植物生物技术导论复习思考题201606

1 植物生物技术导论植物生物技术导论 复习思考题复习思考题 一 一 名词解释名词解释 名词解释名词解释答案答案 植物生物技术 广义概念 提高和改良农作物产量 品质的所有技术 狭义概 念 利用植物器官 组织 细胞和通过分子水平的操作 促进植 物繁殖 有用物质生产和植物品种遗传改良的技术 离体授粉植物的离体授粉也叫离体受精或试管受精 就是在人工控制条件 下使离体的胚珠或子房完成授粉 受精形成种子的过程 植物的 离体授粉技术一般包括 胚珠试管受精 离体子房授粉 和 雌蕊离体授粉 3 个方面 T DNA 转移 DNA 区 长度大约在 15 30kb 是根癌农杆菌侵染植物细胞 时从 Ti 质粒上切割下来转移并整合到植物基因组的一段 DNA 植物细胞组织培养在离体条件下利用人工配制的培养基对植物器官 组织 细胞 原生质体等进行培养 在适宜的培养条件下 长成完整植株的过 程 同工酶是功能相同的酶的多重分子形态 它们是特异的基因产物 体细胞胚在愈伤组织表面或内部形成类似于合子胚的结构 称其为体细胞 胚 或不定胚 或胚状体 植物细胞全能性一个完整的植物细胞拥有形成一个完整植株所必需的全部遗传信 息 在适宜的条件下能够形成完整植株的能力 细胞培养是指将植物单细胞或细胞团直接在培养基中进行培养的一种培养 方式 细胞悬浮培养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 脱分化脱分化是在植物组织和细胞培养中 一个成熟细胞或分化细胞转 变成为分生状态的过程 即形成愈伤组织的过程 愈伤组织在植物组织和细胞培养中 愈伤组织则指在人工培养基上 由外 植体形成的一团无序生长 无特定结构和功能的薄壁细胞 花粉培养在人工配制的培养基上 将从花药中游离出来的花粉 单独进行培养 获得完整植株 不定器官在愈伤组织的不同部位分别独立形成不定根和不定芽 诱发融合原生质体融合过程中 需要使用适当的融合剂或机械方法 将不 同的原生质体聚集到一起 使其粘连 融合 形成异核体 人工种子指通过植物组织培养的方法获得具有正常发育能力的材料 外面 包被有特定物质 在适宜条件下可以发芽成苗的植物幼体 外植体在植物组织培养中 从活体植物上提取下来的 接种在培养基上 培养的无菌细胞 组织 器官等统称为外植体 低温保存又称最小生长法 是将外植体所再生的试管苗在低温条件下 结 合某些特定的培养基如增加蔗糖浓度 添加甘露醇 山梨醇 脱 落酸 ABA 等生长延缓因子 辅以培养环境的调控 从而抑制或 延缓生长 延长寿命 达到保存种质的目的 报告基因能快速报告细胞是否被转化的基因 大多是一些水解酶基因如 葡萄糖醛酸苷酶基因 gus 氯霉素乙酰转移酶基因 cat 2 半乳糖苷酶基因 lacZ 荧光素酶基因 luc 等 农杆碱合 成酶基因 绿色荧光蛋白基因 gep 等 体细胞杂交指将植物不同种 属 甚至科间的离体细胞通过一定诱导技术使 质膜接触而融合在一起随后导致两个细胞核物质融合 通过离体 培养 使其再生杂种植株的技术 又称原生质体融合 超低温保存将植物的离体材料包括茎尖 芽 分生组织 胚胎 花粉 愈伤 组织 悬浮细胞 原生质体等 经过一定的方法处理后在超低温 196 条件下进行保存的方法 细胞悬浮培养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 基因枪法又名微粒轰击法 通过高速飞行的金属颗粒将包被其外的目的基 因直接导入到受体细胞内 从而实现遗传转化的一种方法 二 二 填空题填空题 填空题填空题答案答案 植物组织培养中 培养基的主要组分有 等 水 无机成分 有机成分 植物 生长调节物质 脱分化的细胞再分化出完整植株有两种途径 或 不定器官形成 器官形 成 植物组织培养中的发展简史三阶段是 探索 奠基 迅速发展 植物细胞培养中 震荡的主要作用有 等 使愈伤组织破碎成小 细胞团或单细胞 使 细胞团和单细胞均匀 分布于培养基中 促进气体交换 培养细胞活力的测定方法主要有 等 四唑盐还原法 TTC 荧光素二乙酸法 FDA 噻唑蓝法 MTT 法 花粉 小孢子 培养的方法主要有 等 液体浅层培养 平板 培养法 微室悬滴培 养法 植物细胞组织培养的基本设备有 等 准备室 无菌操作室 培养室 植物组织培养中 外植体的种类有 等 