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植物组织培养部分基本原理1、简述植物组织培养的理论依据？植物组织培养的理论依据是细胞全能性学说，即植物体的每一个细胞都携带有一套完整的基因组，并具有发育成为完整植株的潜在能力。2、植物组织培养有哪些特点？（1）培养条件可以人为控制：组织培养采用的植物材料完全是在人为提供的培养基质和小气候环境条件下进行生长，摆脱了大自然中四季、昼夜的变化以及灾害性气候的不利影响，且条件均一，对植物生长极为有利，便于稳定地进行周年培养生产。（2）生长周期短，繁殖率高：植物组织培养由于人为控制培养条件，根据不同植物不同部位的不同要求而提供不同的培养条件，因此生长较快。另外，植株也比较小，往往20—30d为一个周期。所以，虽然植物组织培养需要一定设备及能源消耗，但由于植物材料能按几何级数繁殖生产，故总体来说成本低廉，且能及时提供规格一致的优质种苗或脱病毒种苗（3）管理方便，利于工厂化生产和自动化控制：植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件，既利于高密度工厂化生产，也利于自动化控制生产。它是未来农业工厂化育苗的发展方向。它与盆栽、田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、防治病虫害等一系列繁杂劳动，可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地3、培养基的种类？（1）根据态相不同：固体培养基、液体培养基（2）根据培养物培养过程：初代培养基、继代培养基（3）根据作用不同：诱导培养基、分化培养基、生根培养基（4）根据营养水平：基本培养基、完全培养基、改良培养基。4、植物组织培养主要应用于哪些方面？（1）快速繁殖运用组织培养的途径，一个单株一年可以繁殖几万到几百万个植株（2）种苗脱毒针对病毒对农作物造成的严重危害，通过组织培养可以有效地培育出大量的无病毒种苗（3）远缘杂交利用组织培养可以使难度很大的远缘杂交取得成功，从而育成一些罕见的新物种（4）突变育种采用组织培养可以直接诱变和筛选出具抗病、抗盐、高赖氨酸、高蛋白等优良性状的品种（5）基因工程主要研究DNA的转导，而基因转导后必须通过组织培养途径才能实现植株再生（6）生物制品有些极其昂贵的生物制品，如抗癌首选药物--紫杉醇等，可以用大规模培养植物细胞来直接生产5、固体培养基与液体培养基相比有何特点？优点:操作简便，通气问题易于解决，便于经常观察研究.缺点:培养物与培养基的接触(即吸收)面积小，各种养分在琼脂中扩散较慢，影响养分的充分利用，同时培养物排出的一些代谢废物，聚集在吸收表面，对组织产生毒害作用。6、论述植物生长调节物质在组织培养中的作用？并列举常见的种类(1)生长素类：主要被用于诱导愈伤组织形成，促进细胞脱分化；促进细胞伸长；诱导根的分化，促进生根(2)IAA（吲哚乙酸）；NAA(萘乙酸)；IBA(吲哚丁酸)；2,4—D(2,4—二氯苯氧乙酸)(3）细胞分裂素类：①诱导芽的分化促进侧芽萌发生长。②促进细胞分裂与扩大。③抑制根的分化。抑制衰老，减少叶绿素分解，有保鲜效果。包括6—BA(6—苄基腺嘌呤)、Kt(激动素)、Zt(玉米素)等。7、与常规苗相比，试管苗具有哪些特点？(1)生长细弱；(2)光合作用差(3)叶片气孔数目少，活性差(4)根的吸收功能弱(5)对逆境的适应和抵抗能力差8、简述原生质体作为遗传操作和生理生化研究的材料有何特点？（1）没有细胞壁，有利于体细胞融合、体细胞杂交、基因转移和单细胞培养。（2）原生质体能比较容易摄取外来的遗传物质。基本概念1、植物组织培养(planttissueculture)：是指用无菌方法使植物体的离体器官、组织和细胞在人为提供的条件下生长和发育的所有培养技术的总称，也叫植物克隆。亦称为离体培养或试管培养。2、脱分化（dedifferentiation）：将已分化组织的已停止分裂的细胞从植物体的抑制性影响下解脱出来，恢复细胞的分裂活性。一个成熟的细胞转变为分生状态的过程叫脱分化。