细胞工程复习重点.docx

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细胞工程复习重点

思考题

1．细胞工程实验室的基本组成与要求是什么？

一、实验室组成

1．基本实验室

①准备室/化学实验室

功能：

就是进行一切与实验有关的准备工作

要求：

宽敞明亮，通风条件好，地面便于

清洁并应防滑处理。

②接种室/无菌操作室

功能：

是进行接种、继代、细胞融合等无

菌操作的场所。

要求：

封闭性好，干燥清洁明亮，防止空

气对流。

外应设缓冲室、更衣室。

防止微生物感染。

③培养室

功能：

是对接种到培养瓶的离体材料进行控制培养的

场所。

要求：

是要能控制光照和温度，应保持干燥和清洁，

2．辅助实验室根据具体的实验需求而定。

细胞学实验室

生化分析室

摄影室及暗室

3.移栽设施/温室

要求：

配置人工光源并且能够控制室内温度，为

试管苗的正常生长提供适宜的环境。

2．外植体消毒的基本方法是什么？

3.无菌操作在植物离体培养中的作用是什么？

4.配制培养基时，加入一定量的植物生长调节物质，

它们在离体培养过程中有哪些作用?

激素调控的一般规律是什么？

植物激素或生长调节剂（growthregulators）包

括：

生长素类（auxin）

细胞分裂素类（cytokinin,CTK）

赤霉素类（GA）

乙烯（Eth）

脱落酸（ABA）

其中前三者为正向激素，后两者则为负向激素。

常用的主要有生长素类和细胞分裂素类两大类。

①生长素类（auxin）：

在作用或结构上

类似于吲哚乙酸的一类物质的统称。

生长素

是最早发现的植物激素。

作用：

诱导愈伤组织形成，促进细胞的分裂和伸长，诱导根原基的发生和根系的生成，有调运养分的效应。

使用浓度0.1～10mg/L。

常用的生长素有:

吲哚乙酸（IAA）、2，4，二氯苯氧乙酸（2,4-D）吲哚丁酸（IBA）。

奈乙酸（NAA）、

②细胞分裂素类（cytokinin,CTK）：

是一类促进细

胞分裂的植物激素，细胞分裂素都为腺嘌呤的衍生物

作用：

促进细胞分裂和分化，诱导不定芽的形成，

促进胚状体的发育，延缓组织的衰老，打破顶端

优势，有利于芽的增殖，常用于继代和增殖培养。

使用浓度0.1～10mg/L。

常用的细胞分裂素有：

激动素（KT）

6-苄基腺嘌呤（6-BA/BAP）

玉米素（ZT）

异戊烯氨基嘌呤（2-ip）

噻重氮苯基脲（TDZ）

5.常用的植物细胞培养基种类有哪些？

各有什么特

点?

MS培养基

无机盐含量较高，微量元素种类较全，浓度也高。

其养分的数量和比例较合适，离子平衡性较好，具较强的缓冲能力，培养过程中较稳定，可满足植物的营养和生理需要。

其中它的硝酸盐含量较其它培养基为高。

广泛地用于植物的器官、花药、细胞和原生质体培养，效果良好。

有些培养基是由它演变而来的。

Ｎ6培养基

ＫＮＯ3和（ＮＨ4）2ＳＯ4含量高，VB1含量高，不含钼。

目前在国内已广泛应用

于小麦、水稻及其它植物的花粉和花药培养和组织培养。

Ｂ5培养基

ＫＮＯ3含量高，有机物含量较高，但含有较低的铵，这可能对不少培养物的

生长有抑制作用。

从实践得知有些植物在Ｂ5培养基上生长更适宜，如双子叶植物特

别是木本植物

H培养基

大量元素约为1/2MS，微量元素减少但含量增加，维生素种类较多。

用于多种植物的花药、胚培养。

Ｗhite培养基

特点：

是无机盐浓度较低，有机成分含量也相对较低。

适于生根培养。

ＫＭ-８Ｐ培养基

有机成分较复杂。

它包括了所有的单糖和维生素。

广泛用于原生质体和融

合体的培养

6．简要说明MS培养基的基本组成。

7.配制培养基时，为什么要先配母液?

如何配制母液?

