已更新完畢植物生物技術(shù)

1、 植物生物技術(shù) 朱華國第一章 思考題1、 生物技術(shù)的概念？答：指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理，采用先進的科學(xué)技術(shù)手段，按照預(yù)先設(shè)計改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達某種目的。2、 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)包括哪些內(nèi)容？細胞工程、基因工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程3、 談?wù)勀壳稗r(nóng)業(yè)生物技術(shù)的應(yīng)用情況？農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用包括三個方面： (一)植物組織培養(yǎng)（細胞工程）1、種苗脫毒 莖尖培養(yǎng)可以得到無病毒苗木，已成為解決病毒病危害和品種退化問題的一個重要途徑。蘭花、草莓、柑橘、土豆等； 脫毒方法： 物理脫毒方法: 熱處理 生物脫毒方法：莖尖培養(yǎng)；愈傷組織培養(yǎng)；微體嫁接離體

2、培養(yǎng)；珠心組織培養(yǎng)； 化學(xué)脫毒方法：在組織培養(yǎng)過程中加入化學(xué)物質(zhì)（三氮唑核苷等） 綜合脫毒方法：比如熱處理與莖尖培養(yǎng)結(jié)合等； 2、快速繁殖 操作過程 1. 無菌培養(yǎng)物的建立； 2. 莖芽的增殖； 3. 離體枝條的生根； 4. 植株的移栽； 4、 細胞工程育種 （1） 利用培養(yǎng)變異，篩選優(yōu)良突變體 （2） 利用遠緣雜交幼胚培養(yǎng)，獲得雜種植株，克服其雜交不親和性 （3）利用細胞融合技術(shù)，克服遠緣雜交不親和性 （4）倍性育種，縮短育種年限 4、離體種質(zhì)保存 利用組織培養(yǎng)法，低溫保存（196）或試管保存，為保存和搶救瀕臨滅絕的生物帶來希望。 5、細胞培養(yǎng)生產(chǎn)有用物質(zhì)（生物制品） 利用細胞培養(yǎng)生產(chǎn)次生物

3、質(zhì)，如藥物、色素、食品添加劑、酶、農(nóng)藥等。 （2） 基因工程方面 1、植物種子品質(zhì)改良 2、抗蟲、抗除草劑作物育種 3、 生物能源生產(chǎn) 4、轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)疫苗或治療蛋白 5、利用秸桿喂養(yǎng)動物發(fā)展養(yǎng)殖業(yè) 6、遺傳轉(zhuǎn)化與釀酒工業(yè) 7、遺傳轉(zhuǎn)化與花卉工業(yè) （三）分子標記輔助育種 4、 生物技術(shù)的發(fā)展歷程中重要事件，包括細胞工程和基因工程兩個方面的（選幾條回答）A、探索階段（1902-1929） 1902年，德國植物學(xué)家Haberlandt提出了高等植物的器官和組織可以不斷分割，直至分到單個細胞的觀點。他認為，如果每個細胞都有植物個體一樣的性質(zhì)和能力，那么可以通過植物細胞培養(yǎng)，把單個細胞培養(yǎng)成一個新個

4、體。 在此思想指導(dǎo)下，許多科學(xué)家從事組織培養(yǎng)研究. 1904年，德國植物胚胎學(xué)家Hanning 用蘿卜和辣根的胚進行離體培養(yǎng)，提早長成了小植株，首次獲得胚培養(yǎng)成功。 1922年，Knudson 對蘭花幼胚進行培養(yǎng)獲得幼苗，克服了蘭花種子發(fā)芽難的困難。 1922，Kotte和Robbins對豌豆、玉米、棉花等的莖尖、根尖進行了離體培養(yǎng)。發(fā)現(xiàn)了培養(yǎng)的分生組織只能進行有限的生長 1925年，Laibach 進行亞麻種間雜種幼胚培養(yǎng)，成功地得到了雜種植物。證明了胚培養(yǎng)在植物遠源雜交中利用的可能性 B、培養(yǎng)技術(shù)建立階段（1930-1959） 1934年，White 等用番茄根尖的組織培養(yǎng)，建立了第一個活

5、躍生長的無性繁殖系。1934年，Gautheret 培養(yǎng)山毛柳、黑楊的形成層組織，獲得愈傷組織形成。 1937年，White 和Went 等分別發(fā)現(xiàn)B族維生素和吲哚乙酸（IAA）對培養(yǎng)的離體根生長具有重要作用。 1937-1938年，Gautheret 在1934年培養(yǎng)山毛柳、黑楊成功獲得愈傷組織的基礎(chǔ)上，在培養(yǎng)柳樹的培養(yǎng)基中，加入IAA 和B族維生素等，使形成層的生長大為增加。 1937-1938年，Nobecourt 培養(yǎng)胡蘿卜根和馬鈴薯的塊莖薄壁組織，獲得愈傷組織。將愈傷組織置于瓊脂培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)，可無限發(fā)生細胞增殖，形成愈傷組織。首次從液泡化的薄壁細胞建立愈傷組織培養(yǎng)物。 40年代末

