植物组织培养考试复习资料(共6页)

1、一 实验各环节细节及操作程序二 名词解释1组织培养: 在含有营养物质及植物生长物质的培养液中，培养离体植物组织（器官或细胞）并诱导使其长成完整植株的技术。 2愈伤组织; 原指植物体受伤时产生于伤口周围的组织。现多指切取植物体的一部分，置于含有生长素和细胞分裂素的培养液中培养，诱导产生的无定形的组织团块。 3玻璃化:玻璃化是将某种物质转变成玻璃样无定形体（玻璃态）的过程，是一种介于液态与固态之间的状态，在此形态中没有任何的晶体结构存在。4再分化: 已经的细胞在一定条件下，又可经过或，再分化出根和芽，形成完整植株，这一过程叫作再分化。 5.体细胞胚 : 是由体细胞发育成的胚。胚由受精卵发育而来，这

2、在生物学中是大家所熟知的，但实际上胚不一定从受精卵发育来，尤其在植物界，往往可以看到未受精的卵细胞或胚囊细胞、珠心细胞等发育成胚的现象。严格地说，除卵以外的胚囊细胞和珠心细胞等都应属于体细胞的范畴，由体细胞发育成的胚就叫做体细胞胚6.细胞培养: 指的是细胞在体外条件下的生长，在培养的过程中细胞不再形成组织 7.细胞全能性: 指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜能或特性 8.单倍体培养 : 将单个细胞置于无菌条件下进行体外生长、增殖的技术 9.原生质体培养: 将细胞去除细胞壁后形成裸露的原生质体，把原生质体放在无菌的人工条件下使其生长发育的技术。 10.花粉培养:从花药中取出花粉进行无菌

3、培养，以获得单倍性愈伤组织，进而长出单倍体植株的技术。 11.花药培养: 将成熟或未成熟的花药从母体植株上取下，放在无菌的条件下，使其进一步生长、发育成单倍体细胞或植株的技术 12.低温保存：一种缓慢生长保存方法，是通过控制培养温度来限制培养物各种生长因子的作用，使培养物生长减少到最低限度。13.超低温保存：即冷冻保存，一般以液氮为冷源，使保存温度维持在-196摄氏度。 14.脱毒培养: 多数农作物，特别是无性繁殖作物，都容易受到一种或一种以上病原菌的周身侵染。由该植株的营养体部分把病原菌消除，并由这些组织中再生出完整的植株。一旦获得了不带病原菌的植株，然后就可在不致受到重新侵染的条件下，对它

4、进行营养繁殖。 15.外植体: 把由活植物体上切取下来以进行培养的那部分组织或器官叫做外植体(一般意义上指在细胞工程学的组织细胞培养中) 无丝分裂时由于不经过染色体有规律的平均分配,故存在遗传物质不能保证(但是不是没有可能)平均等分配的问题,由此有些人认为这是一种不正常的分裂方式.16.过滤灭菌: 本法系利用细菌不能通过致密具孔滤材的原理以除去气体或液体中微生物的方法。常用于气体、热不稳定的药品溶液或原料的除菌。 17.培养基储备液: 将配方中的药品一次称量供一段时间使用，即配一些浓溶液，用时稀释，这种浓溶液就是培养基储备液。 18.液体培养: 把细胞或生物体的一部分，置于中使其发育，并不断振

5、荡，使之均匀地在悬浊液中进行培养的一种方法 19.炼苗移栽:组培苗虽然具有一定的光合能力，处于高湿、弱光、低CO2、恒温、异养条件下生长，其组织分化不完善，光合自养能力弱，适应性差，气孔多而且不易关闭、叶绿素少、根毛少，炼苗过程为逐步改变其生长条件逐步促使其组织发育完全，以适应外界环境生活：叶绿素增多，改善气孔的调节功能使蒸腾下降，根毛发育完善等，提高其对环境的适应能力。 三 问答1. 防止外植体褐变的方法有哪些？褐变的原因是什么？1） 褐变的原因：    植物品种 研究表明，在不同品种间的褐变现象是不同的。由于多酚氧化酶活性上的差异，因此，有些花卉品种的外植体在

