园艺植物生物技术整合版

1、.第一章绪论1. 什么是生物技术（biotechnology）？ P1答：生物技术（biotechnology ）是以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，利用生物（或生物组织、细胞、器官、染色体、基因、核酸片段等）的特性和功能，设计、构建具有预期性能的新物质或新品系，加工生产产品或提供服务的综合性技术。生物技术包括传统生物技术与现代生物技术。传统生物技术是指通过微生物的初级发酵来生产产品，如酱油、醋、酒、面包、奶酪、酸奶等食品的制作技术。现代生物技术是指以现代生物学理论为基础，以基因工程为核心的一系列技术的总称。生物技术已广泛应用于农林牧渔、医药食品、轻工业、化学工业和能源等领域，

2、与人民生活息息相关。2.什么是园艺植物生物技术（biotechnology in horticultural plants）？ P1答：园艺植物生物技术（biotechnologyin horticulturalplants ）以园艺植物为材料，利用生物技术，创造或改良种质或生物制品的一门技术,它是园艺学和生物技术的交叉技术学科，是在植物组织培养、植物细胞工程、植物染色体工程、植物基因工程、植物分子标记和生物信息学等现代生物技术手段基础上产生和发展起来的。这些先进的现代生物技术在园艺科学上的应用构成了园艺植物生物技术的主要内容。3. 园艺植物生物技术的主要内容有哪些？P1 5答：园艺植物组织培

3、养（也称园艺植物离体培养）指无菌和人工控制的环境条件下，利用人工培育基，对园艺植物的胚胎（成熟和未成熟的胚、胚乳、胚珠、子房等）、器官、（根、茎、叶、花、果实、种子等） 、组织（分生组织、形成层、韧皮部、表皮、表层、薄壁组织、髓部等） 、细胞（体细胞、生殖细胞等） 、原生质体等进行离体培养，使其再生发育成完整植株的过程。植物细胞全能性是植物组织培养的理论基础。园艺植物细胞工程指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程手段，以植物细胞为基本单位，在离体条件下进行培养、增殖，或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良品种和创造新品种，加速植物繁殖或获得某种有用物质的

4、过程。园艺植物染色体工程培养获得单倍体，通过染色体加倍，迅速获得纯系；诱导多倍体，通过选育直接获得多倍体品种；通过染色体交换、附加或易位，获得染色体代换系、附加系或易位系。 园艺植物基因工程是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因（或DNA分子），按预先设计的蓝图，在体外构建杂交DNA分子，然后导入园艺植物细胞，以改良园艺植物原有的遗传特性，获得新种质或新品种。 园艺植物分子标记广义分子标记是指可遗传的并可检测的DNA 序列或蛋白质。狭义的分子标记是指能反映园艺植物个体或种群间基因组中某种差异特征的DNA 片段。4.你认为园艺植物生物技术发展趋势有哪些

5、？P11 13答：产业化步伐加快，由转移抗性性状向优质、高产等多种优良性状发展，常规育种与生物技术紧密结合的实用化进程加速（分子标记技术、胚挽救技术和细胞融合技术、单倍体培养技术、体细胞无性系变异与筛选技术） ，基因表达与功能研究更加深入植物组织培养部分（第2 6 章）一主要名词概念1.植物细胞全能性：植物体的每一个细胞都含有一套完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜能。2.脱分化 ：离体培养下，已经分化的细胞，组织或器官茎细胞分裂或不分裂，失去原有的结构和功能而恢复分生状态，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织。3.再分化 : 脱分化的细胞或细胞团在适宜条件下可重新分化，形成另一种或几种细胞，组

6、织，器官，甚至完.整的植株。4.器官发生途径:培养条件下的组织或细胞团分化形成不定根，不定芽等器官的过程。5 体细胞胚胎发生途径:外植体中体细胞诱发并形成胚胎的过程。6.外植体 : 用于培养的园艺植物的细胞，组织，器官，胚胎，原生质体通常称为外植体。7.褐化现象 : 植物体内酚类物质在外植体被切割后氧化形成醌类物质，使培养基变褐。8.看护培养 : 在培养皿中先加入一定体积的固体培养基，在其上放一块几毫米大小的愈伤组织，再在其上放一张无菌滤纸，最后把外植体放在滤纸上。培养基通过愈伤组织和滤纸为外植体供给营养。9.分批培养 : 把细胞分散到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，

7、建立起单细胞培养物。10. 连续培养 : 在培养过程中不断注入新鲜培养基，同时排放相同体积的旧培养基，保持反应器内培养液的体积不变，是营养物质连续得到补充，细胞的生长和增值得以连续进行。11. 体细胞杂交 : 将不同的植株的原生质体，在一定条件下融合成杂种细胞。12. 雄核发育 ：适宜的离体培养条件下，花粉的发育可偏离活体时的正常发育而转向孢子体发育，经胚状体途径或器官发生途径形成完整植株。13. 雌核发育 ：胚胎的发育仅在母体遗传的控制下进行的一种发育方式。14. 非整倍体 ：核染色体数不是染色体基数的整数倍，而是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

