生物技术:利用生物系统活生物体或其衍生物,为特定用途而生产或改变产品或过程的任何技术应用,包括传统生物技术和现代生物技术。
植物生物技术:利用植物的器官、组织、细胞或通过分子水平的操作,促进植物品种遗传改良、繁殖和有用物质生产的技术。
看护培养:利用活细胞分泌的活性物质培养的方法。
脱分化:植物已分化的细胞和组织在一定的条件下恢复到可再分化状态的过程。
再分化:脱分化的细胞在一定条件下生根发芽形成完整植株的过程。
原球茎:种子萌发时先是胚的膨大,种皮破裂,40天时肉眼可见浅黄色的原胚呈球状
愈伤组织:植物体局部受到创伤刺激后,在伤口表面产生的增生组织。
胚状体:组培中,非合子细胞经历胚胎发生过程形成的胚状结构。
人工种子:组培所获得的胚状体经特殊处理,形成与天然种子相似的颗粒体。广义上指组培所获得的外植体经特殊处理,形成与天然种子相似的颗粒体。
单倍体:具有和该物种配子染色体数相同的细胞或个体。(只有配子染色体数的个体)
原生质体:脱去细胞壁的植物、真菌或细菌活细胞。
目的基因:通过人工方法获得的符合设计者要求的DNA片段。
离体授粉离体条件下进行人工授粉和完成受精的过程。
基因工程:在基因水平上,改变碱基排列顺序,创建具有某种新性状,并能稳定的遗传给后代的技术。
印迹技术:将生物大分子从凝胶转移固定到纤维膜上的技术。
分子杂交:不同生物分子靠活性基因进行识别和结合的过程。
基因图谱:染色体上的碱基线性排序图或染色体上的基因线性排序图。
基因指纹图谱:用基因的核心序列做探针与基因组酶切片段,杂交产生的图谱。
微卫星DNA指纹图谱:DNA微卫星探针杂交制作的DNA指纹图谱。
基因文库:基因克隆的群体。包括互补DNA文库和基因组文库等。
cDNA文库:包含细胞全部mRNA信息的反转录所得的CDNA的集合体。
生物芯片:指高密度固定在固相支持介质上的生物信息分子的微阵列。
基因重组:将不同DNA片段重新连接形成新DNA的过程。
分子标记:用可追踪的核酸片段进行标记的方法。
人工染色体:指人工构建的含有天然染色体基本功能单位的载体系统。
蛋白质组:一个物种、组织或细胞内的全部蛋白质。
蛋白质组学:研究蛋白质的种类,结构与物质以及合成、化学修饰等的学科。
蛋白质工程:利用遗传工程手段,包括用基因的点突变和基因表达等改造蛋白质分子的结构与功能的技术。
酶工程:酶制剂在工业上的大规模应用,主要由酶的生产、酶的分离纯化、酶的固定化和生物反应器四个部分组成
酶发酵生产:经过预先设计,通过人工操作控制,利用细胞的生命活动,产生人们所需要的酶的过程
酶固定化: 把水溶性酶固定于固相载体上,并保留酶活性的技术。
细胞感受态:植物细胞能感受外界刺激而诱导代谢、形态转变和器官发生的状态。
增芽法:用顶芽和腋芽为外植体进行组培扩繁的方法。
PCR:聚合酶链式反应技术。
二、问答题
1、植物生物技术内容、任务和应用
答:内容:个体再生培养技术;基因、细胞、个体的改造与鉴定;生物模拟,大分子、细胞器和细胞等;生物产品的生产与纯化。任务:改造生物体,提高产量和质量;优化加工工艺,降耗、增产、优质等;改善植物性能,提高利用效率和功能或形成新产品;扩繁、脱毒复壮与种植保存;掌握遗传规律,为疾病预防、诊断与治疗提供依据与药物;环境污染检测与治理。应用:①防病:疫苗生产,诊病,治病:生长抑制素,胰岛素等;②提高食品产量和质量,开发蛋白生产;③污染监测:污染治理与变废为宝,如吃油细菌;④增产,优质,抗逆,延长贮藏期,提高营养利用,花卉转基因,畜禽生产。
2、植物离体再生原理
答:①植物细胞具有全能性;②在特定器官和组织保留全能性;③全能性细胞受同类基因表达产物抑制,去根生根、去枝再生芽。④植物有不同层次的再生能力。
3、影响细胞分化的外因
答:①外源激素和营养含量分布:不均匀促分化;②光照:蓝光促分化,红光和远红光抑制芽分化,反之促根分化,芽分化光照前低后高。③氧气:低氧促芽,加氧促根。
4、离体植株间接发生途径
答:①形成愈伤组织再分化根芽;②形成胚性细胞,再分化根芽;③形成原球茎,长芽出根。
5、培养基本设备和操作室设置
答:培养设备:培养架,培养箱,调速震荡摇床,空调机,抽湿机,控光仪。
操作室设置:洗涤室,准备室1,准备室2,接种室,组织培养室。
6、培养基的基本成分和基本培养基有哪些?
