植物组培简答题

1、从外植体到小植株有哪些培养途径离体器官的分化有三种比较典型的分化途径：一是由分生组织直接分生芽；二是由分生组织形成愈伤组织，经过分化实现细胞的全能性；三是游离细胞或原生质体形成胚状体(embryoid)，由胚状体直接重建完整植株，或制成人工种子后再重建植株。

愈伤组织再分化时，可经过两条途径，一是由愈伤组织的部分细胞先分化产生芽（或根），再在另一种培养基上产生根（或芽），形成一个完整的植株，因为芽和根都是植物体的器官，所以这一过程叫器官发生途径。

二是在愈伤组织中产生出一些与种子中的胚相似的结构，即同时形成一个有苗端和根端的两极性结构，然后再在另一种培养基上同时发展成带根苗，由于这一过程与种子中胚的形成和种子萌发时形成幼苗的过程相似，所以叫做胚状体发生或无性胚胎发生。

2、试述目前植物组织培养的应用。

（1）植物离体快繁（无性系快速繁殖）（2）无病毒苗木培育（3）培育新品种或创制新物种（4）次生代谢物生产（5）植物种质资源的离体保存(6) 人工种子3、简述植物组织培养无菌操作技术的一般过程。

（（1）无菌操作室消毒（无菌操作室除定期熏蒸灭菌外，还要经常通过紫外灯灭菌。

）（2）无菌操作步骤A.在实验之前30min将超净工作台的紫外灯打开，进行灭菌。

工作人员要避免紫外线照射。

做实验时将紫外灯关闭。

B.用酒精喷壶或酒精棉将超净工作台消毒（酒精浓度为70％）。

C.实验操作前，工作人员的手和小臂用70％酒精消毒。

D.使用的镊子、解剖刀等用90％酒精浸泡，之后放在酒精灯上火烧灭菌，再放在灭菌支架上冷却后使用。

E.在植入或移植材料的前后，培养瓶的瓶口须在酒精灯火焰上烧烤灭菌。

4、常用培养基分为哪几类各类的主要特点是什么培养基是1962年Murashige和Skoog为培养烟草材料而设计的。

特点是无机盐的浓度高，有加速愈伤组织生长的作用，能满足植物组织对矿质营养的要求。

铵盐和硝酸盐含量高，比例也比较适合，也不需要添加更多的有机附加物，这是目前应用最广泛的一种培养基。

但它不适合生长缓慢、对无机盐浓度要求较低的植物，尤其不适合过高易发生毒害的植物。

与MS培养基较为接近的还有LS 培养基(Linsmaier和Skoog，1965)及ER培养基(Eriksson，1965)。

2.与MS培养基相比，于1943年设计，1963年作了改良的White培养基则是一个无机盐浓度较低的培养基。

它的使用也很广泛，同时它还非常适合于生根培养和胚胎培养。

培养基是1968年由Gamborg等设计的。

它的主要特点是含有较低的铵盐，该营养成分可能对不少培养物的生长有抑制作用，对有些植物如双子叶植物（如豆科植物）特别是木本植物，却更适合生长。

培养基是1974年由我国的朱至清等为水稻等禾谷类作物花药培养而设计的，其KN03和(NH4)2S04含量高且不含钼。

目前在国内已广泛应用于小麦、水稻及其他植物的花粉和花药培养和组织培养。

5、试述培养基选择的方法。

培养基的选择是植物组织培养中较为关键的环节。

选择合适的培养基是植物组织培养成功的基础。

选择合适的培养基主要从以下两个方面考虑：一是基本培养基；二是各种激素的浓度及相对比例。

可根据实验目的和实验材料确定一种合适的基本培养基。

&组织培养中对培养物影响最大的是外源激素，在基本培养基确定之后，实验中要大量进行的工作是用不同种类的激素进行浓度和各种激素间相互比例的配合试验。

可用“广谱实验法”确定各种激素的有无及浓度。

6、简述植物细胞全能性、细胞分化、脱分化与再分化的概念。

植物细胞全能性（totipotency）是植物组织培养的理论基础。

它是指一个生活的植物细胞，只要有完整的膜系统和细胞核，它就会有一整套发育成一个完整植株的全部遗传信息，在适当的条件下，这些信息可以表达，再生成一个完整植株。

细胞分化(differentiation)是指生物在个体发育过程中细胞由一般变为特殊的现象，即普通形态结构的细胞，向着不同形态结构的方向发展，从而在机能上也各不相同。

