1、基本原理部分参考答案1、简述植物组织培养的理论依据?植物组织培养的理论依据是细胞全能性学说,即植物体的每一个细胞都携带有一套完整的基因组,并具有发育成为完整植株的潜在能力。 2、植物组织培养有哪些特点?(1)培养条件可以人为控制:组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培养基质和小气候环境条件下进行生长,摆脱了大自然中四季、昼夜的变化以及灾害性气候的不利影响,且条件均一,对植物生长极为有利,便于稳定地进行周年培养生产。(2)生长周期短,繁殖率高:植物组织培养由于人为控制培养条件,根据不同植物不同部位的不同要求而提供不同的培养条件,因此生长较快。另外,植株也比较小,往往 2030d 为一个周期。
2、所以,虽然植物组织培养需要一定设备及能源消耗,但由于植物材料能按几何级数繁殖生产,故总体来说成本低廉,且能及时提供规格一致的优质种苗或脱病毒种苗(3)管理方便,利于工厂化生产和自动化控制:植物组织培养是在一定的场所和环境下,人为提供一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件,既利于高密度工厂化生产,也利于自动化控制生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与盆栽、田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、防治病虫害等一系列繁杂劳动,可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地3、培养基的种类?(1) 根据态相不同:固体培养基、液体培养基(2) 根据培养物培养过程:初代培养基、继代培养基(3) 根据
3、作用不同:诱导培养基、分化培养基、生根培养基(4) 根据营养水平:基本培养基、完全培养基、改良培养基。4、植物组织培养主要应用于哪些方面?(1)快速繁殖 运用组织培养的途径,一个单株一年可以繁殖几万到几百万个植株(2)种苗脱毒 针对病毒对农作物造成的严重危害,通过组织培养可以有效地培育出大量的无病毒种苗(3)远缘杂交 利用组织培养可以使难度很大的远缘杂交取得成功,从而育成一些罕见的新物种(4)突变育种 采用组织培养可以直接诱变和筛选出具抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种(5)基因工程 主要研究 DNA 的转导,而基因转导后必须通过组织培养途径才能实现植株再生(6)生物制品 有些极其昂
4、贵的生物制品,如抗癌首选药物-紫杉醇等,可以用大规模培养植物细胞来直接生产5、固体培养基与液体培养基相比有何特点?优点:操作简便,通气问题易于解决,便于经常观察研究 .缺点:培养物与培养基的接触 (即吸收)面积小,各种养分在琼脂中扩散较慢,影响养分的充分利用,同时培养物排出的一些代谢废物,聚集在吸收表面,对组织产生毒害作用。6、论述植物生长调节物质在组织培养中的作用? 并列举常见的种类(1) 生长素类:主要被用于诱导愈伤组织形成,促进细胞脱分化;促进细胞伸长;诱导根的分化,促进生根(2) IAA(吲哚乙酸) ;NAA(萘乙酸) ;IBA(吲哚丁酸) ; 2,4D(2,4二氯苯氧乙酸)(3)细胞
5、分裂素类: 诱导芽的分化促进侧芽萌发生长。促进细胞分裂与扩大。抑制根的分化。抑制衰老,减少叶绿素分解,有保鲜效果。(4) 包括 6BA(6苄基腺嘌呤 )、Kt ( 激动素) 、Zt (玉米素 )等。7、在培养基中加入活性炭有什么作用?(1)主要是利用其吸附作用,减少一些有害物质的影响(2)活性炭使培养基变黑,有利于某些植物生根(3)对形态发生和器官形成有良好的效应8、与常规苗相比,试管苗具有哪些特点?(1)生长细弱;(2)光合作用差(3)叶片气孔数目少,活性差(4)根的吸收功能弱(5)对逆境的适应和抵抗能力差9、愈伤组织细胞的分化一般分几个时期?各有何特点?(1)诱导期:气体交换增加,如氧气的