答:基本成分:水,无机营养物(大量元素、微量元素),有机营养物,植物生长调节剂,糖类等
基本培养基:MS培养基,怀特培养基,B5培养基,N6培养基,KM8P培养基等
7培养基灭菌方法和外殖体的消毒剂种类
答:培养基灭菌方法:高压蒸汽灭菌,间歇灭菌法,过滤灭菌。
外植体的消毒剂种类:酒精,次氯酸钠,次氯酸钙,过氧化氢,氯化汞,银,溴水,抗生素等。
8、植株离体再生技术规程
答:①无菌培养体系的建立。包括接种和去除污染培养物阶段。②试管苗增至阶段;③植株再生阶段;④驯化和移栽阶段。
9、接种过程如何防止防褐变
答:①动作快;②切口消毒和抑液体外渗;(切割后侵10%氯化钠15s) ③去除酚类:大液体培养,提前转瓶培养,加吸收剂;④加抗氧化;⑤采集时间:春夏好秋冬差,早上好下午差,暗养好。
10、试管苗增殖方法有哪些?有什么特点和要求?
答:方法:(1)器官增殖法。特点:操作简便,遗传性稳定,繁殖快,可脱毒复壮,继代培养后可复幼。要求:以种子为材料的需打破休眠。②愈伤组织增殖法。特点:部位与时间因材而异,继代时间:变异大,多代培养易退化。要求:切口与培养基不接触(固培),及时筛选愈伤组织。③细胞增殖法。特点:可直接再生植株;可同步分化体细胞胚胎群,人工种子;成苗速度快,苗小、、易分离。
11、如何筛选愈伤组织和体细胞胚?
答:愈伤组织筛选:颜色为绿色或淡绿的,质地致密的分化根芽潜力强;颜色为淡黄色和奶黄色,且质地松脆的分化胚细胞的潜力大;白色、灰白色且松软的难再生植株;黄色和褐色的为老化组织。
体细胞胚筛选:个小,圆球形且细胞质稠密。
12、试管苗筛选过程?
答:①去除玻璃化苗;②去除变异苗;③预防和去除黄化苗;④预防苗弱和徒长。
13、园艺植物的脱毒原理、方法和意义!
答:原理:细胞分生速度比病毒传播和侵染快,部分细胞汗病毒少或不含。
方法:物理脱毒①热处理脱毒;②低温脱毒。化学脱毒:三氮唑核苷、阿糖腺苷、碱性孔雀绿,2硫尿嘧啶、放线菌素-D。
意义:①复壮、恢复品种特性,增产。②提高抗逆性,减少用药。
14、人工种子的基本结构和要求
答:基本结构:胚体、人工种皮、人工胚乳。要求:①胚体要求:技术和商业基础强的、不能通过无性繁殖的一年生植物。②人工种皮要求:无害,低价,有一定的硬度,有一定的致密性和透气性。③人工胚乳的要求:有填充物质或包埋剂,含营养物质,含抗菌物,含植物激素,有抗逆剂。
15、胚性人工种子的生产过程
答:①同步扩繁胚状体:用DNA合成抑制剂处理→低温处理→过筛或梯度离心分级→气调处理,间歇想悬浮培养液通氮气或乙烯。②胚状体包埋
16、花药采集时间、胚珠剥离和离体授粉方法、性细胞的融合方法
答:花药采集时间:单核期的中、晚期(靠边期)。
胚珠剥离方法:盐酸水解挤压法,酶解软化法。
离体授粉方法:①采集花粉:套袋隔离→采集花药→消毒→干燥促熟→采花粉。②采集雌蕊和授粉:蕾期套袋→开花前去雄蕊→表面消毒→花后1-2天带柄取花→去冠露柱头或再去花柱、子房壁露出胚珠→接种→撒上花粉→培养。
性细胞融合方法:按2uL量在载玻片上点样→覆盖300uL矿物油→显微筛选卵细胞→微泵入精细胞→双向电泳到-电极→直流电脉冲融合。
17、胚乳细胞培养外植体
答:①外植体选择:未成熟的胚乳。②愈伤组织诱导。③器官分化。
18、原生质备的酶解液成分
答:无机离子,CPW溶液,CaCl2·KH2PO4溶液,1/2MS盐溶液,酶种类和组成(纤维素酶、果胶酶、半纤维素酶),保护物质PVP、N-2烷磺酸等
19、原生质体活力测定方法
答:荧光素双醋酸酯(FAD)染色法,荧白增白剂(CFW)染色法,酚藏花红染色法。
20、原生质体融合方法
答:NaNO3处理法(早期使用);高pH高钙处理法;电融合;PEGC(聚二乙醇)处理。
21、原生质体培养方法
答:①液体培养:浅层培养、液滴培养、悬滴培养;②固体包埋培养,③双层培养;固体培养基上微滴培养;④看护培养。
22、细胞离体诱变优势和诱变体筛选?
