Đáp án Sinh học 10 cánh diều Bài 16_Công nghệ tế bào

BÀI 16 - CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

MỞ ĐẦU

Câu 1: Người ta có thể nuôi mảnh mô lá, thân, rễ,... trong môi trường nhân tạo (hình 16.1) để nhân giống nhanh tạo ra hàng loạt cây con. Việc nhân nhanh giống cây như trên có ý nghĩa như thế nào trong thực tiễn?

Trả lời:

Việc nhân nhanh các giống cây từ mảnh mô lá, thân, rễ,... có những ý nghĩa to lớn trong thực tiễn:

• Nhân nhanh giống cây trồng đáp ứng nhu cầu cây giống và hạ thấp giá thành cây giống.
• Tạo ra giống đồng nhất về năng suất, phẩm chất và sạch bệnh.
• Khôi phục các cây trồng có nguy cơ tuyệt chủng, cây quý hiếm khó sinh sản hữu tính.

I. CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

II. NGUYÊN LÝ CÔNG NGHÊ TẾ BÀO

Câu 1: Quan sát hình 16.2, trình bày sự khác nhau giữa biệt hoá và phản biệt hoá tế bào?

Trả lời:

Sự khác nhau giữa biệt hoá và phản biệt hoá tế bào:

• Biệt hoá là quá trình một tế bào biến đổi thành một loại tế bào mới, có tính chuyên hoá về cấu trúc và chức năng, từ đó phân hoá thành các mô, cơ quan đặc thù trong cơ thể.
• Phản biệt hoá là quá trình kích hoạt tế bào đã biệt hoá thành tế bào mới giảm hoặc không còn tính chuyên hoá về cấu trúc và chức năng.

Luyện tập 1: Trong hai loại tế bào (hồng cầu và hợp tử) thì loại nào có tính toàn năng? Giải thích.

Trả lời:

• Trong hai loại tế bào là hồng cầu và hợp tử, hợp tử có tính toàn năng.
• Giải thích: Hợp tử có tính toàn năng vì hợp tử có khả năng phân chia, phát triển thành mô, cơ quan, cơ thể hoàn chỉnh trong môi trường thích hợp. Còn tế bào hồng cầu thì không có tính toàn năng vì tế bào này không có khả năng này.

Vận dụng: Trong thực tiễn sản xuất, người nông dân thường dùng kĩ thuật giâm cành đối với một số cây trồng như sắn, mía, rau muống, khoai lang,... Đặc tính nào của tế bào thực vật là nguyên lí để thực hiện kĩ thuật trên?

Trả lời:

Trong kĩ thuật giâm cành, một đoạn cành hoặc thân có đủ mắt, chồi (các tế bào đã biệt hóa) có thể phát triển thành một cây mới hoàn chỉnh → Tính toàn năng và phản biệt hóa của tế bào thực vật chính là nguyên lí để thực hiện kĩ thuật giâm cành.

III. MỘT SỐ THÀNH TỰU CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT

Câu 2: Vì sao người ta thường áp dụng kĩ thuật vi nhân giống để nhân nhanh các giống cây quý hiếm như các cây dược liệu, cây gỗ quý, cây thuộc loài nằm trong Sách Đỏ (ví dụ: lan kim tuyến, sâm ngọc linh,...). Kĩ thuật này có ý nghĩa gì?

Trả lời:

• Áp dụng kĩ thuật vi nhân giống để nhân nhanh các giống cây quý hiếm vì: Những loài cây này có khả năng tái sinh trong tự nhiên thấp. Trong khi đó, sử dụng phương pháp vi nhân giống thì chỉ cần một mảnh lá, thân, rễ,… của cây mẹ có thể tái sinh thành hàng loạt các cây con trong một thời gian ngắn, từ đó vừa bảo tồn được vốn gen của các loài cây này vừa đáp ứng được nhu cầu sử dụng của con người.
• Ý nghĩa của kĩ thuật vi nhân giống:
• Tạo ra số lượng lớn cây giống trong một thời gian ngắn và diện tích nhỏ.
• Bảo tồn được một số nguồn gen thực vật quý hiếm, có nguy cơ tuyệt chủng.
• Tạo ra các giống cây sạch bệnh virus (kĩ thuật nuôi cấy mô phân sinh, tạo hạt giống nhân tạo).
• Tạo ra nguyên liệu khởi đầu cho các quy trình nuôi dịch huyền phù tế bào thực vật, chuyển gene vào tế bào thực vật.

Luyện tập 2: Trình bày các ứng dụng của vi nhân giống.

Trả lời:

Ứng dụng của vi nhân giống:

• Nhân nhanh các giống cây trồng đồng đều về đặc điểm di truyền.
• Bảo tồn các giống cây quý hiếm có khả năng tuyệt chủng.
• Tạo ra các giống cây sạch bệnh virus (kĩ thuật nuôi cấy mô phân sinh, tạo hạt giống nhân tạo).
• Tạo ra nguyên liệu khởi đầu cho các quy trình nuôi dịch huyền phù tế bào thực vật, chuyển gene vào tế bào thực vật.

