植物組織培養(yǎng)基礎(chǔ)理論與實踐題庫前言本題庫旨在為植物組織培養(yǎng)相關(guān)領(lǐng)域的學習者、研究者及愛好者提供一個系統(tǒng)的知識檢驗與鞏固工具。內(nèi)容涵蓋植物組織培養(yǎng)的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、操作流程及常見問題處理等核心知識點，題型多樣，注重理論與實踐的結(jié)合，以期幫助使用者全面掌握植物組織培養(yǎng)的精髓，提升相關(guān)技能水平。---理論篇一、基本概念與理論基礎(chǔ)名詞解釋1.植物組織培養(yǎng)：指在無菌和人工控制的環(huán)境條件下，利用適當?shù)呐囵B(yǎng)基，對離體的植物器官、組織、細胞或原生質(zhì)體進行培養(yǎng)，使其再生發(fā)育成完整植株或生產(chǎn)具有經(jīng)濟價值的其他生物產(chǎn)品的技術(shù)。2.細胞全能性：指植物的每個細胞都包含著該物種的全部遺傳信息，在適宜的條件下，具有發(fā)育成完整植株的潛在能力。3.脫分化：已分化的植物細胞在一定條件下，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，重新恢復(fù)分裂能力并形成未分化細胞團（愈傷組織）的過程。4.再分化：脫分化形成的愈傷組織在適宜的培養(yǎng)條件下，重新分化形成根、芽等器官或完整植株的過程。5.外植體：由植物體上切取下來用于組織培養(yǎng)的那部分組織或器官。6.愈傷組織：在離體培養(yǎng)條件下，植物外植體經(jīng)脫分化后形成的一團無序生長、具有分生能力的薄壁細胞團。7.胚狀體：在植物組織培養(yǎng)中，由體細胞或性細胞不經(jīng)受精而通過胚胎發(fā)生過程形成的類似于合子胚的結(jié)構(gòu)，具有根和芽的雙極性，可直接發(fā)育成完整植株。8.人工種子：將植物組織培養(yǎng)中產(chǎn)生的胚狀體、不定芽、頂芽、腋芽等包裹在含有營養(yǎng)物質(zhì)和保護功能的人工種皮內(nèi)形成的類似天然種子的顆粒體。填空題1.植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)是（細胞全能性）。2.植物組織培養(yǎng)過程中，細胞從分化狀態(tài)恢復(fù)到分生狀態(tài)的過程稱為（脫分化），而愈傷組織形成胚狀體或器官的過程稱為（再分化）。3.根據(jù)培養(yǎng)對象的不同，植物組織培養(yǎng)可分為（器官培養(yǎng)）、（組織培養(yǎng)）、（細胞培養(yǎng)）、（原生質(zhì)體培養(yǎng)）等類型。4.離體培養(yǎng)中，植物細胞全能性的表達程度受到（基因型）、（外植體類型和生理狀態(tài)）、（培養(yǎng)基成分）、（培養(yǎng)環(huán)境條件）等多種因素的影響。選擇題(單選)1.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的核心理論是？()A.細胞學說B.基因重組理論C.細胞全能性理論D.進化論參考答案：C2.下列哪項不是植物組織培養(yǎng)的主要優(yōu)點？()A.快速繁殖優(yōu)良品種B.克服遠緣雜交不親和性C.可在短期內(nèi)獲得大量一致的個體D.不需要無菌操作參考答案：D3.在植物組織培養(yǎng)中，“脫分化”階段通常需要在何種條件下進行？()A.強光、高溫B.弱光或黑暗、適宜溫度C.強光、低溫D.黑暗、高溫參考答案：B簡答題1.簡述植物細胞全能性的含義及其在植物組織培養(yǎng)中的意義。參考答案：植物細胞全能性指植物的每個細胞都包含著該物種的全部遺傳信息，在適宜的條件下，具有發(fā)育成完整植株的潛在能力。意義：細胞全能性是植物組織培養(yǎng)的理論基石，正是基于此理論，人們才能夠從植物的一小塊組織或單個細胞，通過離體培養(yǎng)獲得完整的植株，為快速繁殖、品種改良、次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)等提供了可能。2.比較脫分化與再分化的概念及其在組織培養(yǎng)過程中的相互關(guān)系。