第七章 器官发生与体细胞胚胎发生

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。

植物体细胞胚胎发生正常情况下，植物胚胎发生是指受精后的一系列连续过程，即从合子（受精卵）到成熟胚的发生、发育的有规律变化，这种情况下形成的胚成为合子胚。

在离体培养条件下，植物离体培养的细胞、组织、器官也可以产生类似胚的结构，其形成也经历一个类似胚胎的发生和发育过程，这种类似胚的结构称为胚状体。

成熟的胚状体可以像合子胚一样长出根、芽，萌发再生植株。

植物离体培养细胞产生胚状体的过程称为体细胞胚胎发生，植物体细胞胚胎发生具有普遍性，已从200多种植物上观察到胚状体的发生，包括被子植物几乎所有重要的科和一些裸子植物。

在被子植物上，不仅能够从根、茎、叶、花、果实等器官的组织培养物中诱导产生二倍性胚状体，还能从花粉、助细胞和反足细胞中诱导产生单倍性胚状体，从胚乳细胞中诱导产生三倍性胚状体。

一、植物体细胞胚胎发生过程（一）体细胞胚胎发生过程虽然不同种类的植物体细胞胚胎发生的主要发育阶段的分划是不一致的，但一般可分为胚性愈伤组织诱导、体细胞胚胎诱导、体细胞胚胎早期分化发育、体细胞胚胎成熟、体细胞胚胎萌发和成苗五个阶段。

在双子叶植物上，体细胞胚胎发生经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷形胚和成熟胚阶段；在乔本科植物的成熟体细胞胚上，可以清楚的看到胚特有的结构，即盾片、胚芽鞘和胚根等。

体细胞胚与愈伤组织的维管系统没有连接，最后会从培养物的表面脱落下来。

（二）胚性和非胚性细胞或愈伤组织生理状态的差异胚性和非胚性细胞或愈伤组织生理状态有明显差异。

胚性细胞是一类独特的细胞，它与分生组织类似，通常较小，近圆形，具有较大的核和核仁并能高度染色，胞质浓厚。

多数典型的胚性愈伤组织的外表呈松脆颗粒状。

胚性与非胚性细胞或愈伤组织相比，DNA、RNA以及蛋白质的合成更为活跃，表现为含量和种类的增加、淀粉和可溶性糖含量增加、内源多胺含量升高、活性氧水平提高、同工酶谱和内源激素合成有明显变化等。

如胡萝卜胚性愈伤组织的淀粉含量高出非胚性愈伤组织的15～40倍，挪威云杉非胚性愈伤组织的乙烯生成速率比胚性愈伤组织高19～117倍，龙眼胚性愈伤组织的内源多胺和激素水平都高于非胚性愈伤组织。

第一章绪论1生物技术是以生命科学为基础，利用生物体（或生物组织、细胞及其组分）的特性和功能，设计构建有预期性状的新物种或新品系，并与工程相结合，进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性的技术体系。

2生物技术的主要内容：P1基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程蛋白质工程：运用基因工程全套技术改变蛋白质结构的技术。

染色体工程：探索基因在染色体上的定位，异源基因导入、染色体结构改变。

生化工程：生物反应器及产品的分离、提纯技术。

3生物技术制药采用现代生物技术人为创造条件，借助微生物、植物或动物来生产所需的医药品过程被称为4生物技术药物采用DNA重组技术或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物才能被称为5生物药物生物技术药物与天然生化药物、微生物药物、海洋药物和生物制品一起归类为PPT复习题第二章基因工程制药1、简述基因工程制药的基本程序。

P162、说明基因工程技术用于制药的三个重要意义。

P15第一段第一行3、采用哪两种方法来确定目的cDNA克隆？P18（7目的基因cDNA的分离和鉴定）①核酸探针杂交法用层析法或高分辨率电泳技术(蛋白质双向电泳技术或质谱技术)分离出确定为药物的蛋白质，氨基酸测序，按照密码子对应原则合成出单链寡聚核苷酸，用做探针，与cDNA文库中的每一个克隆杂交。

