促进RNA和蛋白质合成和使细胞膜透性增加脱落酸 抑制外植体形成体细胞胚状体13、植物组织培养中培养基配制过程中应注意的环节？ 培养基的配制：准备工作、母液的配置和保存、培养基配置、培养基的灭菌 配制母液时要用蒸馏水或重蒸馏水。药品应选取等级较高的化学纯或分析纯。各种药品要充分溶解再依次混合.配制时注意一些离子之间易发生沉淀(如Ca2+和S042-)。铁盐容易发生沉淀，需单独配制。 培养基的配制注意

10、事项： 1、溶解特征：大量元素易沉淀； 2、标签（浓度、日期） 3、保存期：发现沉淀不能用。 培养基的配制步骤： 1、将配制好的母液按顺序排列， 2、列表计算各母液用量 3、先取适量的蒸馏水放入容器，再依次加入母液 4、加入肌醇和蔗糖，定容后调pH 5、加入琼脂，煮开至完全溶解 6、分装到组培容器 7、封口，贴标签14、 植物组织培养的理论依据？植物细胞全能性组织培养的生理依据：激素（植物生长调节剂）调控15、植物组织培养技术在目前农业生产上的应用？1 育种上的应用: 单倍体育种：快速纯化个体，缩短育种年限， 提高育种效率等作用。远缘杂交：克服杂交不亲和性，用于植物的远缘杂交；体细胞杂交；胚珠

11、培养。体细胞变异的应用：果树苗木等。单细胞突变体的筛选：抗性育种。2 种子繁育与生产： 快速繁育：兰花、香蕉、甘蔗、咖啡等。 获得脱毒植株，提高种性：病毒可通过维管束传递，茎尖细胞分裂很旺，几乎没有病毒， 如土豆。 人工种子：不受气候影响，苜蓿、芹菜、胡萝卜等。3 植物产品的工厂化生产： 喜树的喜树碱（抗癌），人参皂苷，香料植物的香油精。4 种质资源的保存： 对于难于产生种子，种子不易保存，或珍稀的植物。 番薯的块根保存很难，可以取其茎尖进行组织培养，进行保存。16、 简述植物组织无菌培养的一般步骤？ 外植体表面消毒：将外植体置于有螺丝盖的玻璃瓶中, 注入含有几滴活化剂的浓度适当的消毒液, 使

12、材料完全浸没在消毒液中, 盖上盖, 把玻璃瓶置入超净工作台。消毒期间摇动 2-3 次, 使消毒液充分接触植物组织。 消毒处理后, 打开瓶盖, 倒出消毒液, 注入适量的无菌蒸馏水, 再盖上盖, 摇动数次, 将水倒掉如此重复 34 次。 将材料取出, 置于一个已经灭菌的培养皿中。 器械消毒：将所要使用的器械 (如解剖刀、镊子、剪刀等) 置入 95 % 乙醇中, 取出后于酒精灯火焰上灼烧, 待冷却后即可使用。所有操作器械需使用一次, 消毒一次。 用这些消过毒的将已经过表面消毒的材料切取或剥取适当的外植体。o 将培养容器的盖或塞子打开,将外植体接种到培养基上,如果使用的是玻璃培养容器,把瓶口置酒精灯火

13、馅上烘烤数秒钟,然后迅速用瓶盖或瓶塞封严。17、与整体植物相比，植物离体组织有哪些特点？ 整体植物不同的器官具有明显的分工，只要有水和无机盐就可以完成整个生命过程。离体组织与植株没有了物质、能量和信息的交流，从而： 1、生长发育不受植株的控制，可以脱离原来的发育路线； 2、得不到生长发育所需要的培养，从自养变成异样。 3、所需要的营养与活体组织所需要的营养具有很大的差别。能量来源（碳源）；有机成分、激素等。18、简述激素在植物组织离体培养过程中的作用？19、常用的PCR技术有哪些？20、PCR反应的条件？21、PCR反应中关键的试剂有哪些？22、什么是离体授粉？23、柯斯质粒？24、载体的种类