在组织培养工作中，配制培养基是日常工作，为了简便起见，将培养基配方中的药品配成一定倍数的浓缩液，用时稀释，这种浓缩液就是母液贮备液。

母液储备液可一次称量供一段时间使用，简单方便，不仅可以提高培养基中微量成份称量的准确性，还可以减少工作量，提高效率

母液贮备液的配制要求

①大量元素母液配制：

10x，20x，50x

②微量元素母液配制：

1000x

③铁盐母液配制：

100x或200x,分别溶解

EDTA-Na2与FeSO4·4H2O，再充分混匀，贮存

在棕色瓶中

④有机母液配制：

可以分别配制100～200X，也可以混在一起配制

⑤肌醇一般单独配置成100x。

⑥生长调节物质配制：

分别单独配制成母液，储存于冰箱。

一般浓度为0.1～1mg／ml。

并注意不同激素需加入不同助溶剂

8.如何判断配制好的培养基是否良好？

9.植物培养基和微生物培养基有什么不同？

第三章1．植物细胞全能性的含义是什么？

其实现的途径是什么？

每个植物生活细胞无论是体细胞还是生殖细胞，均具有该物种全部的遗传信息。

每个植物生活细胞均具有发育成完整植株的潜在能力

细胞全能性仅是一种能力或可能性，不是所有具有全能性的细胞都能进行全能性的表达。

离体培养条件下，植物体细胞、性细胞、原生质体、经过遗传信息修饰的

细胞都可能实现细胞全能性

2．什么是细胞脱分化和再分化？

其实现的条件是什么？

脱分化（dedifferentiation）：

培养条件下使一个已分化的细胞回复到原始无分化状态或分生细胞状态的过程

再分化（Redifferentiation）：

脱分化后的分生细胞在特定的条件下，重新回复细胞分化能力，形成各种不同类型的细胞，并经历器官发生或胚胎发生，进一步发育成完整植物体的过程

细胞脱分化的条件：

创伤、外源激素

3．什么是器官发生，器官发生的方式有几种？

各有什么特点？

直接和间接器官发生的区别是什么？

器官发生：

是指培养条件下的组织或细胞团（愈伤组织）分化形成不定芽（adventitious

buds）、不定根（adventitiousroots）等器官的过程

5.器官发生的影响因素有哪些？

1、起始材料

母体植株的遗传基础

外植体的类型

生理状态、取材方式等

2、培养基成分

激素（Skoog-Miller模式）、有机及无机成分

3、培养条件

光照、温度、湿度等

6．体细胞胚的概念、含义及特点是什么？

体细胞胚（somaticembryo）或胚状体（embryoid）：

离体培养下没有经过受精过程，但经过了胚胎发生和发育过程所形成的胚的类似物（不管培养的细胞是体细胞还是生殖细胞）

体细胞胚的含义：

在离体培养范围使用，以区别于无融合生殖胚；

体细胞胚起源于非合子细胞，以区别于合子胚；

体细胞经过了胚胎发育过程，以区别与离体培养中器官发生形成个体的途径

体细胞胚发生的特点

具有明显的双极性：

即在发育的早期阶段，从其方向相反的两端分化出茎端和根端，具有根、芽两极分化的特性；

存在生理隔离现象：

胚状体与母体组织或与外植体的维管组织无解剖结构上的直接联系，处于相对独立的状态；

遗传的相对稳定性：

单细胞起源；发生数量大，增殖率高：

可再生次级胚

7．体细胞胚发育的过程是什么？

它和器官发生形成的芽、合子胚有什么区别？

8．什么是胚性和非胚性愈伤组织？

9．外源激素对体细胞胚胎发生有什么影响？

生长素是诱导体细胞胚的主导因子。

体细胞胚胎发生中，外源生长素的使用规律，在大多数植物中是相似的。

诱导愈伤组织或胚性愈伤组织，均需要高浓度的生长素；当球型胚形成后，则需要降低生长素水平才能完成体细胞胚的继续发育；生长素的这一应用规律与胚胎发育过程中内源激素的变化是一致的