8、体所代换的品系叫代换系。16. 异位系 ：某染色体的一个区段移接到非同源的另一染色体上，染色体相互发生片段交换的植株叫相互异位系，染色体片段只从一方移接到另一方染色体上的植株叫简单异位系。17. 附加系 ：非同种或异种染色体导入受体中，这种染色体在受体中增加的技术叫染色体附加，具有附加染色体的品系叫附加系。18.限制生长保存： 改变培养物生长的外界环境条件，限制离体保存材料的生长速度，使细胞生长降至最小限度，但不死亡，从而达到延长继代培养时间的目的。19.超低温保存：指在 80 度至 195 度甚至更低温度下保存生物材料。20.体细胞无性系变异: 植物外植体在组织培养过程中，由于受到非生物因子

9、的诱导发生变异，进而导致再生植株发生遗传变异的现象称为植物体细胞无性系变异。二各章需掌握的主要内容1.植物组织培养的类型有哪些？植株再生途径主要有哪些？（P1517）答：植物组织培养的类型：按照外植体的不同可分为：胚胎培养，器官培养，组织培养，细胞培养，原生质体培养。按照培养及性质不同可分为：固体培养，液体培养，半液半固体培养。按照培养方法不同可分为：静置培养，振荡培养，看护培养，饲喂培养，微室培养。植株再生途径：器官发生途径、体细胞胚胎发生途径、原球茎发生途径。2、完整的植物组织培养实验室包括哪些部分？每一部分具有哪些功能？需要配备哪些仪器设备？自己能独立设计一个组织培养实验室。( 此题答案

10、为老师课件上的，相关内容在课本p19)答：一、完整的植物组织培养室通常包括洗涤室、化学实验室、缓冲室、接种室、培养室、细胞学实验室等部分。可以根据实际需要和条件进行设计。二、组培室各部分功能和所需仪器设备：（1） 化学实验室：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

11、、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。.（3） 培养室：主要用于植物材料的培养。培养架及灯管、摇床（振荡器）、空调、自动定时器、加湿及除湿器、光照培养箱、温湿度计灯等。（4） 细胞学实验室：主要用于培养材料的显微观察及照相等。体视显微镜、普通显微镜、倒置显微镜、荧光显微镜、配套显微照相装置、普通相机或数码相机、切片机及配套制片及染色用品等。细洗灭接种室胞化学实验室学涤菌培养室实室室验室缓冲室3、培养基的组成成分包括哪些？常用的植物激素和生长调节剂有哪些？需掌握化学名称和缩写符号。（ p21 ）答：一、通常植物组织培养所用培养基包括以下六大类

12、成分，即矿质营养、有机成分、植物生长调节剂、碳源、琼脂以及其他附加物等。二、常用的植物激素及生长调节物涉及五大类植物激素：1、生长素类： IAA 、 IBA 、NAA 、2，4-D2、细胞分裂类：6-BA 、KT （ Kin ）、ZT 、2ip3、赤霉素类： GA3 、 GA4、 GA74、脱落酸： ABA5、乙烯： ETH4、茎尖培养的概念，以种苗繁殖为目的的茎尖培养包括哪些阶段？各阶段对培养基条件有何要求？（此题答案为老师课件上的）答：茎尖培养又称分生组织培养，把茎尖的分生组织或包括有此分生组织的茎尖分离进行无菌培养的方法。（百度百科释义）茎尖培养的阶段： 1、起始培养阶段 2、增殖培养阶

13、段 3、生根培养阶段 4、驯化移栽阶段各阶段对培养基的要求：起始培养阶段：A 、培养基类型 : MS 、B5、WhiteB 、碳源的影响 : 蔗糖、葡萄糖等 C、植物生长调节物质：细胞分裂素、生长素类、赤霉素类、其他有机化合物。 增殖培养阶段： A、细胞分裂素浓度直接影响增殖的效果，通常使用浓度低于起始培养阶段；B、添加少量的生长素，如 NAA 或 IAA 有利于维持无菌苗适宜的激素平衡，促进增殖。生根培养阶段：培养基成分对不定根形成的影响。A 、矿质营养： 76%的植物可以在MS, 1/2MS, 1/3MS 培养基上正常生根。低盐有利于生根（ White, Knop ），提高 Ca 浓度有促

14、进作用。 B 、碳源的影响：多数植物在 2030gL-1蔗糖有利于生根。无蔗糖生根减少，浓度影响根重。C、 植物激素及生长调节物质：生长素类：通常为生根必需。细胞分裂素： 通常有抑制作用，使用浓度较低。 ABA 和 GA：ABA/GA3 高比值促进生根。驯化移栽阶段：洗去培养基，生根苗培养基中由于带有蔗糖而易滋生细菌和真菌。选择适宜的驯化基质：透气保水性要好。蛭石、泥炭、珍珠岩等。5、茎尖分生组织培养脱毒的原理是什么？影响脱毒效果的主要因素有哪些？病毒检测方法包括哪些？其他脱毒方法还有哪些？答：一、脱毒原理：（p38 ）病毒在植物体内的分布不均匀，越靠近顶端区域，带毒越少，顶端分生组织（ 0.

