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2、愈伤组织诱导过程中的激素和无机盐需求是什么？
答：
3、什么是不定芽途径？
它在现代生物技术是何意义？
在高等植物正常的个体发育中，芽一般是只从茎尖或叶腋等的一定位置生出。
所以这种象顶芽、腋芽、副芽等均在一定部位生出的芽，称为定芽．与此相反，凡从叶、根、或茎节间或是离体培养的愈伤组织上等通常不形成芽的部位生出的芽，则统称为不定芽。
有关不定芽发生的研究主要集中在单基因的调控方面,缺乏转录组方面的系统研究.利用RNA-seq高通量测序技术在全基因组范围内检测了不定芽发生早期的基因表达谱,共检测到2457个差异表达基因.这些基因参与了激素代谢和信号转导、愈伤组织和侧根的形成、茎顶端分生组织的发育和光合作用等过程.进一步的途径富集分析表明,不定芽发生早期苯丙氨酸代谢和苯丙胺素合成等途径相关的基因显著富集.并且苯丙氨酸可以显著抑制不定芽的发生,暗示了苯丙氨酸代谢和苯丙胺素的合成可能在不定芽发生过程起着重要的作用.
4、什么是胚状体途径？
它在现代生物技术的作用是什么？
离体培养条件下，没有经过受精过程，但是经过了胚胎发育过程所形成的胚状类似物，此现象无论在体细胞培养还是生殖细胞培养中均可以看到，因而统称为体细胞胚或胚状体。
在离体植物细胞、组织或器官培养过程中，由一个或一些体细胞，经过胚胎发生和发育过程，形成与合子胚相类似的结构。
胚状体一般专指在组织培养条件下产生的非合子胚以区别于自然发生的珠心胚及其他通过无融合生殖和由合子胚分裂产生的胚（见多胚现象）。
研究胚状体的主要意义是：
①增加繁殖系数。
因为它可以直接生长成小植株，成苗率高。
并且由愈伤组织、细胞或器官培养中，诱导胚状体的数量比诱导芽多得多。
②愈伤组织分化的芽不容易发育成小植株的培养物，可是诱导胚状体，就容易得到小植株。
③胚状体的维管束与合子胚一样,是独立产生的，与母体维管束不相连,因此可以得到无病植株。
④可应用于细胞全能性的理论研究。
不论是体细胞或小孢子或胚乳细胞都有再生成完整植株的全能性。
植物细胞的全能性可以在培养条件下表现出来。
研究这一特性对于建立植物的无性系，了解细胞分化和形态发生的机制都十分重要。
⑤可以利用胚状体进行同步分裂的研究，以了解细胞周期的真实过程和认识控制从亲代细胞到子细胞过程中生化变化系列的因子。
一般用生长激素和细胞分裂素控制细胞同步分裂。
5、什么是“早萌”？
如何在培养过程中控制“早萌”现象？
第九章植物体细胞培养的应用
1、什么是无性系变异？
它在植物育种中有何应用价值？
体细胞无性系变异在培养植物的细胞和组织中，常常由于它们的染色体组成和数目发生变化，或基因水平上的变异，或转座子被激活的作用等原因，再生的植株中存在着特性的变异，这种变异称体细胞无性系的变异。
正植物育种家的主要任务,一是创造变异,二是依既定的目标对变异体进行选择。
虽然传统的杂交方法和诱发突变迄今仍然是育种家借以创造变异的主要途径,然而近年来人们逐渐意识到,植物细胞和组织培养可以成为遗传变异的第三个来源。
这是因为越来越多的证据表明,无论是无性繁殖植物还是种子繁殖植物,当它们的细胞或组织经历了一段既使是时间不长的离体培养之后,在由愈伤组织分化形成的再生植株中,常常产生明显的变异,变异的频率往往很高,远非辐射诱变所能比拟。
2、植物组织培养过程中的无性系变异的原因是什么？
组织培养过程中产生的变异组织培养过程中产生的变异，即在细胞脱分化一再分化过程中所产生的变异。
1989年Karp把由愈伤组织产生的变异称之为“愈伤组织无性系变异”（callusclonalvariation），即经过愈伤组织或细胞悬浮培养，而不是经过分生组织的茎尖培养或微繁殖所产生的变异。
但组织培养过程中产生的变异并不限于愈伤组织脱分化和再分化过程中所产的后代，也存在于直接由胚胎发育而成的再生植株中。
植物组织培养中的体细胞无性系变异是组培过程中不同因素综合作用的结果，诱导变异发生的因素很多，如母株基因型、外植体类型、激素类型和配比离体培养时间、继代次数、选择压、嵌合性及其不同发育期、诱变剂类型、染色体倍性水平等，而且其发生频率同样受到许多因素影响。
3、植物组织培养过程中为何出现染色体加倍现象？
答：
植物在组织培养过程中诱发产生染色体畸变已有一些研究报道,Cionini（1978）曾报道过蚕豆愈伤组织中染色体畸变[1].但研究其在组织培养过程中自发产生染色体畸变的效因,目前国内外的报道尚少.植物组织培养中经常出现染色体的加倍和减倍现象（1950）曾从植物根尖中诱导产生单倍体[2],1961年Mitva和steward对Haplopappusgracilis在体细胞组织培养中,首次发现体细胞减数分裂[3].蚕豆组织培养中,已发现一定浓度的植物激素能引起较多的多体和单倍体细胞[4],同时蚕豆染色体大而少（2n=12）,核型及带型的研究比较清楚,易于观察,因而本试验试图通过利用植物激素选择出单倍体或多倍体产生数量较多的培养基,并为单倍体或多倍体的愈伤组织诱发产生苗和缩短育种时间开辟一条新的途径.