根 茎 叶 花 果实 植物组织培养的关键环节主要有 等 脱分化 再分化 试 管苗的驯化 影响植物组织培养的因素主要有 等 光照 温度 湿 度 气体 植物基因克隆的方法有 等 化学法合成 从基因 文库中钓取 PCR 扩 增 图位克隆方法 3 愈伤组织形成经历三个阶段 和 诱导 细胞分裂 细 胞分化 植物生物技术常用的灭菌方法有 等 高压蒸汽灭菌 干 热灭菌或表面消毒灭 菌 过滤灭菌 植物细胞培养的方法有 等 看护培养 悬浮培 养 外源基因导入植物细胞的方法有 等 基因枪法 农杆菌介 导法 聚乙二醇法 电击法 由花粉培养获得的再生植株是 单倍体植株 DNA 分子标记主要有 等 RFLP ALFP SSR 人工种子包括 等部分 人造种皮 人造胚乳 发芽材料 体细胞杂种的鉴定方法有 等 形态学 细胞学 同工酶 分子生物学 离体授粉的类型主要有 等 离体雌蕊授粉 离体 子房授粉 离体胚珠 授粉 无性系是 用植物体细胞繁殖所 获得的后代 植物遗传转化的方法主要有 等 基因枪法 农杆菌介 导法 花粉管通道法 电击法 植物细胞增殖的测定指标主要有 等 细胞鲜重 细胞干重 细胞密实体积 细胞 植板率等 其他答案 细胞计数 细胞有丝 分裂指数 脱去植物病毒常用的方法有 等 热处理脱毒 茎尖培 养脱毒 微体嫁接脱 毒 其他供选择的答 案有 热处理结合茎 尖培养脱毒 抗病毒 药剂脱毒等 植物组织培养中 愈伤组织诱导的三个阶段是 启动期 分裂期 分化期 植物种质资源离体保存的方法主要有 等超低温保存 低温保 存 干燥脱水法保存 备选答案有 包埋 脱水法保存 玻璃化 法保存 常温保存等 植物小孢子在离体培养条件下的发育途径主要有 营养细胞发育途径 4 等 生殖细胞发育途径 营养细胞和生殖细胞 并进发育途径 还可 以填花粉均等分裂途 径 植物组织培养中 脱毒苗的检测方法有 等 指示植物法 显微镜 鉴定法 抗血清鉴定 法 三 三 简答题简答题 简答题简答题答案答案 简述植物组织培 养过程中的影响 因素 可从 1 培养基的成分 2 外植体 3 培养条件三个方面分析 简述离体培养条 件下小孢子的发 育 可从 1 营养细胞发育途径 2 生殖细胞发育途径 3 营养细胞和生殖细胞并进发育途径 4 细胞均等分裂途径等方面阐述 简述被微生物污 染后的玻璃器皿 应该如何清洗 被真菌等微生物污染的玻璃器皿 必须在 121 C 高压蒸汽灭菌 30min 后 倒去残渣 用毛刷刷去瓶壁上的培养液和菌斑后 用水冲液干净后 浸泡在洗涤液中 洗刷后 再用自来水冲液 蒸馏水冲淋一遍后 晾干 备用 非 PCR 依赖的分 子标记主要有几 种 主要有限制性片段长度多态性标记 AFLP 和染色体原位杂交两种 可 展开阐述 简述体细胞杂交 的意义 体细胞杂交 somatic hybridization 在植物中亦即原生质体融合 protoplast fusion 利用适当的物理或化学方法 可以将任何两种 原生质体融合在一起 利用适宜的培养方法 可以由融合原生质体再生 出杂种植株即体细胞杂种 克服植物有性杂交不亲和性 打破物种之间的生殖隔离 扩大遗传变异 等 适当展开论述 植物组织培养中 灭菌方法主要有 哪些 灭菌方法主要有蒸汽灭菌 高温空气灭菌 过滤灭菌 灼烧灭菌 辐照 灭菌等 可简要将每种方法阐述 5 简述原生质体分 离培养的主要过 程 从植物材料的选择 分离原生质体 原生质体纯化 原生质体培养这几 个环节加以简述 影响细胞悬浮培 养的因素 可从 1 培养基的成分 2 外植体的选择 3 植物生长调节物质 4 培养条件等方面进行阐述 简述花药培养和 花粉培养的异同 1 花粉培养属细胞培养 花药培养为器官培养 2 花粉培养排除了药壁 药隔和花丝的干扰 从小孢子中获得的材 料是纯合的 花药培养存在药壁等二倍体细胞对小孢子发育的的干扰 获得的材料可能是杂合的 3 花粉培养中小孢子能均匀地接触化学和物理诱变因素 是研究吸 收 转化和诱变的理想材料 花药培养中小孢子接触的诱变因素不均匀 4 花粉培养可观察到雄核发育的全过程 是研究遗传和发育的很好 材料体系 花药培养对雄核发育的全过程难于观察 5 花粉培养可以从每个花药中获得更多的单倍体 花药培养获得的 单倍体少 简述花粉管通道 法导入外源基因 的原理 可从 1 花粉管通道法概念 又名子房注射法 花蘖注射法 柱 头涂抹法 蘸花法 