1、细胞工程复习题 一、名词解释 1.细胞工程： 以生物细胞、组织或器官为研究对象，运用工程学原理，按照预定目标，改变生物性状 ,生产生物产品，为人类生产或生活服务的科学。 2.外植体： 指用于离体培养的活的植物组织、器官等材料 3.植物组织培养：将植物的器官、组织或细胞，在无菌条件下接种于人工配置的培养基上，使其细胞分裂、增值、分化、发育，甚至形成完整植株的方法。 4.愈伤组织： 在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞，多在外植体切面上产生。 5离体无性繁殖 :简称离体繁殖，是指利用组织培养方法进行植物离 体培养，在短期内获得大量遗传性一致个体的方法。 6继代培养 ： 更换新鲜培养基
2、来繁殖同种类型的材料（愈伤组织 .芽等）。 7.体细胞杂交： （原生质体融合）指在人工控制条件下不经过有性过程，两种体细胞原生质体相互融合产生杂种的方法。 8 细胞分化 ： 即由于细胞的分工而导致的细胞结构和功能的改变，或发育方式改变的过程。 9 细胞脱分化 ： 培养条件下使一个已分化的细胞回复到原始无分化状态或分生细胞状态的过程就是细胞脱分化。 10 细胞再分化 ： 即脱分化后的分生细胞在特定的条件下，重新恢复细胞分化能力，并经历器官发生形成单极 性的芽或根，或经历胚胎发生形成双极性的胚状体，进一步发育成完整植物体，这一过程成为细胞再分化。 11 人工种子：指植物离体培养中产生的胚状体或不定
3、芽包裹在含有养分和保护功能的人工胚乳和人工种皮中所形成的能发芽出苗的颗粒体。 12 植物细胞全能性 ： 指植物体的每一个活细胞都具有该植物的全套遗传信息，具备发育完整植株的潜在能力。 13 胚状体： 在离体培养过程中产生一种形似胚（具有明显的根端和芽端），功能与胚相同的结构。 14 单倍体植物 ：单倍体是指具有配子体染色体数的孢子体 (植物个体 )。具有单套染色体的细胞在人 工离体条件下培养，使其单性发育成植物体。这种具有单套染色体的植物称为单倍体植物。 15 离体受精：（离体授粉）在无菌条件下培养未受精脂肪或胚珠和花粉，使花粉萌发进入胚珠，完成受精作用。 16 悬浮培养：是将植物游离细胞或细
4、小的细胞团，在液体培养基中进行培养的方法。 17 看护培养：是用一块活跃生长的愈伤组织来促进培养细胞持续分裂和增值的方法。 18 突变体筛选： 19 原生质体： 指除去细胞壁的细胞或是说一个被质膜所包围的裸露细胞。 20 传代： 将细胞从一个培养瓶转移到另外一个培养瓶即称为传代或传代培养 21 细胞分裂指数 22 克隆化 ： 一个克隆的细胞群体是从一个单一母细胞繁殖而来。分离单一细胞并使其繁殖为一细胞群体的方法 23 原代培养 ： 也称初代培养期。从体内取出组织接种在培养瓶中培养到第一次传代前阶段，一般持续 1-4 周。 24 有限细胞系 ： 经继代培养后细胞系即使培养条件均能满足细胞繁殖生长
5、，它们也只能在有限的时间内生存，经过运动世代后细胞将逐渐死亡。 25 永久细胞系 : 大多数细胞系在有限的代数内以不变的形式增殖，当超过有限世代后，在体外永久存活下来发育成永久细胞系或称连续细胞系 26 细胞系 ： 经过再培养后而 形成的具有增殖能力、特性专一、类型均匀的培养细胞 27 细胞株 ：将所得到的纯净细胞群，以一定的密度接种在 lmm 厚的薄层固体培养基上，进行平板培养，使之形成细胞团，尽可能地使每个细胞团均来自一个单细胞，这种细胞团称为“细胞株 ”。 29 克隆 ： 指通过无性繁殖的手段，从一个动物细胞获得遗传背景相同的细胞群或个体群的过程。获得的细胞叫克隆细胞，个体群称为克隆动物
