• 1植物组织培养的应用:
(1)快速繁殖和规模化生产(2)培养无病毒植株(3)用于植物遗传育种:种质资源离题保存、花粉花药培养产生单倍体、胚乳培养产生三倍体、体细胞杂交、克服远缘杂交困难(4)培育转基因植物(5)突变体筛选(6)制成人工种子(7)大规模植物细胞、组织和器官培养生产次生代谢产物(8)用于植物研究:生理学、病理学、胚胎学等。
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• 2灭菌的方法:物理灭菌:高温高压灭菌 干热灭菌 射线照射灭菌 过滤灭菌
• 化学灭菌:熏蒸灭菌 消毒液灭菌
• 3培养基的种类和特点
• 目前发展出的培养基有几十种,但常用的有MS、B5、white、N6、SH、KM8P等。
• (1)MS培养基:为培养烟草组织时设计的,是目前应用最广泛的一种培养基。
• 无机盐浓度高,养分平衡,尤其是铵盐和硝酸盐的含量很大
• (2)White培养基,无机盐浓度较低适于生根培养
• (3)N6培养基,朱至清设计的适于花粉和花药培养。
• (4)B5培养基,适合于某些双子叶植物特别是木本植物的生长。
• (5)SH培养基,在不少单子叶和双子叶植物上使用,效果很好。
• (6)KM8P,主要用于原生质体培养
• 培养基的成分及配制方法
可概括为四大类:1无机物:1大量元素(C H O N P K Mg S Ca),浓度大于0.5mol/L。2微量元素(Fe Mn Cu Mo Co Zn)。 2有机物:碳水化合物(蔗糖、葡萄糖、果糖)、维生素(VB1)、肌醇、氨基酸。
3植物激素:生长素,细胞分裂素,赤霉素
4其他:(1)凝固剂:琼脂(2)抗生素(3)活性炭
4培养基的制备
1、 母液的配制:
配制母液有两个好处:1可减少每次配制称量药品的麻烦
2 减少极微量药品在每次称量时造成的误差
(1)大量元素母液:(2)微量元素母液(3)铁盐母液(4)有机化合物母液(5)激素
2、培养基溶液的配制
(1)分别按配方逐个加入各种贮备液,包括生长调节物质和其他的特殊补加物。
(2)充分混合之后,用1mol/L Na0H和1mol/L HCl调节培养基的pH。一般来说,植物组织培养适合的pH值为5.8,当pH高于6时,培养基将会变硬,低于5时,琼脂就不能很好地凝固。
(3)称出规定数量的蔗糖或葡萄糖,加水直到培养基最终容积 。
(4)加入一定数量的凝固剂(琼脂或非态胶),加热融化
(5)把培养基分装到所选用的培养容器中,每个 25×150mm的试管约装培养基15m1;每个100ml三角瓶约装50ml。
(6)用封口膜封口
(7)灭菌(高压灭菌)对于不能用高压灭菌的药品来讲,经过滤灭菌后的药液等到高压灭菌的培养基冷却到大约60℃时,在超净工作台加入到培养基中,摇匀。
第二章
胚培养的意义1、克服远缘杂交不亲和性和杂种不育性,获得种间或属间杂种
2.获得单倍体植株 3.克服种子休眠,提早结实 4.缩短育种周期,提高育种效率5种子生活力的快速测定6.稀有植物的繁殖(使种子无生活力或胚发育不全的植物获得后代)
第三章
愈伤组织:是指将植物上的某个部分切下,形成外植体,接种到适宜的培养基上培养,其外植体组织的增生细胞产生的一团不定形的疏松排列的薄壁组织
脱分化:使已分化的体细胞,在人工诱导的条件下回复到未分化的原始状态并具有细胞全能性表达潜力的过程 再分化:处于脱分化状态的愈伤组织,再度分化成其他类型的细胞、组织、器官,甚至最终再生成完整植株的过程 细胞全能性:所谓细胞的全能性,•就是植物的每个细胞都具有该植物的全部遗传信息和发育成完整植株的能力。 从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。