这个方法的关键是分离目的蛋白，②免疫反应鉴定法（酶联免疫吸附检测）4、说明用大肠杆菌做宿主生产基因工程药物必须克服的6个困难。

①原核基因表达产物多为胞内产物，必须破胞分离，受胞内其它蛋白的干扰，纯化困难；②原核基因表达产物在细胞内多为不溶性(包含体, inclusion body)，必须经过变性、复性处理以恢复药物蛋白的生物学活性，工艺复杂；③没有翻译后的加工机制，如糖基化，应用上受到限制；④产物的第一个氨基酸必然是甲酰甲硫氨酸，因无加工机制，常造成N-Met冗余，做为药物，容易引起免疫反应；⑤细菌的内毒素不容易清除；⑥细菌的蛋白酶常常把外源基因的表达产物消化；5、用蓝藻做宿主生产基因工程药物有什么优越性？蓝藻：很有前途的药物基因的宿主细胞①有内源质粒，美国Wolk实验室已构建1200种人工质粒，可用做基因载体。

植物组织培养试题库一、名词外植体：在植物组织培养过程中，由植物体上切取的根、茎、叶、花、果、种子等器官以及各种组织、细胞或原生质体等统称为外植体。

热处理脱毒：利用病毒和植物细胞对高温忍耐性不同，选择适当的高温处理染病植株，使植株体内的病毒部分或全部失活，而植株本身仍然存活。

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。

消毒：指杀死、消除或充分抑制部分微生物，使之不再发生危害作用。

玻璃化现象：在长期的离体培养繁殖时，有些试管苗的嫩茎、叶片呈现半透明水渍状，这种现象称为玻璃化。

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。

灭菌：是指用物理或化学的方法，杀死物体表面和孔隙内的一切微生物或生物体，即把所有生命的物质全部杀死。

褐变：是指外植体在培养中体内的多酚氧化酶被激活，使细胞里的酚类物质氧化成棕褐色的醌类物质，有时使整个培养基变褐，从而抑制其他酶的活性，影响材料的培养。

微尖嫁接：指在人工培养基上培养实生砧木，嫁接无病毒茎尖以培养脱毒苗的技术。

主要程序：无菌砧木培养—茎尖准备—嫁接—嫁接苗培养—移栽。

植物细胞全能性：一个生活的植物细胞，只要有完整的膜系统和细胞核，它就会有一整套发育成一个完整植株的遗传基础，在适当的条件下可以通过分裂、分化再生成一个完整的植株。

人工种子：将组织培养产生的体细胞胚或不定牙包裹在能提供养分的胶囊里，再在胶囊的外面包上一层具有保护功能和防止机械损伤的外膜，形成一种类似自然种子的结构。

试管苗驯化：植物组织培养中获得的小植株，长期生长在试管或三角瓶内，体表几乎没有保护组织，生长势弱，适应性差，要露地移栽成活，完成由“异养”到“自养”的转变，需要一个逐渐适应的驯化过程。

器官培养：植物的根、茎、叶、花器（包括花药、子房）和幼小果实的无菌培养。

微体嫁接：指将0.1-0.2mm 的茎尖作为接穗，嫁接到由试管中培养出来的无菌实生砧木上，继续进行试管培养，愈合成为完整的的植株。

植物器官和组织培养的基本程序离体的植物器官和组织在人工培养条件下，通过不同的器官发生途径，形成体细胞胚或茎芽，进一步再生成完整植株。

因此，植物器官和组织培养的基本程序包括：无菌外植体的获得、初代培养物的建立、形态发生、植株再生以及培养产物的观察记载。

一、无菌外植体的获得从自然界和室内采集的植物器官和组织材料携带有各种微生物，这些污染源一旦进入培养容器中，造成培养基和培养材料污染，实验无法进行。

所以，污染是组织培养的一大障碍。

利用各种灭菌剂可以进行外植体的灭菌，但不同植物或同一植物不同器官和组织的带菌程度不同，所用灭菌剂的种类、浓度及灭菌方法也不尽相同。

(一)茎尖、茎段、叶片的灭菌灭菌前外植体用清水冲洗，茸毛较多的外植体用皂液洗涤后再用清水冲洗、用吸水纸吸干表面水分；将外植体浸泡在0.1%～0.2%的氯化汞溶液中2～10min，或先在70%～75%酒精中浸数秒，然后在10%次氯酸钙溶液中浸泡10～20min。