6、。 30 胞质体 ： 是除去细胞核后由膜包裹的无核细胞。植物去核原生质体又称微质体或亚原生质体。 31 细胞重组 又叫细胞拆合是指从活细胞中分离出细胞器及其组分，后在体外 一定条件下将不同来源的细胞器及其组分进行重组，使其重新装配成为具有生物活性的细胞或细胞器的一种实验技术。 32 接触抑制： 当细胞在基质上分裂增殖，逐渐汇合成片即每个细胞与其周围的细胞相互接触时，细胞就停止增殖，即细胞密度不再增加 33 胚胎工程 ： 在体外受精和体外早期胚胎发育的基础上，通过卵子切割、性别控制、嵌合体制作、细胞核移植、转基因操作等定向控制、改造和创造新遗传性状的技术统称为胚胎工程，又称发育工程。 34 干细
7、胞 ： 干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，它可以化成多种功能细胞 35 核质体 ： 由原生质膜和薄 层细胞质包围细胞核形成的小原生质体。也称为微小原生质体 36 胚胎干细胞：胚胎干细胞是由早期胚胎内细胞团或原始生殖细胞分离出来的多潜能细胞。 二、问答题 1、 植物细胞工程实验室的组成和基本要求有哪些？ 基本操作室（洗涤区 、灭菌区 、贮藏区、培养基配制区）、无菌操作室（缓冲准备室、接种室 ）、培养室、鉴定分析室、温室 便于隔离、便于操作、便于灭菌、便于观察 2、 植物组培中有哪些灭菌方法，其适用范围如何？ 干热灭菌法： 各种玻璃器皿和器械 湿热灭菌法： 培养基、蒸馏水、各种器械、棉塞
8、熏蒸灭菌： 接种室和培养 室 过滤灭菌： 液体培养基 药剂灭菌： 培养材料 烧灼灭菌： 接种器械、瓶口、棉塞 射线灭菌： 接种室空气和台面、花粉灭菌 抗生素抑菌 3、 植物细胞和组织培养方法有哪几种？ 固体培养、液体培养【摇瓶悬浮培养 (小规模 )、成批培养、半连续培养 (大规模反应器 )、连续培养】 4、 单细胞培养包括哪几种培养方法？ a.液体浅层培养 b.微室培养 c.平板培养 d.看护培养 5、 在离体培养中，胚状体发生有哪几种方式？ 1、体细胞胚从外植体上直接发生 2、经过愈伤组织的体细胞胚发生 3、细胞悬浮培养的体细 胞胚胎发生 6、 影响植物细胞脱分化和再分化的因子有哪些？ （
9、1）培养基组成对植物细胞脱分化和再分化的影响 1）培养基的营养组成 2）培养基的渗透压 3）培养基的酸碱度 4） 激素在细胞分化中的调控作用 （ 2）环境条件与植物细胞的脱分化和再分化 ： 湿度条件 、 温度条件 、 光照条件 （ 3）光周期对植物细胞脱分化和再分化的效应 光周期的需要与否，应根据植物种类、培养目的来决定。 7、 离体无性繁殖中有哪几种器官发生方式？ 1、不定芽型， 2、器官型， 3、器官发生型， 4、类胚体发生型， 5、原球茎型 8、 简述 离体无性繁殖步 骤。 1、无菌母株制备（制备方法：田间取材（嫩枝） -自来水冲洗 -消毒剂表面灭菌 -无菌条件下切割成带 1-2 个芽的
10、茎段 -接种 -诱导不定芽 -产生丛芽。） 2、不定芽增殖（无菌母株 无菌条件 再次切割 继代培养 繁殖，使之在每个芽眼处形成丛芽 反复多次切割培养 获得大量不定芽） 3、不定根的诱导，完整植株的形成（将继代增殖的幼嫩小植株 转移至生根培养基中 诱导根的分化和根系的形成 完整小植株） 4、再生植株的锻炼和移栽（出管前一周打开瓶 洗净培 养基 移栽 大田移栽。） 5、再生植株的鉴定（细胞学鉴定：形态鉴定） 9、 简述药用植物组织培养常见问题和对策。 1、污染及控制 （ 1）材料带菌与控制控制方法：彻底灭菌 （ 2）接种污染与控制。 （ 3）培养过程感染与控制：对培养空间定期进行消毒处理，及时清除