參考答案：脫分化是指已分化的細胞失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，恢復(fù)分裂能力形成愈傷組織的過程。再分化是指愈傷組織細胞重新分化形成根、芽等器官或完整植株的過程。二者關(guān)系：脫分化是再分化的前提和基礎(chǔ)，再分化是脫分化的必然結(jié)果和組織培養(yǎng)的目的之一。二者是植物組織培養(yǎng)中兩個連續(xù)的關(guān)鍵階段，共同構(gòu)成了細胞全能性表達的完整過程。二、培養(yǎng)基制備與成分名詞解釋1.培養(yǎng)基：是供植物組織、器官或細胞生長、分化所需的，由人工配制的含有各種營養(yǎng)物質(zhì)和生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的無菌基質(zhì)。2.大量元素：指在培養(yǎng)基中含量較高（通常濃度大于0.5mmol/L），植物生長發(fā)育所必需的元素，如氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等。3.微量元素：指在培養(yǎng)基中含量較低（通常濃度小于0.5mmol/L），但對植物生長發(fā)育具有重要作用的元素，如鐵、錳、鋅、銅、硼、鉬、鈷等。4.植物生長調(diào)節(jié)劑：是一類能夠調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的微量有機物質(zhì)，在組織培養(yǎng)中常用的有生長素類、細胞分裂素類、赤霉素類等。5.固化培養(yǎng)基：在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑（如瓊脂），使其成為固態(tài)的培養(yǎng)基。填空題1.植物組織培養(yǎng)常用的培養(yǎng)基種類有（MS培養(yǎng)基）、（White培養(yǎng)基）、（N6培養(yǎng)基）、（B5培養(yǎng)基）等，其中（MS培養(yǎng)基）是目前應(yīng)用最廣泛的培養(yǎng)基之一。2.培養(yǎng)基的主要成分包括（無機營養(yǎng)）、（有機營養(yǎng)）、（植物生長調(diào)節(jié)劑）、（凝固劑）、（其他添加物）和（水）。3.常用的生長素類物質(zhì)有（吲哚乙酸/IAA）、（萘乙酸/NAA）、（吲哚丁酸/IBA）等；常用的細胞分裂素類物質(zhì)有（激動素/KT）、（6-芐基腺嘌呤/6-BA）、（玉米素/Zt）等。4.培養(yǎng)基滅菌通常采用（高壓蒸汽滅菌）法，而對于熱不穩(wěn)定的物質(zhì)如某些生長調(diào)節(jié)劑，則需采用（過濾滅菌）法。選擇題(單選)1.MS培養(yǎng)基中硝酸銨和硝酸鉀的作用主要是提供？()A.碳源B.氮源和鉀源C.磷源D.微量元素參考答案：B2.在植物組織培養(yǎng)中，瓊脂在培養(yǎng)基中的主要作用是？()A.提供碳源B.凝固劑C.提供礦質(zhì)元素D.調(diào)節(jié)pH參考答案：B3.下列哪種物質(zhì)通常不作為植物組織培養(yǎng)培養(yǎng)基中的有機碳源？()A.蔗糖B.葡萄糖C.果糖D.纖維素參考答案：D簡答題1.簡述植物組織培養(yǎng)中，生長素類和細胞分裂素類物質(zhì)的主要生理作用及其配比對培養(yǎng)物形態(tài)建成的影響。參考答案：生長素類主要作用：促進細胞伸長生長、誘導(dǎo)愈傷組織形成、促進生根。細胞分裂素類主要作用：促進細胞分裂和擴大、誘導(dǎo)芽的分化、延緩組織衰老。配比影響：生長素與細胞分裂素的比例是控制脫分化和再分化的關(guān)鍵。一般來說，生長素比例較高時，有利于愈傷組織的形成和生根；細胞分裂素比例較高時，有利于芽的分化和形成；二者比例適中時，愈傷組織只生長而不分化。2.培養(yǎng)基配制完成后為何要及時滅菌？常用的滅菌方法有哪些，各適用于哪些物品？參考答案：培養(yǎng)基富含營養(yǎng)物質(zhì)，極易滋生微生物，導(dǎo)致污染，影響培養(yǎng)物生長。及時滅菌是保證培養(yǎng)成功的關(guān)鍵。常用滅菌方法：1.