或先在70%～75%酒精中浸泡数秒，再在2%次氯酸钠溶液中浸泡15～30min进行灭菌；灭菌后倒掉灭菌液，无菌水冲洗外植体3～5次，置外植体于无菌滤纸上吸干表面水分，适当分割后接种。

(二)根、块茎、鳞茎的灭菌这类材料生长在土中，灭菌较困难，且挖取时易受损伤。

所以灭菌前应仔细清洗，对凹凸不平及鳞片缝隙处，需用软刷清洗，并切除损伤部位。

灭菌时应增加灭菌时间或增大灭菌剂浓度，如将外植体浸泡在0.1%～0.2%氯化汞溶液中5～12min，或在70%～75%酒精中浸数秒，然后用6%～10%次氯酸钠溶液浸5～20min进行灭菌。

灭菌后的操作步骤同上。

(三)花蕾的灭菌未开放花蕾中的花药为花被包裹，处于无菌状态，所以采摘后可直接灭菌。

灭菌时先在70%～75%酒精中浸蘸10～30s，然后在0.1%氯化汞溶液中浸泡3～10min或在1%次氯酸钠溶液中浸泡10～20min。

灭菌后的处理同上。

(四)果实、种子的灭菌这类材料有的表皮具有茸毛或蜡质。

第一章至第五章一、主要名词和概念：一．1. 植物细胞全能性：植物体的每一个具有完整细胞核的细胞都具有该物种全部遗传物质，在一定条件下具有发育成为完整植物体的潜在能力。

2. 脱分化：将已分化的不分裂的静止细胞放在培养基上培养后，细胞重新进去分裂状态，一个成熟细胞转变为分生状态的过程。

3. 再分化：经脱分化的组织或细胞在一定的培养条件下可转变为各种不同的细胞类型，形成完整植株的过程。

4. 器官发生途径：由外植体或愈伤组织诱导形成不定根或不定芽，再获得再生植株的方法5. 体细胞胚胎发生途径：在组织培养中起源于一个非合子细胞，经过胚胎发生和胚胎发育过程，形成具有双极性的胚状结构而发育成再生植株的途径。

6. 外植体：由活体植物体上切去下来的，用于组织培养的各种接种材料。

包括各种器官、组织、细胞或原生质体等。

7.褐化现象：指在外植体诱导初分化或再分化过程中，自身组织从表面想培养基释放褐色物质以至培养基逐渐变成褐色，外植体也随之进一步变褐而死亡的现象。

8. 看护培养：利用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培养方法。

9. 分批培养；把细胞分散在一定容积的培养基中培养，当培养物增值到一定量时，转接继代，建立起单细胞培养物。

10. 连续培养：利用特质的培养容器进行大规模细胞培养的一种培养方式。

11. 体细胞杂交：使分离出来的不同亲本的原生质体，在人工控制条件下，相互融合成一体，形成杂种细胞，并进一步发育成杂种植株的技术。

12. 雄核发育：在适宜的离体培养条件下，花粉（小孢子）的发育可偏离活体时的正常发育转向孢子体发育，经胚状体途径或器官发生途径形成完整植株。

13. 雌核发育：以未受精子房或胚珠为外植体诱导单倍体的方法。

14. 非整倍体：生物体的核内染色体数不是染色体基数整数倍，而发生个别染色体数目增减的生物体。

15. 代换系：生物体的染色体被异源种属染色体所代换的品系。

16. 易位系：某染色体的一个区段移接在非同源的另一个染色体上，具有发生染色体易位的品种。

第一章绪论植物组织培养类型根据培养材料不同分为：（1）完整植株培养：对幼苗和较大植株等的培养。

（2）胚胎培养：包括成熟胚、幼胚、子房、胚珠等的培养。

（3）器官培养：包括离体根、茎、叶、果实、种子、花器官的培养。

（4）组织培养：如分生组织、薄壁组织、输导组织培养。

（5）细胞培养：指对单细胞或较小的细胞团进行培养。

（6）原生质体培养：指对去掉细胞壁后所获得的原生质体进行培养。

根据再生途径分为：（1）器官发生途径（2）体细胞胚胎发生人工种子：是指植物离体培养产生的胚状体或不定芽被包裹在含有营养和保护功能的人工胚乳和人工种皮中，从而形成能发芽出苗的颗粒体。

