植物组织培养试题及答案总结1

《绪论》复习题及参考答案

一、填空：

★1、根据培养的材料，植物组织培养分：愈伤组织培养、器官培养、细胞培养、原

生质体培养、悬浮培养等类型。

2、植物组织培养的发展分为三个阶段：萌芽阶段、奠基阶段和快速发展和应用阶段。

3、1902年，Haberlandt提出了植物细胞“全

能性”学说，1934年，White出版了《植

物组织培养手册》从而使植物组织培养为

一门新兴学科。

二、名词解释：

★1、植物组织培养(plant tissue culture)：是指通过无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养，使其再生细胞或完整植株的技术。由于培养材料已脱离了母体，又称为植物离体培养（Plant culture in vitro）。

2、脱分化（dedifferentiation）：由高度

分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。

3、再分化（redifferentiation）：脱分化产

生的愈伤组织继续进行培养又可以重新分化成根或芽等器官，这一过程称为植物细胞的再分化。

★4、外植体(explant)：由活体（in vivo)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)：原指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团薄壁细胞，在组培中则指在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则的薄壁细胞，多在植物体切面上产生。

三、问答题：

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

（2）生长周期短，繁殖率高：

（3）管理方便，利于工厂化生产和自动化

控制：

★3、植物组织培养的分类？

（1）根据培养对象不同：组织培养、器官培

养、胚胎培养、细胞培养、原生质体培养等；

（2）根据培养物培养过程：初代培养、继代

培养；

（3）根据培养基的物理状态：固体培养、液

体培养。

★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）培育和创制新品种利用组织培养可以

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）大量生产次生代谢物质通过植物细胞

培养获得的生物碱、维生素、色素、抗生素以

及抗肿瘤药物不下50多个大类，其中已有30

多种次生物质的含量在人工培养时已达到或

超过亲本植物的水平。植物细胞次生物质的研

制与生产硕果累累，后来居上。

（5）植物种质资源的离体保存植物组织培

养结合超低温保存技术，可以给植物种质保存

带来一次大的飞跃。因为保存一个细胞就相当

于保存一粒种子，但所占的空间仅为原来的几

万分之一，而且在-193度的液氮中可以长时间

保存，不像种子那样需要年年更新或经常更

新。

（6）人工种子人工种子便于贮藏和运输，

适合机械化播种；繁殖速度快，不受季节和环

境限制，利于工厂化生产；体细胞胚由无性

繁殖体系产生，可以固定杂种优势。

第1章《实验室及基本操作》复习题及参考

答案

一、填空：

1、组织培养实验室必要的设备有超净工作

台、高压灭菌器、空调机、天平、显

微镜、蒸馏水发生器、酸度计等。

★2、培养基成分主要包括①无机营养成

分、②有机营养成分）、③植物生长调节

物质、④碳水化合物、⑤其它物质。

3、培养基最常用的碳源是蔗糖，使用浓度

在1%-5% 常用3 %。

4、糖在植物组织培养中是不可缺少的，它不

但作为离体组织赖以生长的碳源，而且还能

维持培养基渗透压。

5、在固体培养时琼脂是使用最方便、最好的

凝固剂和支持物，一般用量为6-10g／L

之间。

6、驯化的目的：在于提高试管苗对外界环境

条件的适应性，提高其光合作用的能力，促

使试健壮，提高苗的移裁成活率。

★7、生长素/细胞分裂素的高低决定着外植体

的发育方向，其比值

高：有利于根的形成和愈伤组织的

形成；

低：有利于芽的形成。

8、培养基灭菌一般在108 kPa的压力下，锅

内温度达121 ℃，维持20-30 min。

9、选择外植体时应选择①选择优良的种质、

②选健壮的植株、③选最适的时期和④选

取适宜的大小。

10、诱导胚状体比诱导芽的优点：(1)数量多、

(2)速度快、(3)结构完整。

11、试管苗的生态环境：高温且恒温、高

湿、弱光、无菌。

12、培养基中加入活性炭的目的：利用其吸

附能力，减少一些有害物质的影响。

★13、筛选培养基的方法：单因子试验法、多

因子试验法、光谱实验法

★14、植物培养技术：灭菌、接种、培养、驯

化四个环节

★15、试管苗的驯化注意：基质、温、光、水、

肥、气的综合管理

二、名词解释：

1、MS培养基（MS culture medium）：它是

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，有高含量的

N、K，硝酸盐量大，营养丰富。

★2、母液：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。

3、褐变：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。

4、玻璃化现象（vitrification phenomenon）：

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。

5、消毒：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。

6、灭菌：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。

7、接种：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。

三、问答题

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、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。如：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)

(2）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。如：包括

6—BA(6—苄基腺嘌呤)、Kt ( 激动素)、

Zt (玉米素)等。

★3、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)white培养基：无机盐浓度较低，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

