贵阳医学院医学生物技术2008级植物组织培养技术复习资料 名词解释:
1. 植物组织培养(Plant Tissue culture):是指在无菌和人工控制的环境条件下,利用人工培养基,对植物的胚胎、器官、组织、细胞、原生质体等进行离体培养(in vitro) ,使其再生发育成完整植株的过程。 2. 外植体(explant):由活体(in vivo)植物体上切取下来的,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。
3. 愈伤组织(callus):植物受伤后的伤口处或者在植物培养过程中外植体切口处产生的一团不定型的薄壁组织。
4. 脱分化(dedifferentiation):由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程叫脱分化。
5. 再分化(redifferentiation):将脱分化产生的愈伤组织继续进行培养,又可以重新分化成根或芽等器官,这个过程叫再分化。
6. 细胞全能性(cell totipotency) :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的物质,在一定条件下具有发育成完整植物体的潜在能力。
7. 细胞悬浮培养(cell suspension culture): 是指将游离的单细胞或细胞团按照一定的细胞密度悬浮在液体培养基中进行培养的方法。
8. 初代培养(Primary culture):指外植体进行的第一次培养。
9. 继代培养(Subculture): 将初代培养得到的培养体移植于新鲜培养基中这种反复多次移植的培养,称为继代培养。
10. 细胞培养(cell culture):是指在离体条件下对单个细胞或小的细胞团进行培养使其增殖的技术。
11. 植物器官培养:是指利用植物根、茎、叶、花、果实及子房和胚等器官的全部或器官原基进行离体培养的技术。
12、原生质体培养(protoplast culture):是指对用酶、物理等方法出去细胞壁后,裸露的,有活性的原生质体团进行培养的技术。
13、固体培养(solid culture):在培养基中加入琼脂等凝固剂使培养基呈固体状态的培养。
14、细胞分化(differentiation):是指个体在发育过程中,不同部位的细胞形态结构生理发生改变,形成不同组织和器官的过程。
15、接种:
填空题:
1. 植物组织培养发展简史:1)探索阶段 2)奠基阶段 3)快速发展和应用阶段
2. 愈伤组织培养三个时期:1)诱导期 2)分裂期 3)分化期
3.器官的发生途径:外植体—愈伤组织—根、芽—再生植株
4.体细胞胚发生途径:外植体—愈伤组织—胚状体—再生植株
5.胚状体途径:外植体—斜板胚状体(原胚、球形胚、心形胚、胚、子叶胚)—再生植株
6.茎尖分生组织培养茎尖的大小范围:0.1mm
7.脱毒:茎尖脱毒(茎尖没有疏导组织)和热处理相结合
8.生物反应器类型: ①悬浮培养系统包括:1)机械搅拌式反应器 2)非机械搅拌式反应器
②固定化培养系统包括:1)流化床反应器 2)填充床反应器 3)膜反应器
9.培养基的成分:水、无机盐、有机营养成分、植物生长调节剂、其它成分。
10.目的产物的分离纯化:过滤法、离心法、萃取法、沉淀法、谱法。
11.细胞悬浮培养的方法:cnc真空吸盘1)分批培养 2)半连续培养 3)连续培养
12.生长素/细胞分裂素:1水过滤板)高,促进生根 2烷基叔丁基醚)适中,促进愈伤生长 3)低,促进芽的分化
13.植物细胞全能性的表现:营养生长中心>形成层>薄壁细胞 >厚壁细胞 >特化细胞
14.茎尖、腋芽或小茎段是器官培养的首选外植体。
15.幼嫩叶片是分离单细胞的最好材料:机械法、酶解法
16.细胞培养方式:1)单细胞培养:促进细胞生长和形成完整植株 。平板培养、看护培养、微室培养、条件培养。 2)悬浮细胞培养:促进细胞生长和生物合成。分批、连续培养。
17. 影响植物离体培养的因素绑扎带:损伤、生长调节剂、光照、细胞位置、外植体的生理状态、植物种类差异.
18、器官发生的方式:先芽后根、先根后芽、芽和根、仅形成芽或根。
19、器官形态发生的途径:不定芽途径、腋芽增殖途径、原球茎、小鳞茎、胚状体途径。
问答题:
1. 植物离体快繁(micropropagation):以选择特定的植物器官、组织,经过消毒,在无菌和人工控制条件下,在培养基上分化,生长,最终形成完整植株的方式。主要应用于常规繁殖难、常规繁殖慢的珍稀名贵植物、植物基因工程产品和脱毒苗木的下游开发繁殖等
1)离体快繁的基本操作步骤:1、无菌培养体系的建立 2、初代培养 3、继代培养和快速增殖 4、诱导生根 5、试管苗的移植
2)植物离体快繁途径:茎芽增殖的途径、侧芽增殖途径、不定芽增殖途径、体细胞胚增殖途径
2.植物组织培养?
