西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别： 网教 专业： 园艺 课程名称【编号】： 0805 【园艺植物生产技术】 A 卷大作业 满分：100 分 一、大作业命题和要求：1、植物培养基由哪些成分构成，具有何作用？（20 分）答：（1）、无机营养成分。主要包括氮、磷、硫、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌、硼、钼及碳 、 氢、氧等大量元素与微量元素。（2）、有机成分。为了不同的培养目的往往要加入一些有机 物如维生素类和氨基酸类等有机成分，以利培养材料的快速生长。离体培养的植物材料常用 的碳源是蔗糖。（3）、生长激素。 植物组织培养细胞分裂的启动、愈伤组织的生长以及根、 芽的分化或胚状体的发育等必须辅以适当种类和适当浓度的植物激素。生长素的生理作用主 要是促进细胞伸长和分裂。在组织培养中常用于诱导根的分化和细胞分裂，与一定量的细胞 分裂素配合使用，可诱导不定芽的分化、侧芽萌发与生长以及诱导胚状体产生。细胞分裂素 主要是促进细胞分裂，诱导愈伤组织，促进器官分化不定芽及解除顶端优势促进腋芽萌发。 （4）、琼脂、pH 及其他成分。 琼脂是一种由海藻获得的多糖类物质，是固体培养最好的固化剂，本身并不提供任何营养。离体培养的植物材料大多数要求弱酸性的环境，需要的 pH 5．0-6．0之间。 在培养基中往往因培养目的不同、植物材料不同，而加入一些成分，较 常见的有活性炭、抗氧化剂、抗生素、诱变剂等。2、有哪些方法可以用于植物病毒种类的鉴定？（20 分）答： (一）鉴别寄主诊断 鉴别寄主（indicator)是用来鉴别病毒或其株系的具有特定反应的植物。凡是病毒侵染后能产生快而稳定、并具有特征性症状的植物都可作为鉴别寄主。组合使用的几种或一套鉴别寄主称为鉴别寄主谱。鉴别寄主谱中一般包括可系统侵柒的寄主、局部侵染的寄主和不受侵染的寄主。（二）传染试验 植物病毒的传染方法主要有汁液（接触）传染、介体生物传染、种子和花粉传染等。研究工作中最常采用的是机械传播方式，以便在短时间内获得大量病毒材料。但有些病毒属的病毒不能进行机械传播，可以试用嫁接或菟丝子传播的方法。（三）显微镜技术 病毒的内含体大多存在于有典型症状的部位。它们可在光学显微镜下观察识别，如经染色处理，则更为清晰易观察。内含体观察一般都选用新鲜病叶进行切片检查。不同属的植物病毒往往产生不同类型、不同形状的内含体，利用这种不同可作为鉴别不同病毒的方法。（四）血清学技术 利用植物病毒衣壳蛋白的抗原特性，可以制备病毒特异性的抗血清(antiserum)。先将纯化的植物病毒注射小动物(兔子、小白鼠、鸡等)，一定时间后取血，获得抗血清。血清制备的关键是病毒的纯化，纯度高的病毒才能获得特异性强的抗血清。（五）核酸杂交及 PCR 技术 核酸检测技术是鉴定植物病毒的更可靠方法。主要有核酸杂交和聚合酶链式反应(PCR)方法比较常用。核酸杂交主要在 DNA 和 RNA 之间进行，依据是 RNA 与互补的 DNA 之间存在着碱基的互补关系。（六）物理化学等特性 在植物病毒研究的过程中，人们发现不同的病毒对外界条件的稳定性不同，这便成为区别不同病毒的依据之一。随着新病毒种类的发现和分子生物学研究的深入，人们也逐渐认识到这些物理特性在区分不同病毒中的局限性。3、阐述不同植物遗传标记的种类和特点。（20 分）答：1、形态标记形态标记是指能明确反映园艺植物遗传多态性的外部形态特征。典型的形态标记用肉眼即可观察和识别，包括花色、叶形、株高、果形、种子形态等，如玫瑰花瓣的白色与黄色、桃果实的有毛与无毛、番茄植株的有限生长与无限生长等都属于形态标记。广义的形态标记还包括借助简单测试即可识别的性状，包括生理特性、生殖特性（育性）、抗病、抗逆性等。 形态标记简单直观、容易观察记载。但有其明显的局限性，主要表现为： ①可利用的形态标记较少。 - 1 - ② 许多形态标记为显隐性，无法区分纯合体与杂合体基因型。 ③有些形态标记（如种子形态）到植物生育后期才能表现。 ④有些形态标记（如产量）受环境影响较大。 ⑤有些形态标记与不良性状连锁。2、细胞学标记 能明确显示遗传多态性的细胞学特征称为细胞学标记。染色体结构特征和数目特征是最常见的细胞学标记。 荧光原位杂交技术（FISH）及基因组原位杂交技术（GISH）是新发展起来的染色体多态性检测方法，其基本原理是以特异 DNA 序列为探针，经荧光标记后同染色体进行原位杂交，根据荧光信号的位置检测易位系、代换系和附加系等染色体变异。染色体的核型、带型和数目具有物种稳定性，克服了形态标记易受环境影响的缺点，并且利用易位系、非整倍体以及 FISH 或 GISH 技术可以实现基因的染色体定位。其缺点是： ① 筛选和创制具有细胞学标记的材料需要花费大量的人力与物力。 ② 园艺植物多为二倍体植物，对染色体结构和数目变异的耐受性较差，标记材料难以保存或保持遗传稳定。③ 某些标记材料常伴随着对园艺植物有害的表现型效应，使观测和鉴定比较困难。 ④标记数目有限，不涉及染色体结构和数目变化的性状难以检测。 3、生化标记 生化标记是指植物代谢过程产生的、具有多态性的生化物质，主要包括蛋白质、酚类化合物、黄酮类化合物、花色素苷及糖苷类分子等。除蛋白质以外，其他生化标记的分离和检测技术比较复杂，很难适应大规模检测。与此相反，植物体内许多蛋白质分子数量丰富、分析简单快捷，能够更好地反映遗传多态性，是一种有用而可靠的遗传标记，因此狭义的生化标记也专指蛋白质标记。 用于标记的蛋白质包括非酶蛋白和酶蛋白。血清学也可以用来研究蛋白质标记，根据抗原与抗体的特异性结合及沉淀反应的强度，来判断蛋白质在不同物种间的同源性和相似性程度，从而探讨它们的进化关系。与形态标记和细胞学标记相比，生化标记具有多态性更高、受环境影响更小、表现共显性、可在植株生长早期检测、所需植物材料少、对主要性状无不良影响等优点。其局限性在于：①可利用的标记数目有限，并且仅能反映基因组编码区的遗传信息。②蛋白质电泳的分辨率有限，并非所有的氨基酸变异都能检测，尤其是 DNA 序列的无义突变。③每一种同工酶标记都需要特定的显色方法。④某些酶的活性具有组织或发育特异性，有时候还受到环境因素和植物激素的影响。4、分子标记 广义的分子标记是指具有遗传多态性的生物大分子，包括 DNA 标记和生化标记，狭义的分子标记则专指直接反映 DNA 核苷酸序列多态性的 DNA 标记。 与其他几种遗传标记相比，分子标记具有以下优点： ① 多态性高，可检测整个基因组。 ② 表现稳定，不受环境及植物组织器官、发育阶段和是否表达的影响。 ③ 许多分子标记表现为共显性，可区分纯合与杂合基因型。 ④ 表现中性，不影响目标性状的表达，与不良性状无必然连锁。 ⑤ DNA 序列变异广泛存在，不需创制特殊的遗传材料。 目前，分子标记已经广泛应用于园艺植物的系统进化分析、遗传图谱构建、分子标记辅助选择、品种纯度检测等各个研究领域。4、有哪些途径可用于分离植物功能基因？（20 分）答：1、功能克隆法功能克隆是利用已知功能的蛋白质序列信息合成寡核苷酸探针从 cDNA 文库或基因组文库中筛选编码基因或利用蛋白质制成特异的抗体，从 cDNA 表达文库中筛选相关的克隆。2、图位克隆法图位克隆法是利用分子标记将基因定位到染色体的具体位置，再利用染色体步行或染色体登陆的方法逼近或找到目的基因的方法。 3、差异表达分析生命活动的各个进程都伴随着不同基因的选择性开启和关闭，基于这一基本的分子生物原理，现在已开发出许多克隆基因的方法。4、同源序列法由于生物进化的保守性，植物的种、属之间，基因编码序列的同源性大大高于非编码区。如果已经从植物或微生物中分离得到一个基因，就可以根据该基因的序列从另一种植物中分离该基因。 5、转座子标签法转座子标签法指利用转座子可使插入位点基因失活产生突变体的原理来进行基因定位与克隆的方法。 6、T-DNA 标签法 T-DNA 是存在于植物根癌农杆菌 Ti 质粒中的一段特殊的 DNA 序列，当根癌农杆菌感染寄主植物细胞以后，T-DNA 分子在Ⅵ r 基因的帮助下会从细菌细胞转移到植物细胞中，通过T-DNA 两端的 25bp 左右的碱基重复序列，随机地整合到植物基因组中。 - 2 - 7、基因芯片基因芯片又称 DNA 芯片、DNA 微阵列，是 20 世纪 90 年代兴起的一项大规模高通量的基因检测技术，它把大量基因探针或基因片段按特定的排列方式固定在硅片、玻璃、塑料或尼龙膜等载体上，形成致密、有序的 DNA 分子点阵，并利用核酸杂交原理来检测未知分子。5、如何对转入植物基因组中的外源目的基因进行检测？（20 分）答：（1）对转入的目的基因序列片段进行检测。包括两种手段：一是 PCR 方法检测外源基 因；二是用 Southern 杂交方法，以目的基因 DNA 为探针，检测植物基因组中与其同源的部 分。常见有 Southern 斑点杂交和 Southern 印迹杂交两种。 （2）转入目的基因的 RNA 转录水平检测。包括两种方式：一是 Northern 杂交, 通过总 RNA 或 mRNA 与探针的杂交来分析；二是 RT-PCR，以植物总 RNA 或 mRNA 为模板进行反转录， 然后经 PCR 扩增目的基因特异条带。 （3）外源基因表达蛋白的检测。外源基因编码蛋白在转基因植物中能够正常表达并表现出 应有的功能乃是植物基因转化的最终目的。外源基因表达蛋白检测主要利用免疫学原理，主 要采用 ELISA 检测、Western 杂交检测。ELISA 检测程序包括抗体制备、抗体或抗原的包被、 免疫反应及检出三个阶段。Western 杂交程序包括转基因植株蛋白提取、SDS-聚丙烯酰胺凝 胶电泳分离蛋白质、蛋白质条带印迹、探针制备、杂交检出五个步骤。6、论述热处理脱病毒的原理和方法。（20 分）7、转基因食品评价的内容包括哪些方面？（20 分）注：学生从上述 7 个题目中任意选择 5 个题目作答，多于 5 题将被扣分！！！请注意对所选回答的每一个问题应进行较为详细的阐述。- 3 -