6、接种后较容易褐变，而有些花卉品种的外植体在接种后不容易褐变。因此，在培养过程中应该有所选择，对不同的品种分别进行处理。    生理状态 由于外植体的生理状态不同，所以在接种后褐变程度也有所不同。一般来说，处于幼龄期的植物材料褐变程度较浅，而从已经成年的植株采收的外植体，由于含醌类物质较多，因此褐变较为严重。一般来说，幼嫩的组织在接种后褐变程度并不明显，而老熟的组织在接种后褐变程度较为严重。    培养基成分 浓度过高的无机盐会使某些观赏植物的褐变程度增加，此外，细胞分裂素的水平过高也会刺激某些外植体的多酚氧化酶的活性，从而使褐变现象加

7、深。    培养条件不当 如果光照过强、温度过高、培养时间过长等，均可使多酚氧化酶的活性提高，从而加速被培养的外植体的褐变程度。    2）褐变的防止措施   为了提高组织培养的成苗率，必须对外植体的褐变现象加以控制。可以采用以下措施防止、减轻褐变现象的发生。   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，这样可以使褐变现象明显减轻。   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。   使

8、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0.10.5的活性炭对防止褐变也有较为明显的效果。   连续转移 对容易褐变的材料可间隔12-24h的培养后，再转移到新的培养基上，这样经过连续处理7-lOd后，褐变现象便会得到控制或大为减轻。2. 表解植物组织培养全过程第一步，将采来的植物材料除去不用的部分，将需要的部分仔细洗干净，如用适当的刷子等刷洗。把材料切割成适当大小，即灭菌容器能放入为宜。置自来水龙头下流水冲洗几分钟至数小时，冲洗时间视材料清洁程度而宜。易漂浮或细小的材料，可装入纱布袋内冲洗。流水冲洗在污

9、染严重时特别有用。洗时可加入洗衣粉清洗，然后再用自来水冲净洗衣粉水。洗衣粉可除去轻度附着在植物表面的污物，除去脂质性的物质，便于灭菌液的直接接触。当然，最理想的清洗物质是表面活性物质吐温。 第二步是对材料的表面浸润灭菌。要在超净台或接种箱内完成，准备好消毒的烧杯、玻璃棒、70%酒精、消毒液、无菌水、手表等。用70%酒精浸1030秒。由于酒精具有使植物材料表面被浸湿的作用，加之70%酒精穿透力强，也很易杀伤植物细胞，所以浸润时间不能过长。有一些特殊的材料，如果实、花蕾、包有苞片、苞叶等的孕穗，多层鳞片的休眠芽等等，以及主要取用内部的材料，则可只用70%酒精处理稍长的时间。处理完的材料在无菌条件下

10、，待酒精蒸发后再剥除外层，取用内部材料。 第三步是用灭菌剂处理。表面灭菌剂的种类较多，可根据情况选取12种使用见表。第四步是用无菌水涮洗，涮洗要每次3min左右，视采用的消毒液种类，涮洗3-l0次左右。无菌水涮洗作用是免除消毒剂杀伤植物细胞的副作用注意：酒精渗透性强，幼嫩材料易在酒精中失绿，所以浸泡时间要短，防止酒精杀死植物细胞。老熟材料，特别是种子等可以在酒精中浸泡时间长一些，如种子可以浸泡5分钟。升汞的渗透力弱，一般浸泡10分钟左右，对植物材料的杀伤力不大。漂白粉容易导致植物材料失绿，所以对于幼嫩材料要慎用。在消毒液中加入浓度为0.080.12%的吐温20或80（一种湿润剂），可以降低植物