11、污染材料，转移继代材料。 （ 4）培养基的污染与控制：在培养基中加入抑菌剂 2、外植体褐化与控制 1）、与植物的种类与品种有关 控制的措施有： （ 1）在外植体消毒灭菌前用流水冲洗一段时间，以清洗部分酚类化合物和底物； （ 2）接种后在短时间内（ 1 周内） 多次转接到新鲜培养基上，直至褐化现象基本消失； （ 3）先短期用液体培养基进行震荡培养，待褐化现象减轻后再转入固体培养基进行培养。 2）、与外植体的年龄有关 措施：切取幼龄的茎尖、顶芽分生组织、带芽茎段等做外植体接种较 3）、与外植体的取样时间有关 在春季切取的生长旺盛部位的外植体褐化较轻， 4）、与培养基有关：控制的措施：利用吸附剂减低
12、或清除酚类产物，改变氧化 还原势。常用的还原剂有维生素 c 5）、与培养方式有关 (1)调节外植体在培养基中的放置方式 (2)改变培养方法。 (3)缩短转瓶周期。 (4)调节光照。 3、试管苗的玻璃化与控制 常用的措施有： (1)选择合适的外植体。 (2)琼脂的调节。 (3)碳源的调节。 (4)激素调节。 (5)湿度调节。采 (6)温度调节。 (7)光照调节 . (8)改变供氮形式。 9)氯离子调节。 (10)尽量减少创伤乙烯产生。(11)在培养基中可附加聚乙烯醇 (PVA)、活性炭等，降低玻璃苗的产生。 4、变异：（ 1）选择适宜的再生途径（ 2）植物生长物质选择（ 3）离体培养和继代时间的
13、调节 5、材料死亡 6、黄化 7、增殖率过低或过高 8、组培苗瘦弱或徒长 10、植物组织培养所需培养基包括哪些 成分？植物组织培养培养基有哪些种类？ （一）无机营养成分 大量元素 微量元素 （二）有机营养成分 1）糖类 2）维生素 3）氨基酸类和酰胺类 （三）生长调节物质 （四）附加成分 1、高无机盐含量的培养基 2、较高硝酸钾含量培养基 3、中等无机盐含量的培养基 4、低无机盐含量的培养基 11、简述植物激素的应用规律。 先生长素处理，后细胞分裂素处理，有利于细胞分裂，但细胞不分化。 先细胞分裂素处理，后生长素处理、细胞分裂也分化（可能是内源生长素起了作用）。 生长素和细胞分裂素同时处理，分
14、化频率提高。 两 者同时存在的用量比值可以改变形态建成的方向。生长素细胞分裂素：比值高：有利根分化，抑制芽形成；比值低：有利芽分化，抑制根形成；比值适中：促进愈伤组织生长。 12、哪些因素会影响培养物的遗传变异？ 培养基和培养方式 继代培养的次数 13、体细胞无性系变异的诱导和选择方法。 1.自发突变 2.诱变：物理诱变、化学诱变、转座子插入诱变、复合因子诱变 直接选择法（正、负选择法）、间接选政法、绿岛法 14、试述离体无性繁殖的程序。 1、无菌母株制备 2、不定芽增殖 3、完整植株的形成 4、再生植株的锻炼和移栽 5、 再生植株的鉴定 15、离体无性繁殖中，小植株的驯化要掌握什么样的原则？