15、2-0.5 mm）不带病毒或含病毒量极低。因此，分离分生组织细胞进行培养，可以获得无病毒种苗。二、影响脱毒效果的主要因素 :脱毒效果与茎尖大小的关系：脱毒效果和茎尖分生组织大小直接相关，茎尖分生组织越小，脱毒率越高，.但生长速度慢。如草莓茎尖切取0.2-0.3mm 时，脱毒率达到100%，而切取1.0mm 时，脱毒率为50%。因此，脱毒培养时，需要兼顾脱毒率、成活率及茎尖发育成完整植株的能力。既要脱除病毒，也要使茎尖分生组织迅速生长发育。一般茎尖分生组织大小以0.2-0.5mm 为适宜。三、病毒检测方法： （ p41 ）形态检测法指示植物法血清鉴定法分子生物学检测法，包括核酸杂交技术、聚合酶链

16、反应、双链核糖核酸分析。电子显微镜检测。四、其他脱毒方法： （p40）花器官培养脱毒，珠心胚培养脱毒，化学脱毒，超低温处理脱毒，合并热处理、茎尖培养或微嫁接脱毒。6、种苗离体快繁中污染发生的原因主要有哪些？如何控制污染的发生？（此题答案为老师课件上的）答：一、污染发生的原因：（ 1）培养基和接种用具灭菌不彻底；（ 2）外植体灭菌不彻底； （ 3）操作时人为带入；（ 4）接种室环境不洁净； （5）超净工作区域不洁净。二、控制污染的措施： （ 1）灭菌时充分排净锅内冷空气；（ 2）接种器具充分灼烧； （ 3）污染外植体及时挑出，灭菌后倒掉。外植体材料少可二次处理；（4）接种时用 75%乙醇擦拭双手

17、和培养容器，操作区不放置过多的培养容器； (5) 接种室定期熏蒸或消毒液处理；并采用紫外灯进行空气杀菌；（ 6）超净工作台定期清洗过滤网。7、原生质体分离中材料预处理方法有哪些？原生质体分离常用的酶类有哪些：原生质体如何分离和如何纯化？原生质体培养方法有哪些？答：一、预处理方法： （ p88）低温处理。以叶片等外植体为试材时，将其置于4下，黑暗中处理 12天，起源升值的产量高，均匀一致，分裂频率高。等渗溶液处理。把材料放在等渗溶液中（如13甘露醇）数小时，再放到酶液中分离原生质体，能提高其产量和活性，尤其是多酚化合物含量高的植物，如苹果、梨等，采用这种方法处理效果好。二、常用的酶类有： A.

18、纤维素酶 B. 果胶酶 C. 崩溃酶 D. 半纤维素酶三、分离：（ p90） 原生质体分离有机械法及酶消化法，前者产量极低而不多用、 后者又分步法及二步法。一步法是将材料在 2l 一 28用纤维素酶及果胶酶混合液一次性处理224h。 二步法是将材料先用果胶酶降解胞间胶层得到单细胞，再用纤维素酶脱壁而释放原生质体。四、纯化：离心法漂浮法界面法滴洗法五、 1. 培养方法：（p91 ）（1）固体培养：平板培养法（ 2）液体培养： A. 浅层培养法 B. 悬滴培养法 C. 双层培养法 D. 看护培养法8. 原生质体融合方法有哪些？杂种细胞如何筛选？（ p93）答：原生质体融合的方法包括化学诱导融合方法

19、和物理诱导融合方法。A.化学诱导融合包括： （ 1）盐类融合法（2）高 PH高钙离子法（3）PEG 法B.诱导原生质体融合的物理因素有显微操作、离心震荡、激光照射以及电融合等。其中电融合应用最为普遍。9. 离体小孢子发育 （雄核发育） 途径有哪些？花粉分离方法有哪些？影响花药和花粉培养的主要因素有哪些？培养适宜时期是哪个时期？预处理的方法有哪些？(98)答 : (1)根据小孢子最初几次分裂方式的不同，可将花药和花粉培养中雄核发育的途径归纳为：小孢子发育途径（途径I ）、营养细胞发育途径（途径II ）、生殖细胞发育途径（途径III ）、生殖细胞和营养细胞共同发育途径（途径IV ）。（ 2）花粉分

20、离的方法： 1.花药漂浮培养自然释放法 2.机械分离法（ 3）影响花药和花粉培养的主要因素： 1.供体植株基因型 2.小孢子发育时期 3.供体植株的生理状态 4.预处理 5.培养基成分 6.培养条件 7.接种密度和方向（ 4）培养适宜时期：对大多数园艺植物而言，小孢子发育到单核期左右是适宜培养的小孢子发育时期。（ 5）预处理方法： 主要方法有低温、 热激、化学药剂、 高渗透压和离心等。 以低温处理最为常用和有效。10. 植物染色体加倍的方法有哪些？化学方法诱导加倍常用试剂有哪些？影响加倍的因素包括哪些？多倍体鉴定方法有哪些？（ p104 109）.答：（ 1）加倍方法： 1.浸种法2.浸芽法3