14、以及载体应具备的特性？25、质粒载体构建的基本原则，以及质粒载体的一般生物学特性？26、噬菌体的特征？什么是溶菌周期，什么是溶源周期？27、同源基因的共抑制效应？28、基因克隆操作中常用的工具酶种类？29、基因克隆的本质以及基因克隆主要包括哪些内容？30、简述植物基因组文库构建的一般步骤以及构建原则？31、什么是转基因育种？转基因育种有哪些特点？32、理想的植物受体系统应符合的条件33、根据你的理解详细说明农杆菌介导的转基因技术（包括土壤农杆菌Ti质粒转化系统和发根农杆菌Ri质粒转化系统）有哪些优点？34、以水稻为例详细介绍农杆菌介导的转基因技术的具体操过程?35、外源基因整合到植物染色体上的

15、主要的分子鉴定方法？36、转基因检测可以从哪些方面进行检测，具体的检测原理是什么？植物基因工程理论上的三大发现： DNA为遗传信息的携带者。 DNA的双螺旋模型和半保留不不连续复制机制。 中心法则和操纵子模型。植物基因工程技术上的三大发明： DNA体外切割与连接技术。 基因工程载体的使用。 DNA分析技术：电泳、测序、杂交技术。基因工程的定义：用人工的方法，从不同生物中提取外源基因及载体DNA，经过体外切割、拼接和重组，然后采取某种方法，把重组后的带有外源基因的载体DNA引入植物细胞，并使其在植物细胞内进行复制和表达，以达到预期改变受体植物细胞遗传特性的目的。它的核心是重组DNA技术。也称：遗

16、传工程，基因操作，基因克隆，分子克隆。基因工程的生产应用： 克服远缘杂交（有性杂交）的困难。 1、使基因在动物、植物，微生物不同生物系统中传递。 2、快速、定向的获取人类所需要的生物新类型。 细胞工程的定义： 利用细胞培养、细胞融合等细胞生物学方法对细胞进行改造，使细胞按人类需要生产有用的产品，或者遗传物质，从而培育新的生物类型。包括：细胞杂交技术、单克隆抗体、细胞大规模培养技术。 细胞工程的应用-原生质体融合植物组织培养室设计： 准备室（培养基室） 接种室（无菌操作） 培养室（控制温光） 细胞室（细胞研究）培养基的成分:水、无机盐、有机成分、植物生长调节剂、碳源、凝固剂及其它附加物1、 无机

17、营养 无机物中有16种是植物必须的，即C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl。 I 虽然不是植物必需元素，但几乎所有的培养基中都添加I。 植物所需要的浓度大于0.5mmol/L的元素为大量元素，小于0.5mmol/L的元素为微量元素。缺氮：表现出一种很注目的花色素苷的颜色，愈伤组织不能形成导管； 缺钾或磷：细胞过度生长，形成层组织减退； 缺硫：愈伤组织褪绿； 缺铁：细胞分裂停止； 缺硼：细胞分裂停滞，细胞伸长；而缺锰铜则会影响细胞伸长。2、 有机成分-氨基酸 氨基酸是蛋白质的组成成分，也是一种有机氮化合物。 常用的有甘氨酸、谷氨酸、精氨酸、丝氨酸、丙氨酸

18、、半胱氨酸以及多种氨基酸的混合物（如水解酪蛋白、水解乳蛋白）等。有机氮作为培养基中的惟一氮源时，离体组织生长不良，只有在含有无机氮的情况下，氨基酸类物质才有较好的效果。 有机成分 - 维生素类能明显地促进离体组织的生长。培养基中的维生素主要是B族维生素，如硫胺素（维生素B1）、吡哆醇（维生素B6）、烟酸（维生素B3，又称维生素PP）、泛酸（维生素B5）、生物素（维生素H）、钴胺素（维生素Bl2）、叶酸（维生素B11）、抗坏血酸（维生素C）等。 有机成分 - 天然有机物 有机附加物包括有些成分尚不清楚的天然提取物，如椰乳(CM)、香蕉泥、番茄汁(TJ)、马铃薯泥、苹果汁、生梨汁、西瓜汁、酵母提取