15、 驯化中要掌握逐步过渡的原则，才能收到良好的效果。 移栽前首先要进行日光锻炼，通过 “ 晒苗 ” 措施恢复叶绿体光合作用功能。使小苗由异养逐步过渡到自养。第二步进行湿度锻炼，使小苗逐步适应周围环境的湿度。 16、当前脱除植物病毒的方法有哪些？ 物理方法：高温处理、低温处理 化学方法：利用化学药品处理 生物方法： 茎尖培养脱毒法；微体嫁接离体培养脱毒法；珠心组织脱毒法；愈伤组织脱毒法。 17、如何检测再生植株的脱毒效果？ （ l）直接测定法（ 2）指 示植物法 （生物鉴定法、敏感植物鉴定法）（ 3）抗血清鉴定法（ 4）电子显微镜鉴定法（ 5）分子检测法 18、花粉孢子体的发育途径有哪几种？ A
16、途径（营养细胞发育途径）：花粉孢子体第一次有丝分裂，起源于 花粉的营养细胞（ 营养核），营养细胞继续分裂形成胚状体或愈伤组织。 B 途径（生殖细胞发育途径）：生殖细胞持续分裂形成胚状体，而营养细胞可能不分裂或只分裂数次形成一个胚柄状的结构附着在由生殖细胞起源的胚的胚根一端。 C 途径（营养细胞和生殖细胞共同发育途径）：营养核和生殖核先发生核融合，然后再进行花粉孢子体的第一次有 丝分裂，发育成花粉植株。 C 途径的特点是 生殖核和营养核共同参与花粉孢子体 的形成，生殖核是有功能的。 19、花粉植株的形态发生方式有哪几种类型？ 1）来自花粉诱导形成的胚状体； 2）来自花粉的愈伤组织。 20、试述花
17、粉单倍体植物的培养程序。 1)材料准备； 2)诱导花粉脱分化形成愈伤组织或胚状体； 3)愈伤组织的植株分化或胚状体的正常生长； 4)完整植物体的形成； 5)再生植株的驯化和移植。 21、花药培养中花药为什么要经过低温处理？ 可以激发花粉母细胞产生两个相等核，而不是一个营养核一个生殖核； 保持高比例的强生活力花 粉，同时延缓体细胞组织的衰老； 激发花粉产生原胚；促使细胞同步分裂。 22、花药培养时为什么要用较高浓度蔗糖和较低浓度的激素？ 高糖预处理效应：接种前采用高糖预处理花药，一定时间后，再转移至适宜的糖浓度下培养，对诱导小孢子脱分化、再分化起促进作用，可大幅度地提高愈伤组织和胚状体的诱导率。
18、 23、人工诱发单倍体发生方式有哪些？ 孤雄生殖孤雌生殖 人工诱发单倍体以孤雄生殖为主，目前在育种中应用最广泛的也是这种类型的单倍体。 24、植物胚胎培养包含哪些内容？ 1、胚培养 （ l）成熟胚培养 （ 2）幼胚培养 2、胚珠培养 指未受精或受精后的胚珠离体培养。 3、子房培养 指授粉和未授粉的子房培养 4、胚乳培养 指处于细胞期胚乳的离体培养 5、试管受精 指培养未受精的胚珠并在试管内撒播花粉，使其受精形成具有生活力的种子。 25、胚龄与胚性发育有着怎样的关系？ 不同发育时期的幼胚，离体培养成功率差异很大。一般胚龄越大成功率越高，相反胚龄越小成功率越低。处于原胚期的幼胚即使采用胚珠预培养的
19、方法，也仅有少数植物种能够成功，如烟草。矮牵牛、朱顶红、棉花。 离体培养中幼胚培养的成功率主要取决于培养基的 组成。 26、幼胚培养的关键技术是什么？ 剥离技术 27、胚乳培养选择的最佳时期是何时？ 细胞期 28、一个好的悬浮细胞系有哪些特征？用于建立悬浮细胞系的愈伤组织有何要求？ （ l）能大量提供均匀的植物细胞，也就是同步分裂的细胞。 （ 2）细胞增殖速度快，适应于大规模工业化生产。 （ 3）需要特殊的设备，如大型摇床、转床、连续培养装置、倒置式显微镜等，成本较高。 1）疏松易碎的愈伤组织以幼胚为最佳 2）悬浮细胞培养基组成一般同愈伤组织培养基相似 29、影响单细胞培养的因素有哪些？ 1、