6、吸收增加 RNA 含量增加(增加到 300%)蛋白质量增加(每个细胞的总增加量为 200%)d 酶活性增强(2)分裂期:细胞的数目迅速增加每个细胞平均鲜重下降细胞体积小,内无液泡d 细胞的核和核仁增大到最大e 细胞中 RNA 含量减少,而 DNA 含量保持不变f 随着细胞不断分裂和生长,细胞的总干重、蛋白质和核酸含量大大增加,新细胞壁的合成极快。(3)分化期:细胞分裂部位和方向发生改变形成瘤状或片状的分生组织结节和维管组织结节细胞的体积相对稳定,不再减少d 出现了各种类型的细胞e 生长旺盛的愈伤组织呈乳白色、白色或浅绿色,老化的多转化为黄色或褐色10、分裂期愈伤组织的共同特征是什么?细胞分裂快
7、,结构疏松,缺少有组织的结构,维持其不分化的状态,颜色浅而透明。11、何为植物激素控制理论?生长素与细胞分裂素比值高有利生根,比值低有利芽生长,比例合适诱导愈伤组织。 12、胚状体特点?(1)不同于合子胚,因为它不是两性细胞融合产生。(2)不同于孤雌/雄胚,因为它不是无融合生殖的产物。(3)不同于器官发生方式形成的幼苗,因为它经历了与合子胚相似的发育过程,且成熟的胚状体是双极性结构。13、单细胞培养有哪些方法?各有何含义及特点单细胞培养:看护培养;微室培养;平板培养(1)看护培养法是指用一块活跃生长的愈伤组织块来看护单个细胞,并使其生长和增殖的方法。特点:简便易行。效果好,易于成功。不能在显微
8、镜下直接观察细胞生长过程。(2)微室培养:即将细胞培养在很少量的培养基中。特点:在培养过程中可连续进行显微观察,将一个细胞的生长、分裂和形成细胞团的全部过程记录下来。(3)平板培养法是把单细胞悬浮液与融化的琼脂培养基均匀混合,平铺一薄层在培养基底上的培养方法。特点:可以定点观察;分离单细胞系比液体浅层培养容易;培养细胞气体交换不畅。14、说明细胞在连续培养中,细胞数目会发生什么变化?在整个培养过程中,细胞数目不断发生变化,呈现出明显的由慢到快,再到慢,最后增长停止的细胞周期。细胞的生长呈 S 型曲线延迟期:细胞很少分裂对数生长期:细胞分裂活跃,细胞数目增加,增长速率保持不变直线生长期细胞生长和
9、发育最明显的时期缓慢期生长逐渐缓慢:培养液消耗将尽,有毒代谢物质增多,氧气减少静止期生长几乎处于停止状态,细胞数目增加极少,甚至开始死亡15、简述原生质体作为遗传操作和生理生化研究的材料有何特点?(1)没有细胞壁,有利于体细胞融合、体细胞杂交、基因转移和单细胞培养。(2)原生质体能比较容易摄取外来的遗传物质。16、我国的农作物无病毒苗繁育生产体系是怎样的?国家级(或省级)脱毒中心无病毒苗繁育基地无病毒苗栽培示范基地作物无病毒化生产。(1)脱毒中心负责作物脱毒、无病毒原种鉴定与保存、提供无病毒母株或穗条;(2)无病毒苗繁育基地将无病毒母株或穗条在无病毒感染条件下繁殖生产用无病毒苗;(3)无病毒苗
10、栽培示范基地负责进行无病毒苗栽培的试验和示范,在基地带动下实现作物无病毒化生产。17、常用的冷冻防护剂有哪些?其作用是什么?(1)常见种类:二甲基亚砜(DMSO) ,甘油,糖,糖醇类等(2)作用:降低冰点,促进过冷却和“玻璃态化”的形成;提高溶液的黏滞性,阻止冰晶形成;DMSO 可使膜物质分子重新分布,增强细胞膜的透性,在温度降低时,加速细胞内的水流往细胞外结冰,防止细胞内结冰产生伤害;稳定细胞内的大分子正常结构,特别是膜结构,阻止低温对膜的伤害。18、冷冻保存的应用前景有哪些? (1)长期保持种质的遗传稳定性(2)长期保存去病毒的种质(3)保持稀有珍贵及濒危植物的种质资源(4)保持不稳定性的培养物,如单倍体(5)保持培养细胞形态发生的能力(6)防止种质衰老(7)延长花粉的寿命,解决不同开花期和异地植物杂交上的困难(8)冷冻解冻过程可能起着离休筛选作用,将那些生命力强、抗逆性强的细胞系选择下来,再生植株可能成为抗逆(抗寒)的新品种。(9)便于国际间的种质交换。