Vprašanja rastlinska bioteh Flashcards
Predstavi 2 primera starodavne, klasične in moderne biotehnologije.
Starodavna: udomačitev rastlin, obiranje rastlin in živali z določenimi lastnostmi (selektivno obiranje in izboljševanje želenih lastnosti), varjenje piva in riževega vina, uporaba plesnivih sojinih semen kot antibiotik, odkritje bakterij in uporaba virusnega cepiva proti vodenim kozam
Klasična: odkritje E.coli, Mendlovi zakoni dedovanja, pasterizacija, odkritje penicilina, vzgoja novih sort iz Brassica oleracea
Moderna: odkritje zgradbe DNA, odkritje restrikcijskih encimov, rekombinacija DNA, vzgoja novih sort GSO, pridobivanje cepiv
Predstavi en primer moderne biotehnološke prakse, ki vpliva na tvoj vsakdan.
Genski inžiniring: manipulacija genov z namenom ustvarjanja rastlin, živali in MO na način, ki se ne pojavlja v naravi in s tradicionalnimi tehnikami križanja ne more biti dosežen
V rastlinski bioteh. omogoča večjo odpornost rastlin na škodljivce, toleranco za herbicide, bolezni in omogoča zmanjšanje uporabe pesticidov
Gen lahko vstavimo v kulture bakterij in pridobimo pomembne biološke produkte (inzulin, rrr, monoklonska protitelesa)
Pregledno predstavite možnosti uporabe RTK
Hitro razmnoževanje rastlin Shranjevanje dednine - izguba habitatov, izumiranje vrst Temeljne biološke študije Pridobivanje transgenih rastlin Biokemijska vrednost - proizvodnja naravnih rastlinskih metabolitov, farmacevtika, kozmetika Reševanje embrijev Pridobivanje rastlin z novimi lastnostmi Fuzija protoplastov
Kako bi definirali RTK?
Izraz, s katerim opisujemo način gojenja rastlin, tkiv, organov in posameznih celic na sterilnih gojiščih v posebnih laboratorijskih pogojih
Dopolnilo konvencionalnim metodam žlahtnenja in uporabne pri večini vrst
Naštejte in predstavite značilnosti gojenja v tkivni kulturi.
- Ustrezno tkivo:
- izseček: rastlinske celice, tkiva ali organi so začetni vcepki in vitro kulture, del tkiva, ki ga izoliramo iz matične celice
- vcepek: del rastline, ki ga vcepimo v kulturo - Sterilnost - aseptične razmere, sterelizacija z NaOCl, delo v brezprašnih komorah, UV svetloba, sterilni materiali
- Heterotrofni, miksotrofni metabolizem - za rast potrebne sintetizirane organske snovi
- Kompleksno sestavljena gojišča - ne vemo natančne sestave, dodajamo snovi, ki pripomorejo k rasti
Kaj je celična totipotentnost?
Potencial vsake posamezne celice, da se na podlagi enovite genske informacije razvije v celo rastlino
Značilnosti rastlin, ki so pomembne za delo in vivo.
Totipotentnost
Celična delitev
Rast in diferenciacija
Pojasni izraze: in vitro, in vivo, ex vitro, ex vivo*
In vitro –> gojimo na definiranih trdnih/tekočih gojiščih v sterilnih laboratorijskih razmerah
In vivo –> potek procesov v živem organizmu
Ex vitro –> procesi potekajo v okolju izven tkivne kulture
Definiraj izraze rast, diferenciacija, regeneracija in organogeneza.
Rast - večanje in pomnoževanje rastlinskega tkiva
Diferenciacija - proces, ki vodi v razvoj celic. Med diferenciacijo se zgodijo pomembne spremembe v protoplazmi in celični steni celic
Regeneracija - pomembna komponenta biotehnologije in bistvena pri genski manipulaciji rastlin. Obnovitev rastne strukture, ki je bila izgubljena ali poškodovana. Visoka frekvenca regeneriranih rastlin iz vitro tkivnih kultur je predpogoj za uspešno aplikacijo kulture in za genske tehnologije z namenom izboljšanja pridelkov
Organogeneza - temelji na tvorbi organov neposredno iz izsečka tkivne kulture. Proces spremembe celic in tkiv, ki vodijo v nastanek unipolarne strukture zasnova poganjka ali korenine
Pojasni organizirano in neorganizirano rast
Organizirana rast - del rastline nadaljuje s svojim razvojem in razvoj organov na novo - de novo (organogeneza in embriogeneza)
Neorganizirana rast - ne tvorijo se znani organi in strukture, diferencira se omejeno število celic (rast kalusa in celic v suspenziji)
Kako in s katerimi RRR v TK uravnavamo diferenciacijo, ki vodi do regeneracije rastlin?