高壓蒸汽滅菌：適用于培養(yǎng)基、蒸餾水、玻璃器皿等耐高溫、耐高壓物品。2.過濾滅菌：適用于熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，如某些維生素、生長調(diào)節(jié)劑（如GA3、ZT）。3.干熱滅菌：適用于玻璃器皿、金屬工具等。4.紫外線滅菌：適用于超凈工作臺表面、接種室空氣等表面消毒。三、環(huán)境條件控制名詞解釋1.光周期：指一天中光照和黑暗的交替時間長度。2.培養(yǎng)溫度：指植物組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)容器所處環(huán)境的溫度。3.相對濕度：指空氣中水汽含量與同溫度下飽和水汽含量的百分比。填空題1.植物組織培養(yǎng)中，常用的光照參數(shù)包括（光照強度）、（光照時間/光周期）和（光質(zhì)）。2.多數(shù)植物組織培養(yǎng)的適宜溫度范圍是（23-27℃）。3.培養(yǎng)室的相對濕度通常應(yīng)保持在（70%-80%）左右，過高易導(dǎo)致（污染），過低則可能引起培養(yǎng)基（失水干涸）。選擇題(單選)1.在植物組織培養(yǎng)中，下列哪種光質(zhì)通常對芽的分化有利？()A.遠紅光B.綠光C.藍光D.紫外光參考答案：C2.對于大多數(shù)植物的愈傷組織誘導(dǎo)階段，通常需要的光照條件是？()A.強光B.弱光或黑暗C.特定光周期D.藍光為主參考答案：B簡答題1.簡述光照在植物組織培養(yǎng)中的主要作用。參考答案：光照在植物組織培養(yǎng)中的作用主要包括：提供能量，影響光合作用；調(diào)節(jié)細胞分化和形態(tài)建成（如光形態(tài)建成、葉綠體形成）；影響培養(yǎng)物的代謝（如次生代謝產(chǎn)物合成）；調(diào)節(jié)某些酶的活性；控制器官發(fā)生和胚狀體形成的方向和速度。不同的光照強度、光質(zhì)和光周期對培養(yǎng)物的影響各異。四、常見問題與對策名詞解釋1.污染：指在植物組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基或培養(yǎng)材料被微生物（如細菌、真菌）侵入、生長和繁殖，從而抑制甚至殺死培養(yǎng)物的現(xiàn)象。2.褐變：指在植物組織培養(yǎng)中，由于外植體組織中的多酚氧化酶被激活，使細胞內(nèi)的酚類物質(zhì)氧化成棕褐色的醌類物質(zhì)，從而導(dǎo)致培養(yǎng)材料變褐，并影響其生長發(fā)育的現(xiàn)象。3.玻璃化現(xiàn)象：指在植物組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)物（主要是試管苗）表現(xiàn)出葉片腫脹、透明、卷曲、脆弱，莖段細弱，失去葉綠素等異常形態(tài)的現(xiàn)象，又稱過度水化現(xiàn)象。填空題1.植物組織培養(yǎng)中常見的污染類型有（細菌污染）和（真菌污染）。2.引起褐變的主要原因包括（外植體自身因素，如酚類物質(zhì)含量及多酚氧化酶活性）、（培養(yǎng)基成分與培養(yǎng)條件）和（操作損傷）。3.防止或減輕玻璃化現(xiàn)象的措施包括（適當降低培養(yǎng)基中細胞分裂素和赤霉素濃度）、（增加瓊脂濃度，降低培養(yǎng)基水勢）、（改善通風條件，增加氣體交換）、（適當提高光照強度）等。簡答題1.簡述植物組織培養(yǎng)中污染的主要來源及其預(yù)防措施。參考答案：污染主要來源：1.外植體帶菌：表面帶菌和內(nèi)部帶菌。2.培養(yǎng)基滅菌不徹底。3.操作環(huán)境不潔凈（如超凈工作臺失效、接種室消毒不嚴）。4.操作人員操作不當（如未嚴格遵守無菌操作規(guī)程、手部消毒不徹底、器械使用前未充分滅菌）。預(yù)防措施：1.嚴格選擇和消毒外植體：選擇健康無病的材料，進行徹底的表面消毒，必要時進行預(yù)處理。2.確保培養(yǎng)基滅菌徹底：正確掌握滅菌時間、溫度和壓力。3.保證操作環(huán)境無菌：定期對超凈工作臺、接種室進行清潔和消毒。4.規(guī)范操作：操作人員嚴格執(zhí)行無菌操作技術(shù)，如穿戴無菌衣帽、口罩，手部和器械嚴格消毒，操作迅速準確。