答:优势:易获得大量均一的诱变群体;诱变频率高,易获得诱变纯合体;可周年选择诱变体,加速纯和化进度。
筛选方法:①直接筛选。压力选择,加盐、除草剂、毒素、特殊物耐受力等。②间接筛选:测定生理指标筛选。
23、多倍体诱变对象和方法
答:对象:染色体数目少、多年生异花授粉、可以营养繁殖、以采收营养体为主的营养物。
方法:①生物方法:摘心、刻伤、嫁接、纯化嵌合体、体细胞融合及胚乳培养等。②物理方法:温激、辐射、离心等。③化学方法:秋水仙素、富民隆、除草剂、氟乐灵等药剂处理
24、DNA提取和测序方法
答:提取:①CTAB法。CTAB提取液60℃水浴→氯仿-异戊醇去蛋白和糖→异丙醇沉淀→针挑药品。
②SDS法。SDS提取液65℃水浴0.5h→KAC冰浴沉淀去蛋白→酚/氯仿去糖→乙醇沉淀→针挑得DNA。
测序方法:①双氧核苷酸终止法;②Maxam-Gilbert化学裂解法;③探针杂交法。
25、PCR原理
答:高温双链DNA解链—降温配对人工引物—中温聚合互补DNA链—重复。
26、SSH法获取目的基因的原理
答:配对双链和链内形成“茎”、“环”结构无法作为模版进行PCR扩增高丰度DNA片段退火时易成配对,反向双接头易形成链内配对抑制PCR——配对双链分别接反向接头,退火配对补充粘性末端,形成配对反向末端,在PCR中不能扩增的技术。
27、生物芯片制作步骤?
答:①模板制作:②样品制备:要求同源性质,杂交信号强,扩增并荧光标志样品③点样:a:原位合成载体面合成探针b:合成后点样
28、基因沉默技术原理、作用特点和应用?
答:原理:小片段双链RNA可高效,特异促使nRNA降解,阻断或封闭蛋白合成,使特定基因表现缺失。作用特点:①高度特异性②高效率③高成功率④种属时效性⑤长度性⑥可遗传和扩散⑦依赖ATP⑧模板选择性
29、基因重组常用的工具酶?
答:①性内切酶②DNA聚合酶:质转录酶、T4DNA聚合酶等③DNA连接酶④其他工具酶:末端转移酶、碱性磷酸酶、激酶等
30、常见的基因重组方法?
答:①去劣②进目的基因③进优④转入标记基因⑤轻装、置换⑥有利于提取和切分
31、遗传重组的筛选技术有哪些?
答:①遗传多态性筛选,包括形态学筛选、细胞学筛选、生化筛选、核酶分子筛选及引物PCR图谱筛选。②引入分子标记筛选,包括营养代谢标记筛选、酶代谢标记筛选及选择抗性筛选。
32、分子标记要求和选择方法?
答:要求:①正常寄主细胞不存在②易转化表达③显性遗传④基因小、病毒小⑤嵌合位点多⑥易检测⑦重复性好⑧与不良形状无连锁。方法:①营养代谢标记筛选②酶代谢标记筛选③选择抗性筛选
33、获得目的基因方法?
答:①化学法合成②细胞提取③逆转录④DNA文库筛选法:基因组、CDNA文库
34、基因载体选择条件?
答:能复制和表达,有选择标记,切割位点多,插入DNA不影响功能,自身分子量小,在寄主细胞中拷贝数高
35、常用的转基因载体?
答:①质粒:染色体外DNA②噬菌体③染色体:克隆大分子DNA时用
36、质粒改造
37、基因导入植物细胞方法?
答:①物理法:基因法、电击法、注射法②化学转化法:PEG法、脂质体介导法③生物转化法:噬菌体介导法、病毒介导法、质粒转化法④脓杆菌介导法
38、影响外源基因表达因素有哪些?
答:①外源基因的序列②外源基因的数量和拷贝数多,易重排沉默③整合位置:AT富集区附近易表达④整合方式:串联整合易沉默
39、提高外源转基因表达的措施有哪些?
答:①引入组成型基因②引入诱导型基因③引入避免降解信号④采用合适的导入法
40、转基因沉默机制和克服方法?