Avksini - ugoden vpliv na celično delitev, podaljševanje, diferenciacijo, organogenezo in embriologijo.
IAA, ki se sintetizira iz triptofana
Primarno mesto nastanka je apikalni meristem poganjka
Rast in iniciacija nastanka korenin
Citokinini - spodbujanje cel. delitve, proliferacije poganjkov, embriogeneze, tvorbe apikalnih poganjkov
Vpliv na celični cikel, zavirajo nastanek korenin
Giberelini - celično podaljševanje in podaljševanje pritlikavih in zakrnelih rastlin
Mobilizacija endosperma, kalitev semen, razvoj plodov in prehod v odraslo fazo, tvorba gomoljev in brstov, zaviranje rasti kalusa in indukcija rasti korenin
Abscizinska kislina - regulacija zapiranja listnih rež, kontrola koreninskega črpanja vode in ionov, pospeševanje morfogeneze in rasti, zavira rast kalusa in poganjkov
Kaj je mikropropagacija?
Pojem, ki opisuje raznolike poti za razmnoževanje genetskega materiala s pomočjo in vitro tehnik tkivnih kultur
Hitro razmnoževanje večine vrst rastlin
Naštej stopnje mikropropagacije, kdaj in zakaj se uporablja?
Stopnja 0 - selekcija in priprava matičnih rastlin
Stopnja 1 - vzpostavitev sterilne kulture
Stopnja 2 - razmnoževanje rastlin do velikega števila, multiplikacija
Stopnja 3 - podaljševanje poganjkov, ukoreninjanje, priprava za prenos v naravne in vivo razmere
Stopnja 4 - aklimatizacija, prenos v naravne razmere
Uporablja se za vegetativno razmnoževanje (kloniranje), pomembno je v kmetijstvu.
Razmnožujemo lahko skoraj vse rastlinske vrste & ohranimo jih v vegetativni fazi.
Produkcija velikega števila rastlin, skrajšanje časa do komercialne rabe
Ko spolno razmnoževanje prepočasi
S primeri pojasni pojme in vitro, in situ, ex situ
In vitro - sterilno gojimo tkiva/ meristeme na diferencialnih gojiščih v sterilnih pogojih v laboratoriju
In situ: v naravnih okoljih varujemo ‘‘pomembna območja’’ (natura 2000).
Ex situ: botanični vrtovi, zunaj naravne lokacije.
Predstavi in pojasni hrambo v genskih bankah
Tam skladiščimo semena, poteče vegetativno namnoževanje rastlinskega materiala ali pa ohranjamo izhodiščne genotipe.
Shranjujemo
- Žlahtne linije
- Produktivne celične suspenzije
- Embriogene celične suspenzije
- Embriogen kalus ali neokužen semenski material
Kako poteka počasna rast, prednosti in slabosti?
Za počasno rast je uporabljena znižana temepratura gojenja, okoli 0-4 °C.
Prednost: dolgoročna hramba in nadzorujemo rastlinski material.
Slabost: nekatere nizkih temperatur ne prenesejo, s hlajenjem se viša osmotksi tlak & zmanjšan je dostop mikro- in makronutrientov iz gojišča.
Postopek krioprezervacije, prednosti in slabosti.
Rastlinsko tkivo zamrznemo v tekočem dušiku in povsem zavremo metabolne procese
Prednosti: brez mutacij, idealna hramba na T tekočega dušika, manj prostora
Slabosti: tvorba kristalov znotraj celic, dehidracija citoplazme, poškodbe membran, razpad celic zaradi ekspanzije
Pojasni definicijo za izraz biotehnologija.
Uporaba tehnologije, ki temelji na živih organizmih ali bioloških sistemih, z namenom da bi koristili človeku in okolju.
Sestavine gojišč
Gojišča so lahko trdna ali tekoča. Za pripravo trdih gojišč dodajamo hranilnim raztopinam strjevalce (npr. agar, agaroza, gellum-gum, carrageenan).
MS in njemu podobna gojišča so močno koncentrirana gojišča (imajo večjo koncentracijo soli).
- Makroelementi (>0.5mmol/l), esencialni so: N, K, P, Ca, S, Mg, Cl - Mikroelementi (<0.5mmol/l), esencialni so: Fe, Mn, B, Cu, Zn, I, Mo, Co - Ogljikovi hidrati (običajno saharoza) - AK - Vitamini - Rastlinski rastni regulatorji (RRR)