脱分化：由失去分裂能力的细胞回复到分生性状态并进行分裂，形成形成一种高度液泡化的呈无定形态的薄壁细胞即愈伤组织的现象（或过程）称为“脱分化”(dedifferentiation)。

再分化：由无分化的愈伤组织的细胞再转变成为具有一定结构，执行一定生理功能的细胞团和组织，进而构成一个完整的植物体或植物器官的现象（或过程），叫做“再分化”(redifferentiation)。

2、再分化有哪几种方式它们的特点是什么（1）细胞水平的再分化（2）组织水平的再分化(3) 器官水平的再分化(4) 植株再生根和茎(包括其变态器官)或芽器官的发生可使植株重建。

在离体培养中通过根、芽发生而形成再生植株的方式大致有三种：①芽产生后，芽的基部长根形成小植株；②先形成根，根上再出芽；③愈伤组织的不同部位分别形成芽和根，然后形成维管组织把两者结合起来形成一个植株。

再分化有两种途径，一种是器官发生 (organogenesis)途径，一种是胚胎发生(embryogenesis) 途径。

前者具体包括：①先形成芽，后在芽基部长根；②先形成根，再从根基部形成芽；③在愈伤组织不同部位分别形成芽和根，然后根、芽的维管束接通形成完整植株；④仅形成芽或根（如茶树的花粉愈伤组织诱导器官分化时，往往只形成根，而芽的发生则十分困难）。

在大多数情况下，再分化过程是在愈伤组织细胞中发生的，但在有些情况下，再分化可以直接发生于脱分化的细胞中，无须经历愈伤组织阶段。

…7、愈伤组织形成的条件是什么其形成过程分为哪几个阶段形成条件：在一个完整的植物中，每个分化细胞都是某个器官和组织中的一个成员，它只能在与其周围成员相互协调和彼此制约当中，恰如其分地发挥整个植株所赋予它的一定的功能，而不具备施展其全能性的外部条件。

然而，这些细胞若是一旦脱离了母体植株，摆脱了原来所受到的遗传上的控制和生理上的制约，在一定的培养条件下，就会发生一种回复变化，从而失去分化状态，变为分生细胞，实现脱分化过程。

然后，这些脱分化细胞经过连续的有丝分裂，形成愈伤组织。

形成过程分为3个阶段1诱导期2分裂期3分化期（形成期）。

8、试述优良愈伤组织应用具备的特点及获得优良愈伤组织的方法。

优良愈伤组织应用具备的特点：（1）高度的胚性或再分化能力，以便从这些愈伤组织得到再生植株。

（2）容易散碎，以便用这些愈伤组织建立优良的悬浮系，并且在需要时能从中分离出全能性原生质体。

（3）旺盛的自我增殖能力，以便用这些愈伤组织建立大规模的愈伤组织无性系。

（4）经过长期继代保存而不丧失胚性，以便有可能对它们进行各种遗传操作。

优良愈伤组织获得的方法：（1）选择适当的基因型和适当的外植体。

（2）选择正确的培养基，特别是正确的植物激素的种类和浓度，以及在需要配合使用生长素和细胞分裂素时，二者之间正确的配比。

（3）采用某些特殊的理化因素改变愈伤组织诱导培养基和培养条件。

`9、植物体细胞胚胎发生的概念是什么有哪些途径（1）体细胞胚胎发生的概念正常情况下，植物胚胎发生(embryogenesis)是指受精后的一系列连续过程，即从合子(受精卵)到成熟胚的发生、发育的有规律变化，这种情况下形成的胚称为合子胚。