6、開始，進行從脫分化細胞組織培養(yǎng)進入探討器官再分化的研究。 脫分化：離體培養(yǎng)條件下，一個已分化的細胞回復(fù)到原始無分化狀態(tài)或分生組織細胞狀態(tài)或胚性細胞的狀態(tài)的過程就是細胞脫分化 再分化：脫分化后的分生細胞（愈傷組織）在特定的條件（離體培養(yǎng)）下，重新恢復(fù)細胞分化能力，并經(jīng)歷器官發(fā)生形成單極性的芽或根，或經(jīng)歷胚胎發(fā)生形成雙極性的胚狀體，進一步發(fā)育成完整生物體，這一過程稱為細胞再分化。 1957年Skoog和Miller提出了植物激素控制器官形成的概念，指出通過改變培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的比率，可以控制器官的分化，即生長素和細胞分裂素高促進根的分化，低促進莖和芽的分化。 1958年，Steward

7、和Reinert以胡蘿卜根的懸浮細胞誘導(dǎo)分化成完整的小植株，發(fā)現(xiàn)了體細胞胚，為細胞離體培養(yǎng)中研究形態(tài)發(fā)生機制開拓了新的領(lǐng)域。 C、應(yīng)用研究階段（1960- ） （1）、原生質(zhì)體培養(yǎng)和細胞融合。 1971年，Takebe 等從煙草原生質(zhì)體得到再生植株，首次獲得原生質(zhì)體植株再生成功。 1972年，Carlson 等通過兩個煙草物種原生質(zhì)體的融合，獲得了第一個體細胞雜種植株。 1978年，Melchers進行了馬鈴薯和番茄的融合實驗，獲得了第一個屬間雜種植株 基因工程，就是通過基因操作，將目的基因或DNA片段與合適的載體連接轉(zhuǎn)入目標生物細胞，通過復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯外源目的基因以及蛋白質(zhì)的活性表達，使轉(zhuǎn)

8、基因生物獲得新的遺傳性狀的操作。 1860至1870年奧地利學(xué)者孟德爾根據(jù)豌豆雜交實驗提出遺傳因子概念，并總結(jié)出孟德爾遺傳定律。1909年丹麥植物學(xué)家和遺傳學(xué)家約翰遜首次提出“基因”這一名詞，用以表達孟德爾的遺傳因子概念。1944年3位美國科學(xué)家分離出細菌的DNA（脫氧核糖核酸），并發(fā)現(xiàn)DNA是攜帶生命遺傳物質(zhì)的分子。1953年美國人沃森和英國人克里克通過實驗提出了DNA分子的雙螺旋模型。1969年科學(xué)家成功分離出第一個基因。1990年10月被譽為生命科學(xué)“阿波羅登月計劃”的國際人類基因組計劃啟動。1998年一批科學(xué)家在美國羅克威爾組建塞萊拉遺傳公司，與國際人類基因組計劃展開競爭。1998年1

9、2月一種小線蟲完整基因組序列的測定工作宣告完成，這是科學(xué)家第一次繪出多細胞動物的基因組圖譜。1999年9月中國獲準加入人類基因組計劃，負責(zé)測定人類基因組全部序列的1%。中國是繼美、英、日、德、法之后第6個國際人類基因組計劃參與國，也是參與這一計劃的惟一發(fā)展中國家。1999年12月1日國際人類基因組計劃聯(lián)合研究小組宣布，完整破譯出人體第22對染色體的遺傳密碼，這是人類首次成功地完成人體染色體完整基因序列的測定。2000年4月6日美國塞萊拉公司宣布破譯出一名實驗者的完整遺傳密碼，但遭到不少科學(xué)家的質(zhì)疑。2000年4月底中國科學(xué)家按照國際人類基因組計劃的部署，完成了1%人類基因組的工作框架圖。200

10、0年5月8日德、日等國科學(xué)家宣布，已基本完成了人體第21對染色體的測序工作。2000年6月26日科學(xué)家公布人類基因組工作草圖，標志著人類在解讀自身“生命之書”的路上邁出了重要一步。2000年12月14日美英等國科學(xué)家宣布繪出擬南芥基因組的完整圖譜，這是人類首次全部破譯出一種植物的基因序列。2001年2月12日中、美、日、德、法、英6國科學(xué)家和美國塞萊拉公司聯(lián)合公布人類基因組圖譜及初步分析結(jié)果。5、 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展趨勢如何？ 相信在不遠的將來，人們可以利用克隆技術(shù)將優(yōu)良的畜禽品種進行大批量的復(fù)制繁殖，人們也可以利用不同的基因片斷按照自己的愿望來組合新物種用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將不僅僅局

11、限在農(nóng)田牧場，大型的細菌發(fā)酵罐與藻類培養(yǎng)箱將把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶入工廠化的時代，主要依靠動物、植物進行生產(chǎn)的二維農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，將變成動物、植物、微生物并舉的三維農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。 工業(yè)技術(shù)的發(fā)展給人類帶來了環(huán)境污染問題，與之類似農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展也可能會給人類帶來新的困擾，目前人們對農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的擔(dān)心主要有：各種轉(zhuǎn)基因抗逆作物如抗旱作物、耐熱作物的出現(xiàn)，能否以其強大的生存競爭力而破壞整個生態(tài)系統(tǒng)；一些具有抗性基因的作物如抗蟲、抗除草劑作物能否通過天然雜交將其抗性基因轉(zhuǎn)移到其它物種中去而造成嚴重的后果，如造成大量雜草也具有抗除草劑基因等等；大量抗除蟲基因的使用與蔓延能否造成害蟲的抗性增強；大量的目的基因及其產(chǎn)物