19、液（YE）、麦芽浸出物（ME）等。 有机成分 - 肌醇 肌醇：环己六醇，帮助活性物质作用 其他：单核苷酸等。 3、碳 源糖在植物组织培养中是不可缺少的。它不但作为离体组织赖以生长的碳源，且还能使培养基维持一定的渗透压（一般培养基渗透压维持在1.54.1MPa）。渗透压对细胞的增殖和胚状体的形成都有十分明显的影响。一般多用蔗糖调节渗透压，其浓度为15，也可用麦芽糖、葡萄糖或果糖等。葡萄糖或果糖价格稍贵，但可防褐化。麦芽糖价格贵，细胞培养时用。 4、激 素激素对愈伤组织的诱导、器官分化及植株再生具有重要的作用.培养基中的关键物质: 主要包括生长素、细胞分裂素、赤霉素（GA3）、脱落酸（ABA）、乙

20、烯。 激 素 - 生长素生长素能影响植物茎和节间的伸长、向性、顶端优势、叶片脱落、生根等现象。 离体培养中的作用：诱导愈伤组织的产生；促进细胞脱分化；促进细胞的伸长；促进生根。常用的生长素有吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸（NAA）、2，4二氯苯氧乙酸（2，4D）。IAA、NAA、IBA、2,4-D之类生长素，可先用少量0.1N氢氧化钠或乙醇溶解，然后再定容到所需要的体积。 激 素- 细胞分裂素细胞分裂素影响植物细胞分裂、顶端优势的变化和茎的分化等。培养基中加入细胞分裂素，主要是为促进细胞分裂和由愈伤组织形成器官，分化不定芽。由于这类化合物有助于解除顶端优势对腋芽的抑制作用，可用

21、于茎的增殖。细胞分裂素有天然的和人工合成的。常用的有玉米素（ZT）、苄氨基腺嘌呤（6BA）、激动素（KT）等。KT、BA等细胞分裂素则可用少量0.1N盐酸加热溶解，然后加水定容。 激 素 比当配制的培养基中生长素/细胞分裂素的比例高时则有利于生根；生长素/细胞分裂素的比例低时则有利于生芽；若两者浓度相当时，既不利于生根，也不利于生芽，而是愈伤组织的产生占优势。其它的一些激素：赤霉素，植物组织培养中常用的是GA3。脱落酸，在植物组织培养中对培养物有间接的抑制作用，它可抑制外植体形成体细胞胚状体。水杨酸（阿司匹林），能抑制ABA的形成，有利于胚状体的形成。5、凝固剂在固体培养时，琼脂是使用最方便、

22、最好的凝固剂。琼脂是一种高分子的碳水化合物，以色白、透明、洁净的为佳，仅溶解于热水，冷后（40以下）即凝固为固体状的凝胶。琼脂的凝固能力除与原料、厂家的加工方式等有关外，还与高压灭菌时的温度、时间、pH等因素有关，长时间的高温会使凝固能力下降，过酸、过碱也会使琼脂发生水解，丧失凝固能力。 琼脂糖：原生质体培养时用。Phytogel：新型凝固剂。 6、水 植物组织培养所必需 培养基的配制必须用超纯水 细胞培养主要用蒸馏水7、 活性炭（AC） 活性炭加入培养基中的目的主要是利用其吸附能力，减少一些有害物质的影响，如防止酚类物质污染而引起组织褐化死亡。这在兰花组织培养中效果更明显。 活性炭使培养基变

23、黑，有利于某些植物生根。 活性炭对物质吸附无选择性，因此使用时应慎重考虑，不能过量，一般用量为0.10.5。活性炭对形态发生和器官形成有良好的效应。 8、 培养基的pH 培养基的pH因培养材料不同而异，大多数植物都要求在pH5.65.8的条件进行组织培养。 在培养过程中，培养基的pH不是一成不变的，往往随着培养基的水分和养料的消耗，pH会发生一些变化。高压灭菌会降低培养基中的pH。 配制培养基时，常用0.lmolL的NaOH和0.lmolL的HCl来调节培养基的pH。 pH的高低会影响琼脂的凝固能力： pH>6 培养基变硬， pH<5 琼脂不易凝固 培养基的灭菌和存储：培养基一般采

24、用湿热灭菌法，压力108kPa、温度为121时，维持20min。某些激素（如GA3、ZT、IAA）、抗生素以及某些维生素等，遇热时容易分解，不能进行高压灭菌。当使用这类化合物时，可选择使用孔径为0.45m或更小的细菌滤膜过滤灭菌。培养基一般需冷却到60以下（恰在琼脂凝固之前）再加入这些遇热分解化合物。 将滤膜安在过滤器里面进行高压灭菌。过滤器的灭菌温度不应超过121 。 植物组培培养中污染的来源：（1) 培养容器；（2）培养基本身；（3）外植体；（4）接种室的环境；（5）操作用的器械；（6）培养室的环境。 可以通过灭菌措施防止或减少污染源常用的灭菌方法： 物理灭菌：高温高压灭菌、干热灭菌(烘烧