21、.滴苗法4.涂抹法5.套罩法6.毛细管法（2）常用试剂：秋水仙素、氨磺灵、氟乐灵、APM（3）影响因素： 1.外植体2.加倍剂类型3.加倍剂的浓度和处理时间4.加倍剂的加入时间5.助剂（4）鉴定方法： 1.形态学鉴定2.细胞学鉴定3.生理生化鉴定4.分子生物学鉴定11.限制生长保存的方法有哪些？超低温保存的基本程序是什么？（p58 ）答：（ 1）限制生长保存的方法：改变培养环境 （如降低培养温度、减少培养瓶内氧气含量、减少光照等）、提高培养基渗透压、加入生长抑制剂、饥饿法、失水干燥保存等。（不确定）（2）超低温保存基本程序：包括材料准备、预处理、冷冻处理、冷冻储存、解冻和再培养。12.体细胞无

22、性系变异的来源有哪些？无性系变异的发生与哪些因素有关？（p68）答：（ 1）主要有两种来源：1.外植体细胞中预先存在而在再生植株中表现出来的变异2.植物组织培养过程中诱导产生的变异（2）因素： 1.培养基成分和培养条件2.植株再生途径3.培养时间和继代频率4.母本植株的遗传状态基因工程部分（第7 11 章）第七章园艺植物基因工程的基础知识与技术1.遗传工程（ genetic engineering) 的基本概念是什么？P114答：基因工程（ genetic engineering)是将外源基因通过体外重组后倒入受体细胞内，是这个基因能在受体细胞内复制，转录，翻译，表达的系列操作技术的总称。2.

23、遗传信息的物质载体是什么？主要类型？P114答：载体：核酸主要类型：核酸分为两类：一类为脱氧核糖核酸（DNA ），另一类为核糖核酸（RNA ）3.DNA 一级结构与功能有何特点？DNA 二级结构有何特点？P114 P115答： DNA 的一级结构是指DNA 分子中脱氧核苷酸（dAMP,dCMP,dGMP,dTMP ）按照一定的排列顺序，通过磷酸二酯键连接形成的多核苷酸。由于核苷酸之间的差异仅仅是碱基的不同，故又称为碱基顺序。核苷酸的连接方式是一个核苷酸的5位磷酸与下一位核苷酸的3-OH 形成 3，5-磷酸二酯键，构成不分支的线性大分子，其中磷酸基和戊糖基构成DNA 链的骨架，可变部分是碱基排列

24、顺序，因此习惯上以碱基名称的简写形势作为核苷酸顺序的代表符号。DNA 的二级结构即双螺旋结构。DNA 分子由两条反向平行的多聚核苷酸链围绕同一中心轴盘曲而成，两条链均为右手螺旋，链呈反平行走向，一条走向是5 3，另一条是 3 5。DNA 链的骨架由脱氧核糖基和磷酸基构成，位于双螺旋的外侧，碱基配对位于双螺旋的内侧。两条多聚核苷酸链以碱基之间形成氢键配对而相连，即 A 与 T 配对儿，形成两个氢键，G 与 C 配对，形成三个氢键。碱基相互配对又叫碱基互补。碱基对平面与螺旋轴几乎垂直，相邻碱基对沿轴转36?，上升 0.34nm。每个螺旋结构含 10bp，螺旋的距为 3.4nm。DNA 两股链之间的

25、螺旋形成凹槽，一条浅的，叫小沟，一条深的，叫大沟。大沟是蛋白质识别 DNA 碱基序列发生作用的基础，是蛋白质和DNA 可结合而发生作用。4.真核生物信使 RNA （mRNA) 的结构与功能？ P116答：结构： mRNA 的 5端被加上一个甲基化的鸟苷酸残基帽子，在mRNA3 端多了一段长 100200 个腺苷酸 poly （ A ） 的尾巴结构。 mRNA 从 5端到 3端的结构依次是5帽子结构， 5非编码区，决定多肽氨基酸序列的编码区， 3端非编码区和多聚腺苷酸尾巴。功能： 3端 poly （ A） 结构可能与增加转录活性以及mRNA 趋于相对稳定有关。 mRNA 的 5端帽子结构主要有以

26、下3 方面的功能：封闭mRNA 的 5端，使其没有游离的5磷酸，这种结构有抗5- 外切核酸酶降解的作用，使mRNA 更稳定。作为mRNA 与核糖体结合的信号，无帽子结构的mRNA 不能与核糖体的 40S 亚基结合。可能与蛋白质合成的正确起始作用有关。5.什么叫 tRNA 与 rRNA ？ P116 P117答： tRNA ：tRNA 是细胞内分子质量最小的一类核酸，由70120 核苷酸组成，各种tRNA 无论在一级结.构上，还是在二级，三级结构上均有一些共同点。tRNA中含有 10%20% 的稀有碱基。 tRNA 约占细胞总RNA 的 15%。tRNA 的作用是 3端携带相应的氨基酸将其转运到

