15、控制胚性细胞同步化的方法有哪些?
答:①抑制剂法促进细胞同步分裂;②低温处理促进细胞同步分裂;③渗透压控制同步化法;④同步胚的分段收集筛选法;⑤通气法。
16、人工种子繁殖体如何处理?人工种子的制备要点有哪些?
答:繁殖体的处理:①体细胞胚形成后,需要在无激素培养基上经过一定阶段的后熟培养,然后进行脱水干燥,再将畸形胚选出后才能进行包埋。在脱水之前用ABA处理体细胞胚强迫其进入休眠,更有利于长期储存。②微型变态器官繁殖体不能过度脱水,但亦需要适当干燥,除去表面多余的水分,同时要进行表面消毒处理以防止包被后的感染。为了延长储存时间,需根据使用季节进行适当的休眠处理。③以微芽为繁殖体时,不能进行脱水处理,但必需筛选生长健壮、组织充实的芽进行包埋。
第十二章课后思考题(仅供参考)
1. 简述动物细胞培养的特点与营养需求
答:针对动物细胞培养的各种方法,相应的培养特点:
1、 转瓶(管)培养系统 (特点)优点:结构简单,投资少,技术熟练,重复性好,放大只需要简单地增加转瓶(管)数量。
缺点:劳动强度大,占地空间大,单位体积提供细胞生长的表面积小,细胞生长密度低,培养时监测和控制环境条件受限制。
2、反应器贴壁培养 细胞贴附于固定的表面生长,不因为搅拌而跟随培养基一起流动。(特点)优点:比较容易更换培养基,不需要特殊的分离和培养设备。缺点:扩大规模较难,不能直接监控细胞生长情况。
3、 悬浮培养法,主要用于非贴壁依赖型细胞的培养。如杂交瘤细胞、
淋巴细胞、和许多肿瘤细胞等。特点:用于实验室的普通悬浮反应器,是一种带有搅拌器的旋转瓶。
4、固定化培养,固定化培养是将动物细胞与非水溶性载体结合起来,在生物反应器中进行大规模培养的方法。特点:具有细胞生长密度高,抗剪应力和抗污染能力强,细胞易与产物分开,利于产物分离和纯化。
针对与植物细胞培养的区别(即思考题7),动物细胞的培养有一下特点: a.培养基不同:植物细胞(固体培养基),动物细胞(液体培养基)
b.培养基的成分不同:动物细胞培养必须利用动物血清,植物组织培养则不需要。 c.产物不同:植物组织培养最后一般得到新的植物个体,而动物细胞培养因为动物体细胞一般不能表达其全能性,因此得到的是同一种的细胞。
d.原理不同:植物组织培养的原理为植物细胞的全能性,动物细胞培养的原理为细胞的增殖。 营养需求:
①动物细胞培养液的成分:葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。动物细胞培养成功的关键在于培养液中是否含有动物血清,因为由于动物细胞生活的内环
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境还有一些成分尚未研究清楚,所以需要加入动物血清以提供一个类似生物体内的环境,此外动物血清中也包含了一些动物的激素和酶,可以促进细胞的发育。 ②动物细胞培养液的特点:液体培养基、含动物血清。
③动物细胞培养的条件:无菌、无毒的环境;营养物质(合成培养基);温度和pH(36.5±0.5℃,7.2~7.4);气体环境(氧气和二氧化碳)等。
2. 试述动物细胞培养在生物技术中的应用潜力
答:a.生物制品的生产,(酶、生长因子、疫苗和单抗) b.转基因动物的培养 (转基因鱼、转基因小鼠) c.检测有毒物质 d.医学研究
3、简述动物细胞工程技术应用的两面性。 答:
4、举例说明动物细胞培养的目的与用途。 答:
5、简述细胞冷冻的原理和方法。
答:主要冻存方法:超低温保存。