差异:(1) 受精卵的全能性最高 (2) 受精卵分化后的细胞中,体细胞的全能性比生殖细胞的低。
体细胞胚胎发生:在离体培养条件下,植物体细胞形成胚性细胞,然后经过一系列形态学及生物化学的变化形成类似合子胚结构的过程。
愈伤组织诱导的形成过程(三个时期)
植物愈伤组织诱导:使那些已分化的体细胞包括离体的器官、组织和细胞在人工培养基上,经多次细胞分裂而失去原来的分化状态,形成无结构的愈伤组织或细胞团的过程。
大致经历起动期,分裂期和形成期3个阶段
植株再生的两种途径:器官发生 ,体细胞胚胎发生
体细胞胚胎发生:在离体培养条件下,植物体细胞形成胚性细胞,然后经过一系列形态学及生物化学的变化形成类似合子胚结构的过程。
器官发生:是指培养条件下的愈伤组织分化形成不定根、不定芽等器官的过程 。
★(老师上课说要考)器官发生和体细胞胚胎发生两种形态发生的特点和区别
胚状体途径形成的植株
1细胞内出现方向相反的两极分化,具有根端和芽端两个分生中心
2不定胚维管组织与外植体维管组织不相连
3具有典型的胚胎形态发生过程形成的幼苗具有子叶
4胚状体发育的苗,根和芽齐全
器官途径形成的植株
1单向极性,单个分生中心直接分化为器官
2不定芽和不定根与愈伤组织的维管相连,无胚胎形态
3不定芽的苗无子叶
4先长芽后长根,或先长根后长芽
第四章
第五章
原生质体:指采用机械或酶解法去掉细胞壁的裸露细胞
由于没有细胞壁,原生质体为作物遗传改良和植物学研究提供了极为有利的试验材料。
原生质体分离方法: 1、机械法分离质壁分离细胞2、酶解法
★原生质体融合的意义(应用找不到)
(1) 克服有性杂交不亲和和生殖障碍
一些植物的野生材料具有很好的抗性,但与栽培品种之间存在有性杂交不亲和现象,难以通过常规技术实现有
益抗性的转移。原生质体融合不涉及到雌雄性配子,从而可以克服生殖障碍
(2)转移有利的农艺性状,创造新的种质材料
作物栽培品种常常缺乏某些抗性性状,在栽培中处于不利地位,野生种中具有很多优良的抗性,通过原生质体
融合可以将野生种的抗性转移进栽培种中
(3) 转移胞质基因,为研究体细胞遗传提供途径和材料
植物的细胞质控制着很多优良的性状,如线粒体控制胞质雄性不育,叶绿体控制的抗除草剂特性。有性杂交的
胞质成分主要为母系遗传,不可能实现杂交亲本的胞质杂交。但原生质体融合则可以达到此目的
第六章
重要★单倍体在遗传和育种中的应用价值
• 一、在植物育种中使后代迅速纯合 二、提高选择效率,缩短育种周期 三、排除杂种优势对后代选择的干扰 四、
遗传研究的良好实验材料体系 五、突变体的筛选 六、消除致死基因 七、选育新型自交系 八、遗传转化的受体材料 九构建连锁图谱
• 培养条件下小孢子的发育途径
• 1)营养细胞发育途径 2)生殖细胞发育途径 3)营养细胞和生殖细胞并进发育途径 4)花粉均等分裂途径
第七章
• II型限制性内切酶的特点及剪切方式
• 能识别专一的核苷酸顺序,并在该顺序内的固定位置上切割双链
• 识别和切割的核苷酸都是专一的,是DNA重组技术中最常用的工具酶之一
• 常用的DNA聚合酶:
• 大肠杆菌DNA聚合酶、大肠杆菌DNA聚合酶I Klenow片断酶 Taq DNA聚合酶、T7DNA聚合酶、Taq DNA聚
合酶(PCR反应的专用酶)、RNA反转录酶、末端转移酶、碱性磷酸化酶
各种载体的种类、结构、容量及特点
1、 质粒载体2、 λ噬菌体载体3、粘粒 4、酵母人工染色体载体 5、细菌人工染色体