27、核糖体上以供蛋白质合成。rRNA 是细胞内含量最多的RNA ，约占 RNA 总量的80%以上。 rRNA 分子是蛋白质合成工厂的核糖体的组分。核糖体由 rRNA 分子和蛋白质组成， 并在大部分细胞中大量存在。典型的真核生物核糖体包含40S和 60S 两个亚基。大亚基包含3 种 rRNA （28S,5.8S 和 5S)与 49 条多肽。小亚基只包含一个18S 的 rRNA和 33 条多肽。各种生物核蛋白体小亚基中的rRNA 具有相似的二级结构。6.什么是遗传中心法则？（可以图示）P118答： DNA 通过复制把遗传信息由亲代传递给子代，在后代生长发育过程中，DNA 通过转录将遗传信息转入 RNA

28、 中，RNA 又通过翻译将遗传信息表达为特异的蛋白质，以执行各种生命功能， 这就是著名的的 “中心法则”。在某些情况下， RNA 也可作为遗传信息的携带者，进行自我复制，还有许多包含由RNA 分子构成的基因组反转录病毒，通过反转录的方式将遗传信息传递给DNA ，单链 RNA 分子被转换为双链DNA拷贝，随后插入宿主细胞基因组。图略7.什么叫限制性核酸内切酶？根据识别位点严格专一性可分为哪三类？P119答：限制性内切核酸酶是一类能够识别双链DNA分子中某一特定核苷酸序列，并能对核酸内部的磷酸二酯键进行切割的一种内切核酸酶。类型： I 型酶， II 型酶， III 型酶I 型酶能识别专一的核苷酸序

29、列，并在识别点附近切割双链，但切割序列没有专一性。II 型酶识别位点（回文序列）严格专一，并在识别位点内将双链切断。（最具实用价值）III 型酶识别位点严格专一（不是回文序列），但切点不专一，往往不在识别位点内部。9.什么叫 DNA 连接酶？（百度）答：是一种封闭DNA 链上缺口酶，借助ATP 或 NAD 水解提供的能量催化DNA 链的 5-PO4与另一DNA 链的 3-OH 生成磷酸二酯键。11.什么是反转录酶？常用有哪些？主要用途？（P121）答：反转录酶（ reverse transcriptase）是以 RNA 为模板指导脱氧核苷酸合成互补DNA 的酶。常用两类：AMV ：二链多肽。具

30、5 3DNA 活性。具很强的RNA 酶活性（用途：降解与DNA 杂交的 RNA ）；M M uLV ：单肽。 RNaseH 活性弱。（用途：合成较长cDNA ）。12.植物基因工程常用载体的作用？理想载体应具备条件？根据功能可分为哪几类？（P123）答：作用：把外源DNA 带进宿主细胞，并使之在细胞内建立稳定的遗传状态，在细胞内繁殖、传代或进行表达。条件：能自主复制，即外源DNA插入后也如此。载体应具备可供选择的遗传标记，可以借助于这些标记容易地把转化的细胞与未转化的分开，把重组分子与非重组分子所转化的细胞相区别，便于进行重组体筛选和坚定。载体分子的合适位置上必须有供外源DNA插入的位点，即克

31、隆位点。载体本身应尽量小，不含或尽量少含多余DNA 部分，这样可以容纳较大外源DNA 。载体的特征应是充分掌握的，包括基因和酶切位点的准确位置，以及它的核苷酸序列。功能分类：克隆载体：主要是对目的基因克隆，建立 DNA 文库和 cDNA 文库，其上有复制子即可表达载体：能使目的基因在宿主细胞表达充分穿梭载体：可在原核细胞中复制，也可在真核细胞中扩增表达。13.质粒载体的基本特性？常用质粒载体种类？（P123124）答：质粒（ plasmid）存在于多种细菌中，是能自主复制的双链环状DNA分子，是染色体外独立的遗传因子。除含有 DNA 复制原点外，还产生抗生素、低抗抗菌素、降解有机化合物，产生大

32、肠菌素，内毒素，或限制性和修饰性的酶等基因。常用种类： pBR322 和 pUC 系列质粒。14.下列符号含义：Amp R,Tet r ,Cm r ,Kan r （ P124）答：抗氨苄青霉素标记抗四环素标记抗氯霉素标记抗卡那霉素标记16.什么是Yeast Artificial chromosome、Bacterial Artificial chromosome?.答：是酵母人工染色体 （ Yeast Artificial chromosome ，YAC ）。是目前能容纳最大外源DNA 片段的载体。（P126）细菌人工染色体（ Bacterial Artificial chromosome，