Câu 3: Kể tên một số giống cây trồng được tạo ra bằng công nghệ tế bào mà em biết?

Trả lời:

• Một số giống cây trồng được tạo ra bằng công nghệ tế bào:
• Từ tế bào phôi của giống lúa CR203 rồi dùng phương pháp vi nhân giống để tạo ra giống lúa mới cấp Quốc gia DR2 có năng suất và độ thuần chủng cao, chịu nóng và khô hạn tốt.
• Tạo ra cây lai giữa khoai tây và cà chua.
• Dung hợp dòng tế bào trần đơn bội (n) với dòng tế bào trần lưỡng bội (2n) để tạo ra giống dưa hấu không hạt, bưởi cam không hạt,…

Tìm hiểu thêm: Tìm hiểu vì sao một số cây trồng chuyển gene mang nhiều đặc tính tốt về năng suất và phẩm chất nhưng việc trồng và tiêu thụ các sản phẩm của cây trồng chuyển gene vẫn gây những tranh luận trái chiều ở nhiều nơi trên thế giới?

Trả lời:

Một số cây trồng chuyển gene mang nhiều đặc tính tốt về năng suất và phẩm chất nhưng việc trồng và tiêu thụ các sản phẩm của cây trồng chuyển gene vẫn gây những tranh luận trái chiều ở nhiều nơi trên thế giới vì cây trồng chuyển gene có thể đem đến những rủi ro tiềm ẩn:

• Những biểu hiện không thể dự đoán được của gene được biến đổi hoặc tính chất không ổn định của gene được biến đổi có thể gây hại cho sức khỏe của con người hoặc gây thiệt hại về kinh tế của người trồng.
• Gene kháng hoặc gene chống chịu có thể chuyển sang những sinh vật không chủ đích khác gây ra nhiều nguy hại như: sự phát triển cỏ dại hay siêu cỏ; sự phát
• Việc sử dụng các hóa chất bảo vệ thực vật tăng lên: Tại Châu Mỹ - La Tinh, nơi đậu nành biến đổi gen được trồng trên diện rộng, việc sử dụng thuốc diệt cỏ đã tăng vọt, đạt mức trên 550 lít/năm, gây ra hậu quả đáng lo ngại cho sức khỏe của những người dân nơi đây.

IV. MỘT SỐ THÀNH TỰU CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT

Câu 4: Nêu một số thành tựu về nuôi cấy tế bào động vật để tạo mô, cơ quan thay thế mà em biết.

Trả lời:

Một số thành tựu về nuôi cấy tế bào động vật để tạo mô, cơ quan thay thế:

• Nuôi cấy, biệt hoá tế bào gốc thành tế bào mỡ dùng trong công nghệ thẩm mĩ.
• Tạo tế bào cơ, tế bào sụn, nguyên bào xương dùng trong điều trị nhiều bệnh tổn thương tim mạch, thoái hoá xương, khớp, các bệnh viêm nhiễm,…
• Tạo nên mô da để cấy ghép trở lại cho người bị bỏng nặng.

Luyện tập 3: Quan sát hình 16.5 và cho biết tế bào gốc được kích hoạt từ tế bào sinh dưỡng có thể biệt hoá để tạo thành các dòng tế bào nào. Nếu dùng dòng tế bào gốc này để điều trị cho người khác thì có thể gặp những khó khăn gì?

Trả lời:

• Tế bào gốc kích hoạt từ tế bào sinh dưỡng có thể biệt hoá thành nhiều dòng tế bào như tế bào máu, tế bào thần kinh, tế bào cơ, tế bào xương, tạo các cơ quan.
• Nếu dùng dòng tế bào gốc này điều trị cho người khác có thể gặp những khó khăn như: có thể gây ra phản ứng miễn dịch đào thải các tế bào lạ sau ghép; vẫn còn quan ngại về vấn đề đạo đức vì việc phá các phôi dù là giai đoạn phôi sớm là vi phạm đạo đức.

Câu 5: Nêu ví dụ chuyển gene ở động vật cho sản phẩm dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh ở người.

Trả lời:

• Gà chuyển gene để sản xuất trứng làm thuốc chữa bệnh Wolman - suy giảm lipase trong lysosome.
• Dê chuyển gene để sản xuất sữa làm thuốc chữa bệnh suy giảm antithrombin alfa - một yếu tố chống đông máu.
• Lạc đà chuyển gen có khả năng sản xuất ra các protein dược phẩm mang trong sữa để sản xuất ra các loại thuốc trị lại những căn bệnh di truyền.

Câu 6: Trình bày một số ứng dụng của nhân bản vô tính động vật.

Trả lời:

Một số ứng dụng của nhân bản vô tính động vật:

• Tạo ra mô, cơ quan thay thế để điều trị bệnh cho người.
• Tạo ra các mô, cơ quan làm mô hình sàng lọc thuốc.
• Tạo ra các bản sản của các động vật có nguy cơ tuyệt chủng nhằm mục đích bảo tồn sự đa dạng di truyền.