11、材料表面的张力，达到更好的消毒效果。3. 谈谈胚状体诱导及培养的特点和意义1）胚状体诱导：在离体植物细胞、组织或器官培养过程中，由一个或一些体细胞，经过胚胎发生和发育过程，形成与合子胚相类似的结构。胚状体一般专指在条件下产生的非合子胚以区别于自然发生的珠心胚及其他通过无融合生殖和由合子胚分裂产生的胚（见多胚现象）。 2）特点：（1）形成的再生植株遗传性状稳定，不会出现如器官发生途径中出现的嵌合体植株，起源并不复杂（2） 体细胞胚具有双极性（3）体细胞胚形成后与母体的维管束系统联系少，即出现所谓的现象。胚性细胞形成的多细胞原胚始终被厚壁所包围，与形成明显的界限，通过柄状物或者愈伤组织相连接。（4

12、）体细胞胚含水量比合子胚高，且没有休眠。3）意义： 增加繁殖系数。因为它可以直接生长成小植株，成苗率高。并且由愈伤组织、细胞或器官培养中，诱导胚状体的数量比诱导芽多得多。愈伤组织分化的芽不容易发育成小植株的培养物，可是诱导胚状体，就容易得到小植株。胚状体的维管束与合子胚一样,是独立产生的，与母体维管束不相连,因此可以得到无病植株。可应用于细胞全能性的理论研究。不论是体细胞或小孢子或细胞都有再生成完整植株的全能性。植物细胞的全能性可以在培养条件下表现出来。研究这一特性对于建立植物的无性系，了解细胞分化和形态发生的机制都十分重要。可以利用胚状体进行同步分裂的研究，以了解细胞周期的真实过程和认识控制

13、从亲代细胞到子细胞过程中生化变化系列的因子。一般用和细胞分裂素控制细胞同步分裂。 4. 炼苗应特别注意哪些方面的问题通风的时间逐步加长，土壤不可太湿，以防烂叶烂根，中午温度过高时要加大通风和遮阴，等苗壮些了，温度适宜的情况晚上就将薄膜全去掉，就是农村所说的提露，几日后即可移栽5. 描述人工种子的意义及尚待解决的问题1） 人工种子的意义：（1）在无性繁殖植物中，有可能建立一种高效快速的繁殖方法，它既能保持原有品种的种性，又可以使之具有实生苗的复壮效应。（2）可以对优异杂种种子不通过有性制种而快速获得大量种子，特别是对于那些制种困难的植物更具有主要的实用意义。（3）对于一些不能正常产生种子的特殊植

14、物材料如三倍体、非整倍体、工程植物等，有可能通过人工种子在短期内加大繁殖应用。（4）与田间制种相比，可以节省制种用地，且不受季节限制，可以实现工厂化生产，同时还避免了种子携带病原菌的危险。（5）与利用试管苗相比，可以避免移栽困难，且可以实现机械化操作，同时还便于储存和运输。2）尚待解决的问题：（1）体细胞胚诱导及其可能发生变异（2）人工种皮还存在缺陷（3）贮藏、发芽技术尚待解决（4）人工种子工厂化生产配套设施、及种子成本过高。6. 简述单倍体培养技术在植物组织育种研究的意义1） 单倍体育种：植物育种手段之一。即利用花药培养等方法诱导产生单倍体，并使其单一的染色体各自加倍成对，成为有活力、能正常

15、结实的纯合体，从而选育出新的品种。2）意义：（1）在单倍体细胞中只有一个染色体组，表现型和基因型一致，一旦发生突变，无论是显性还是隐形，在当代就可表现出来，因此单倍体是体细胞遗传研究和突变育种的理想材料。（2）在品种间杂交育种程序中，通过F1代花药培养得到单倍体植株后，经染色体加倍立即成为纯合二倍体，从杂交到获得不分离的杂种后代单株只需要2个世代，与常规育种方法相比，显著缩短了育种年限。7. 根据自己经验和体会，谈谈植物组培成功的关键是什么？1） 无毒无菌的环境 2）生长素或生长素类似物 3.）通常用固体培养基(琼脂） 4.）先进行植物组织或器官的脱分化5）长出根来后要保证根呼吸所需氧气这次实

