隔离的脱毒苗母本园
第十一章 花药和花粉培养 一、名词解释
1、花药和花药培养:植物花药培养是指在离体条件下,对植物花药组织进行培养,通过诱导花药中小孢子的雄核发育,产生植物单倍体,进而通过染色体加倍产生加倍单倍体的技术。 2、花粉和花粉培养:处于一定发育阶段的花粉从花药中分离出来,再加以离体培养成为植株的过程。有时花粉培养也称为小孢子培养
3、雄核发育:在离体条件下由花粉产生单倍体胚和植株的过程。
4、花粉的二型性:在天然花粉群体中,除正常花粉外,还存在一部分发育迟缓、体积小、染色浅的异常花粉的现象叫花粉的二型性。这些异常花粉具有雄核发育的潜力(胚胎发生能力),叫E花粉。 5、E花粉 6、预处理 7、预培养 二、判断题
1、花药和花粉培养属于同一组织培养范畴。( X )组织、细胞 2、花药培养的再生植株均为单倍体。(X )双子叶
3、首先进行花药培养的科学家是Guha和 Maheshwari。(x ) 4、对花药进行预处理的主要目的是为了提高诱导率。(√ ) 5、培养基中铵离子含量过高对花药培养不利。(√ )
6、外源激素不仅影响花粉发育类型,而且会影响体细胞二倍体组织的脱分化和增值。(√ ) 7、花药培养一步成苗的基本培养基和多步成苗基本相同。(√ ) 8、花药和花粉培养中,雄核发育具有阶段性。(√ ) 9、白化苗是禾本科植物花药培养中常见现象。(√ ) 10、花粉植株的白化现象是不可逆转的。(√ )
三、问答题
1、什么是花药和花药培养?什么是花粉和花粉培养? 2、为什么要进行花药和花粉培养? 3、怎样进行花药和花粉培养?
外植体选择 外植体(花蕾)预处理 外植体消毒 剥取花药 接种 诱导培养 分化培养 染色体加倍 植株倍性鉴定 4、影响花药和花粉培养的因素? 1).外植体的选择: ●供试材料的遗传背景
◆不同种品种花药培养能力不同: ◆花药培养能力是可以遗传的
●供试材料的生理状态:供体植株的年龄和所处的生长环境条件均影响花药培养 2.花粉发育时期 3.花药的预处理:
●花药培养前给予一定的低温处理是十分必要的。
●预处理的方法包括冷处理、热处理、化学物质(乙烯利)、渗透处理等 4.培养基:(1)花药培养常用的基本培养基:MS ; Nitsch;N6;B5。 (2)无机盐成分 无机盐浓度、铵态氮和硝态氮的浓度和比值 (3)蔗糖浓度: (4)、激素对花药培养有重要影响:高浓度的2,4-D主要诱导花药形成愈伤组织,而不能形成胚状
体,从而增加了二倍体细胞发育的机会。
(5)有机附加物:水解酪蛋白,水解乳蛋白等 (6)活性炭,加0.5-1%有利 5、培养方法 6、接种密度
4、培养条件对花药培养有一定的影响 温度:不同植物对温度的要求不同,如: 光照:先弱后强
5、花药培养中存在的问题、原因和解决方法 1)提高愈伤组织诱导率和植株再生率 (2)白化苗
禾谷类植物经常会出现白化苗,影响白化苗形成的因素有:
① 供体植物基因型② 花粉发育时期 ③ 培养基成分④ 培养温度 6、花药培养的现状和展望 7、一步成苗有哪些优点?
8、影响白化苗形成的因素都有哪些? 9、简述白化苗的形成机理。
10、与常规育种比较,花粉单倍体育种有哪些优点? 11、与花药培养比较,花粉培养有何优点? 12、分离花粉有哪些方法? (1)机械分离
花药 少量培养基或等渗的蔗糖溶液中 平头玻璃棒轻压 过筛 离心(500-1000rpm,1-5min) 洗涤 悬浮 活力和密度测定(适合于双子叶植物) (2)花粉漂浮培养自然释放 (3)磁拌法
花药+少量玻璃珠 放入盛液体培养基的三角瓶中 用磁力搅拌器搅拌 其余步骤同上
第十二章 体细胞杂交 一、名词解释
1、体细胞杂交:两种不同基因型个体或不同种、属、科生物细胞的原生质体分别分离出来,再用一定的技术融合成一个新的杂种细胞,乃至发育成杂种植株的过程。 微细胞杂交
3.自体融合:发生在亲本原生质体自身,结果是获得―同核体‖。 4、异体融合:由不同种的双亲原生质体融合而得到―异核体 5、对称融合:是指两个完整的细胞原生质体融合
6、非对称融合:利用物理或化学的方法使亲本的核或细胞质失活后再进行融合 7、胞质杂种 8、核质杂种 9、亚原生质体
10、互补选择法: 两个具有不同遗传或生理特性的亲本,在形成杂种细胞时能产生互补作用,根据这一特性进行杂种细胞选择的方法
11、机械选择法:利用原生质体的某些可见标志,如形态色泽上的差异将融合的细胞从混合群体中选择出来的方法。
12、组织培养筛选法:根据不同植物细胞对培养基成分和培养条件的要求与反应的不同来选择杂种细胞的方法
二、判断题
1、原生质体融合首先是细胞质融合,最后是细胞核融合。(x )细胞质不融合 2、罗丹明是一种亲脂染料,能够抑制线粒体的氧化磷酸化过程而使细胞质失活。(√ ) 3、亚原生质体可以通过密度梯度离心的方法制备。(√ )
4、细胞松弛素B能引起植物原生质体排核,因此可以获得胞质体。(√ ) 5、不同来源的原生质体融合需要诱导才能实现。(√ ) 6、原生质体培养是体细胞杂交的基础。(√ ) 7、体细胞杂交能克服远缘杂交障碍。(√ ) 三、问答题
1、简述影响原生质体融合的因素 1)、原生质体的质量2)、融合方法3、融合参数4.融合体的类型
影响PEG融合率的因素主要有:PEG的相对分子质量、纯度、浓度、处理时间、原生质体的生理状况和密度等。
影响电融合的因素主要有:原生质体的密度,融合液的成分,电极的材料和间距,交变电场强度,直流脉冲的强度、宽幅及次数等。
2、何谓亚原生质体?用于原生质体融合的亚原生质体都有哪些? 3、何谓胞质杂种和核质杂种?它们是怎样形成的?