10．如何进行愈伤组织的继代培养？

多次继代培养的愈伤组织其分化能力如何？

为什么？

愈伤组织在诱导培养基上生长一段时间后，保持其的旺盛分裂能力、均一的细胞群体，避其死亡，必须进行继代培养。

继代培养时期：

旺盛分裂时期；

培养方法：

分割成小块，约5mm3大小；

培养方式：

固体培养、液体培养。

培养基：

与初代培养相同，或适当降低激素浓度

或调控激素比例。

愈伤组织形态发生潜力的丧失

原因：

生理学说：

培养组织或细胞中的内源激素失衡。

遗传学说：

遗传物质在培养继代过程中由于变异等原因而发生了改变或是突变。

竞争学说：

细胞对于生长素抑制全能性表达的作用变得比较敏感；反复的继代培养中，非胚性细胞的群体将会逐步增加，而胚性成分则逐渐减少。

11.人工种子的概念及其结构。

人工种子又称合成种子（syntheticseeds）或体细胞种子（somaticseeds）：

是指将植物离体培养中产生的体细胞胚，或能发育成完整植株的分生组织（不定芽、愈伤组织、胚状体、原球茎、小鳞茎、微型薯等）包埋在含有营养物质和具有保护功能的外壳形成的适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。

12.人工种子研制有什么意义？

如何看待人工种子的发展前景及面临的困难？

人工种子的研制意义

（1）人工种子能代替试管苗快速繁殖，开创了种苗生产的又一新途径。

与试管苗相比是一种高效快速的繁殖方法，避免移栽困难，易于实现机械化操作，便于储运。

（2）对优异杂种种子、自然条件下不结实或制种困难的植物可以不通过有性制种而快速获得大量种子。

（3）在人工种子的包裹材料里加入各种生长调节物质、菌肥、农药等，可人为地影响控制作物生长发育和抗性。

人工种子存在的问题

许多重要植物还不能培养出大量的高质量的体细胞胚。

现有的人工胚乳和种皮还不够理想，不能有效地防止微生物的腐蚀。

人工种子的贮藏有待进一步完善。

人工种子的成本远高于自然种子

发展前景

人工种子的发展前景是客观的

它将是农业中一种革命性的繁殖系统

相信该技术会得到逐步完善，建立多种模式

来研制人工种子，并逐步扩大应用范围。

第四章

1.离体快速繁殖一般可分为哪几个阶段？

简述其操作的一般程序。

繁殖过程划分为四个阶段

无菌培养物的建立（stage1）程序：

外植体的选择、消毒、接种和培养

增殖培养（stage2）方法：

反复进行、连续的培养

试管苗生根（stage3）方法：

降低或去除细胞分裂素，增加碳源。

植物类型不同，壮

苗培养时可以以单个的枝或丛状的芽苗进行。

试管苗的移植（stage4）

移栽的一般步骤：

1）.开瓶锻炼：

放在较强光照条件下或温室中，打开瓶

口，锻炼1～2周左右；

2）.试管苗就可以从培养瓶内取出，小心的洗去根上附

着的培养基，移栽进合适的基质中；

3）.精心管理，直至成活；

4）.进一步培育成商品苗。

2.快速繁殖中，培养物的增殖途径有哪几种?

各有何特点？

（1）、腋生枝型

以顶芽和腋芽发育进行增殖的特点：

利用外植体上已有的芽分生组织，促使其萌发形成枝条或芽，方法简单，能高度保持遗传稳定性，繁殖速度较慢。

适用于绝大多数植物的繁殖，对具有特殊观赏价值的嵌合体（chimera）园艺植物来说，也是唯一能够保持其原有嵌合特性的繁殖途径。

（2）、不定芽型

不定芽增殖的特直接分化途径产生的不定芽：

遗传稳定、繁殖速度较快

间接分化途径产生的不定芽：

容易产生变异点：

利用不定芽增殖对于繁殖园艺上的嵌合体（chimera）植物来说，容易引起嵌合体的分离。

3、体细胞胚（somaticembryo）型

特点：

•最理想的繁殖方式，增殖系数高；

•遗传相对稳定；

•具有双极性结构，可以免去生根步骤；

•有利于实行机械化操作。

目前只有少数植物能产生胚状体，再生植株有返幼特性

3.试管苗有什么特点？

试管苗的特点

叶的特点：

叶面积较小，功能不全，易失水，合作用能力低。

根的特点：

无根或生根率低，根与茎输导组织不相通，