12、對人畜是否安全；大量地將人的基因向動植物中轉(zhuǎn)移，是否會帶來人們倫理觀念的混亂，如此等等都值得人們的警惕與重視 面對農(nóng)業(yè)生物技術(shù)取得的進展及可能出現(xiàn)的各種問題，盲目樂觀或望而卻步都是錯誤的?？萍歼M步的確能夠給人類社會帶來種種麻煩，但這些問題的解決最終還要依靠科技進步，只要我們能夠?qū)Ω鞣N潛在問題進行認真地研究，并制定出相應(yīng)的解決對策，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)就一定能夠為人類造福第二章 思考題1、 植物組織培養(yǎng)室由哪些部分構(gòu)成，各有何功能？答：（1）培養(yǎng)基室（培養(yǎng)基制備、滅菌）：清洗和貯存玻璃器皿塑料器皿和其他；培養(yǎng)基的制備；滅菌和貯存 （2）接種室（接種、無菌操作等）:植物材料的無菌操作； （3）培養(yǎng)室（

13、組織、細胞的光照培養(yǎng)、暗培養(yǎng)，懸浮培養(yǎng)等）：可控溫度、光照、溫度的條件，以使對材料進行體外培養(yǎng)2、植物離體培養(yǎng)包含的哪些儀器設(shè)備？簡述高溫高壓滅菌鍋和超凈工作臺的使用步驟？滅菌鍋：1 在外層鍋內(nèi)加適量的水，將需要滅菌的物品放入內(nèi)層鍋，蓋好鍋蓋并對稱地扭緊螺旋。2 加熱使鍋內(nèi)產(chǎn)生蒸氣，當(dāng)壓力表指針達到 33.78kPa時，打開排氣閥，將冷空氣排出，此時壓力表指針下降，當(dāng)指針下降至零時，即將排氣閥關(guān)好3 繼續(xù)加熱，鍋內(nèi)蒸氣增加，壓力表指針又上升，當(dāng)鍋內(nèi)壓力增加到所需壓力時，將火力減小，按所滅菌物品的特點，使蒸氣壓力維持所需壓力一定時間，然后將滅菌器斷電或斷火，讓其自然冷后再慢慢打開排氣閥以排除余氣

14、，然后才能開蓋取物超凈工作臺：超凈工作臺使用方法（放置在清潔干凈的房間） 1、打開電源，調(diào)節(jié)風(fēng)速（中速即可），打開紫外燈殺菌20-30分鐘； 2、關(guān)閉紫外燈，打開日光燈，使用70%酒精擦拭臺面；3、點燃酒精燈，放置在中央前方處，操作時在酒精燈附近進行； 4、按照實際情況放置物品（右手邊放置鑷子、手術(shù)刀片等常用器械），不必要物品不要放入； 5、操作時，手臂和手掌用70%酒精消毒，主要不要被酒精燈點燃； 6、外焰灼燒操作器械，待冷卻后使用； 7、操作動作要輕，不要再打開的無菌物品上操作； 8、操作完后，待材料完全清理后關(guān)閉酒精燈，擦拭臺面，關(guān)閉電源；2、 幾種常用培養(yǎng)基的主要成分？哪些成分是不能通

15、過高溫高壓滅菌的？不同類型培養(yǎng)基的主要特點是什么？答：（1）主要成分：無機營養(yǎng)物、有機營養(yǎng)成分、植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)、其他（如凝固劑） 抗生素不能通過高溫高壓滅菌（2）下列物品不能高溫高壓滅菌，否則會破壞結(jié)構(gòu)而失去活性： 多糖；秋水仙素（Colchicine）；玉米素（Zeatin）；赤霉素（GA）；VB1、VB12、Vc、泛酸；抗生素（Antibiotics）；植物提取物（Plant extracts）；酶（Enzymes）（1） MS、B5培養(yǎng)基：適合愈傷組織的誘導(dǎo)和細胞培養(yǎng)（2） N6：多用于一些禾本科的花藥培（3） WPM：一些禾本植物試管苗的培養(yǎng)（4） White培養(yǎng)基：用于生根培養(yǎng)4、

16、 常用的滅菌消毒方法有哪些？外植體材料如何消毒？（1）物理滅菌：高溫高壓滅菌、干熱滅菌、射線照射滅菌、過濾滅菌 化學(xué)滅菌：熏蒸滅菌、消毒液滅菌（2）消毒前，用清水沖洗外植體表面的污染物。用濾紙吸干水分后用相應(yīng)的消毒劑進行消毒處理，消毒后，用無菌蒸餾水清洗3-5次，每次至少停留3min，停留期間搖動容器，促使消毒劑脫離外植體表面。5、 生長素和細胞分裂素在植物組織培養(yǎng)過程中的作用？答：生長素被用于誘導(dǎo)細胞的分裂和根的分化；細胞分裂素促進細胞分裂、不定芽的分化和試管苗的增值。第三章 思考題1、離體快繁的概念與特點？離體快繁指植物在離體培養(yǎng)條件下進行無性或營養(yǎng)繁殖。特點：1、繁殖速率高2、培養(yǎng)條件可