(1)应用领域:1、快速繁殖2、种苗脱毒3、远缘杂交4、突变育种5、单倍体育种6、种质保存7、基因工程 8、植物物和生物制品的生产
(2)类型:按照外植体的不同,分为植株、胚胎、器官、细胞、组织和原生质体培养6种类型。过程分类:初代和继代培养。培养基物理状态分类:液体和固体培养。
(3)组织培养特点:试验材料来源单一,无性系遗传特性一致。成本低,效率高。环境条件可控,误差小。生长快,周期短,可重复性强。可连续运行、周年试验或生产,有利于自动化控制。
(4)组织培养技术在农业生产上的应用主要体现于以下几个方面:快速繁殖优良苗木;获得脱毒苗;育种上应用;工厂化育苗。
3. 褐化现象:外植体褐变是指在接种后,其表面开始变褐,有时甚至会使整个培养基变褐的现象。
防治措施:
(1)选择合适的外植体:一般来说,最好选择生长处于旺盛的外植体。
(2)合适的培养条件:无机盐成分、植物生长物质水平、适宜温度、及时继代培养均可以减轻材料的褐变现象。
(3)使用抗氧化剂:在培养基中,使用半胱氨酸、抗坏血酸等抗氧化剂能够较为有效地避免或减轻很多外植体的褐变现象。另外使用0.1%~0.5%的活性炭对防止褐变也有较为明显的效果。
(4)连续转移:对容易褐变的材料可间隔12~24小时培养后,再转移到新的培养基上,这样经过连续处理7~10天后,褐变现象便会得到控制或大为减轻。
4. 玻璃化现象:当植物材料不断地进行离体繁殖时,有些培养物的嫩茎、叶片往往会呈肿胀、半透明状,呈水迹状,易折断的畸形苗现象通常称为玻璃化。
防治措施:
(1)提高光照强度
(2)使用质量好的琼脂
(3)加强通气增加容器通风,最好进行CO2施肥,这对减轻试管苗玻璃化的现象有明显的作用;
(4)调整培养基中NH4与Ca2+浓度
(5)降低培养基中细胞分裂素含量,可以考虑加入适量脱落酸。
(6)降低培养温度,进行变温培养,有助于减轻试管苗玻璃化的现象发生;
5、组培设备和基本技术?
灭菌设备(高压蒸汽灭菌锅、烘箱、紫外灯)、接种设备(超净工作台、接种工具)、培养设备(培养架、恒温振荡器、培养箱)、其他设备(培养皿、封口设备、称量仪器)
6、培养基的成份、类型?
成分:水、无机盐(大量和微量)、有机营养成分(碳源、维生素、氨基酸、肌醇)、生长激素、其他(凝固剂、抗生素)、
类型:基础培养基(只含大量、微量元素、有机物);完全培养基(全部)
分类:MS培养基、B5培养基、White、N6培养基。PH 5.8。
7、驯化现象:继代培养开始阶段,需加入较高浓度的生长调节物质,随着继代次数增加,只加入少量或不加入生长调节物质,试管苗或愈伤组织也可正常增殖。
8、退化现象:长期继代培养的材料会出现形态发生能力丧失,生长发育不良,再生能力和增殖率下降的现象。影响因素:植物材料、培养基和培养条件、培养季节、继代培养次数。
9、愈伤组织形成过程及各阶段特点?
(1)启动期或诱导期:呼吸作用加强,耗氧量增加;核糖体数量增加并大多形成多聚核糖体;RNA和蛋白质的量迅速增加。
(2)分裂期:细胞分裂快,结构疏松,缺少组织结构,维持其不分化的状态。
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(3)分化期:细胞形态大小保持稳定,体积不再减小,成为愈伤组织的生长中心。
10、植物脱毒的方法:(1)热处理:利用病毒病原与植物的耐热性不同,将植物材料高温处理一定时间,是体内的病原钝化。包括温汤浸渍和热空气处理。(2)茎尖培养脱毒:原理:植物体内病毒梯度分布学说,顶端分生组织不带病毒。程序:培养基的选择和制备;待脱毒材料的消毒;茎尖的剥离,接种和培养;诱导芽分化与小植株的增殖;诱导生根和移栽。
11、影响植物细胞大量培养与次生物质生产的因素:
植物细胞特性、外植体和愈伤组织生理状态的影响、营养条件、培养条件、合成前体、诱导剂、抑制剂、目的代谢产物。
12、植物组织培养的基本步骤及各步骤的注意事项?
答:一、培养基的配制。1)母液配置2)精确量取3)混合单调PH值4)灭菌
二、外植体的选择与灭菌:1)外植体种类及选择2)外植体的灭菌
三、接种
四、培养室培养
五、继代培养
六、试管苗驯化移栽。