生物化学综合实验

一、 植物细胞工程

1、 试述植物组织培养的理论基础。

答：植物组织培养是以细胞全能性为基本理论基础，以细胞脱分化和再分化为中心的理论体系。

细胞全能性：一个生活细胞所具有的产生完整生物个体的潜在能力。

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。

细胞再分化：在离体条件下，当细胞脱分化以后，无序生长的细胞及其愈伤组织重新进入有序生长的过程。

2.离体培养过程中人工光照的设置有何规律？

答：a、在培养初期，对于大多数培养类型来讲只需要散射光或弱光照或黑暗条件下。

b、当外植体细胞启动后或进入分化培养阶段，则需要根据植物类型增强光照。

3.维持实验室环境相对无菌应采取哪些措施？

答：其灭菌方法是通过气体熏蒸和紫外线照射或其他方法

a. 气体熏蒸：熏蒸剂常用甲醛加高锰酸钾，可用每100ml甲醛加5g高锰酸钾为一个

使用单位，具体的做法是在每20m²的范围内放置一个单位剂量。注意：为避免其气体对人体的危害并达到较好的消毒效果，一般熏蒸期间应将实验室封闭3―5天。以后在使用过程中，接种室还应定期熏蒸。

b. 紫外线照射：用紫外线灯照射0.5h，以保证接种室的无菌环境。

c. 其他：实验室每次使用前还可喷洒75%的酒精、过氧乙酸或2%的新洁尔灭溶液进行接种室消毒。其他操作室的环境可根据情况选用紫外灯定期照射或其他方法

4.试述PEG融合法基本原理

答：原生质体融合首先必须使两个原生质体紧密接触，质膜之间的距离小于10Å。由于PEG分子有带负电荷的醚键，在原生质体之间形成分子桥，其结果是使原生质体发生黏连。当用高Ca2+和高pH溶液清洗后，Ca2+和PEG被清洗掉，打破了电荷平衡，使原生质体某些正电荷与另一些原生质体的负电荷连接起来，进而促使原生质体的融合。另外，PEG能增加脂膜的流动性，这也使原生质体的核和细胞器发生融合成为可能。

5.试述电融合法的基本原理

答：根据原生质体的融合过程设计的，实质上它是借助电场和电脉冲的作用来加速原生质体的融合过程，即给予了原生质体融合一个更有利的外部条件。融合过程包括细胞膜的接触和膜的击穿。

6.试述激素在细胞分化中的作用

答：激素在植物生长发育中具有重要的作用，也是离体条件下细胞脱分化和

再分化的主要因素。其中生长素和细胞素是两类主要的培养条件下细胞生长和分化的植物激素。此外赤霉素、脱落酸和乙烯等也在细胞分化中起到一定的作用。

a. 生长素：能刺激木质部的发生；能有效地诱导维管组织的分化等作用。

b. 细胞素：能促使木质部的发生，与生长素一起对细胞分化与生长具有协同作用；能提高生长素作用的敏感性或阻断生长素的反馈抑制等作用。

c. 赤霉素：对于器官分化具有一定的调节作用

d. 脱落酸：促进脱落、抑制生长、促进休眠、引起气孔关闭、调节种子胚的发育、增加抗逆性

e. 乙烯：促进果实成熟；促进脱落和衰老；促进某些植物的开花与雌花分化

7.如何理解和利用离体培养中的遗传稳定性和变异性？

答：

8.细胞脱分化在细胞结构上有何变化？

答：①启动阶段：细胞质增生，并开始向细胞伸出细胞质丝，液泡蛋白体出现

②演变阶段：细胞核开始向移动，质体演变成原质体

③脱分化终结期：回复到分生细胞状态，细胞即将开始

9.总体上讲离体培养的条件主要有哪些？

答：植物离体培养条件主要包括光照、温度、培养基的pH和培养环境的空气流通程度等

a． 光照：黑暗有利于愈伤组织的诱导和增殖，高强度光有利于器官分化；不同植物种所需光照强度和光周期不同

b． 温度：植物组织培养的温度范围一般在20~30℃，低于15℃或高于35℃均会影响培养物的生长。在大多数情况下，1.适宜的温度有利于细胞，即可以提高细胞速率 2.适当提高温度，则有利于细胞生长 3.在一定范围内降低温度，可能使细胞和生长均减缓，而使细胞的质量增加

c． 培养基的pH：一般使用范围在5.5~6.0，pH在4.0以下或7.0以上培养物就不能正常生长。培养物的代谢产物和高温灭菌引起pH变化

d． 气体调节：培养室的透气程度和培养容器的封闭程度均会影响培养过程中气体交换，其中振荡培养是常用的改善通气条件的培养方法

10.为什么茎尖分生组织培养能够除去植物病毒？

答：病毒在植物体内的分布的不均匀行，在分生组织中不带或很少带有病毒

其中证明病毒的分布不均匀性的假说：能量竞争、传导抑制、激素抑制、酶缺乏、抑制因子

11．哪些因素影响茎尖培养的脱毒效果？

答：a.母体材料病毒侵染的程度：单一病毒感染的植株脱毒较容易

b.起始培养的茎尖大小：一般不带叶原基的生长点培养脱毒效果最好

c.外植体的生理状态：顶芽的脱毒效果比侧芽好，生长旺盛季节的芽为