17、以人為控制，可進行周年生產(chǎn) 3、占地空間小4、管理方便，利于自動化控制2、 離體快繁的發(fā)生方式有哪些？各自的特點？1、不定芽增殖 a) 不定芽：從現(xiàn)存的芽以外的任何器官、組織上通過器官發(fā)生重新形成的芽稱之為不定芽。 b) 特點：繁殖系數(shù)高、遺傳穩(wěn)定性較好、繼代次數(shù)有限2、腋芽增殖 腋芽進行離體培養(yǎng)時可不斷生長，逐漸形成芽叢，反復(fù)切割和轉(zhuǎn)移可不斷形成新的芽叢，因此可在短時間內(nèi)獲得大量芽3、愈傷組織增殖 a) 愈傷組織增殖培養(yǎng)：即愈傷組織繼代培養(yǎng)以擴大愈傷組織量進而分化形成更多苗。 b) 特點：成功率高，繁殖

18、系數(shù)大，但遺傳穩(wěn)定性較差4、體細胞胚增殖 a) 特點：增長率高；雙極性免去生根環(huán)節(jié)3、 離體快繁的一般程序？（1） 無菌母株的制備（2） 不定芽增殖（3） 完整植株的形成（4） 再生植株的鍛煉和移植、（5） 再生植株的鑒定第四章 思考題1、植物脫毒的方法與原理？莖尖培養(yǎng)脫毒：（1）在植物體內(nèi)，病毒通過維管束系統(tǒng)移動，而分生組織中不存在維管系統(tǒng)。病毒通過胞間連絲在細胞間移動，但其速度很慢，難以侵入活躍生長的莖尖。（2）同一病毒在植株的不同部位分布不一致（3）莖尖越小對培養(yǎng)基的要求越高，成功率越低（4）越靠近生長點的部位病毒含量越低愈傷組織培養(yǎng)脫毒：反復(fù)繼代兼熱處理，經(jīng)一定時間

19、后熱處理過的愈傷組織轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基中，誘導(dǎo)器官分化 熱處理脫毒法：（1）不能殺死病毒，只能鈍化病毒 高溫下病毒有不穩(wěn)定的特性 熱空氣處理：處理時間因植物而異 微體嫁接脫毒法：莖尖培養(yǎng)與嫁接方法結(jié)合，用以獲得無病毒苗木的一種新技術(shù)，將0.1-0.2mm的接穗莖尖嫁接到由試管中培養(yǎng)出來的無菌實生砧上，繼續(xù)進行試管培養(yǎng)，愈合后成為完整植株2、 植物脫毒的一般程序？1 材料準備（1）決定植物種類極品種（2）了解該植物體內(nèi)所有的病毒種類及危害程度（3）決定脫除病毒的方法2 生長點分離和培養(yǎng)（1）從患病的植株上頂芽或腋芽（2）材料表面滅菌、決定滅菌藥劑、濃度時間（3）根據(jù)病毒在寄主內(nèi)分布位置決定切去莖尖

20、大?。?）接種成功率與莖形大小3 對無病毒植株鑒定：直接檢查法；指示植物法；生物鑒定法4 脫毒植株的應(yīng)用：研究特定病毒對寄主植株的影響3、 無病毒苗木鑒定的方法有哪些？1、 指示植物法2、抗血清鑒定法3、電子顯微鏡檢測法4、電泳檢測技術(shù)5、點免疫結(jié)合測試法五章 思考題1、植物的體細胞胚胎發(fā)生的理論基礎(chǔ)是什么？體細胞胚胎發(fā)生： 指從體細胞進行的類胚結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)。體細胞胚是一個二極結(jié)構(gòu)，不物理地附著于原組織，每一個體細胞胚稱為胚狀體，它可以同合子胚一樣發(fā)育成植株2、 什么是細胞全能性？何謂脫分化？何謂再分化？繼代培養(yǎng)？愈傷組織？細胞全能性：單個植株具有發(fā)育成為一個完整個體的能力脫分化：一個成熟細胞轉(zhuǎn)

21、變?yōu)榉稚鸂顟B(tài)的過程再分化：已經(jīng)脫分化的愈傷組織在一定條件下，再分化出胚狀體，形成完整植株的過程。繼代培養(yǎng)：愈傷組織培養(yǎng)一段時間后必須轉(zhuǎn)移到新鮮培養(yǎng)基上以保持培養(yǎng)物的繼續(xù)正常生長，更換一次培養(yǎng)基稱繼代培養(yǎng)愈傷組織：植物外植體脫分化，經(jīng)過細胞分裂形成的一團無序生長的薄壁細胞。3、 影響愈傷組織誘導(dǎo)的影響因素有哪些？1、外植體2、培養(yǎng)基3、激素4、其他因素（碳水化合物、氮源、多胺、凝固劑、光照）4、 體細胞發(fā)生和器官發(fā)生的區(qū)別？體細胞途徑（1）細胞內(nèi)出現(xiàn)相反的兩極分化，具有根端和芽端兩個分生中心（2）不定芽維管組織不相連（3）具有典型的胚形態(tài)發(fā)生過程，形成的幼苗具有子葉（4）胚狀體發(fā)育的苗、根和芽齊