作为繁殖材料。

植物组织培养技术的应用：1、优质种苗的快速无性繁殖1）无性繁殖作物及不易繁殖作物的快速繁殖2）通过茎尖培养生产脱毒健康种苗2、用于植物遗传育种包括种质资源离体保存；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；植物体细胞无性系变异诱导和筛选；用于植物基因转移操作等。

3、大规模植物细胞、组织和器官培养生产次生代谢物质4、用于植物生长发育理论研究，包括生理学、病理学、胚胎学和细胞与分子生物学等第二章植物组织培养的基本技术组培实验室：包括化学实验室或准备室、接种室以及培养室三部分，并且按顺序排列。

在化学实验室与接种室之间应留有缓冲空间。

（1）准备室：用于培养器皿的清洗、培养基的配制、分装和灭菌、试管苗的出瓶及整理等工作。

冰箱、天平、高压灭菌锅、pH计、干燥箱、实验台、水槽、凉干架、药品柜、离心机、水浴锅、微波炉、电炉、磁力搅拌器、蠕动泵、移液器、各种玻璃器皿（烧杯、量筒、容量瓶、试剂瓶、三角瓶等）及培养基分装用品等。

（2）接种室：植物材料的灭菌、接种以及培养物的继代转接等。

超净工作台、紫外灯、小推车、搁架、磁盘、接种工具（各种镊子、解剖刀、手术剪、普通剪刀接种针、酒精灯、手持喷雾器、细菌过滤器等）等。

植物组织培养之植物再生途径种类及特点—在植物组织培养过程中,所采用的外植体经过诱导能够重新进行器官分化，长出芽、根、花等器官，最后形成完整植株,这种经离体培养的外植体重新形成的完整植株叫做再生植株。

植株的再生途径大致分为两种：一种是经过体细胞，通过形成胚状体获得再生植株；另一种是先形成芽的过程。

1944年,Skoog证实了这个现象.尔后Skoog等人又以烟草为试验材料，较为系统地研究了在离体条件下芽、根的诱导。

1948年，Skoog等人首先报道，在组织培养过程中器官形成为化学药剂所控制的研究成果,即在离体条件下芽、根的诱导并不是由某些物质的绝对浓度所决定，而是为那些参与分化物质间的比例关系所决定。

很多事实表明，当外植体形成愈伤组织后，可以通过调整某些植物生长物质的比例来促使芽或根的分化。

一般来说，生长素有利于愈伤组织形成根，细胞分裂素可促使愈伤组织形成芽.例如在菊花的愈伤组织培养中，根或芽的产生取决于生长素与细胞分裂素二者间的比例.当生长素/细胞分裂素的比例高时则容易形成根，生长素/细胞分裂素的比例低时则容易形成芽.根据此规律，就能通过调整培养基中的植物生长物质比例来调控外植体的根器官或芽器官形成。

在植株再生过程中，器官的分化在很大程度上是受到培养基中的植物生长物质的种类、水平、配比等因素的影响，由于它们的作用，植物的基因能够启动,进行表达，最终表现出生理、形态上的变化。

但是，这种变化很大程度上也取决于外植体细胞的生理状态.（一）胚状体途径在组织培养过程中,单个花粉、体细胞也可以通过与合子形成相类似的过程，即通过原胚期、球形胚期、心形胚期、鱼雷形胚期和子叶期而形成类似胚的结构，这种类似胚胎的结构与合子胚的来源不同，被称为胚状体。

胚状体途径是指外植体按胚胎发生方式形成再生植株的过程。

在植物的有性生殖过程中，精子与卵子结合形成合子，尔后发育成胚，胚再进一步发育成完整的植株。

大量研究表明,植物的体细胞具有形成胚的潜力。