答:机制:①插错位置,插入甲基化高,转录活性低的部位②易被甲基化③出现同源多拷贝④同源共抑制。克服方法:①基因合理修饰②筛选转基因单拷贝个体③用去甲基化剂5-N-胞苷④用低拷贝载体⑤用高表达的NAR/SAR系统⑥插入单拷贝,传点特异序列⑦插入特异性同源重组系统
41、外源基因的清除技术有哪些?
答:①同转化法:目的和特异基因非连锁引入,在后代中筛选②双酶切位点重组:后代引入特定酶切除③引入转座酶识别序列进行清除。
42、次生产物的细胞培养生产的细胞培养体系
答:悬浮细胞培养、发根细胞培养。
43、液体培养细胞生长特性和特点
答:特性:生长曲线单S型:延迟期、加速期、对数期、稳定期。特点:易团聚、质地脆、喜偏酸、易生粘性气泡。
44、细胞生产培养的培养基和培养条件与生长培养有什么不同?
45、次生产物细胞培养生产的方式有哪些?
答:成批培养、半连续培养、连续培养。
46、 提高次生生产的方法有哪些?
答:①筛选适当的外植体和选择高产的细胞系;②进行遗传改造:转入发根基因、基因工程改良;③维持细胞高生产能力:勤添次生营养维持对数期;④提高次生产物合成能力:进行细胞同步化(分选、饥饿法、抑制剂法)、提供逆境环境、添加前体物质、添加分支代谢抑制剂、添加诱发物。
47、酶活性改造方法?
答:①基因工程改造②氨基酸化学置换③营造活性微环境④诱导酶活性构象出现
48、酶固定意义、方法和提高固定化酶活性措施?
答:意义:①稳定性高,不易失活,使用寿命长②可做成多种形状③可电脑控制自动化操作,连续生产④便于产物的酶分离,有利下游工艺提高。方法:1)主要方法:①包埋法②界面疏水吸附③界面共价吸附④界面离子吸附⑤物理吸附法⑥内部交联吸附。2)辅助方法:辐射、等离子体、纳米化、微磁体。措施:①营造活性微环境②诱导酶呈现活性构象③控制固定化条件④底物和产物进出⑤提高回收率
49、细胞固定化优点?
答:①遗传性、酶活性稳定,寿命长,可反复使用②降低营养液粘度,细胞密度大,抗剪切③次生产的合成、积累高④耐受有毒前体的浓度高⑤促进或改变产物的释放⑥下游产品加工简单
50、细胞固定化培养方式?
答:流化床式、固定床式、袋式或膜式、中空纤维生物反应器等
51、转基因抗病毒育种方法?
答:①转入病毒外壳蛋白基因②转入病毒核糖体失活蛋白基因③转入病毒核酸片段④转入病毒核酸失活复制酶基因⑤转入病毒核酸降解酶基因⑥转入植物抗病毒基因
52、转基因抗真菌育种方法?
答:①转几丁质合成酶基因②转真菌RNA失活蛋白基因③转抗菌肽基因
53、转基因抗细菌育种方法?
答:①转溶菌酶基因②转细菌RNA失活蛋白基因、抑蛋白合成③转抗菌肽基因④转抗毒素合成基因
54、转基因培育抗虫品种方法?
答:①转入毒蛋白基因②转蛋白酶抑制剂基因PI③转α-淀粉酶抑制剂基因④转凝集素基因⑤其他,如几丁质酶,核酸体灭活蛋白基因PI
57、什么是转基因的生物安全?
58、转基因安全性评价的原则:遵循个案分析、实质等同性、逐步完善、使用者有知情权和选择权的原则等。
59、转基因安全性评价内容
①本种安全与农业生产。转基因及其产物的残留;本种对药物的耐受性;本种生育与结实力;转基因的稳定性;作物营养成分;品种多样性
②转基因食品安全营养成分:抗营养因子、毒性、过敏性、抗生素抗性
③转基因生态安全:遗传污染、启动子传递、向微生物传递、非目标生物的生存
60、植物转基因的可能风险
①转基因对本种植物的影响:本种影响、品种消失、形成“超级杂草
②转基因对的食品的影响:食品:有毒、过敏、乱用、污染;饲料: 免疫系统、代谢、发生殖、生存都可能产生影响
③转基因植物对生态的影响:漂移产生超级杂草、超级害虫、灭杀非目标昆虫、影响鸟兽
④影响经济安全:把农民逼入困境、控制国民经济命脉
61、转基因植物的安全性管理办法
1、立法规范转基因行为
2、立法管理转基因生物的利用。
3、严格执法:避免滥用、贸易:
4、遵守无伤、有利、尊重、公正的生命伦理学基本原则下载本文