22、全器官途徑：（1）單向極性單個分生中心（2）不定芽和不定根與愈傷組織的維管相連（3）無胚胎形態(tài)，分生器官直接分化為器官，不定芽的苗無子葉（4）一般先長芽后長根或先長根后長芽5、何謂懸浮培養(yǎng)？它有哪些特點和用途？懸浮培養(yǎng)一般是指把一些小塊生長旺盛的愈傷組織放入液體培養(yǎng)基中，進行振蕩培養(yǎng)，使愈傷組織塊變成良好分散性的細胞和小的細胞聚集體的一種培養(yǎng)方法。特點：愈傷組織通過懸浮培養(yǎng)能產(chǎn)生大量的比較均一的細胞，而且細胞增殖速度快。 懸浮培養(yǎng)的用途  1. 提供一個相對一致的細胞群體（供生化研究、胚胎發(fā)生研究、胚的同步化研究等）； 2. 能快速吸收外源物質(zhì)

23、，檢查藥效；  3. 研究次生代謝、酶誘導(dǎo)、基因表達、抗生素的降解的良好實驗體系；  4. 多數(shù)懸浮細胞缺乏葉綠體、色素，對酶和次生物質(zhì)的分離及純化十分有利； 5. 細胞增殖速度快，適于進行大規(guī)模培養(yǎng)；  6. 分離原生質(zhì)體的良好細胞來源，常用于原生質(zhì)體的分離；6、 體細胞胚胎發(fā)生的概念？體細胞胚胎發(fā)生一般指誘導(dǎo)體細胞形成胚，進而形成完整植株的過程7、 體細胞胚胎發(fā)生的方式有哪些？胚狀體產(chǎn)生的方式可以分為以下五種： 1. 胚狀體起源于外植體表面已分化的細胞； 2. 在外植體的已分化的組織中,由少數(shù)薄壁細胞轉(zhuǎn)變成迅速

24、分裂的細胞,形成擬分生組織的細胞團和小塊愈傷組織,由這些小塊愈傷組織形成胚狀體； 3. 在外植體切口表面形成大量愈傷組織,然后從愈傷組織的表面產(chǎn)生胚狀體； 4. 在懸浮培養(yǎng)時,游離細胞可以生長和分裂產(chǎn)生細胞團,這些細胞團長大變成胚性細胞復(fù)合體,胚性細胞復(fù)合體的表面細胞可產(chǎn)生胚狀體； 5. 在個別情況下,由單個游離細胞發(fā)育成胚狀體；8、 如何調(diào)控體細胞胚胎發(fā)生？常用的有哪些方法？體細胞胚胎發(fā)生的方式有直接和間接兩種。一種是從培養(yǎng)中的器官、組織、細胞或原生質(zhì)體直接分化成胚一種是外植體先愈傷化，然后由愈傷組織細胞分化成胚第六章 思考題1、何謂原生質(zhì)體？原生質(zhì)體培養(yǎng)有哪些用途？原生質(zhì)體指去掉細胞壁后的

25、單個生活細胞。用途：（1）用作細胞雜交服務(wù)于作物改良（2）用作遺傳轉(zhuǎn)化的對象（3）研究細胞壁的發(fā)生過程（4）篩選突變體（5）膜的結(jié)構(gòu)、運輸、激素接受位點等的研究（6）用于分離細胞器和大分子（7）種質(zhì)資源保存 2、 原生質(zhì)體分離的方法有哪些？各有什么特點？機械分離：原生質(zhì)體產(chǎn)量低，并限于使用成熟的、能進行明顯質(zhì)壁分離的組織，不能從分生組織及其他幼嫩的組織分離原生質(zhì)體。酶法分離：可在短時間獲得大量原生質(zhì)體，但是不純的酶制劑所含雜質(zhì)對原生質(zhì)體可能有不同程度的毒害作用3、 酶法分離原生質(zhì)體的過程？（1） 預(yù)處理：質(zhì)壁分離（2）葉片表面分離（3）去表皮（4）酶解分離原生質(zhì)體（5）原生質(zhì)體鈍化4、 原生質(zhì)

26、體的培養(yǎng)及再生植株過程？P196原生質(zhì)體：指用特殊方法脫去了植物細胞壁的、裸露的、 有生活力的原生質(zhì)團。沒有細胞壁，經(jīng)原生質(zhì)體培養(yǎng)的植株再生一般經(jīng)過細胞壁再生，細胞分裂成細胞團、愈傷組織（或胚狀體）、植株再生這幾個過程。細胞壁再生：原生質(zhì)體在合適條件下短時間內(nèi)開始膨脹，葉綠體重排，并開始合成新的細胞壁，進而由球形變成橢圓形。細胞分裂：不同的植物細胞分裂時間不同。為了細胞能持續(xù)分裂，應(yīng)注意及時添加新鮮培養(yǎng)液。愈傷組織：細胞不斷分裂形成細胞團，并進一步形成愈傷組織。一些植物由細胞系形成胚狀體。愈傷組織誘導(dǎo)：在合適的培養(yǎng)基，通過調(diào)節(jié)生長素和細胞分裂素的比例。植株再生，誘發(fā)芽和根的生成。 誘導(dǎo)胚狀體：

