人工种子与植物脱毒
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试卷编号NO:高等函授教育《植物组织培养》试题学号:姓名:一名词解释:(10*2分=20分)1、植物细胞组织培养2、细胞全能性3、脱分化4、外植体5、试管苗驯化6、间接不定芽发生7、双极性8、微体嫁接9、人工种子10、体细胞无性系变异二填空:(30*1分=30分)1、目前植物组织培养应用最广泛的方面是和。
2、由脱分化的细胞再分化出完整植株有两种途径,一种叫做,另一种叫做。
3、培养用具的常用灭菌方法有、、。
4、某些生长调节物质及抗生素、酶类物质遇热不稳定,对其灭菌时不能进行,而要进行。
5、一般来说,黑暗条件下有利于的增殖,而往往需要一定的光照。
6、植物离体授粉技术通常包括、、三个方面。
7、一般液体培养的继代时间较短,继代一次;而固体培养继代时间可以长些,继代一次。
8、外植体器官发生的三种途径包括、、。
9、从再生植株倍性来看,小孢子培养通常产生植株,胚培养通常产生植株,通常产生三倍体植株。
10、脱毒苗鉴定与检测的主要方法有、、、。
11、在生长素中,对于许多作物花粉的启动、分裂、形成愈伤组织和胚状体起着决定性作用,但是对却有抑制作用。
12、用平板培养法培养单细胞或原生质体时,常用来衡量细胞培养效果。
13、用药剂处理是诱导染色体加倍的传统方法。
三计算题(1*10分=10分)某培养基的配方是MS+BA 2.0mg/L+NAA 0.5mg/L+2.5%蔗糖+0.7%琼脂粉。
MS母液的浓度分别是:大量元素20倍,微量元素500倍,铁盐100倍,有机物50倍;BA母液浓度1.0 mg/ml ,NAA母液浓度0.1mg/ml。
要配制400ml 该培养基,需要吸取各种母液各多少ml?分别称取蔗糖、琼脂粉各多少克?(要求写出计算步骤)四简答题(5*5分=25分)1、造成组织培养过程中发生污染的原因有哪些?如何有效控制污染?2、简述外植体消毒的一般步骤。
3、胚培养在科学研究及生产实践中有哪些应用?4、结合花粉培养,简述看护培养法。
中草药的脱毒培养技术自Movel 和Matin 首次成功地把茎尖组织培养脱毒应用于大丽菊以来,该项技术已经在控制植物病毒方面得到应用,目前已有50多种植物应用此法脱病毒成功。
在中草药农业生产中,病毒病的危害是影响药用植物产量和质量的重要因素,有些中草药品种特别是以无性繁殖为主要方式的植物品种,因在自然环境中长期经受各种植物病毒病的重复传染而导致光合作用的明显降低,生产势变弱,品种变劣,种性退化,产量降低。
迄今为止,我国已经报道的药用植物病毒病有地黄病毒病、浙贝黑斑病毒、曼陀罗花叶病、八角莲花叶病、唐菖蒲花叶病毒、独角莲皱缩花叶病、太子参花叶病等10余种。
由于病毒病的危害,一般减产幅度在30%以上,成为药材生产上的重要障碍。
对于病毒病,目前尚无有效的防治措施,为解决这一难题,科学工作者利用植物茎尖分生组织的脱毒培养,可以成功地获得脱毒苗,有效地去除特定病毒,研究出脱毒种苗,克服了病毒病的危害,恢复了植物固有的优良性状,再通过组织培养克隆繁殖就可以获得大量脱毒优良种苗,供生产上应用。
脱毒种苗是指用生物技术结合现代血清学理论,有选择性的将植抹体内的病毒进行有效脱除,并在隔离条件下生产出的无病毒种苗。
在生产中其具体表现为:生长健壮,抗病性强,经济产量高,品质优良。
2.2.1茎尖培养脱毒的理论基础茎尖培养脱毒是以茎尖为材料,在无菌条件下培养。茎尖培养之所以能够获得脱毒苗,是由于病毒在植物体内分布不均匀,在受传染的植物中顶端分生组织一般是无毒的。植株生长茎尖距离加大,病毒数量逐渐增加,这是因为植物体内病毒靠维管束系统移动。分生组织中没有维管束存在,病毒只靠细胞之间的胞间连丝移动,这种移动速度很慢,难以追上生长活跃的分生组织。另外,分生组织中旺盛分裂的细胞,又有很强的代谢活性,使病毒难以复制。甚至有人提出,在分生细胞中由于病毒钝化系统和高水平内源生长素的存在,也抑制了病毒的增殖。感染病毒的植株体内病毒分布并不均匀,病毒的数量随植株部位与年龄而异,顶端分生组织区域一般是无病毒的或只携带浓度很低的病毒。
2.1.2 植物细胞工程的实际应用学习目标:1.简述微型繁殖技术。
(重点) 2.理解掌握利用植物组织培养的技术培养脱毒苗和人工种子。