3、再分化（redifferentiation）：经脱分化的组织或细胞在一定的培养条件下可转变为各种不同的细胞类型，形成完整植株的过程。4、外植体(explant)：由活体（invivo)植物体上切取下来的，用于组织培养的各种接种材料。包括各种器官、组织、细胞或原生质体等5、愈伤组织(callus)：在人工培养基上由外植体上形成的一团无序生长状态的薄壁细胞。6、器官发生(organgenesis)：由愈伤组织或外植体诱导形成不定根或不定芽，再获得再生植株的方法。7、胚状体发生(embryogenesis)：是指在组织培养中起源于一个非合子细胞，经过胚胎发生和胚胎发育过程（经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚5个时期），形成具有双极性的胚状结构，而发育成再生植株的途径。8、细胞全能性（celltotipotency）：即植物体的每一个细胞都携带有一套完整的基因组，并具有发育成为完整植株的潜在能力。9、母液（motherliquid）：是欲配制液的浓缩液。配成比所需浓度高10-100倍。母液配制时可分别配成大量元素、微量元素、铁盐、有机物和激素类等。好处:①保证各物质成分的准确性②配制时的快速移取③便于低温保藏。10、褐变(brownchange)：是指外植体在培养中体内的多酚氧化酶被激活，使细胞里的酚类物质氧化成棕褐色的醌类物质，有时使整个培养基变褐，从而抑制其他酶的活性，影响材料的培养。11、玻璃化现象（vitrificationphenomenon）：在长期的离体培养繁殖时，有些试管苗的嫩茎、叶片呈现半透明水渍状，这种现象称为玻璃化。12、消毒（disinfection）：指杀死、消除或充分抑制部分微生物，使之不再发生危害作用。13、灭菌(sterilization)：是指用物理或化学的方法，杀死物体表面和孔隙内的一切微生物或生物体，即把所有生命的物质全部杀死。14、接种(inoculation)：在无菌条件下，用灼烧过的镊子将外植体放到培养基上的操作过程。15、愈伤组织培养(callusculture):是指将母体植株上的外植体，接种到无菌的培养基上，进行愈伤组织诱导、生长和发育的一门技术。16、继代培养(subculture)：愈伤组织在培养基上生长一段时间以后，由于营养物质枯竭，水分散失，以及代谢产物的积累，必须转移到新鲜培养基上培养。这个过程叫做继代培养17、形态建成（organogenesis）：外植体在适宜的培养条件下经脱分化、再分化形成不定根（adventitiousroots）、不定芽（adventitiousshoots）或直接发育成形态完整的植物体的过程。18、体细胞胚（somaticembryo）又称胚状体（embryoid）：指在组织培养中，由一个非合子细胞(体细胞)，经过胚胎发生和胚胎发育过程（经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚5个时期），形成的具有双极性的胚状结构。19、快速繁殖(微繁殖)(micropropagation)：用组织培养的方法，使植物的部分器官、组织迅速扩大培养，并移植到温室或农田繁殖出大量幼苗的繁殖方法。20、原生质体融合(protoplastfusion)也称体细胞杂交（somatichybridization）：就是使分离下来的不同亲本的原生质体，在离体条件下通过诱导发生的质膜融合进而细胞核融合，像性细胞受精作用那样互相融合成一体的现象。21、原生质体（protoplast）：是指除去了细胞壁后的裸露的植物细胞。22、无病毒苗（virus-freeplantlets）：是指不含该种植物的主要危害病毒，即经检测主要病毒在植物内的存在表现阴性反应的苗木。基本方法1、一般组织培养的操作工序：（1）、培养器皿的清洗；（2）、培养基的配制、分装和高压灭菌；（3）、无菌操作——材料的表面灭菌和接种；（4）、将培养物放到培养室培养；（5）、试管苗的驯化、移栽和初期管理。2、常用的培养基有哪些？说明其特点(1）MS培养基：1962年由Murashige和Skoog为培养烟草细胞而设计的。