33、BAC ） 指一种以 F 质粒（ F-plasmid ）为基础建构而成的细菌染色体克隆载体， 长用来克隆 150kb左右大小的 DNA 片段，最多可保存 300kb个碱基对。（百度）17.什么是 PCR ？ PCR 反应原理、主要体系与主要步骤？答：聚合酶链式反应（ polymerase chain reaction,PCR）。是利用酶促反应体外合成特异DNA片段的新方法。反应原理：由高温变性、低温退火和适温延伸三部。反应体系： PCR 反应缓冲液；模板DNA ；底物 dNTP 浓度；引物； DNA 聚合酶及其浓度主要步骤：在高温（ 95）下，待扩增的靶 DNA 双链受热变性成为两条单链DNA

34、 模版；再在低温（3755 ）下，两条人工合成的寡核苷酸引物与互补的单链DNA 模版退火结合形成部分双链；最后将温度升到 72左右保温，以引物 3端为合成起点，以4 种脱氧核苷酸（ dNTP ）为原料，沿模版以5 3方向延伸，合成心得互补链。这样，每一双莲的DNA模板，经过一次解链、退火、延伸3 个步骤的热循环后就成了两条 DNA 分子。如此反复， PCR 产物以 2n 的指数形式迅速扩增，经过2530 个循环后，理论上可使模板 DNA 扩增 106107 倍以上。18. 什么是 RT-PCR 与实时定量 PCR （ real time PCR） p133RT-PCR：以 mRNA 为模板，反

35、应体系中， 加入反转录酶， RNA 经过反转录酶反转录为cDNA，再以 cDNA为模板进行的 PCR 反应称为 RT-PCR。RT-PCR具有很高的敏感性，可以用来分析不同组织或是相同组织不同发育阶段中 mRNA 表达状况的相关性。实时定量 PCR：是一种在反应体系中加入荧光集团，运用Taq 酶的 5-3 外切核酸酶活性和荧光能量传递技术，巧妙地把核酸扩增，杂交，光谱分析和实时检测技术结合在一起，借助于荧光信号的积累来实时监测整个 PCR 进程，最后通过标准曲线对未知核酸模板进行定量分析的方法。可分为绝对定量和相对定量两种。19. Southern印迹杂交、 Northern杂交、 Weste

36、rn杂交主要检测对象是什么？P135Northern 杂交用于分析RNA； Southern 杂交用于分析DNA ；Western 杂交用于分析蛋白质。第八章园艺植物基因的分离与克隆1.什么是 GMOs ？GMOs:Genetically modified organisms（即转基因作物）转基因作物： 通过基因工程技术导入某种基因的植物、动物、微生物。所谓转基因生物,即为了达到特定的目的而将 DNA 进行人为改造的生物。通常的做法是提取某生物具有特殊功能( 如抗病虫害、增加营养成分)的基因片断 ,通过基因技术加入到目标生物当中。（百度）2. 第一代与第二代转基因作物有何特点？第一代转基因作物

37、是抗病、抗虫、抗除草剂转基因作物。第二代转基因作物主要目的是提高作物产品的品质，增加营养保健。更丰富的微量元素，维生素和蛋白质，低脂肪，低胆固醇，抗癌，药用。（ ppt 上内容）3. 园艺植物基因工程技术主要步骤？（ppt 上）目的基因分离与克隆- 目的基因修饰（启动子，终止子）-植物表达载体构建- 遗传转化（ Ti 介导的质粒转化，PEG 介导的原生质体转化，植物DNA 病毒介导的转化，电激，基因枪，花粉管通道法）- 转化植物细胞的筛选 - 植株再生 - 转基因植株鉴定（ PCR ，southern 或 western 杂交，表型检测） - 发放或进一步培育新优品种4.什么是基因gene ？

38、P118五基因是实体，它的物质基础是DNA 或 RNA ，基因是具有一定遗传效应的DNA 分子中特定的核苷酸序列，它是遗传信息传递和性状分化，发育的依据，基因是可分的。根据基因的产物可将基因分为结构基因，调节基因，无翻译产物基因。简言之，基因是一个含有特定遗传信息的核苷酸序列，它是遗传物质的最小功能单位。5.基因的 4 个基本特性？（ppt ）.都有固定的一级结构，即核苷酸序列每一个基因在染色体均占有特定的位置（座位）均有特定转录模式（编码mRNA 或大多数基因均有特定的功能6.基因文库的定义及类型？（课本p138)基因文库（ gene library) 是一组 DNA 或 cDNA 序列克隆

39、的集合体。园艺植物基因组文库是指来自园艺植物基因组全部DNA片段组成的基因文库。一般要求所构建的植物基因组文库必须符合以下几个基本条件：文库能够覆盖整个基因组插入的DNA片段比较大文库易于保存且比较稳定基因文库包括基因组文库（genomic library) 和 cDNA 文库（ cDNA library) 。7.基因组 DNA 文库构建主要流程？（课本p138）载体的制备大片段基因组DNA 的制备大片段 DNA 与克隆载体的连接载体的遗传转化克隆的挑取、验证文库的扩增、分装于保存8.cDNA 文库构建流程？（ ppt)含有目的基因的组织或细胞纯化 mRNA 样品的制备cDNA 第一链的合成双