20、细胞的起始密度 2、培养周期（在 一个培养周期中，细胞数目、总重量（鲜重、干重）和 DNA 含量的变化，呈一个 “ S” 型曲线） 3、培养基（ 1）条件培养基（ 2）生长调节剂（ 3）酸碱度） 30、悬浮培养比固体培养有哪些优点， 影响悬浮细胞生长的因素有哪些？ 一、增加培养细胞与培养液的接触面，改善营养供应；二、在振荡条件下可避免细胞代谢产生的有害物质在局部积累而对细胞自身产生毒害；三、振荡培养可以适当改善气体的交换。 起始愈伤组织的质量；接种细胞密度；培养条件：方式、温度；继代周期 31、简述植物细胞培养生产次级代谢产物的工艺过程。 愈伤组织 外植体 植物细胞 细胞悬浮培养 原生质体培养
21、 细胞扩大培养 分离纯化 产物 32、简述药用植物细胞大量培养步骤。 1）愈伤组织的诱导和悬浮细胞系的建立 2）筛选高产细胞系 3）在生物反应器中大量培养细胞或细胞团 33、简述悬浮培养细胞的同步化方法。 （ 1）分选法（ 2）饥饿法（ 3）抑制剂法（ 4）低温处理 34、建立悬浮细胞系的关键技术有哪些？ 35、目前用做原生质体分离的材料有哪些？ 幼嫩叶或无菌试管苗叶片、下胚轴和子叶、培养细胞（愈伤组织、细胞悬浮培养物）、花粉细胞。 一般认为由叶肉组织分离的原生质体，遗传性较为一致 36、原生质体的分离方法有哪些？ （ l）机械分离法（缺点：获得完整的原生质体的数量比较少，能够用此法产生原生质
22、体的植物种类受到限制。优点：该方法可避免酶制剂对原生质体的破坏作用。）（ 2）酶解分离法（优点：酶解法可以获得大量的原生质体，而且几乎所有植物或它们的器官、组织或细胞均可用酶解法获得原生质体。缺点：这些酶制剂均含有核酸酶 、蛋白酶、过氧化物酶以及酚类物质。用酶法降解细胞壁，会影响所获原生质体的活力。） 37、原生质体纯化有哪些方法？ 沉降法、漂浮法、不连续梯度法 38、原生质体的培养方法有哪些，各有何优缺点？ （ 1）固体培养法（平板培养法）（优点有利于对单个原生质体的胞壁再生和对细胞团形成的全过程进行定点观察。） （ 2）浅层液体培养法 （ 3）双层培养法（优点：使培养基保持很好的湿度，不易
23、干涸。同时还可以定期注入新鲜培养基。原生质体长壁速度和分裂速度很快。） 39、影响原生质体培养的因素有哪些？简述原生质体培养的程序。 （ 1）原生质体的活力 （ 2）原生质体起始密度 （ 3）细胞壁再生速度 （ 4）培养基营养（ 5）培养条件（ 6）供试材料的基因型和生理状态 原生质体分离 原生质体纯化 原生质体培养 原生质体胞壁再生 细胞团形成器官形成、植株再生。 40、试述植物细胞融合的程序。 1、植物原生质体分离（ l） 双亲原生质体制备（ 2）采用酶法分离原生质体（ 3）影响原生质体活力的各种因素 2、 原生质体纯化（ 1）筛网过滤（ 2）采用不连续梯度法纯化原生质体（ 3）质膜稳定剂
24、和渗透压稳定剂 3、原生质体融合（ l） 盐融合法（ 2）高钙和高 pH 值法（ 3）聚乙二醇法（ 4）聚乙二醇和高钙、高 pH 值结合法（ 5）电融合法 4、细胞杂种的选择（ 1）互补选择法：白化互补、遗传互补、营养互补（ 2）可见标志选择法：凹穴培养皿法、微吸管法 5、愈伤组织形成器官分化植株再生（ 1）基本培养基筛选（ 2）激素种类和浓度调节（ 3）渗透压调节 6、杂种植物鉴定（ 1）与亲代形态特征比较（ 2）杂种植物核型分析（ 3）同工酶谱分析 41、植物细胞杂种选择的方法有哪几种？ （ l）互补选择法白化互补选择法 遗传互补选择法 营养代谢互补选择法 （ 2）机械选择法（可见标记法） A凹穴 培养皿分离法 B微吸管分离法 42、细胞大规模培养有哪些培养系统？ 成批培养、半连续培养、连续培养 43、悬浮细胞系在继代培养中其群体生长规律。