4、简述植物细胞培养在现代生物工程应用价值。
细胞工程是生物技术的四大领域之一[1]，随着社会的不断进步和科学的不断发展，细胞工程在生命科学研究中起着不可估量的作用。
植物细胞培养技术作为细胞工程中的重要技术现已广泛应用于生命科学的各个研究领域，是生物技术最新发展的重要组成部分。
利用植物细胞技术生产有用代谢产物的优点：
1．1在完全人工控制的条件下一年四季不断进行生产，不受地区、季节、土壤及有害
生物的影响；
1．2代谢产物的生产完全在人工控制条件下进行，可以通过改变培养条件和选择优良
培养体系得到超整株植物产量的代谢产物，例如通过新疆紫草的细胞培养获得了比原植株含量高6倍的紫草素；
1．3在无菌条件下完成的，能排除病菌及虫害对药用植物的侵扰；
1．4减少大量用于种植原料的农田，以便进行粮食作物的生产；
1．5有利于研究植物的代谢途径，还可以利用基因工程手段探索或创造新的合成路线，
得到新的有价值的物质。
1．6对有效成分的合成路线进行遗传操作，以提高所需的次生代谢产物含量，也可以
进行特定的生物转化反应，大规模生产我们所需的有效次生代谢产物；
1．7有利于细胞筛选、生物转化、寻找新的有效成分；
1．8作为解决资源问题的较为有效的途径而成为当代生物技术的重要发展领域。
植物细胞培养进行有效成分的生产发展到现在，已经取得了令人瞩目的成就。
自从20世纪90年代以来，利用植物细胞工程进行天然产物的生产进入了一个新的发展阶段，它与基因工程、快速繁殖形成了三大主流[21]。
20世纪90年代全世界已经有1000多种植物被进行过细胞培养方面的研究[22]。
但是，植物细胞是一个复杂的体系，细胞内部存在多种的正反馈和负反馈调控机制，细胞的各种亚体系之间也存在着复杂的相互影响，相互偶联关系；
植物细胞在培养过程中的生长缓慢、不耐剪切力、目标代谢产物含量低等自身特点同时也影响了其工业化生产的进程。
随着科技的不断进步，我们有理由相信植物细胞培养这种方兴未艾的技术将在生命科学领域中发挥越来越大的作用。
第十章植物单倍体培养与应用
1、什么是花粉培养和花药培养？
简述二者之间的关系？
花粉培养：
将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，也叫小孢子培养。
花药培养：
通过无菌操作技术，把发育到一定阶段的花药，接种在人工培养基上，进行诱导、分化，最终形成完整植株的技术。
花粉和花药培养的应用异同点：
相同点：
二者培养的目的一样，都是要诱导花粉细胞发育成单倍体细胞，最后发育成单倍体植株。
不同点：
花药培养属器官培养，花药是植物花的雄性器官，包括体细胞性质的药壁和药隔组织，以及雄性性细胞的花粉粒花粉培养属细胞培养:
花粉培养没有药壁组织干扰；
可计数小孢子产胚率；
可观察雄核发育的全过程；
单倍体产量高。
但技术更复杂，比花药培养难度大。
、花药和花粉培养的应用1诱导形成单倍体，快速获得纯系，缩短育种周期；
2提高目标基因型的选择效率花粉单倍体是纯合配子体，从来源于配子体的植株中选择某一种基因型的概率是1/2n，而从常规杂交F2代群体中，选择某一基因型的概率为1/22n，故单倍体育种的选择效率为常规育种的2n倍。
3诱变育种中的作用2、物种进化研究
2、简述植物单倍体培养在植物育种中的应用价值？
单倍体植株经染色体加倍后，在一个世代中即可出现纯合的二倍体（一般情况下为纯合，但在亲本为多倍体情况下，得到的单倍体植株加倍后，子代可能为杂合。
）[1]，从中选出的优良纯合系后代不分离，表现整齐一致,可缩短育种年限。
单倍体植株中由隐性基因控制的性状，虽经染色体加倍,但由于没有显性基因的掩盖而容易显现。
这对诱变育种和突变遗传研究很有好处。
在诱导频率较高时，单倍体能在植株上较充分地显现重组的配子类型，可提供新的遗传资源和选择材料。