★4、如何配制MS培养基？

(1）配制母液：一般母液配成比所需浓度

高10-100倍的浓缩液，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。

(2)配制方法：

①将母液按顺序摆放

②取适量的蒸馏水加入配制容器中

③按需要量依次取母液及生长调节物

质

④加入蔗糖（30g/L）溶解

⑤定容

⑥调pH值

⑦加琼脂(6-10g/L)，完全融化后，分装

至培养瓶中，封口

⑧高压灭菌

★5、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

2%次氯酸钠液中浸泡20-25分钟。

(4) 用无菌水冲洗3-5次左右

6、接种后离体培养物对光、温、湿等环境条

件的要求？

(1) 光照：愈伤组织的诱导不需光照或弱

光，器官分化需要光照，一般12－

16h/d，光照度1000－5000lx。

(2) 温度：一般25±2℃

(3) 湿度：培养室内的湿度要求保持70％

－80％的相对湿度。

7、论述离体培养污染产生的原因及防治措施。

污染：污染原因从病源分面主要有细菌和

真菌和两大类。

原因：（1）外植体材料消毒不彻底

（2）培养基灭菌不彻底

（3）操作环境不洁净

（4）操作人员操作不规范、不熟练。

预防措施：(1)减少或防止材料带菌

(2)外植体灭菌要彻底

(3) 培养基灭菌要彻底

(4) 玻璃器皿和金属器皿的灭菌要彻底

(5)无菌室的消毒

(6)操作人员一定要严格按照无菌操作

的程序进行接种。

8、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。

9、在培养基中加入活性炭有什么作用？

（1）主要是利用其吸附作用，减少一些有

害物质的影响

（2）活性炭使培养基变黑，有利于某些植

物生根

（3）对形态发生和器官形成有良好的效应

★10、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

★11、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。

12、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。

13、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。

14、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。

15、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

16、如何提高试管苗移栽的成活率？

（1）试管苗的生理状况应选择壮苗，以提高移栽后的成活率

（2）加入植物生长调节物质如生长素

（3）降低无机盐的浓度

（4）加入少量活性炭，尤其是用酸、碱和有机溶剂洗过的活性炭

（5）环境因子适当的环境条件能提高移栽的成活率

（6）移栽过程中让试管苗从无菌向有菌逐渐过渡

★17、接种程序：

（1）植物材料表面的消毒

（2）切割外植体

（3）将外植体移入培养基

第2章《基本原理》复习题及参考答案

一、填空：

1、绝大多数培养植物再生植株时都先经过愈伤组织阶段。

★2、愈伤组织形成大致经历诱导期、分裂期和分化期三个时期。

3、使用植物生长调节物质时要注意：种类和浓度生长素和细胞分裂素的比值。

★4、愈伤组织的形态发生方式主要有不定芽方式和胚状体方式。5、组织培养细胞再分化包括四个水平：细胞

水平的再分化、组织水平的再分化、器官水平

的再分化（器官发生）和植株水平的分化

二、名词解释：

★1、愈伤组织培养(callus culture):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。

★2、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

3、体细胞胚（somatic embryo）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。

4、体细胞胚胎发生：植物组织培养细胞产生

胚状体的过程，称为体细胞胚胎发生。

5、细胞全能性（cell totipotency）：每一个植

物细胞具有该植物的全部遗传信息，在适当条

件下可表达出该细胞的所有遗传信息，分化出

植物有机体所有不同类型细胞，形成不同类型

的器官甚至胚状体，直至形成完整再生植株

★6、形态建成：外植体细胞在适宜的培养条

件下发生脱分化、再分化，产生芽和根，或者

形成胚状体，发育成苗或完整植株。

三、问答题

★1、愈伤组织细胞的分化一般分几个时期？

各有何特点？

（1）诱导期（起动期）：是细胞准备分裂的时

期。细胞大小几不变，内部发生生理生化变

化，迅速合成蛋白质和核酸。

（2）分裂期：外层细胞分裂，中间细胞常不

分裂，形成小芯。细胞分裂快，结构疏松，

缺少结构，浅而透明。在原培养基上，细胞

必分化，及时转移，其可无限制地进行细胞

分裂，维持不分化状态。

（3）分化期：细胞在形态和生理功能上的分

化，出现形态和功能各异的细胞。

2、优良的愈伤组织必须具备哪4个特性？

（1）高度的胚性或再分化能力，以便从这

些愈伤组织得到再生植物

（2）容易散碎，以便用这些愈伤组织建立

优良的悬浮系，并且在需要时能从中分

离出全能性的原生质体

（3）旺盛的自我增殖能力，以便用这些愈

伤组织建立大规模的愈伤组织无性系。

（4）经过长期继代保存而不丧失胚性，便

有可能对它们进行各种遗传操作。

3、愈伤组织的形态发生有哪些情况？

（1）愈伤组织仅有根或芽器官的分别形成，

即无根的芽或无芽的根；

（2）先形成芽，再在芽伸长后，在其茎的

基部长出根而形成小植株，多数植物属这种情

况；

（3）先产生根，再从根基部分化出芽而形

成小植株。这种情况较难诱导芽的形

成，尤其对于单子叶植物；

（4）先在愈伤组织的邻近不同部位分别形

成芽和根，然后两者结合起来形成一株

小植株。少见。

单子叶植物：与双子叶植物诱导发生过

程类似，只是在形态上无鱼雷形胚等

阶段，成熟体胚上有盾片、胚芽鞘和

胚根等结构。

4、简述细胞脱分化过程。

细胞的脱分化过程可分为3个阶段：

第一阶段为启动阶段，表现为细胞质增

生，并开始向细胞中央伸出细胞质丝，液泡蛋

白体出现；

第二阶段为演变阶段，此时细胞核开始向

中央移动，质体演变成原质体；

5、影响植物离体形态发生的因素有哪些？（不

是重点）

（1）植物种类和基因型

（2）培养材料的生理状态

发育年龄：一般幼态比老态组织形态发生

能力高；

培养器官或组织类型：细胞分裂旺盛的器

官较好；

培养时间和细胞倍性：一般取处于旺盛生

长期的愈伤来诱导器官形成。

（3）培养基

a营养成分：一般认为，培养基中的铵态

氮和K+有利于胚状体形成，提高无机磷的

含量可促进器官发生; 茎尖培养和芽诱导

培养基主要是MS及其修改的培养和B5

培养基; 碳水化合物种类及浓度对胚状

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