40、链 cDNA的合成cDNA 的甲基化衔接头与 cDNA 相连接制备 cDNA 文库9. 什么是基因序列同源克隆(p152) 与图位克隆 Map-basde cloning?不同物种间基因和基因顺序具有保守性。基因序列同源保守性：不同种植物，行驶类似功能的基因，其一级结构可能相同或极其相似。据此，从一种生物中分离获得的基因可被用作探针，来分离另一生物与之相应的同源基因。（ ppt)图位克隆 (Map-basde cloning) 又称定位克隆（positional cloning) ，是根据目标基因在染色体上位置进行基因克隆的一种方法。图位克隆的原理是首先找到一个与目标基因相连的DNA分子标记，

41、然后通过染色体步移技术克隆分离出目标基因。（书本 p144)第九章园艺植物遗传转化载体的构建1.有效的植物遗传转化载体必须具备的功能？（ppt)能作为媒介将外源基因导入植物细胞，并且整合到宿主细胞的基因组DNA 上。能提供被宿主细胞的复制和转录系统所识别的DNA序列，即启动子和复制子起始位点，以保证外源基因能在植物细胞中进行复制和表达。2.Agrobacteriumtumefaciens 与 Agrobacteriumrhizogenes 是什么？植物体遗传转化中常用的质粒载体？（ ppt)Agrobacterium tumefaciens ：根癌农杆菌Agrobacterium rhizog

42、enes ：发根农杆菌Ti 质粒载体， Ri 质粒载体3、 Ti 质粒的主要结构？P159答：根据功能不同可以将Ti 质粒划分为 4 个区段： 1、与基因转移相关的 T-DNA 区； 2、激活 T-DNA 的转移，使农杆菌对植物表现出侵染性的毒性区，即Vir 区； 3、调控 Ti 质粒在农杆菌间发生结合转移的Con区； 4、调控 Ti 质粒自我复制的 Ori 区4、什么是 ”卸甲载体 ”（ disarmed vector ）？P159卸甲载体是无毒的 Ti 质粒载体，又称 onc-载体，是将 Ti 质粒的 T-DNA 区中的有致瘤作用的onc-基因切除，即“卸甲”，以此作为遗传转化载体时，不会

43、影响植物的生长。5、什么叫共整合载体（ co-integrated vector ）? P161指中间载体与改造后的受体Ti 质粒之间，通过同源重组所产生的一种复合型载体。由于该载体的T-DNA区与 Ti 质粒的 Vir 区连锁，因此又称为顺式载体。6、什么叫双元载体（binary vector ）系统？其特点是什么？P164.是指由两个分别含有T-DNA 区和 Vir 区的相容性突变Ti 质粒构成的双质粒系统。特点： 1、可以在大肠杆菌和根癌瘤杆菌中复制，并且和Ti 质粒是相容的；2、具有Ti 质粒的左右两侧或右侧的边缘区序列，使 DNA 可以转移到植物细胞； 3、边缘区序列内包含植物选择标

44、记嵌合基因，用于转基因阳性株的初步筛选； 4、带有抗生素基因，一般是 Kanr 基因，可以作为细菌转化子的选择记号。7、载体构建中常用的选择标记基因（ selectable marker gene ）概念与基本特点？列举 1-2 种常用的选择标记基因。概念：选择标记基因是指其编码产物能够使转化的细胞、组织具有对抗生素或除草剂及其他一些胁迫物质的抗性， 或者使转化的细胞、组织具有代谢的优越性，从而在含有这些选择试剂的培养基中能够继续存活，进而将转化的细胞、组织从大量的细胞或组织中筛选出来的一类基因。特点： 1、编码一种不存在于正常植物细胞中的酶；2、基因较小，可构成嵌合基因；3、能在转化细胞中得

45、到充分表达； 4、检测容易，并能定量分析；5、选择剂最好能够抑制植物细胞的正常生长，但并不杀死细胞，因为死细胞往往对邻近细胞有很强的抑制作用；6、标记基因的表达产物应为转化细胞提供抵抗选择剂抑制的作用，选择培养基中使用的抗代谢物（即选择剂）对转化细胞再生植株的生长发育不应有明显的影响； 7、最好有一种简便方法可以检测选择标记基因在转化细胞或植株中的表达。举例： Kan r(卡那霉素抗性基因) 、Tetr(四环素抗性基因 ) 、Amp r(氨苄青霉素抗性基因 )8、载体构建中常用的报告基因（reporter gene ）概念与基本特点？列举1-2 种常用的报告基因。是指其编码产物能够被快速地测定