它是利用开花植物授粉后形成的花粉管通道 直接 将外源目的基因导入尚不具备正常细胞壁的卵 合子或早期胚细胞 实 现目的基因遗传转化的一种方法 2 花粉管通道法导入外源基因的步骤进行阐述 简述 RAPD 的基 本实验步骤 从以下方面叙述 DNA 的提取 模板 DNA 浓度和质量的检测 PCR 扩增 电泳检测 PCR 结束后每个样品加 4ul 凝胶上样缓冲液 每个 泳道点样 20ul 将凝胶浸于 1ug ml 的 EB 中 30min 60min 用水清洗约 10min 观察 拍照 统计分析 记录条带清晰的 RAPD 条带 计算带纹相似率 计 算带频率 群内遗传纯度 DNA 片段大小 6 简述几种转基因 植物材料的检测 方法 对转基因植物材料中目的基因的表达主要采用分子生物学方法和 生物化学方法检测 主要有 报告基因检测法 Southern 杂交法 Northern 杂交法 Western 杂交法 PCR 方法 生物学鉴定等 1 报告基因检测法 利用报告基因能快速报告细胞是否被转 化的特点 来检测转基因植物材料的方法 2 Southern 杂交法 主要是利用两条单链 DNA 互补性 来检 测外源 DNA 的转化结果 该方法 Southern 于 1975 年发明的 该方法只 能验证转化基因是否存在于被检测植株中 但不能得到基因是否表达的 信息 3 Northern 杂交法 用于检测外源基因转录出来的 mRNA 该方法是 Alwine 于 1977 年发明的 该方法能检测转化基因是否转录出 mRNA 在转录水平上基因的表达和调控 4 Western 杂交法 是将外源基因转录并翻译的蛋白质从 SDS 聚丙烯酰胺凝胶中转移到固相支持体上 然后对固定化蛋白质进行免疫 学测定 该方法只能验证转化基因是否存在在蛋白质水平上的正常表达 5 PCR 方法 在一种耐高温的 DNA 聚合酶作用下 通过引物 和模板 DNA 进行多聚酶链式反应 PCR 来扩增 DNA 该方法只能验 证转化基因是否存在于被检测植株中 但不能得到基因是否表达的信息 该方法比 Southern 杂交法简单 6 生物学鉴定 对转基因植物的生物学性状进行观察 鉴定基 因的功能和表型 是否稳定地遗传给后代 该方法能验证基因是否能正 常地表达 是否稳定遗传给后代 四 四 论述题论述题 论述题论述题答案答案 简述 DNA 分子标记在植物 研究中的应用 1 比较生物的遗传变异性 从而研究亲缘 进化关系 2 构建遗传连锁图 进行分子标记辅助选择 3 构建遗传图谱 进行基因定位 克隆 例如 RFLP restriction fragment length polymorphism 限 制性片段长度多态性标记 特定生物类型的基因组 DNA 经某 一种限制性内切酶完全酶解后 会产生分子量不同的同源等 位片段 或称限制性等位片段 通过电泳的方法分离和检测 这些片段 凡是可以引起酶解位点变异的突变 如点突变 新产生和去除酶切位点 和一段 DNA 的重新组织 如插入 和缺失造成酶切位点间的长度发生变化 等均可导致限制性 等位片段的变化 从而产生 RFLP 植物细胞培养的应用有哪些 可从 1 筛选突变体 2 生产次生代谢产物 3 其他应用 克服远缘杂种的不育性 用于植物代 谢生理学 生物化学等的研究 等方面展开阐述 7 在培养室中发现部分培养材 料被污染 试分析原因 培养室中发现部分培养材料被污染 可能的原因主要如下 需要展开讨论 根据情况加分或扣分 1 植物材料本身内生菌的生长 2 培养基灭菌不彻底 3 培养基灭菌后 微生物从器皿的封口处进入 4 培养材料表面消毒不彻底 5 无菌接种操作不规范 6 接种室或超净工作台空气不洁净 7 培养室空气不洁净或湿度较大 夏季 在培养室中发现大量 培养物进菌 试分析可能的 原因 可从外植体 培养基 无菌操作 培养环境等方面进行阐述 要详细展开 将一个抗病基因导入了改良 的目的植物 如水稻或玉米 如何分析基因的功能 1 对导入抗病基因的目的植物进行 DNA 水平分析 PCR 或杂交分析 3 分 2 对导入抗病基因的目的植物进行 RNA 水平分析 RT PCR 3 分 3 对导入抗病基因的目的植物进行蛋白质水平分析 杂 交分析 3 分 4 对导入抗病基因的目的植物进行抗病性鉴定 6 分 每一点要做适当展开论述 种质离体保存的意义 可从