(重、难点) 3.理解植物组织培养技术在细胞产物的工厂化生产领域的应用。
(重点)一、植物繁殖的新途径1.微型繁殖(1)概念:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
(2)特点Error!2.作物脱毒(1)选材部位:植物的分生区附近。
(2)选材原因:分生区附近的病毒极少,甚至无病毒。
(3)实例:目前采用茎尖组织培养技术来脱除病毒,在马铃薯、草莓、甘蔗、菠萝、香蕉等主要经济作物上已获得成功。
3.人工种子(1)概念:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。
(2)特点①后代无性状分离。
②不受季节、气候和地域限制。
(3)实例:我国已成功地把芹菜、花椰菜、桉树和水稻的胚状体制备成了人工种子。
二、作物新品种的培育1.单倍体育种染色体加倍(1)过程:花药离体培养―→单倍体植株纯合子植株。
――――――→(2)优点①后代是纯合子,能稳定遗传。
②明显缩短了育种的年限。
2.突变体的利用(1)产生原因:在植物的组织培养过程中,易受培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生突变。
(2)利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
三、细胞产物的工厂化生产1.细胞产物种类:蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
2.技术:植物组织培养技术。
3.实例:我国利用植物组织培养技术实现了大量生产人参皂甙干粉;另外,三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。
1.判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)葡萄的扦插、桃树的嫁接、石榴的压条繁殖方式都属于微型繁殖。
( )(2)脱毒苗培育所选的组织培养材料可以来自植株的任何部位。
( )(3)天然种子萌发后长成的植株容易发生性状分离,人工种子长成的植株性状不分离。
( )(4)单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的。
细胞工程(植物部分)名称解释1、植物细胞工程:植物细胞工程是植物生物技术的一个重要组成部分,是在离体培养条件下,在细胞水平上对植物材料进行遗传操作的技术,即对植物体的任何一个部分(器官、组织、细胞、原生质体)进行离体诱导使其称为完整植株的技术。
2、细胞全能性:每个细胞都含有个体的全部遗传信息,都有分化成一个完整生物个体的固有能力称之为细胞的全能性。
3、细胞分化:是指导致细胞形成不同结构,引起功能改变或潜在发育方式改变的过程。
4、脱分化:分化细胞在一定条件下,可以转变为胚性状态,重新获得分裂能力,称为脱分化。
5、再分化:是脱分化后的分生细胞(愈伤组织)在一定条件下,重新分化为各种类型的细胞,并进一步发育成完整植株。
6、外植体:植物组织培养中用来进行无菌培养的离体材料,可以是器官、组织、细胞和原生质体等。
7、愈伤组织:脱分化后的细胞,经过细胞分裂,产生无组织结构、无明显极性的、松散的细胞团称为愈伤组织。
植物细胞培养:是指在离体条件下对植物单个细胞或小的细胞团进行培养使其增殖的技术。
8、悬浮细胞的同步化: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。
9、细胞平板培养:将制备好的单细胞悬浮液,按照一定的细胞密度,接种在1mm 左右的薄层固体培养基上进行培养,称之为平板培养10、看护培养:用一块愈伤组织或植物离体组织看护单细胞使其生长增殖的一种单细胞培养方法。
11、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,称微室培养。
12、饲养层培养基技术:将饲养细胞先用射线辐射处理,然后将饲养细胞和培养细胞混合植板,经过照射的细胞对于培养细胞起到一个饲养作用。