细胞冷冻技术的关键是尽可能地减少细胞内水分,减少细胞内冰晶的形成。快冻慢溶
6、接触抑制与密度抑制有什么异同。
答:接触抑制:细胞从接种到长满容器表面后,由于细胞繁殖数量增多相互接触后,不再增加——接触抑制。
密度抑制: 细胞接触汇合成片后,只要营养充分,细胞仍能进行增殖分裂,但当细胞密度达到一定程度后,营养相对缺乏,代谢产物增多,发生密度抑制现象。
8、试举一例说明细胞建系的全过程(列出主要方法、步骤及所需的仪器设备)。 答:
9、试述动物细胞生物反应器的发展趋势。 答:
第四章
名词概念:
微繁殖:是指在离体培养条件下,将来自优良植株的茎尖、腋芽、叶片、鳞片等器官、组织和细胞进行无菌培养,经过不断地切割和重复培养,使其增殖并再生形成完整植株,在短期内获得大量遗传性均一的个体的方法。
繁殖系数:经一次增值培养或在一定时间段内由一个繁殖体所增殖获得的总繁殖体数或苗
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数。
玻璃化:也称超水化作用,是离体培养过程中试管苗发生形态、生理和代谢异常的现象。 褐变:是指组织培养中,由于材料被切割而使多酚氧化酶活化将组织中的酚类物质氧化形成
棕褐色的醌类物质,并向培养基中扩散,抑制培养物生长甚至导致其死亡的现象。 原球茎:兰科植物的种子在萌发初期并不出现胚根,只是胚逐渐膨大,以后种皮的一端破裂,膨大的胚呈小圆锥状,称作原球茎。
茎尖分生组织:指茎尖最幼龄叶原基上方的由2或3层分生细胞组成的很小区域,一般最大直径不超过0.1mm,长度0.25mm,最小的茎尖长度仅有几十微米,有时也称顶端分生组织。 不定芽:相对于顶芽和腋芽,由植物的其他部位或器官、组织上通过器官发生重新形成的、无固定着生位置的芽统称为不定芽。
2、植物离体无性繁殖主要适用于哪些植物?与常规无性繁殖相比有什么优势?
植物离体无性繁殖主要适用于园艺观赏植物、农作物、药用植物及经济林木的种苗生产。 1周期短,便于控制培养条件。繁殖速度快,经济效益高。(2)占用空间小,不受地区、季节限制。(3)繁殖珍稀、濒临苗木和突变体,是优良品种培养的有效途径。(4)利物保持原来品种的特性。
3、离体无性繁殖中,培养物的增殖方式有哪几种?各有何特点? 离体无性繁殖中,培养物的增殖方式有 4种。
1腋生枝型
特点(1)繁殖率高(2)能保持植物遗传稳定性(3)可缩短林木繁殖周期。 2不定芽型
特点:(1)繁殖率非常高,但繁殖速度较慢; (2)遗传性稳定。
3胚状体发生型
特点:(1)胚状体发生数量多,速度快,结构完整,繁殖系数高;(2)遗传性稳定。 4原球茎型是兰花种子萌发时产生的呈珠 粒状、缩短的、类似嫩茎的器官,可萌发成苗
4、离体无性繁殖一般可分为哪几个阶段?简述其操作的一般程序。 离体无性繁殖一般可分为5个阶段。
1、植株的准备:供体植株应生长旺盛、健壮、不病虫害,并尽可能生长在干净的环境中。 2、无菌培养物的建立:获得无菌材料并诱导外植体生长和发育。包括从供体植株上采取外植体进行消毒、接种及启动外植体生长等程序。
3、 培养物的增殖:通过反复培养使第一阶段获得的数量有限的嫩枝、芽苗、胚状体或原球
茎等培养物的总量增加。
4、 生根培养:将增殖阶段形成的无根芽苗转移到生根培养基上诱导产生不定根,获得健壮
的具有根、芽、茎的完整小植株。
5、 试管苗的移栽及鉴定:移栽是将具根试管苗转移到土壤中的过程,是试管苗从离体培养
逐步适应温室或田间生长环境的过程
5 离体繁殖时外植体选择应注意哪些方面?
