植物生物技术习题

植物生物技术习题填空题1.基因组学包括结构基因组学和功能基因组学，后者又称为后基因组学.2.细胞质中的遗传物质位于叶绿体和线粒体两种细胞器中。3.聚合酶链式反应（PCR）一般分变性、复性和延伸三步。4.分子标记遗传作图的理论基础是染色体的重组与交换。5.遗传标记的发展是从形态标记→细胞学标记→生化标记→分子标记。6.作物育种的遗传学基础是生物体本身存在遗传与变异7.分子标记辅助育种中，对目标基因选择的可靠性主要取决于标记与目标基因间连锁的紧密程度。8.分子标记辅助选择的主要方面是对目标基因的选择，称为前景选择。其可靠性主要取决于标记与目标基因间连锁的紧密程度。9.在传统育种中，选择的依据通常是表现型而非基因型。可见，传统育种是通过表现型对基因型进行间接选择。理论上，利用分子标记可从DNA水平上直接鉴定基因型的差异。10.作物遗传育种的生物学基础是生物体本身存在遗传和变异。11.核酸杂交技术是基于同源性序列的碱基可以互补配对,Southern杂交的靶核酸是DNA,而Northern杂交的靶核酸是RNA。12.植物中以环状形式存在的基因组是线粒体和叶绿体。13.1953年，Watson和Crick提出DNA分子双螺旋模型，标志分子遗传时代的到来。两位科学家于1962年获得诺贝尔生理学或医学奖。14.DNA分子标记多态性的分子基础主要有：酶切位点的突变和引物结合位点的变化；插入突变；缺失突变；重复序列长短的变化；单核苷酸突变等。15.叶片是由完整的植物器官分离单细胞的最好材料，通常分离方法有机械法和酶解法16.茎尖脱毒培养的两个关键技术环节是茎尖的成活率和脱毒率17.培养基一般采用高压蒸汽方式灭菌，接种的金属器械一般采用灼烧灭菌方式灭菌18.体细胞杂种的鉴定方法有形态学比较、细胞学观察、生化分析和分子生物学鉴定四种19.细胞生长与产物合成的动力学类型有生长偶联型、中间型和非生长偶联型三种20.原生质体融合的方法有无机盐诱导、PEG与高pH的Ca2+相结合的诱导融合法和电融合三种21.在植物细胞培养中，根据培养对象的不同，可分为单细胞培养、单倍体培养和原生质体培养三种方式，根据培养基的类型不同，又可以分为液体培养和固相化培养两种方式。22.在植物的组织培养中，从一块外植体形成典型的愈伤组织，大致要经历三个时期是启动期、分裂期和形成期23.蔗糖在培养基中的主要作用是提供碳骨架、提供底物与能源和维持渗透势三种。24.植物病毒对作物的影响主要表现在作物产量和产品质量两个方面25.植物脱除病毒的方法有热处理脱毒、茎尖培养脱毒、化学药剂处理、冷处理、原生质体，愈伤组织培养脱毒法和花药培养，珠心胚培养脱毒六种26.植物细胞悬浮培养的生长曲线一般成“S”型，滞后期、对数生长期、直线生长期、缓慢期、静止期27.植物细胞悬浮培养的基本形式有成批培养和连续培养两种28.植物原生质体培养一般要经过细胞壁再生和细胞分裂、愈伤组织或胚状体的形成和植株再生几个步骤29.植物组织培养中再生植株的方式有无菌短枝型、丛生芽增殖型、器官发生型、胚状体发生和原球茎发生型五种30.植物组织培养基本培养基主要由无机营养成分、有机营养成分、生长调节物质、碳源和琼脂和水五大类组成名词解释1.结构基因组学：以全基因组测序为目标，以建立生物体高分辨率遗传、物理图谱以及DNA序列分布为主。2.DNA分子标记：DNA水平上的遗传多态性，表现为核苷酸序列的任何差异，在数量上近乎无限，一般分为四类：以电泳技术和分子杂交为核心的分子标记；基于PCR的分子标记；基于PCR的分子标记；基于DNA测序的分子标记；3.后基因组学：也称为功能基因组学，利用结构基因组研究所获得的大量数据与信息，发展和应用新的实验手段评价基因的功能和调控，了解基因产物的生物化学功能及其在不同发育过程或不同环境条件下基因的表达和变化。4.近等基因系（NIL）：两个或多个形态上相似，遗传背景相同或相近，只在个别染色体区段上存在差异的遗传材料，称近等基因系5.