质粒:是一种独立于染色体外的小分子环状DNA,可自身复制和表达,有的质粒还带有可做为选择性标记的抗药性基因,经过适当改选后便可成为良好的载体
• • 克隆的质粒载体:允许外源的DNA插入,储存 • 基因表达的质粒载体:允许外源DNA的插入、储存和表达 作为载体的质粒都含有三种共同的组分: 复制基因、选择性记号、多克隆位点 第八章 ★转基因植株的检测方法 一、外源基因整合状态检测 1、PCR 检测方法。检测报告基因或目的基因快捷、简易、灵敏等优点 2. Southern杂交 主要原理:Southern杂交──DNA和DNA分子之间的杂交 二、外源基因表达的检测 1、Northern 杂交 Northern杂交──DNA和RNA分子之间的杂交。检测目的基因是否转录出mRNA的方法 2、 Western blot 3、酶联免疫技术 4、生化反应检测法:主要通过1酶反应来检测 2标记基因的检测(卡拉抗性、除草剂抗性)3卡那霉素抗性检测 5、生物鉴定法 第九章 遗传标记的类型:1、形态标记2、细胞学标记3、生化标记4、分子标记
分子标记的类型(中英文全称及简称)
① 基于DNA-DNA杂交 RFLP
② 基于PCR RAPD: (随机扩增多态性)SSR:(简单重复序列)ISSR:(简单序列重复间区)SCAR:(序列特征
化扩增)STS:(序列标签位点)
③ 基于PCR和RE酶切 AFLP:(扩增片段长度多态性)
④ 基于DNA测序 SNP,EST
★重要PCR反应的主要步骤和组分
PCR反应体系:DNA模板 一对引物 dNTP Taq酶 Mg 2+ 反应缓冲液 ddH2O
名词解释:植物生物技术;外植体;体细胞无性系变异;继代培养;细胞悬浮培养;体细胞杂交
填空:1.培养基的配置 2.组培中脱毒苗的检测 3.离体培养小孢子发育途径 4.细胞增殖的测定指标 5.分离原生质体的常用酶 6.外源基因导入细胞的方法 7.克隆目的基因连接到载体上时筛选重组DNA的方法
简答:1.灭菌方法 2.茎尖分生组织脱毒苗快繁原理 3.超低温保存种质的原理 4.AFLP的原理和步骤
论述:1.遗传转化的原理和步骤;如何进行转基因安全性评价?以一种转化方法为例说明 2.如何利用植物生物技术改良植物抗病性?举例说明
简答:1.培养基配制的过程及注意事项 2.烟草茎段培养快繁原理 3.细胞活力测定方法 4.体细胞杂交步骤及注意事项 论述:1.发生污染的原因 2细胞悬浮培养中震荡的作用 3.细胞培养在农业中的
1、生物技术?现代生物技术主要包括哪几个方面的技术?
2、植物组织培养?3、愈伤组织的形成的过程?4、愈伤组织的定义和特点?5、外植体6、植物组织培养常用的培养基及各自的特点?7、植物组织培养技术在目前农业生产上的应用?8、简述植物组织无菌培养的一般步骤?9、常用的PCR技术有哪些?10、PCR反应的条件?11、PCR反应中关键的试剂有哪些?
12、常用的转基因载体的种类以及载体应具备的特性?
13简述Ti质粒介导的基因遗传过程14、常用的选择标记有哪些
15、基因克隆操作中常用的工具酶种类?1限制性核酸内切酶2DNA连接酶3DNA
聚合酶4反转录酶
16、什么是转基因育种?转基因育种有哪些特点?转基因技术有哪些?:脓杆菌介导转化,基因枪,花粉管通道
17、外源基因整合到植物染色体上的主要的分子鉴定方法?
18、转基因检测可以从哪些方面进行检测,具体的检测原理是什么?
19培养基各分室的功能20培养基的灭菌方法(超净工作台的使用、高温高压灭菌锅的使用方法)
21碱裂解法提取质粒DNA 的原理