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生理状态和基因型 其中生理状态包括年龄、取材、季节、生长、环境部位
6 离体繁殖中常见得技术问题有哪些? 如何克服或防止其发生? 污染问题和褐变、玻璃化
污染问题预防措施1)通风 2)去湿3)光照4)防霉5)改进外植体消毒方法或使用抗生素
褐变防治措施1)选择合适的外植体:一般来说,最好选择生长处于旺盛的外植体。 2)合适的培养条件:无机盐成分、植物生长物质水平、适宜温度和光照、及时继代培养均可以减轻材料的褐变现象。3)使用抗氧化剂:在培养基中,使用半胱氨酸、抗坏血酸等抗氧化剂能够较为有效地避免或减轻很多外植体的褐变现象。
(4)使用吸附剂:使用聚乙烯基吡咯烷酮 、0.1%-0.5%的活性炭对防止褐变也有较为明显的效果
玻璃化防治措施1)降低细胞分裂素的浓度,调节激素配合2)增加培养基中的溶质水平,以降低培养基的渗透势3)降低氨态氮,提高硝态氮的含量;4)增加容器的气体交换,降低容器内相对湿度5)降低培养温度,增加自然光照。6)在培养基中添加间苯三酚、根皮苷或生长抑制剂等物质。
7 要提高某种植物离体快繁的效率,可以采取哪些措施?
8 试管苗与一般的种子苗相比有什么特点? 试管苗的特点
①试管苗生长细弱,茎、叶表面角质层不发达。 ②试管苗茎、叶虽呈绿色,但叶绿体的光合作用较差。 ③试管苗的叶片气孔数目少,活性差。 ④试管苗根的吸收功能弱。
9、脱除植物病毒病有哪些方法?其原理是什么? 物理方法
(1)、高温处理又称热疗法
原理:一些病毒对热不稳定,在高于常温的温度下(35-40 ℃)即 钝化失活,繁殖力下降,失去侵染能力,而植物基本不受伤害. (2)、低温处理又称冷冻疗法 原理:降低温度能使病毒活力下降。 化学处理
(1).病毒抗血清预处理 : 用齿舌兰环斑病毒(ORV)的血清处理兰属离体分生组织,提高了再生株中无ORV的植株频率。
(2).RNA抑制剂处理: 烟草愈伤组织培养基中加入2-硫脲嘧啶,可除去组织中马铃薯Y病毒(PVY)。放线菌D和放线菌酮能抑制原生质体中病毒的复制。
(3).三氯唑核苷:病毒唑,化学名称1,2,4-3唑-3-酰胺-1-β-D-呋喃核苷,防治动物RNA
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病毒和DNA病毒病的广谱性抗病毒制剂。
生物脱毒方法(原理:培养材料中通常不含病毒,可通过植物组织培养就行脱毒) (1)、茎尖分生组织培养 (2)、微体嫁接脱毒 (3)、愈伤组织培养脱毒 (4)、珠心胚培养脱毒 (5)、花药培养脱毒
10、简述通过茎尖分生组织培养脱除植物病毒的一般程序
选取感病程度轻的植株→分离大小合适的茎尖分生组织→茎尖分生组织培养→病毒检验 11、影响茎尖分生组织培养去除病毒的因素都有哪些? (1)、供体的生理状态和部位 (2)、适当大小的茎尖分生组织的分离 (3)、茎尖分生组织培养基的类型和培养条件 12、无病毒植物的检测方法有哪些? (1)、直接检测法:直接观察 (2)、电镜检测法 (3 )、指示植物法 (4)、血清学检测法
(5)、分子检测技术:PCR技术、探针杂交技术
13. 结合本章及前面所学的知识,你认为试管苗商业性生产中需要注意什么问题? 答:进行试管苗商业性生产的企业在具备试管苗快繁生产技术、人员及相应的生产场地和设施等基本条件下,还应注意以下几点: (一)建立一套科学的试管苗生产管理体系 (二)试管苗生产要以市场为导向
(三)注重新产品、新技术的研发和创新、做好技术储备 14. 利用假期,实际了解当地植物快繁企业的生茶经营情况。 答:此题不考。
第五章
1. 分离植物单细胞的方法有哪些? 答:有以下三种:
(一)机械法:主要通过机械磨碎、切割植物体从而获得游离的单细胞。
(二)酶解法:主要是根据植物细胞壁的组成特点选用某一专一性水解酶,在温和条件下将壁物质分解掉,从而释放出细胞。 (三)愈伤组织诱导法。
2. 植物单细胞培养的方法有哪些?各有何特点? 答:1、平板培养法
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