园艺植物生物技术整合版

时间:2022-11-25 12:00:30 作者:壹号 字数:21125字

第一章 绪论

1.什么是生物技术(biotechnology)?P1

答:生物技术(biotechnology)是以现代生命科学为基础,结合其他基础学科的科学原理,利用生物(或生物组织、细胞、器官、染色体、基因、核酸片段等)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,加工生产产品或提供服务的综合性技术。

生物技术包括传统生物技术与现代生物技术。传统生物技术是指通过微生物的初级发酵来生产产品,如酱油、醋、酒、面包、奶酪、酸奶等食品的制作技术。现代生物技术是指以现代生物学理论为基础,以基因工程为核心的一系列技术的总称。

生物技术已广泛应用于农林牧渔、医药食品、轻工业、化学工业和能源等领域,与人民生活息息相关。 2. 什么是园艺植物生物技术(biotechnology in horticultural plants)?P1

答:园艺植物生物技术(biotechnology in horticultural plants)以园艺植物为材料,利用生物技术,创造或改良种质或生物制品的一门技术,它是园艺学和生物技术的交叉技术学科,是在植物组织培养、植物细胞工程、植物染色体工程、植物基因工程、植物分子标记和生物信息学等现代生物技术手段基础上产生和发展起来的。这些先进的现代生物技术在园艺科学上的应用构成了园艺植物生物技术的主要内容。 3. 园艺植物生物技术的主要内容有哪些?P1——5 答:①园艺植物组织培养(也称园艺植物离体培养)

指无菌和人工控制的环境条件下,利用人工培育基,对园艺植物的胚胎(成熟和未成熟的胚、胚乳、胚珠、子房等)、器官、(根、茎、叶、花、果实、种子等)、组织(分生组织、形成层、韧皮部、表皮、表层、薄壁组织、髓部等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)、原生质体等进行离体培养,使其再生发育成完整植株的过程。植物细胞全能性是植物组织培养的理论基础。 ②园艺植物细胞工程

指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过某种工程手段,以植物细胞为基本单位,在离体条件下进行培养、增殖,或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变,从而达到改良品种和创造新品种,加速植物繁殖或获得某种有用物质的过程。 ③园艺植物染色体工程

培养获得单倍体,通过染色体加倍,迅速获得纯系;诱导多倍体,通过选育直接获 得多倍体品 种;通过染色体交换、附加或易位,获得染色体代换系、附加系或易位系。 ④ 园艺植物基因工程

是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因(或 DNA分子),按预先设计的蓝图 ,在体外构建杂交DNA分子,然后导入园艺植物细胞,以改良园艺植物原有的遗传特性,获得新种质或新品种。 ⑤ 园艺植物分子标记

广义分子标记是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质。狭义的分子标记是指能反映园艺植物个体或种群间基因组中某种差异特征的DNA片段。

4. 你认为园艺植物生物技术发展趋势有哪些?P11——13

答:①产业化步伐加快,②由转移抗性性状向优质、高产等多种优良性状发展,③常规育种与生物技术紧密结合的实用化进程加速(分子标记技术、胚挽救技术和细胞融合技术、单倍体培养技术、体细胞无性系变异与筛选技术),④基因表达与功能研究更加深入 植物组织培养部分(第2—6章) 一.主要名词概念

1.植物细胞全能性:植物体的每一个细胞都含有一套完整的基因组,并具有发育成完整植株的潜能。 2.脱分化:离体培养下,已经分化的细胞,组织或器官茎细胞分裂或不分裂,失去原有的结构和功能而恢复分生状态,形成无组织结构的细胞团或愈伤组织。

3.再分化:脱分化的细胞或细胞团在适宜条件下可重新分化,形成另一种或几种细胞,组织,器官,甚至完

整的植株。

4.器官发生途径:培养条件下的组织或细胞团分化形成不定根,不定芽等器官的过程。 5体细胞胚胎发生途径:外植体中体细胞诱发并形成胚胎的过程。

6.外植体:用于培养的园艺植物的细胞,组织,器官,胚胎,原生质体通常称为外植体。 7.褐化现象:植物体内酚类物质在外植体被切割后氧化形成醌类物质,使培养基变褐。

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主要类型:核酸分为两类:一类为脱氧核糖核酸(DNA),另一类为核糖核酸(RNA) 3.DNA一级结构与功能有何特点?DNA二级结构有何特点?P114—P115

答:DNA的一级结构是指DNA分子中脱氧核苷酸(dAMP,dCMP,dGMP,dTMP)按照一定的排列顺序,通过磷酸二酯键连接形成的多核苷酸。由于核苷酸之间的差异仅仅是碱基的不同,故又称为碱基顺序。核苷酸的连接方式是一个核苷酸的5’位磷酸与下一位核苷酸的3’-OH形成3’,5’-磷酸二酯键,构成不分支的线性大分子,其中磷酸基和戊糖基构成DNA链的

骨架,可变部分是碱基排列顺序,因此习惯上以碱基名称的简写形势作为核苷酸顺序的代表符号。

DNA的二级结构即双螺旋结构。DNA分子由两条反向平行的多聚核苷酸链围绕同一中心轴盘曲而成,两条链均为右手螺旋,链呈反平行走向,一条走向是5’—3’,另一条是3’—5’。DNA链的骨架由脱氧核糖基和磷酸基构成,位于双螺旋的外侧,碱基配对位于双螺旋的内侧。两条多聚核苷酸链以碱基之间形成氢键配对而相连,即A与T配对儿,形成两个氢键,G与C配对,形成三个氢键。碱基相互配对又叫碱基互补。碱基对平面与螺旋轴几乎垂直,相邻碱基对沿轴转36?,上升0.34nm。每个螺旋结构含10bp,螺旋的距为3.4nm。DNA两股链之间的螺旋形成凹槽,一条浅的,叫小沟,一条深的,叫大沟。大沟是蛋白质识别DNA碱基序列发生作用的基础,是蛋白质和DNA可结合而发生作用。 4.真核生物信使RNA(mRNA)的结构与功能?P116

答:结构:mRNA的5’端被加上一个甲基化的鸟苷酸残基帽子,在mRNA3’端多了一段长100~200个腺苷酸[poly(A)]的尾巴结构。mRNA从5’端到3’端的结构依次是5’帽子结构,5’非编码区,决定多肽氨基酸序列的编码区,3’端非编码区和多聚腺苷酸尾巴。

功能:3’端[poly(A)]结构可能与增加转录活性以及mRNA趋于相对稳定有关。mRNA的5’端帽子结构主要有以下3方面的功能:①封闭mRNA的5’端,使其没有游离的5’磷酸,这种结构有抗5’-外切核酸酶降解的作用,使mRNA更稳定。②作为mRNA与核糖体结合的信号,无帽子结构的mRNA不能与核糖体的40S亚基结合。③可能与蛋白质合成的正确起始作用有关。 5.什么叫tRNA与rRNA?P116—P117

答:tRNA:tRNA是细胞内分子质量最小的一类核酸,由70—120核苷酸组成,各种tRNA无论在一级结