是目前应用最广泛的培养基。特点是无机盐离子浓度较高(2)hite培养基：无机机盐浓度较低，适于生根培养。(3)N6培养基：KNO3和（NH4）2SO4含量高，不含钼。广泛应用于禾谷类植物的花粉和花药培养。(4）B5培养基：主要特点是含有较低的铵盐，较高的硝酸盐和盐酸硫胺素。适宜双子叶植物特别是木本植物的培养(5)M—8P培养基：为原生质体培养而设计的。其特点是有机成分较复杂，它包括了所有的单糖和维生素3、植物组织培养技术主要包括哪些环节？各环节的主要工作内容？（1）培养基的配制及灭菌（2）外植体的选择及灭菌（3）外植体的接种及培养（4）试管苗的驯化与移栽4、组织培养中常用的灭菌方法？分为物理的和化学的两类，（1）物理方法如干热(烘烧和灼烧)、湿热(常压或高压蒸煮)、射线处理(紫外线、超声波、微波)、过滤和大量无菌水冲洗等措施；（2）化学方法是使用升汞、甲醛、过氧化氢、高锰酸钾、来苏儿、漂白粉、次氯酸钠、抗菌素、酒精化学药品处理。5、怎样进行培养基的高压湿热灭菌?方法是：关闭放气阀，通电后，待压力上升到49kPa时，打开放气阀，放出空气（注意完全排除锅内空气，使锅内全部是水蒸气，灭菌才能彻底），待压力表指针归零后，再关闭放气阀。当压力表上升达到108kPa时，锅内温度达121℃（在此蒸气温度下，可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢），维持20-30min。6、如何对外植体进行表面消毒？(1)将需要的材料用水洗干净。(2)表面灭菌：用70%酒精浸30-60s左右。(3)灭菌剂处理：0.1%升汞10分钟、或在10%漂白粉上清液中浸泡10-15分钟。(4)用无菌水冲洗3-5次左右7、在植物组织培养中，通过哪些途径可以得到完整的植株？(1)外植体→愈伤组织→根、芽→试管苗①同时长芽和根②先长芽，再长根③先长根，再长芽(2)外植体→胚状体→试管苗(3)外植体→根、芽→试管苗。8、简述愈伤组织培养在园艺植物育种中的应用（1）、加快了园艺植物新品种和良种繁育速度；（2）、培育无病毒苗木；（3）、获得倍性不同的植株；（4）、克服远缘杂交困难；（5）、利于种质资源长期保存和远距离运输；（6）、提供育种中间材料；（7）、诱发和离体筛选突变体；（8）、制造人工种子。9、植物脱毒的主要方法有哪些？其主要原理是什么？（1）茎尖培养脱毒：病毒在植物体内的分布并不均匀，越靠近茎端的病毒的感染深度越低，生长点则几乎不含或含病毒很少（2）愈伤组织培养脱毒法：通过植物的器官和组织的培养，脱分化诱导产生愈伤组织，然后从愈伤组织再分化产生芽，长成小植株，可以得到无病毒苗（3）珠心胚培养脱毒：病毒一般不通过种子传播，由珠心细胞发育成的胚再生的植株是无毒的，并具有与母本相同的遗传特性。（4）茎尖微体嫁接：将实生苗砧木在人工培养基上种植培育，再从成年无病树枝上切取0.4—1.0mm茎尖，在砧木上进行试管微体嫁接，以获得无病毒幼苗。（5）花药培养脱毒（6）热处理脱毒：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（7）化学处理：抑制或杀死病毒综合能力1、无菌操作时应注意哪些事项？(1)在接种4h前用甲醛熏蒸接种室；(2)在接种前15-20min，打开超净工作台的风机以及台上的紫外灯；(3)接种员先洗净双手，在缓冲间换好专用实验服，并换穿拖鞋等；(4)上工作台后，用酒精棉球擦拭双手，特别是指甲处。然后70%酒精喷雾降尘，并擦拭工作台面；(5)接种工具蘸95%酒精，灼烧；(6)接种时将试管斜着，使试管口在酒精灯火焰上转动，灼烧数秒钟。接完种后，将管口在火焰上再灼烧数秒钟。(7)接种时，接种员双手不能离开工作台，不能说话、走动和咳嗽等；(8)接种完毕后要清理干净并用酒精擦工作台。2、论述离体培养可能出现的异常现象及防止措施？（1）污染：污染原因从病源分面主要有细菌和真菌和两大类。预防措施：(1)减少或防止材料带菌(2)外植体灭菌要彻底(3)玻璃器皿和金属器皿的灭菌(4)布质制品的灭菌(5)无菌室的消毒(6)操作人员一定要严格按照无菌操