25、和灼烧)、湿热灭菌、辐射(紫外线、超声波、微波)灭菌、过滤灭菌。 化学灭菌：酒精、升汞、过氧化氢、高锰酸钾、次氯酸钠、抗生素等化学药品处理，根据工作中的不同材料不同目的适当选用。包括：熏蒸灭菌、喷雾灭菌、消毒液灭菌。 高压灭菌通常会使培养基中的蔗糖水解为单糖，从而改变培养基的渗透压。 培养基中的铁在高压灭菌时会催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖。培养基值小于5.5，其水解量更多，培养基中含有活性炭时，高压下蔗糖水解大大增强。灭菌注意事项： 1、GA3、维生素、蔗糖等的降解问题； 2、灼烧问题； 3、紫外灯的危害； 4、消毒剂对皮肤的损害。脱分化：指高度分化的植物器官、组织或细胞，在离体培养条件下经过多

26、次细胞分裂逐渐失去原来的结构、功能和分化状态，形成无组织结构的愈伤组织或细胞团的过程。再分化：指离体培养的植物细胞和组织可以由脱分化状态重新进行分化，形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官，甚至形成完整植株。植物组织培养步骤：植物组织培养的类型：愈伤组织培养: 最为常见的组织培养器官培养: 根、茎、叶、花等胚培养：胚、胚乳、珠心、子房、细胞培养和原生质体培养：悬浮培养、单细胞培养外植体消毒的一般步骤： 1、预处理，先对植物组织进行修整，去掉不需要的部分，将准备使用的植物材料在流水中冲洗干净。经过预处理的植物材料，其表面仍有很多细菌和真菌。 2、将外植体置于无菌的玻璃瓶中，加入75%的酒精溶液浸

27、泡材料10S左右。倒出酒精，用无菌水冲洗一次。 3、将适当浓度的消毒液(0.1%升汞或2%次氯酸钠)，使材料完全浸没在消毒液中，盖上瓶盖，把玻璃瓶置入超净工作台灭菌一定时间。在灭菌期间须摇动玻璃瓶2-3次。 4、消毒处理后，将消毒液倒出，注入适量的无菌蒸馏水漂洗，将水倒掉，重复3-4次。外植体培养 固体培养法：用琼脂或植物胶固化培养基来培养植物材料的方法。该方法操作简单，通气好，外植体固定，利于愈伤组织的诱导、分化，应用最广；但养分分布不均，生长速度不均衡，有毒物质积累，并常有褐化中毒现象发生。 液体培养法：即用不加固化剂的液体培养基培养植物材料的方法。一般用于愈伤组织的繁殖、分散；主要用于分

28、离单细胞和产生体细胞无性系，生产次生代谢物质。由于液体中氧气含量较少，所以通常需要通过搅动或振动培养液的方法以确保氧气的供给， 优点：生长繁殖快、均匀，工厂化生产 缺点：需要摇床，频繁继代，不利分化。 初代培养旨在获得无菌材料和无性繁殖系。即接种某种外植体后，最初的几代培养。初代培养时，常用诱导或分化培养基，即培养基中含有较多的细胞分裂素和少量的生长素。初代培养建立的无性繁殖系包括：茎梢、芽丛、胚状体和原球茎等。 根据初代培养时发育的方向可分为:顶芽和腋芽的发育、不定芽的发育、体细胞胚状体的发生与发育。 继代培养是继初代培养之后的连续数代的扩繁培养过程，外植体或愈伤组织在培养基上生长一段时间以后，由于营养物质枯竭，水分散失，以及代谢产物的积累，必须转移到新鲜培养基上培养。继代培养的后代是按几何级数增加的过程。 生根培养是使无根苗生根的过程，目的是使生出的不定根浓密而粗壮。生根培养可采用1/2或者1/4MS培养基，全部去掉细胞分裂素，并加入适量的生长素(NAA、IBA等)。快速繁殖中初代培养只是一个必经的过程，而