中国首先应用单倍体育种法改良作物品种，已育成了一些烟草、水稻、小麦等优良品种。
单倍体育种如能进一步提高诱导频率并与杂交育种、诱变育种、远缘杂交等相结合应用，则在作物品种改良上的作用将更显著。
3、简述离体小孢子的发育途径。
一般是离体培养花粉处于单核时期（小孢子）的花药。
通过培养使它离开正常的发育途径（即形成成熟花粉最后产生精子的途径）而分化成为单倍体植株，这是目前获得单倍体植株的主要方法。
大体上要经过制备培养基、接种花药和培养三步骤。
（一）花粉不均等分裂途径（A型途径）
1、营养细胞发育途径（A-V途径）
2、生殖细胞发育途径（A-G途径）
3、营养细胞和生殖细胞并进发育途径（E途径）
4、营养核和生殖核融合发育途径（C途径）
（二）花粉均等分裂途径（B型途径）
4、影响花药培养成功与否的因素是什么？
（一）供体植株的生长条件供体植株的生长条件对培养效果有重要影响，有时只有控温、一定光周期和光强的环境条件下，其花药才能有反应。
不同植物种对环境条件的要求不同，所以没有一个固定的环境控制模式。
（二）供体植株的年龄有些物种供体植株的年龄影响小孢子胚胎发生，多数情况下幼年植株优于老年植株，但甘蓝型油菜却相反。
（三）花粉发育时期用于培养的花蕾，其花粉内花粉发育时期对培养效果有较大影响，但因物种而异。
（四）花蕾和花药的预处理对于有些物种，培养前对花药和花蕾进行预处理能显著提高培养效果。
（五）供体植株的基因型供体植株的基因型是影响花药培养和花粉培养的关键因素，不同基因型的植株对培养的反应不同，表现为是否诱导胚状体的生成、生成胚状体的多少以及由胚再生成植株的能力大小。
（六）培养基究竟使用固体还是液体培养基应根据培养材料的要求而定。
（七）培养条件多数植物在25℃下培养能诱导遇伤组织，可某些植物，尤其是芸薹属植物在高温35℃下处理几天，然后放入25℃培养能收到最好培养效果。
5、简述植物小孢子培养的顺序和注意事项。
第十一章植物生质体培养与应用
1、什么是原生质体和原生质体培养？
原生质体培养的理论意义和实践意义是什么？
原生质体：
植物细胞工程中去掉细胞壁后剩余的植物细胞称为原生质体，实际上就是植物细胞的原生质。
原生质体培养：
原生质体培养是指以除去细胞壁的原生质体为外植体的离体无菌培养。
由于植物原生质体培养可应用于外源基因转移、体细胞杂交、无性系变异及突变体筛选等研究，因而受到了人们越来越多的重视。
原生质体培养的理论意义：
（1）再生植株由原生质体生成植株，不论在进行有关细胞生物学或生物合成和代谢的实验研究上，还是在组织培养实践中，都有一定的优点：
①可利用细胞，均一的分化细胞群体；
②因无细胞壁，试剂对细胞作用更为直接，其反应能直接测量，以使反应产物能较快的分离出来；
③在理论和实践中，可极大节省空间，如在一个三角瓶就能培养210个细胞，但在大田种植需要4亩地：
④可缩短实验周期，如悬浮培养时仅需1-2个小时。
（2）用于远缘体细胞融合，进行体细胞杂交。
这是一种新的远缘杂交方法，为人们提供新的育种方法。
两个亲缘关系较远的植株用一般杂交方法是不容易成功的，而用细胞融合的方法却成为可能。
首先，两个原生质体融合形成异核体，异核体再再生细胞壁，进行有丝分裂，发生核融合，产生杂种细胞，由此可培养新的杂种。
植物原生质体融合和培养在理论和实践上都有很大的意义，在植物遗传工程和育种研究上具有广阔的应用前景。
它是植物同源、异源多倍体获得的途径之一，它不仅能克服远缘杂交有性不亲和障碍，也可克眼传统的通过有性杂交诱导多倍体植株的麻烦，最终将野生种的远缘基因导入栽培种中，原生质体融合技术可望成为作物改良的有力工具之一。
2、简述原生质体培养的基本步骤与关键技术是什么？
答：
（1）用2mL培养液将沉淀轻轻悬起倒入2个小培养皿内，只需一薄层即可。
用封口膜封口，以防污染和培养基中水份散失赞成渗透压提高，对原生质体是一种冲击，以对其完整性的破坏。