16、验不成功的原因：1）植物激素的浓度。这次用的是0.1%，以前是0.3% 2）气候阴冷，空调没开，没达到适宜温度28摄氏度 3）取材不当。来源不清楚，可能是外地胡萝卜，可能已被药物（抑制呼吸的药剂）处理过。8. 表解实验室培养基的制作方法和程序组织培养的几道主要工序：培养器皿的清洗；培养基的配置、分装、包扎和高压灭菌；无菌操作材料的表面灭菌和接种；放入培养室培养；试管苗的种植与初期管理。操作技术：1）洗涤-培养过程中最经常最大量的工作之一，是洗涤培养瓶及其它常用器皿。最常用的洗涤助剂就是家庭用的洗衣粉及肥皂。2）灭菌-常规方法是放入高压灭菌锅内加热加压灭菌。一般少量的液体只要121 即每平方厘米

17、1.1kg的压力20分钟就能达到彻底灭菌。灭菌的功效主要是靠温度，而不是压力。高压灭菌锅的使用：A .打开放气阀，煮沸15分钟后再关闭；B 打开放气阀煮沸至大量热蒸汽喷出再关闭；C 先关闭放气阀，待压力上升到0.5kg/cm2 以上时，打开放气阀放出空气，再关闭。超净工作台的使用方法：1）实验器具和材料的准备2）用75%的酒精擦拭超净工作台，然后室内及超净工作台用紫外灯杀菌20min-30min。注意：台面上的用品不要放置太多或重叠放置，以免降低灭菌效果。3）关紫外灯、打开风机，过5-10min进入缓冲间，以75%洗手和手臂，更换无菌服、帽子和口罩。进入接种室。（注：没有特别情况，尽量不要下工

18、作台）4） 用7075的酒精拭擦台面并消毒双手。试验用具也应该用酒精消毒。点燃酒精灯，将金属器械在其火焰上灼烧，冷却待用。（注意：所有操作应在火焰近处并经过灼烧进行。金属器械不能过度灼烧，以防退火。移液管不能灼烧，培养瓶口、塑料材料、橡胶材料过火焰不能时间太长。）5）取流水冲洗（至少30min）过的外植体，用一定的消毒剂浸泡消毒，用无菌水冲洗34次，放入无菌培养皿中，置于酒精灯火焰下方，用无菌的接种器械进行分离、切割或其他处理。6）打开培养瓶，瓶口在灯焰处旋转灼烧，用镊子将培养材料置于培养基上，灼烧镊子放回，灼烧瓶口，盖上瓶塞。7）用酒精擦洗工作台和手。进行下一轮操作。注意（1）进行培养时，动

19、作要准确敏捷，但又不必太快，以防空气流动，增加污染机会。（2）不能用手触及已消毒器皿，如已接触，要用火焰烧灼消毒或取备品更换。 （3）为拿取方便，工作台面上的用品要有合理的布局，原则上应是右手使用的东西放置在右侧，左手用品在左侧，酒精灯置于中央。（4）工作由始至终要保持一定顺序性，组织或细胞在未做处理之前，勿过早暴露在空气中。同样，培养液在未用前，不要过早开瓶；用过之后如不再重复使用，应立即封闭瓶口直立可增加落菌机会。（5）吸取营养液、细胞悬液及其它各种用液时，均应分别使用吸管，不能混用，以防扩大污染或导致细胞交叉污染。（6）工作中不能面向操作区讲话或咳嗽，以免唾沫把细菌或支原体带入工作台面发