46、，通过它的表达来标定目的基因是否导入到受体细胞、组织、器官中的一类特殊用途的基因。特点： 1、其产物在原植物中不存在，并对宿主植物细胞无毒性；2、表达产物应有适度的稳定性以利于检测； 3、检测手段高度敏感，检测方法简单、灵敏并可以定量；4、检测过程应不具有破坏性。举例： -葡萄糖苷酸酶（GUS 基因）、绿色荧光蛋白（GFP）基因9、什么叫正义表达载体与反义表达载体？正义表达载体：是遗传转化载体中最常构建的一种载体类型，是目的基因以全长或功能单元正向的方式连接于植物启动子下游，转化植物后，在启动子的驱动下，实现外源基因的表达。反义表达载体：将目的基因按照3-5的方向反向连接到启动子后，通过在植物

47、中进行的转录过程，获得一个与原基因mRNA 完全互补的序列，进而与内源基因形成双链mRNA 结构，从而阻止内源基因的翻译过程，达到抑制基因表达的目的。第十章园艺植物遗传转化1、什么叫植物遗传转化(plant genetic transformation)？植物遗传转化是应用分子重组技术、细胞组织培养技术或种质系统转化技术，有目的地将外源基因或DNA 片段插入到受体植物基因组中，并使其在后代植株中得得以表达的过程。2、什么是植物遗传转化受体系统(receptor system) ？常用的遗传转化受体系统有哪些？植物遗传转化受体系统：是指用于转化的外植体通过组织培养途径或其他非组织培养途径，能高效

48、、 稳定地再生无性系，并能接受外源DNA 整合，对转化选择抗生素敏感的再生系统。常用的遗传转化受体系统：组织受体系统、原生质体受体系统、生殖细胞受体系统3、什么叫园艺植物遗传转化中外源DNA 直接转化法？并列举外源 DNA 直接转化法：通过物理或化学方法直接将外源目的基因导入植物基因组中物理方法：电穿孔转化法、基因枪转化法、激光微束穿孔转化法、体内注射法、超声波法等化学方法： PEG、脂质体介导转化法4、什么是基因枪轰击法（微弹轰击技术micro-projectile bombardment)、 叶盘转化法Leaf-disc method ？优缺点？基因枪轰击法：是利用火药爆炸、高压气体和高压

49、放电作为驱动力，将包裹有生物活性DNA的金属小颗粒加速，高速轰击植物组织或细胞，是外源基因实现穿壁并导入受体细胞中，然后通过细胞和组织培养技术，再生出新的植株类型的技术。.优点：（1）无宿主限制，特别适宜那些由原生质体再生植株较为困难和对农杆菌感染不敏感的单子叶植物，提高单子叶植物的转化效率。（ 2）操作简单，可控程度高，可以根据实验需要调控微弹的速度和射入浓度，命中特定层次的细胞，提高遗传转化效率（ 3）靶受体类型广泛，不受基因型限制，能转化所有具有分生潜力的植物的任何组织或细胞（ 4）可将外源基因导入线粒体、叶绿体等植物细胞的细胞器，重复性好，获得外源基因能稳定表达的转基因株系，这是目前质

50、体转化研究中最常用和最有效的DNA 导入方法。缺点：基因枪轰击法因轰击的随机性导致转化的效率极低；成本高；出现非转化体和嵌合体的比率大；基因插入往往是多拷贝随机整合到受体基因组中，可能发生多种方式的重排，也可能会因为与植物本身序列同源而相互作用，导致转录或转录后水平的基因沉默，因而遗传稳定性差；轰击过程中可能造成外源基因的断裂，使插入的基因成为无活性的片段。（非官方）叶盘转化法：多种农杆菌Ti 质粒介导的植物基因转化方法之一优点：利用天然的载体系统，成功率高，效果好；转移的外源基因常为单拷贝整合，很少发生甲基化和转基因沉默，遗传稳定，并且符合孟德尔遗传定律；费用低，方法简单，易于操作；与基因枪

51、法结合使用，效果更佳；适用寄主范围广，几乎所有的双子叶植物都可采用此法。缺点：大多数单子叶植物，尤其是禾本科作物对农杆菌不敏感，限制了它的应用范围；农杆菌侵染后的外植体再生阶段脱菌比较困难，需要长期使用抗生素，给实验带来麻烦。（此法属于载体介导遗传转化法，优缺点来自载体介导遗传转化法）5、什么是园艺植物遗传转化中载体介导遗传转化法（vector-mediatedtransformation）？基本步骤？优缺点？载体介导遗传转化法：通过将目的基因连接在植物表达载体上，随着载体DNA 的转移而将外源目的基因整合到植物基因中的方法。基本步骤：（1）含重组 Ti 质粒的工程菌培养及转化（2）选择合适的外植体（3）工程菌与外植体共培养（4）外植体脱菌及筛选培养（5）转化植株再生及鉴定优点：利用天然的载体系统，成功率高，效果好；转移的外源基因常为单拷贝整合，很少发生甲基化和转基因沉默，遗传稳定，并且符合孟德尔遗传定律；费用低，方法简单，易于操