13、离体无性繁殖:利用离体培养技术,将来自优良植株的茎尖、腋芽、叶片、鳞片等器官、组织和细胞进行离体培养,在短期内获得大量遗传形状一致的个体的方法。
也称之为微繁、快速繁殖。
14、植物脱毒:利用植物组织培养技术,脱除植物细胞中浸染的病毒,生产健康的繁殖材料。
植物细胞工程原理、方法和应用一.植物细胞工程的原理及方法植物细胞具有全能性,即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。
而让细胞发挥出全能性的方法,就是细胞脱分化。
细胞脱分化,就是让已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成为未分化细胞,进而形成愈伤组织。
愈伤组织在一定的培养条件下,分化出幼根和芽,进而形成完整小植株,这就是愈伤组织再分化。
归结起来,植物细胞工程的主要原理是植物细胞的全能性,以及单倍体育种、植物的低温储藏等。
现在我们就来着重谈一谈植物细胞全能性,一个植物体的全部细胞,都是从受精卵经过有丝分裂产生的。
受精卵是一个特异性的细胞,它具有本种植物所特有的全部遗传信息。
因此,植物体内的每一个体细胞也都具有和受精卵完全一样的D NA序链和相同的细胞质环境。
当这些细胞在植物体内的时候,由于受到所在器官和组织环境的束缚,仅仅表现一定的形态和局部的功能。
可是它们的遗传潜力并没有丧失,全部遗传信息仍然被保持在DNA的序链之中,一旦脱离了原来器官组织的束缚,成为游离状态,在一定的营养条件和植物激素的诱导下,细胞的全能性就能表现出来。
于是就象一个受精卵那样,由单个细胞形成愈伤组织然后成为胚状体,再进而长成一棵完整的植株。
所以离体培养之所以能够成功,首先是由于植物细胞具有全能性的缘故。
一.植物组织培养技术植物的组织培养广义又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
狭义是指组培指用植物各部分组织,如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株,也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
1、植物组织培养:植物的离体器官、组织或细胞在人工制备的培养基上进行无菌培养,并在人工控制的环境条件下,使其发育成完整植株的科学技术。
2、脱毒苗:是指不含该种植物的主要危害病毒,即经检测主要病毒在植物内的存在表现阴性反应的苗木。
3、看护培养:是指用一块活跃生长的愈伤组织来看护单个细胞,使其持续分裂和增殖的一种培养方法。
这块愈伤组织被称为看护组织。
4、外植体褐变:在组织培养过程中,外植体向培养基中释放褐色的物质(醌类)致使培养基逐渐变成褐色,培养材料也随之变成褐色而逐渐死亡的现象。
5、原生质体融合:指使分离下来的不同亲本的原生质体,在人工控制的条件下,像性细胞受精作用那样互相融合成一体,又称体细胞杂交。
6、基本培养基:包括大量元素和微量元素(无机盐类)、维生素和氨基酸,还有糖和水等。
7、玻璃化现象:指试管苗的一种生长失调症状,当植物材料进行离体繁殖时,有些培养物的嫩茎、叶片往往会出现半透明状和水渍状,这种现象称为玻璃化。
其苗称为玻璃化苗。
8、无病毒苗:指不含该种植物主要危害病毒的苗木。
9、人工种子:指通过组织培养技术,将植物的体细胞诱导在形态上和生理上均与合子胚相似的体细胞胚,然后将它包埋于有一定营养成分和保护功能的介质中,组成便于播种的类似种子的单位。
10、植物种质:物亲代通过生殖细胞或体细胞传递给后代的遗传物质,植物种质资源即为携带各种不同遗传物质的植物总称。
5、选择外植体时应选择选择优良的种质、外植体的增殖能力、外植体的年龄和着生部位和选取适宜的大小。
6、花药和发粉培养的共同特点是利用花粉 (小孢子)染色体数目的单倍性,培育出单倍体植株。
7、原生质体培养的方法为固体培养法、液体培养法与固液结合培养法。
8、根据外植体材料,植物组织培养分:植株培养、器官培养、细胞培养、原生质体培养等类型。
9、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,而且还能维持培养基渗透压。
10、一般情况下,生长素/细胞分裂素的比值高,有利于根的形成和愈伤组织的形成;比值低,有利于芽的形成。