植物生物技术

第一章

概念：

生物技术:是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其它基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需的产品或达到某种目的的科学。

植物生物技术：对植物的品质和性状进行改造的生物技术。

组织培养：在无菌和人为控制外因条件下，培养，研究植物组织器官，甚至进而从中分化，发育出整株的技术。

细胞工程：指以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养，繁殖，或人为地使某些生物学特性按照人们的意愿产生某种物质的过程。

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。

培养基：含有各种被培养生物材料生长所需要的营养成分的培养基质。

灭菌：指消除实验设备或材料上的所有微生物。

消毒：仅指消除可能造成污染或侵染的有机体。

简答题

1植物生物技术包括哪几方面？

①植物组织培养（细胞工程）②基因克隆与转基因植物生产③分子标记及辅助育种应用

2说明生物技术与农业生产的关系

①传统农业技术在农业生产中仍将发挥主导作用，不可用生物技术全面替代，如新品种选

育。

②生物技术和传统技术结合可以加速研究进程。

③生物技术可以大幅度提高农产品的附加值。

④生物技术的出现使大批农业公司被生物技术公司替代，使农业经营领域发生变革。

3生物技术涵盖的内容有哪些？

4建立植物组织培养实验室需要哪些实验室设置和主要设备？

实验室设置：（1）清洗和贮存玻璃皿器，塑料皿器和其他实验皿器。

（2）培养基的配制，灭菌和贮存（3）植物材料和无菌操作（4）可控温度，光照，湿度的条件，以对材料进行体外培养。（5）培养物生长发育过程的显微观察。

还有培养室，实验室，培养基室。

主要设备：（1）洗涤设备：洗涤架、干燥箱（2）灭菌设备：高压灭菌锅、消毒器（3）配制培养基设备：纯水器、天平、PH计、搅拌器、移液器、（4）无菌操作设备：超净工作台（5）培养设备：摇床、培养箱、培养架、空调（6）细胞学观察设备。

5培养基的营养成分有哪些？

（1）无机营养成分

大量元素（浓度>0.5mmol/L)：N、P、K、S、Ca、Mg

微量元素（浓度<0.5mmol/L) ：Fe、Cu、Zn、Mn、B、Cl

（2）有机营养成分：主要包括碳源和维生素类

（3）植物生长调节物质：生长素，细胞分裂素等

6灭菌的方法包括哪些？其基本原理是什么？

（1）高温灭菌法，原理：将待灭菌的物品放在一个密封的高压高温灭菌锅内，在1210C 高压和每平方厘米1个大气压下，一般持续15~20分钟，就可以杀死一切微生物的营养体及其孢子，适于器皿，工具，衣物和培养基灭菌。

（2）过滤灭菌法，原理：将带菌的液体或者气体通过一个孔径小于0.45u微孔滤器装置，使气，液体通过滤膜流入无孔瓶中。主要用于不能利用高温高压灭菌的培养基成分。

（3）化学灭菌法，原理：利用化学药剂进行灭菌。

7为了保证培养成功，取外植体时应注意什么问题？

8叙述植物组织培养离体操作技术流程

（1）器皿和用具的清洗（2）配制培养基（3）灭菌和消毒（4）无菌操作技术（5）培养、观察、记录

第二章

概念

体细胞无性系变异：体细胞培养过程中产生的变异。包括任何形式和培养阶段，如细胞，原生质体，愈伤组织，再生植株等。

简答题

体细胞无性系变异的特点：

（1）变异广泛：包括数量性状，质量性状，染色体数目和结构变异，DNA扩增和减少，生化特性变化等，以数量性状变异为主。

（2）变异频率高：棉花体细胞培养获得的每一个再生植株几乎都存在一定程度的变异。（3）后代稳定快：一般无性系二代就可获得稳定株系，这是优良性状选择的关键期，从而大大地缩短育种年限。

（4）潜在的隐性性状和显性性状的活化：在无性系变异后代不但出现西安性状的改变，常出现一些供体植株所没有的隐性性状的变异如雄性不育、矮杆等。

（5）起点高，效率高：选用现行最好的品种(系)，作为起始料，一但选育出就能超过现有的品种，不需要多年的试验性试验。

体细胞无性系变异产生的遗传基础是什么？（变异的来源）

（1）外植体中预存的变异（2）染色体数量变异（3）染色体结构变异（4）细胞脱分化后的异常分裂（5）基因突变（6）基因扩增和基因丢失（7）DNA甲基化变异与无性系变异（8）植物转座子活化与无性系变异（9）细胞器DNA的变化

如何筛选获得有利用价值的体细胞变异？

体细胞无性系变异在育种上应用有哪些不足？

①产生的变异多，变异类型复杂，并非所有的变异都可以稳定遗传，

离体选择只对那些在离体培养和移栽到大田环境都表现的表型变异有效，即能在后代稳定表达和遗传;

②变异方向难以控制，难以预测，负向变异多，或有一个性状表现优

良，但其它方面呈现负向，变异并非都是新的变异:

③筛选出的突变性状随着代数的增加，存在逐渐丧失抗性的趋势;同

时一些抗性突变体的筛选与丰产性之间存在一定的矛盾;

④植物细胞群体和微生物相比，除原生质体外，难以像微生物那样获得完全是单细胞的群体；在离体培养时增殖速度远低于微生物，且多次继代后特别是经过相应因子筛选，很快丧失分化能力;

⑤无性系变异选择并非对所有的作物都有效，更适应营养繁殖作物。因为:某些基因型种质再生困难；获得变异愈伤组织再生能力下降;变异体的遗传分析相对缺乏。