功能基因组学：以基因功能鉴定为目标，是利用结构基因组学提供的信息系统地研究基因功能。6.分子辅助选择（MAS）：如果目标基因与某个分子标记紧密连锁，那么通过对分子标记基因型的检测，就能获知目标基因的基因型。因此，我们能够借助分子标记对目标性状的基因型进行选7.遗传标记：可以稳定遗传的、易于识别的、特殊的遗传多态性形式，在现代遗传学中，遗传多态性是指基因组中任何座位上的相对差异或者是DNA序列的差异。遗传标记可分为形态标记、细胞学标记、生化标记、DNA分子标记。8.愈伤组织：排列疏松无规则、高度液泡化、无定形状态的薄壁细胞9.外植体：把用作组织培养的材料，即在原生长部位取得并转移到人工培养基上生长的组织切段，叫做外植体10.固相化培养：把细胞固定在一种惰性基质上，如琼脂、藻酸盐、聚丙烯酰胺和纤维薄膜，细胞不能运动，而营养液可以在细胞间流动，供应细胞营养的培养方法。11.人工种子：将植物离体培养产生的体细胞胚包埋在含有营养成分和保护功能的物质中，在适宜的条件下发芽成苗。12.原生质体融合：也叫体细胞杂交，就是使分离出来的不同亲本的原生质体之间在人工控制的条件下，像性细胞受精作用那样互相融合成一体。13.平板培养法：将制备好的单细胞悬浮液，按照一定的细胞密度，接种在1mm左右的薄层固体培养基上进行培养，称为固体平板培养法14.条件培养基：曾培养过一段时间组织或细胞的培养基。15.原球茎：原球茎是缩短了的、呈柱粒状的、由胚性细胞组成的、类似嫩茎的器官。16.看护培养：用一块活跃生长的愈伤组织来看护单个细胞，并使其生长和增殖的方法17.脱分化：使已分化的植物细胞回到未分化状态并可表达细胞全能性的过程18.全能性：广义的细胞全能性是指一个细胞发育成一个完整有机个体的潜能和特性。植物细胞的全能性指具有完整细胞核的细胞，在适宜的条件下能够分化发育成完整植株的潜在能力。19.接种：将经过表面灭菌后的离体植物材料在无菌环境中切割或分离出器官、组织或细胞转入到无菌培养基上的过程。简答题1.简述PCR的原理及主要步骤。原理：PCR技术类似于DNA的体内复制。以DNA分子为模板，以一对与模板序列互补的寡核苷酸片段为引物，在DNA聚合酶作用下，利用4种脱氧核苷酸，完成新的DNA的合成，重复这一过程使目的DNA片段得到扩增。这一技术可以将微量目的DNA片段扩增100万倍以上。基本步骤是首先待扩增DNA模板加热变性解链，随之将反应混合物冷却至某一温度，这一温度可使引物与它的靶序列发生退火，再将温度升高使退火引物在DNA聚合酶作用下得以延伸。这种变性-复性-延伸的过程就是一个PCR循环，PCR就是在合适条件下的这种循环的不断重复。主要步骤：变性：将反应体系加热至95℃，使模板DNA完全变性为单链，同时因物自身以及引物之间存在的局部双链也得以消除。复性：将温度下降至适宜温度使引物与模板结合。延伸：将温度升至72℃，DNA聚合酶以dNTP为底物催化DNA的合成反应。2.作物遗传育种的三个基本环节是什么？（作物育种的成效主要取决于哪三个方面？）发现和创造育种上有利的遗传变异；采用合理先进的育种手段方法，将优良基因重组在一起；应用准确有效的选择鉴定技术，筛选出优良的重组类型。3.简述遗传标记的概念，类型和类型的发展。概念：遗传标记（GeneticMarker）是指可以稳定遗传的、易于识别的、特殊的遗传多态性形式，在现代遗传学中，遗传多态性是指基因组中任何座位上的相对差异或者是DNA序列的差异。类型：形态标记：指那些能够用肉眼明确观测到的一类外观特征性状，如植株的高矮、粒色等；细胞学标记：能明确显示遗传多态性的细胞学特征，主要是染色体数目的变化和染色体结构的变异（如缺失、易位、倒位等）染色体结构和数量变异生化标记：主要包括贮藏蛋白、同工酶等标记，也指以基因表达的蛋白质产物为主的一类遗传标记系统DNA分子标记：指的是DNA水平上的遗传多态性，表现为核苷酸序列的任何差异，在数量上近乎无限，DNA标记是指可标识核苷酸序列的多态性发展：形态标记：19世纪60年代，Mendel以豌豆为材料，利用7对外部形态特征差异明显的相对性状，对杂种后代的不同个体依性状表现进行归类分析，首创将形态标记作为遗传标记的先例。