（2）将小培养皿放在一装有湿滤纸的塑料袋中，要求在散射的暗淡光（强光刺激会使原生物质体致死）和湿润环境培养，温度25℃。
第二天用倒置显微镜观察原生质体生长情况，视野内呈现出很大而圆的原生质体。
2~3天后细胞壁再生，可用照相记录每天观察的结果。
（3）原生质体密度：
除在极少数富营养培养基中原生质体可以单个培养，并进一步分裂外，它其它培养基中培养原生质体必须有一定密度，不然难以分裂。
密度参数值是104~105个/mL，确切的密度应该随材料、培养期其它条件不同而异。
（4）原生质体再生具有活力的原生质体在合适的培养条件下，3~6天就可以看见原生质体的第一次分裂，2周左右可见到小细胞团。
要不断加入新鲜细胞培养基，加入的时间和容量按实验的情况而异，原则上要在原生质体一次或几次分裂后逐步再加入。
细胞团继续长大成愈伤组织到植株分化的过程与其它组织培养的情况相同。
原生质体技术是在原生质体分离基础上,进行一系列技术操作,包括原生质体融合、遗传转化、植株再生等.原生质体技术为细胞杂交,新品种培育,及其与有关的细胞、分子和遗传等学科的交叉渗透,提供一种使用范围广、可行性强的技术体系.阐述了植物原生质体的分离培养、遗传转化等关键技术及其应用,认为原生质体技术在高等植物遗传性状的改良及生产实践中有着广阔的应用前景.
3、原生质体融合和体细胞杂交的意义是什么？
植物原生质体融合技术是借鉴于动物细胞融合的研究成果，在原生质体分离培养的基础上建立起来的，以植物的原生质体为材料，通过物理、化学等因素的诱导，使两个原生质体融合在一起以致形成融合细胞的技术。
它不是雌雄孢子之间的结合，而是具有完整遗传物质的体细胞之间的融合，是2种原生质体间的杂交。
通过原生质体融合可以把带有不同的基因组的两个细胞结合在一起，与有性杂交相比，无疑可以使“杂交”亲本组合的范围扩大，不但可以利用细胞核内基因资源，还可以利用包含在细胞质中的诸如叶绿体和线粒体DNA的遗传资源。
4、简述体细胞杂交的一般步骤和注意事项。
说道植物细胞融合，它和动物细胞融合还是有很大差别的。
第一，前者因为有细胞壁，对融合有负面影响，首先要除壁变成原生质体，可以用纤维素酶和果胶酶除壁。
第二，后者除了要加必要的营养物质外，还要加血清保持环境稳定。
细胞融合方法主要有化学、生物和物理方法。
一般学生实验室使用PEG（主要含有聚乙二醇）法融合。
其优点是操作简单不需要特殊的设备。
只需在去壁的细胞加入适量的PEG处理适当的时间，然后终止PEG的作用，然后在普通光学显微镜即可看到融合细胞。
这种方法也有缺点，如不好控制PEG作用的时间，而且PEG对细胞也可能有害。
只有处理时间得当，细胞壁去除了才可能提高成活率。
优点：
植物体细胞杂交是两种异源原生质体，在诱导剂诱发下相互接触，从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞，进一步发育成杂种植物体。
通过细胞融合技术可以克服种、属以上职务有性杂交不亲和障碍，为广泛重组遗传物质开辟了新途径，也为携带外源遗传物质（信息）的大分子渗入细胞创造了条件，从而更进一步扩大了遗传物质的重组范围。
5、体细胞杂种的鉴定方法有哪些？
请简述各方面的优缺点。
体细胞杂种的鉴定方法有：
①形态学鉴定。
利用杂种植株与双亲在表现型上的差异进行比较分析，如叶片大小与形状，花的形状与颜色、叶脉、叶柄、花梗及表皮毛有无等；
②细胞学鉴定。
杂种植株细胞中的染色体数目是否比任何一方亲本细胞中的染色体数目增多？
理论上讲如果染色体不丢失，杂种细胞中染色体数目应为双亲染色体数目之和。
也可以用基因组原位杂交的分子细胞学方法进行鉴定；
③同功酶鉴定。
同功酶是功能相同的酶的多重分子形态，它们是特异基因的产物。