27、在原生質(zhì)體培養(yǎng)時直接誘發(fā)胚狀體的生長，從而發(fā)育成完整植株。但具有活細胞的一切特征。5、 何謂體細胞雜交？有哪些應(yīng)用？體細胞雜交指不同植物培養(yǎng)細胞的原生質(zhì)體融合。應(yīng)用：獲得體細胞雜種和細胞質(zhì)雜種，轉(zhuǎn)移細胞質(zhì)雄性不育性狀（CMS）；轉(zhuǎn)移抗低溫性狀；創(chuàng)造屬間、科間雜種（如玉米、小麥融合，C4向C3轉(zhuǎn)移）；轉(zhuǎn)移抗病性研究雙受精過程 6、 原生質(zhì)體融合過程包括哪三過程？原生質(zhì)體的融合、雜種細胞的選擇及植株再生、體細胞雜種植株的鑒定和優(yōu)良農(nóng)藝性狀的遺傳穩(wěn)定性培育7、 原生質(zhì)體融合的方法有哪些？物理的，化學(xué)的？（1） 自發(fā)融合：小孢子來源的原生質(zhì)體融合（2） 誘發(fā)融合：NaNO3處理（化學(xué)）、高PH-高濃度

28、高鈣處理（化學(xué)）、PEG處理（化學(xué)）、電融合（物理）8、 原生質(zhì)體融合的方式有哪些？對稱融合、非對稱融合、配子體細胞融合、亞原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體融合9、體細胞雜種如何鑒定？方法：形態(tài)學(xué)、細胞學(xué)、遺傳標記、染色體原位雜交技術(shù)如，雜種染色體數(shù)目、核型和染色體帶型觀測分析；同工酶酶譜分析第七章 思考題1、何謂單倍體？產(chǎn)生單倍體的途徑和單倍體的應(yīng)用價值？單倍體：只含一組染色體的細胞或生物體。絕大部分動、植物的配子為單倍體，配子未經(jīng)結(jié)合而直接發(fā)育起來的生物也是單倍體。誘發(fā)植株產(chǎn)生單倍體的方法：（1）種間和屬間雜交（2）物理照射和化學(xué)誘變（3）雙生苗篩選（4）花藥和花粉培養(yǎng)應(yīng)用價值：1 作物育種（1）縮短

29、育種周期（2）提高了目標基因的選擇效率（3）誘變育種中的應(yīng)用2 物種進化研究3 遺傳分析4 構(gòu)建連鎖圖譜5 用于遺傳轉(zhuǎn)化2、 花藥培養(yǎng)的概念及花藥培養(yǎng)獲得再生植株兩種方式？花藥培養(yǎng)的概念是將花藥作為外植體，接種在合成培養(yǎng)基上，改變花粉的發(fā)育途徑，使其不能形成配子，而像體細胞一樣進行分裂、分化，最終發(fā)育成植株的技術(shù)。胚狀體發(fā)生途徑、愈傷組織發(fā)生途徑3、 花藥培養(yǎng)的操作步驟及影響因素？（1） 確定取樣時期（2）預(yù)處理（3）花藥表面消毒和接種培養(yǎng)4、 單倍體加倍如何進行及倍性鑒定的方法？加倍方法：1、自然加倍2、秋水仙素誘導(dǎo)3、氟樂靈 倍性鑒定的方法（1）染色體直接計數(shù)法（2）間接鑒定：流式細胞儀鑒

30、定；細胞形態(tài)學(xué)鑒定5、 花粉培養(yǎng)和花藥培養(yǎng)的區(qū)別？花藥培養(yǎng)屬于器官培養(yǎng)，花粉培養(yǎng)屬于細胞培養(yǎng)；從花藥培養(yǎng)來源的植株中，由于藥壁組織細胞分裂分化，可能出現(xiàn)與母株基因型一致的二倍體植株，而不是單倍體植株加倍而來的植株。在某些特殊情況下，花藥培養(yǎng)中沒有小孢子來源的植株產(chǎn)生。而花粉培養(yǎng)只能誘導(dǎo)產(chǎn)生單倍體或雙倍體植株。6、 花粉培養(yǎng)的過程？什么叫做花粉的二型性？花粉的二型性：在花粉培養(yǎng)時，由于對培養(yǎng)條件反應(yīng)不同，花粉在形態(tài)上形成兩類，一類是具胚性的，花粉小，染色淺；另一類花粉大，染色深，這種現(xiàn)象稱為花粉的二型性 7、 花粉分離和培養(yǎng)的方法有哪些？花粉分離法：自然釋放法、 擠壓法 、機械游離法 培養(yǎng)方法：

31、液體淺層培養(yǎng)、平板培養(yǎng)法 、看護培養(yǎng)法、微室懸滴培養(yǎng)法、條件培養(yǎng)法 8、 單倍體育種的技術(shù)路線？代表：花藥離體培養(yǎng)：首先的基本原理是細胞具有全能型，運用了植物組織培養(yǎng)的技術(shù)。 單倍體育種：取植物的配子（花粉）培養(yǎng)，這里單倍體指的是細胞內(nèi)的染色體數(shù)為體細胞的一半。單倍體育種的過程中需要用到秋水仙素處理正在發(fā)育的幼苗，對DNA進行加倍，使其成為純合植株。 秋水仙素處理：秋水仙素具有抑制紡錘體形成的作用，使產(chǎn)生的細胞DNA含量加倍。在運用秋水仙素時，一般使用其處理正在萌發(fā)的種子或幼苗第八章 思考題1、簡述轉(zhuǎn)基因過程。(1）提取目的基因 從生物有機體復(fù)雜的基因組中,分離出帶有目的基因的DNA片段，或者