在离体培养条件下，植物离体培养的细胞、组织、器官也可以产生类似胚的结构，其形成也经历一个类似胚胎的发生和发育过程，这种类似胚的结构称为胚状体。

成熟的胚状体可以像合子胚一样长出根、芽，萌发再生植株。

由单细胞或一群细胞被诱导不断再生非合子胚，并萌发形成完整植株的发育过程称为体细胞胚胎发生。

植物体细胞胚胎发生具有普遍性。

（2）体细胞胚胎发生的途径由外植体诱导体细胞胚胎发生的途径有两种，即直接途径和间接途径。

直接途径是指从培养中的器官、组织、细胞或原生质体某些部位的胚性细胞直接诱导分化出体细胞胚胎，中间不经过愈伤组织阶段，这种“胚性细胞”是在胚胎发生之前就已“决定”了的。

间接途径是指外植体先脱分化形成愈伤组织，再从愈伤组织的某些细胞，即重新“决定”为胚性细胞的细胞分化出体细胞胚胎。

10、简述制造单胚人工种子的方法和工业化生产人工种子的步骤。

人工种子由包裹在防护层中的体细胞组成，在制造单胚人工种子的时候，主要采用诸如藻酸钠一类的水凝胶作为体细胞胚的包被物质。

藻酸钠(2％～％，W／V)在室温下为液体，很适用于制造人工种子。

当体细胞胚与藻酸钠混合以后，再滴人到硝酸钙或氯化钙溶液(100 mmol／L)中，30 min内表面即可完全络合，形成一层持久的种皮。

此外，在种皮基质中还可加入一些对体细胞胚有益的物质，如能促进生长的微生物、营养物质、生长调节物质、杀虫剂以及用于旱地播种的亲水性化合物等作为人工胚乳。

\11、简要说明分离单细胞的方法。

（1）由完整的植物器官分离单细胞分离单细胞的最佳材料是叶组织，因为叶片中的细胞近似于一个同质细胞群体，很适合用于特定和调控的大规模细胞培养。

用机械法或酶解法可以从这种完整植物体器官(如叶组织)分离出单细胞。

A机械法现在广泛用于分离叶肉细胞的方法是先把叶片轻轻研碎，然后再通过过滤和离心把细胞净化。

和酶解法相比，用机械法分离细胞至少有两个明显的优点：①细胞不受酶的伤害；②不会发生质壁分离。

'B酶解法利用果胶酶(pectase)处理植物叶片，使细胞间的中胶层发生降解，分离出具有代谢活性的细胞。

但是用于分离细胞的果胶酶不仅能降解中胶层，而且还能软化细胞壁。

因此，用酶解法分离细胞时，必须对酶溶液给予渗透压保护，防止细胞的胀裂。

酶解法分离细胞能得到较均匀一致的海绵组织细胞或栅栏组织细胞。

（2）由培养组织中分离单细胞用于基础研究和应用研究的单细胞系统，在传统上常常是由离体培养的组织分离得到的，因为这个途径不但方便，而且广泛适用。

只要把由经过表面消毒的器官上刚刚切取下来的一小块组织，置于含有适当比例的生长素和细胞分裂素的培养基上，即可建立起组织培养物，一般是愈伤组织。

经过多次继代培养的愈伤组织可用来建立高度分散的细胞悬浮液，从而分离得到单细胞。

12、什么是细胞悬浮培养简述分批培养和连续培养的特点。

悬浮培养(suspension culture)是指将游离的植物细胞按一定的细胞密度，悬浮在液体培养基中进行培养的方法。

悬浮细胞培养的主要优点是：能大量提供比较均匀一致的细胞，也就是同步分离的细胞；细胞增殖的速度比愈伤组织快；适宜大规模培养，成为细胞工程中独特的产业。

分批培养(batch culture)是指把细胞分散在一定容积的培养基中进行培养，当培养物增殖到一定量时，转接继代，建立起单细胞培养物。

在培养过程中除了气体和挥发性代谢产物可以同外界环境交换外，一切都是密闭的。

在分批培养中，由于细胞生长和代谢的方式以及培养基成分不断改变，没有一个稳定的生长期，相对于细胞的数目，代谢产物和酶的浓度也不能保持恒定，所以分批培养对于研究细胞的生长代谢并不是一种理想的培养方式。