4、以激素自养型互补、营养缺陷型互补和抗性互补为例,说明利用互补选择体细胞杂种的原理和方法。
5、简述非对称融合体细胞杂种的遗传特点。 6、简述体细胞杂种cpDNA的遗传特点。 7、简述体细胞杂种mtDNA的遗传特点。
8、试论原生质体融合在外源基因转移上的作用和潜力。 9、细胞杂种的选择方法有哪些? 10、 简述体细胞杂交技术的应用。 1)、通过体细胞杂交合成新物种2、培育作物新种质和新品种3、转移细胞质基因控制的性状 11、与有性杂交相比,原生质体融合有何特点? 第十三章 突变体筛选 一、名词解释
1、突变体筛选:从离体培养的植物材料中,筛选拟定目标突变体的方法,称为突变体筛选
2、正选择:是指在培养物中加入对正常细胞有毒的化学物质,使正常细胞不能生长,而突变体可以生长,从而选出突变体的方法。
3.负选择:在特定的培养基上或培养条件下使突变的细胞死亡,而正常细胞可以生长,从而选出突变体的方法。
4、变异体:不加任何选择压力而筛选出的变异个体称为变异体。 5、突变体: 经过施加选择压力所选出的无性系变异,
6、体细胞无性系变异吧:植物的组织、细胞、原生质体在离体培养的条件下所得的培养物及再生植株的变异叫体细胞
7、绿岛法:指在个体水平上诱导,细胞或组织水平上筛选的方法。 二、判断题
1、用于突变体筛选最理想的材料是愈伤组织。( x )原生质体
2、外遗传变异是细胞内原有遗传潜力在离体培养中诱导表达的结果。(√ ) 3、外遗传变异是由生理原因引起的,是可以遗传的。(x ) 4、体细胞无性系变异在植物界是普遍存在的。(√ )
5、染色体结构变异是产生体细胞变异的主要机制。( √) 三、问答题
1、何谓植物细胞无性系变异?
2、植物细胞无性系变异的广泛性表现在哪些方面? 3、简述植物细胞无性变异的分子基础。
4、植物细胞无性系变异的选择方法都有哪些? 5、 影响突变体筛选的因素
6、如何鉴定植物细胞无性系变异?
7、简述植物细胞氨基酸累积变异体筛选的原理和方法。 8、抗病突变体筛选中主要应用了哪些筛选剂,以病原菌毒素作为筛选剂的抗病突变体筛选应具备哪两个条件?
第十四章 人工种子生产 一、名词解释 1、人工种子:将植物离体培养中产生体细胞胚等中间繁殖体包埋于有一定营养成分和保护功能的介质中所形成的在适宜的条件下能够发芽成苗的颗粒体。人工种子包括体胚、人工胚乳和人工种皮3部分
二、判断题
1、用于制造人工种子的中间繁殖体必须要具有较高程度的一致性。( √) 2、用于制造人工种子的中间繁殖体要通过预处理 √
3、目前真正可行的控制体细胞胚同步化的方法是同步脱分化法 X 分离筛选法
三、问答题
1、进行人工种子生产有什么重要意义?
1)它解决了有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。 2)、人工种子可以工业化生产,提高农业的自动化程度。
3、人工胚乳中除含有胚状体发育所需的营养物质外, 还可以添加各种附加成分,如固氮细菌、防病虫农药、除草剂和植物激素类似物等,有利于幼苗茁壮成长,提高作物产量 4)、用人工种子播种可以节约粮食。与天然种子相比,大大节约了粮食 2、简述人工种子生产的程序。 植物外植体 组织或细胞培养 胚状体或类似物 体细胞包埋 人工种子 温室或大田播种 新的植株 3、目前人工种子生产存在哪些问题? 第十五章 次生代谢物生产 一、名词解释 1、次生代谢物 2、种细胞
3、生长偶联型:产物生产和细胞生长呈正比的类型。如 烟碱、长春花碱等。 4、中间型:产物仅在细胞生长下降时才合成,细胞停止生产,产物合成停止 5、非生长偶联型: 产物只在细胞停止生长后合成
6、激发子:是指能够诱导植物细胞的一个反应并形成细胞特征性自身防御反应的分子。 7、生物转化:利用生物体系的催化作用,将外源底物转化产物的过程 8、细胞固定化培养技术:将植物悬浮细胞包埋在多糖或多聚化合物制成的网状支持物中进行的无菌 9、包埋固定:利用高分子物质的截留作用,将植物细胞夹在高分子材料中达到固定植物细胞的技术。 10、吸附固定:利用植物细胞和载体间特异性或非特异性吸附作用将植物细胞吸附到固体支撑物上的一种固定方法
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