2.簡述如何控制植物組織培養(yǎng)中的褐變現(xiàn)象。參考答案：控制褐變的措施主要有：1.選擇適宜的外植體：選擇幼嫩、酚類物質(zhì)含量低的外植體，或在低溫季節(jié)取材。2.優(yōu)化培養(yǎng)基：降低培養(yǎng)基中無機鹽濃度，添加抗氧化劑（如維生素C、PVP、硫代硫酸鈉）、吸附劑（如活性炭），調(diào)整pH值。3.改善培養(yǎng)條件：控制適宜溫度，適當降低光照強度或在初期進行暗培養(yǎng)。4.縮短轉(zhuǎn)瓶周期：及時轉(zhuǎn)接，減少培養(yǎng)物在高濃度有害物質(zhì)環(huán)境中的暴露時間。5.進行預(yù)處理：對外植體進行低溫處理或抗氧化劑浸泡。實踐篇一、無菌操作技術(shù)名詞解釋1.無菌操作：指在植物組織培養(yǎng)過程中，為防止微生物污染，所有涉及培養(yǎng)材料、培養(yǎng)基及用具的操作都必須在無菌環(huán)境下，采用無菌方法進行。2.外植體消毒：指采用物理或化學方法，殺滅或去除外植體表面附著的微生物，獲得表面無菌外植體的過程。3.超凈工作臺：一種能提供局部無菌空氣環(huán)境的設(shè)備，是植物組織培養(yǎng)接種操作的主要場所。填空題1.常用的外植體表面消毒劑有（70%-75%酒精）、（0.1%升汞）、（次氯酸鈉溶液）等。2.在超凈工作臺上進行操作時，人員應(yīng)位于（上風）處，操作區(qū)應(yīng)保持（清潔），物品擺放（有序）。3.接種工具（如鑷子、剪刀、解剖刀）常用（灼燒滅菌）法進行滅菌，使用前需（冷卻），避免燙死植物材料。簡答題1.簡述外植體消毒的一般步驟。參考答案：外植體消毒的一般步驟：1.預(yù)處理：流水沖洗，去除表面泥沙和雜質(zhì)，必要時用軟毛刷清洗。2.酒精浸泡：在超凈工作臺內(nèi)，用70-75%酒精浸泡數(shù)秒至數(shù)十秒。3.滅菌劑處理：用適當濃度的滅菌劑（如0.1%升汞、次氯酸鈉溶液）浸泡一定時間，期間不斷攪動。4.無菌水沖洗：用無菌水多次沖洗，徹底去除殘留滅菌劑。5.吸干水分：用無菌濾紙吸干外植體表面水分，即可進行接種。2.簡述使用超凈工作臺的注意事項。參考答案：使用超凈工作臺的注意事項：1.操作前：提前開啟紫外燈和風機，紫外滅菌時間一般20-30分鐘，使用前關(guān)閉紫外燈。用75%酒精擦拭工作臺面及雙手。2.操作中：物品放在規(guī)定區(qū)域，避免阻擋氣流。操作動作輕緩，避免空氣擾動。接種工具及時滅菌和冷卻。避免在工作臺內(nèi)談笑、咳嗽。3.操作后：及時清理臺面，關(guān)閉風機和照明。定期更換高效過濾器，保持工作臺清潔。二、培養(yǎng)技術(shù)流程名詞解釋1.初代培養(yǎng)：指從植物體上切取的外植體，經(jīng)消毒接種后，在適宜條件下誘導(dǎo)其脫分化形成愈傷組織或直接形成芽、根等器官的第一次培養(yǎng)過程。2.繼代培養(yǎng)：將初代培養(yǎng)獲得的培養(yǎng)物（愈傷組織、芽叢、胚狀體等）轉(zhuǎn)移到新鮮培養(yǎng)基上進行的連續(xù)多次培養(yǎng)，以擴大培養(yǎng)物數(shù)量或維持其生長狀態(tài)的過程。3.生根培養(yǎng)：指將具有一定生長量的芽或莖段轉(zhuǎn)移到適宜的生根培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)其形成不定根的培養(yǎng)過程。4.煉苗：指將試管苗從無菌、恒溫、高濕、弱光的培養(yǎng)環(huán)境中逐漸轉(zhuǎn)移到有菌、自然溫度、較低濕度、較強光照的環(huán)境中，使其逐漸適應(yīng)外界環(huán)境的過程。填空題1.植物組織培養(yǎng)的基本流程通常包括：（外植體選擇與消毒）、（初代培養(yǎng)）、（繼代培養(yǎng)）、（生根培養(yǎng)）、（煉苗與移栽）等步驟。2.繼代培養(yǎng)的主要目的是（擴大培養(yǎng)物數(shù)量）、（保持培養(yǎng)物活力）或（誘導(dǎo)特定發(fā)育階段）。3.試管苗移栽前需要進行煉苗，其目的是提高試管苗對（外界環(huán)境）的適應(yīng)能力，增強（光合作用）能力和（抗?。┠芰?。選擇題(單選)1.下列