杂种细胞中的同功酶谱一般是双亲酶谱之和，但有时也会出现双亲没有的新带；
④分子生物学鉴定。
常用的方法有限制性片段长度多态性（RFLP）、随机扩增多态性（RAPD）和扩增片段长度多态性（AFLP）等。
各方面的优缺点:
值得注意的是体细胞杂交尚存在一些问题：
①亲缘关系越远，染色体排斥丢失的现象就越严重；
②由于是两个物种的全部遗传物质的合并，各种基因都在其中，选择符合需要的个体难度大；
③有时缺乏选择杂种细胞的有效方法。
因此目前整体对称融合的工作比较少，而是采用非对称融合，即一方亲本包括了全部遗传物质，另一方亲本只取一部分遗传物质，如用不具有核的原生质体与之进行融合。
第十二章植物基因工程概述
1、基因是一条DNA，但具有功能的基因应包含哪些必要的成分？
2、植物基因工程中的工具酶和载体有哪几类？
植物基因工程中的载体：
1、载体是指运载外源DNA进入受体细胞内的运载工具。
它同外源DNA在体外重组成DNA重组分子,在进入受体后形成一个复制子,即形成在细胞能独自行自我复制的遗传因子。
2、克隆载体及表达载体载体又可分成克隆载体和表达载体两大类。
克隆载体一般是原核细菌将需要克隆的基因与克隆载体的质粒相连接,再导入原核细菌内,质粒会在原核细菌内大量复制,形成大量的基因克隆。
植物基因工程中的工具酶：
基因工程操作中涉及一系列相互关联的酶促反应。
已经知道有许多重要的核酸酶，如限制性内切核酸酶、外切核酸酶、dna连接酶、DNA聚合酶、反转录酶、DNA及RNA的修饰酶等，在基因工程的操作中有着广泛的用途。
3、简述农杆菌介导法转化外源基因的原理和步骤。
一、原理
利用根瘤农杆菌Ti质粒（含T-DNA）介导将外源目的基因导入受体细胞的转基因方法称为农杆菌介导的基因转化。
农杆菌可以感染受伤的植物细胞，通过基因转化把T-DNA上的外源基因导入植物细胞并整合到受体细胞核基因组上。
这些外源基因在植物细胞中得到表达。
二、操作步骤
1．农杆菌准备
2．外植体的准备（愈伤组织、悬浮细胞系、幼嫩茎段或叶片）;
3．用MS-AS液体培养基稀释原菌液15倍（1.5ml/20ml）或离心后稀释3倍;
4．外植体与菌液共培养20分钟;
5．放置在带滤纸的培养皿上（注意充分吸干多余的菌液）;
6．将外植体接种到MS-AS固体诱导培养基，培养2－3天;
7．移至含卡那霉素（Kan）300mg/L和羧苄青霉素（Cb300mg/L）的固体筛选培养基上进行Kan抗性愈伤组织的筛选;
8．隔20天，进行第二次筛选；
9．抗性愈伤组织在固体筛选培养基上分化成苗；
10在生根培养基上生根，获得完整的再分化植株。
4、简述植物基因工程对人类的影响。
基因工程,是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其他载体分子，构成遗传物质的新组合并使之掺入到原先没有这类分子的寄主细胞内，而能持续稳定地繁殖的技术。
1、抗虫的植物基因工程2、抗逆性3、抗除草剂的植物基因工程4、改良提高动植物品质5、其它一些植物基因工程其中包括利用PG酶的反义RNA基因，使成熟后的番茄果实变硬，以便于运输和储藏，利用CHS反义RNA基因，获得能在一定条件下改变颜色的花卉。
对人类健康的影响：
很多经基因改造的农作物、动物经过加工成为食品,虽然基因工程技术可大大提高食品的产量和质量,但也可能引起食品成分非预期的改变,对食用者的健康产生潜在的危害。
这体现在:
是否会含有新的过敏原,抗昆虫农作物是否含有残留的抗昆虫内毒素,抗除草剂农作物是否最终导致除草剂用量增加,引起除草剂在食品中残留。
抗病毒农作物中含有的病毒外壳蛋白基因是否会对人体造成危害。
如果致病力强的基因改造微生物从试验室逸出并扩散,由于人类对这些新的微生物无免疫
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