细胞学标记：1910年以后，摩尔根将「遗传因子」与染色体的行为结合起来，由此导致了细胞遗传学的诞生。通过对不同物种染色体形态，数目和结构的研究，发明了细胞学标记。生化标记：1941年，Beadle和Tatum提出了「一基因一酶」的假说。20世纪50年代，由于电泳技术的发展和组织化学染色剂的使用，使酶的多种形式成为肉眼可见的酶谱带型。1959年，Market和Moiler提出了同工酶，并证实同工酶具有组织、发育及物种的特性。通过同工酶的电泳谱带可以清楚地识别酶的基因型，由此发展出了生化标记。DNA分子标记：1953年，Waston和Crick提出了DNA分子结构的双螺旋模型。1980年，Botstein等提出了RFLP可以作为遗传标记的思想，开创了直接应用DNA多态性发展遗传标记的新阶段。1985年，PCR技术的诞生，使直接体外扩增DNA以检测其多态性成为可能。1990年，Williams等和Welsh等同时利用PCR技术，发展了新的RAPD分子标记。随后，DNA分子标记不断涌现。4.分子遗传图谱构建的主要环节包括哪些？选择适合作图的分子标记，根据遗传材料之间的多态性确定亲本组合；(亲本间的差异不宜过大，否则会降低后代的结实率及所建图谱的准确性；亲本间适度的差异范围因物种而异，多态性高的异交作物可选择种内不同品种作杂交亲本)建立作图群体，即具有大量分子标记处于分离状态的分离群体或衍生系；群体中不同植株或品系的标记基因型的分析；借助计算机程序建立标记之间的连锁分析；构建饱和连锁图谱。5.聚合酶链式反应包括哪三个基本步骤，其中温度是怎样变化的，其中变化的原理是什么模板DNA的变性：模板DNA经加热至95℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至60℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；引物的延伸：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链6.什么是遗传标记？其中DNA分子标记有哪些明显的优越性？概念：遗传标记（GeneticMarker）是指可以稳定遗传的、易于识别的、特殊的遗传多态性形式，在现代遗传学中，遗传多态性是指基因组中任何座位上的相对差异或者是DNA序列的差异。优越性：直接以DNA的形式表现，在植物体的各个组织、各发育时期均可检测到，而且不受环境限制，不存在是否表达的问题；数量多，遍及整个基因组，检测位点近乎无限；多态性高，自然界存在着许多等位变异，不需要专门创造特殊的遗传材料；表现为“中性”，即不影响目标性状的表达，与不良性状无必然的连锁；许多分子标记表现为共显性，能够鉴别出纯合基因型与杂合基因型，提供完整的遗传信息。7.什么是SSR分子标记？指出分子标记与形态学标记、细胞学标记相比具有哪些优越性？SSR分子标记：SSR是指简单重复序列多态性，也叫微卫星DNA即短串联重复。它是一类由1~6个碱基组成的基序串联重复而成的DNA序列，其长度一般较短，多态性来自于串联数目的不同。根据微卫星序列两端互补序列设计引物，通过PCR反应扩增微卫星片段，由于核心序列串联重复数目不同，因而能够用PCR的方法扩增出不同长度的PCR产物，将扩增产物进行凝胶电泳，根据分离片段的大小决定基因型并计算等位基因频率优越性：直接以DNA的形式表现，在植物体的各个组织、各发育时期均可检测到，而且不受环境限制，不存在是否表达的问题；数量多，遍及整个基因组，检测位点近乎无限；多态性高，自然界存在着许多等位