32、人工合成目的基因，或從基因文庫中提取相應(yīng)的基因片段和PCR技術(shù)進行目的基因的增殖。(2)將目的基因與運載體結(jié)合 在細胞外, 將帶有目的基因的DNA片段通過剪切、粘合連接到能夠自我復(fù)制并具有多個選擇性標記的運輸載體分子（通常有質(zhì)粒、T4噬菌體、動植物病毒等）上， 形成重組DNA分子。(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞 將重組DNA分子注入到受體細胞(亦稱宿主細胞或寄主細胞) 。將帶有重組體的細胞擴增，獲得大量的細胞繁殖體。(4)目的基因的篩選 從大量的細胞繁殖群體中，通過相應(yīng)的試劑篩選出具有重組DNA分子的重組細胞。(5)目的基因的表達 將得到的重組細胞，進行大量的增殖，得到相應(yīng)表達的功能蛋白，表現(xiàn)出

33、預(yù)想的特性，達到人們的要求。2、基因、基因工程和質(zhì)粒的概念。基因：編碼蛋白質(zhì)或RNA等具有特定功能產(chǎn)物的遺傳信息的基本單位，是染色體或基因組的一段DNA序列(對以RNA作為遺傳信息載體的RNA病毒而言則是RNA序列)?；蚬こ蹋℅enetic engineering），是指利用基因工程技術(shù)的方法改造和修飾生物體，使其產(chǎn)生新的性狀或產(chǎn)品，從而達到改良生物體，為人類生產(chǎn)服務(wù)的一種遺傳學(xué)手段。質(zhì)粒：細菌染色體外存在的一種能夠自我復(fù)制的雙鏈閉合環(huán)狀DNA分子，其大小從1kb到200kb不等，可以自我復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，在子代中保持恒定的拷貝數(shù)。3、 PCR的原理，一般反應(yīng)體系構(gòu)成及反應(yīng)條件？原理：PCR技術(shù)的

34、基本原理類似于DNA的天然復(fù)制過程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR由變性-退火-延伸三個基本反應(yīng)步驟構(gòu)成：模板DNA的變性：模板DNA經(jīng)加熱至93左右一定時間后，使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結(jié)合，為下輪反應(yīng)作準備；模板DNA與引物的退火(復(fù)性)：模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55左右，引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結(jié)合；引物的延伸：DNA模板-引物結(jié)合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP為反應(yīng)原料，靶序列為模板，按堿基配對與半保留復(fù)制原理，合成一條新的與模板DNA鏈互補的半保留復(fù)制鏈重復(fù)循環(huán)變性-退火-延

35、伸三過程，就可獲得更多的“半保留復(fù)制鏈”，而且這種新鏈又可成為下次循環(huán)的模板PCR反應(yīng)體系： （1）DNA模板；（2）引物（引物長度15-30bp、GC含量40-60%）；專門軟件設(shè)計：Primer premier 5.0（3）反應(yīng)緩沖液（Tris-Cl, KCl, MgCl2）；（4）dNTPs（20-200）；（5）Taq DNA聚合酶； PCR反應(yīng)過程（模擬DNA半保留復(fù)制過程）：變性（94 ） 復(fù)性（50-70 ） 延伸（72）4、 基因分離的方法有哪些？（1） 、圖位克隆法Map-based cloning（未知序列的基因克?。?（2）、mRNA 差異顯示法(未知序列基因克?。?（3

36、）、基因組扣除雜交法(未知序列基因克?。?原理：首先，把兩個群體分離的mRNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA；我們把含有特異基因表達的群體的cDNA做 “tester”，參照群體的cDNAs為 driver；然后在driver過量的情況下將兩者進行雜交，除去雜交的序列；結(jié)果，那些未雜交的cDNAs即是tester中特異表達的mRNA. （4）、轉(zhuǎn)座子、T-DNA標簽法 原理：利用同源或異源轉(zhuǎn)座子、T-DNA隨機插入基因組中引起基因失活，產(chǎn)生出易識別的突變表型的特點，鑒定未知基因。然后，通過分離轉(zhuǎn)座子兩側(cè)的宿主基因組的DNA序列，從文庫中分離目的基因 （5）、同源序列法（6）、酵母雙雜交系統(tǒng)5、 植物轉(zhuǎn)基因載

37、體應(yīng)具備怎樣的特點？常用的植物轉(zhuǎn)基因載體包括哪兩類？各有何特點？（1）作為植物基因轉(zhuǎn)化的載體，必須具有兩種功能： 一是它能作為媒介將外源基因?qū)氲街参锛毎腥?，并且整合到宿主細胞的基因組DNA上；二是它能提供被寄主細胞的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)所識別的DNA序列，即啟動子和復(fù)制子起始位點，以保證轉(zhuǎn)化的外源基因能在植物細胞中進行復(fù)制和表達。 （2）1、 病毒載體 以植物病毒作為植物基因工程的克隆載體有以下優(yōu)點： 第一，植物病毒載體能把外源基因直接導(dǎo)入植物細胞，并且系統(tǒng)地分布到整個植株，而無需經(jīng)過從原生質(zhì)體再生植株的過程，簡化了植物基因工程中外源基因的傳遞過程。 第二，由于病毒具有較高的自我復(fù)制能力，在轉(zhuǎn)化