20、生污染。（7）手或相对较脏的物品不能经过开放的瓶口上方，瓶口最易污染，加液时如吸管尖碰到瓶口，则应将吸管丢掉。9. 简述离体无性繁殖中茎芽增殖的四种基本途径 茎芽增殖是快繁的关键时期，快繁的失败多数都是在这个时期发生的。概括地说，茎芽的离体增殖，除了兰花所特有的原球茎途径之外，有以下4个途径。1）通过愈伤组织-利用植物细胞在培养中无限增殖的可能性以及它们的全能性，可以对若干种植物类型进行快速繁殖。由这些植物的器官或组织诱导形成的愈伤组织，通过器官发生(第3章)或体细胞胚胎发生都有可能分化出植株。在能够适用的情况下，这常常是进行植物繁殖的最快的方法，因而也是克隆植物物种的一种潜在的方法。2）通过

21、不定芽形成-若干种植物在活体的情况下即能由不同的器官产生不定芽：根(福禄考属植物、苹果的某些无性系、悬钩子属植物)，鳞茎(风信子基部受伤以后)和叶(秋海棠、天竺葵等)。在很多栽培植物中，通过由根(黑莓、木莓)或叶(秋海棠、青锁龙、草胡椒等)形成不定芽进行营养繁殖是一个标准的园艺方法。然而在培养的条件下，这些植物产生不定芽的频率可以显著提高。例如在秋海棠中，一般情况下芽只是沿着切口形成，但在含有BAP的培养基中，形成的芽如此之多，以致整个外植体表面都被芽所覆盖。据Takayama和Misawa(1982)报道，在用离体方法大量繁殖一种秋海棠杂种时，由幼叶的一个7mmX 7 mm切段在一年中产生了

22、1014个植株。 通过培养基中适当配比的激素的影响，就是那些在正常情况下不能进行营养繁殖的植物，如芸苔属植物、除虫菊、亚麻以及番茄等，也能由叶段和茎段上长出不定芽来。 某些蕨类植物在离体条件下产生不定芽的能力十分惊人。例如，若把骨碎补(DavaUia)和鹿角蕨(Platycerium)放在无菌搅拌器中粉碎之后，由它们的组织碎片就能够产生大量的新植株。 很多有特化贮藏器官的单子叶植物也具有强大的产生不定芽的能力。据报道，当培养在无激素培养基上时，由风信子和虎眼万年青的几乎每一种器官，都能长出很多不定芽来。3）通过增强腋芽生枝能力-当把小枝条放在一种含有适当种类和适当浓度细胞分裂素的培养基(生长素

23、或有或无)上培养时，则可增强腋芽生枝能力，使枝条的繁殖系数显著提高。由于能连续得到细胞分裂素，原来存在于外植体(节段或茎尖)上的芽所形成的枝条就会长出腋芽，这些腋芽又可以提前直接发育成枝条。这个过程可以重复发生若干次，结果原来的外植体就变成了一丛新枝，其中既有二级枝条，也有三级枝条，等等(图)。在一次培养中，枝条的增殖数目虽然有限，之后腋芽生枝活动就停止了，不过，此时若把这些小枝条切下来，放在成分相同的新鲜培养基上，枝条的增殖又可重复发生。这个过程能够无限继续，周年保持。4）单节茎段扦插-在某些植物中，通过调节培养基中的激素组成还不能使腋芽由顶端优势下解放出来，原来存在于外植体上的芽只能长成一个不分枝的茎。在这种情况下，则须将待繁殖的枝条剪成单节茎段，接种在培养基上，过一定时间成苗后，再将它剪成单节茎段，经继代培养后又可成苗。采用这种方法，枝条的繁殖系数取决于每个培养周期之末，由茎上所能切取的单节茎段的数目。在果树中，单节茎段扦插是一种最常用的离体快繁手段，繁殖系数有可能达到每6周34倍10. 给出一个草莓育种为目的的花药培养方案1、 材料的选择1.材料草莓花药取自田间未脱毒苗。选择合适的花粉发育时