38、植物中可以得到高拷貝的外源基因，有利于外源基因的表達和功能的實現(xiàn)。 第三，植物病毒載體感染植物后，載體的DNA一般不整合到植物細胞核DNA上，不影響植物基因組的其它功能基因的表達。 缺陷：第一，病毒載體不能把攜帶的外源基因整合到寄主染色體上，不能按孟德爾規(guī)律傳遞給后代；第二，病毒載體仍然存在致病的可能性，可能會誘發(fā)植物產(chǎn)生病害；第三，由于病毒載體本身的不穩(wěn)定性，病毒載體中的外源基因很容易丟失。 2 質(zhì)粒載體 6、 Ti質(zhì)粒的致瘤基因主要包括兩類基因是？ T-DNA的概念TMS基因：質(zhì)粒上面T區(qū)的一個致瘤基因TMR基因：仍然是質(zhì)粒T區(qū)致瘤基因T-DNA：農(nóng)桿菌Ti(tumor inducing)

39、或Ri(root inducing)質(zhì)粒中的一段DNA序列,可以從農(nóng)桿菌中轉(zhuǎn)移并穩(wěn)定整合到植物核基因組中,植物分子生物學(xué)中廣泛應(yīng)用的遺傳轉(zhuǎn)化載體7、 影響農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化的因素包括哪些方面？(1) 農(nóng)桿菌菌株(2) 農(nóng)桿菌菌株的生長時期(3) 基因活化的誘導(dǎo)物(4) 外植體的類型和生理狀態(tài)（5） 外植體的預(yù)培養(yǎng) 8、常用的選擇標記有哪些？舉例說明3個以上。NPT II、GUS （-葡萄糖苷酶基因）、bar、GFP等9、 轉(zhuǎn)基因技術(shù)有哪些？就某一種方法簡要說明操作過程。（1） 、整株感染（2）、葉盤法（3）、基因槍介導(dǎo)法 ：在微粒子表面衣裹DNA，然后用粒子加速器將粒子加速，高速粒子可以穿入

40、各種組織或組織，從而完成DNA的輸送。（4）電激法（5）、PEG轉(zhuǎn)化法 (6) 超聲波轉(zhuǎn)化法(7) 花粉管通道法: 原理是授粉后使外源DNA能沿花粉管滲入，經(jīng)過珠心通道進入胚囊，轉(zhuǎn)化尚不具備正常細胞壁的卵、合子或早期胚胎細胞。(8) 浸泡法 10、分子檢測轉(zhuǎn)基因植株的方法有哪些？一、外源基因整合的分子檢測 1、PCR檢測2、Southern雜交檢測3、PCR-Southern雜交檢測 二、外源基因表達的檢測 1、GUS基因檢測2、Northern 雜交3、RT-PCR 4、Western雜交11、請你談?wù)剬D(zhuǎn)基因安全性的看法？P362（答案還是略了吧）12. 真核生物的mRNA加工過程是如何的

41、？信使RNA加工過程包括：1. 5端加帽子：在轉(zhuǎn)錄的早期或轉(zhuǎn)錄終止前已經(jīng)形成。首先從5端脫去一個磷酸，再與GTP生成5，5三磷酸相連的鍵，最后以S-腺苷甲硫氨酸進行甲基化，形成帽子結(jié)構(gòu)。帽子結(jié)構(gòu)有多種，起識別和穩(wěn)定作用。2. 3端加尾：在核內(nèi)完成。先由RNA酶III在3端切斷，再由多聚腺苷酸聚合酶加尾。尾與通過核膜有關(guān)，還可防止核酸外切酶降解。3. 內(nèi)部甲基化：主要是6-甲基腺嘌呤，在hnRNA中已經(jīng)存在?？赡軐η绑w的加工起識別作用13. 根據(jù)拷貝數(shù)的多少，可將質(zhì)粒分為嚴緊型和松弛型，基因工程載體屬于哪一種？質(zhì)粒的復(fù)制分松弛型和嚴謹型兩種。松弛型質(zhì)粒是指質(zhì)粒的復(fù)制跟細菌染色體的復(fù)制不同步，一般

42、在一個菌體內(nèi)能復(fù)制10-200拷貝；嚴緊型質(zhì)粒是指質(zhì)粒復(fù)制跟細菌染色體同步，一般含有1-10拷貝 基因工程載體屬于嚴緊型14. 用pBR322作克隆載體的篩選方式是？用pUC18/19作克隆載體的篩選方式是？ 利用氨芐青霉素和四環(huán)素雙抗菌素選擇；氨芐青霉素抗性15. 質(zhì)粒DNA具有三種不同的構(gòu)型電泳時的表現(xiàn)？ 最前的是超螺旋DNA，然后依次是線性DNA和開環(huán)DNA第九章 思考題1、 遺傳標記和分子標記的概念。分子標記指能反映生物個體或群間基因組中某種差異的特異性DNA片段。遺傳標記指可追蹤染色體、染色體某一節(jié)段、某個基因座在家系中傳遞的任何一種遺傳特性。2、 分子標記的分類和工作原理？ (一)RFLP標記(特點) 原理：限制酶切Southren雜交（1） RFLP標記的檢測不受環(huán)境條件和發(fā)育階段的影響。 （2）RFLP標記在等位基因之間是共顯性的，因此在配制雜交組合時不受雜交方式的影響。 （3）在非等位的RFLP標記之間不存在上位效應(yīng)，因而互不干擾 （4）RFLP標記起源于基因組DNA的自身變異，在數(shù)量上幾