Đáp án Sinh học 10 kết nối tri thức Bài 19: Công nghệ tế bào

BÀI 19 - CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

MỞ ĐẦU

Câu 1: Các con lợn Ỉ trong hình bên ghi nhận thành tựu về công nghệ tế bào của các nhà sinh học Việt Nam lần đầu tiên nhân bản thành công một loài động vật có vú. Vậy công nghệ tế bào là gì, nguyên lí của nó ra sao mà có thể làm nên những điều kì diệu như vậy?

Trả lời:

• Công nghệ tế bào là ngành kĩ thuật về quy trình ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế bào hoặc mô để tạo cơ quan hoặc cơ thể hoàn chỉnh để tạo ra một số lượng lớn tế bào nhằm mục đích nghiên cứu và ứng dụng trong thực tế.
• Nguyên lí của công nghệ tế bào: Nuôi cấy các tế bào gốc trong môi trường thích hợp và tạo điều kiện để chúng phân chia rồi biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau.

I. CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT

Câu 1: Thế nào là công nghệ tế bào động vật? Nêu nguyên lí và một số thành tựu của công nghệ tế bào động vật.

Trả lời:

• Công nghệ tế bào động vật là quy trình công nghệ nuôi cấy các loại tế bào động vật và tế bào người trong môi trường nhân tạo để tạo ra một lượng lớn tế bào nhằm mục đích nghiên cứu và ứng dụng trong thực tế.
• Nguyên lí của công nghệ tế bào động vật là nuôi cấy các tế bào gốc trong môi trường thích hợp và tạo điều kiện để chúng phân chia rồi biệt hoá thành các loại tế bào khác nhau.
• Thành tựu: Hiện nay, các nhà khoa học không chỉ nuôi cấy được các tế bào gốc phôi mà còn nuôi cấy được nhiều loại tế bào khác nhau của cơ thể người và động vật nhằm mục đích nghiên cứu và ứng dụng vào thực tế.

Câu 2: Tế bào gốc là gì? Phân biệt các loại tế bào gốc. Nuôi cấy các tế bào người và động vật trong ống nghiệm đem lại những lợi ích gì?

• Tế bào gốc là những tế bào có thể phân chia và biệt hoá thành nhiều loại tế bào khác nhau.
• Tế bào gốc có thể được chia thành nhiều loại dựa theo nguồn gốc:
• Các tế bào gốc có nguồn gốc từ phôi sớm của động vật được gọi là tế bào gốc phôi hay tế bào gốc vạn năng do loại tế bào này có thể phân chia và biệt hoá thành mọi loại tế bào của cơ thể trưởng thành.
• Tế bào gốc có nguồn gốc từ các mô của cơ thể trưởng thành được gọi là tế bào gốc trưởng thành hay tế bào gốc đa tiềm năng do chúng chỉ có thể phân chia và biệt hoá thành một số loại tế bào nhất định của cơ thể.
• Nuôi cấy các tế bào người và động vật trong ống nghiệm đem lại những lợi ích:
• Hỗ trợ cho phôi tiếp tục phát triển sau khi thụ tinh.
• Trên cơ sở quan sát và đánh giá liên tục quá trình phân chia của phôi qua các ngày để phát hiện ra các bất thường và loại bỏ các phôi đó sớm trước khi chuyển vào cơ thể mẹ.
• Giúp cho việc sàng lọc và chẩn đoán di truyền tiền làm tổ để sàng lọc phôi khỏe mạnh chỉ đem lại kết quả tốt nhất.

II. CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT

Câu 1: Công nghệ tế bào thực vật là gì?

Trả lời:

Công nghệ tế bào thực vật là quy trình công nghệ nuôi cấy các tế bào, mô thực vật ở điều kiện vô trùng để tạo ra các cây có kiểu gene giống nhau nhằm mục đích nhân giống.

Câu 2: Nêu nguyên lí công nghệ tế bào thực vật. Để cho các tế bào thực vật đã biệt hoá có thể phân chia và phát triển thành một cây hoàn chỉnh thì các nhà khoa học cần nuôi cấy tế bào trong những điều kiện như thế nào?

Trả lời:

• Nguyên lí công nghệ tế bào thực vật: dùng môi trường dinh dưỡng có bổ sung các hormone thực vật thích hợp tạo điều kiện để nuôi cấy các tế bào thực vật tái sinh thành các cây.
• Để cho các tế bào thực vật đã biệt hoá có thể phân chia và phát triển thành một cây hoàn chỉnh thì các nhà khoa học cần nuôi cấy tế bào trong điều kiện vô trùng với đầy đủ chất dinh dưỡng với những thành phần đã xác định.

Câu 3: Nêu một số thành tựu của công nghệ tế bào thực vật.

Trả lời:

Một số thành tựu của công nghệ tế bào thực vật:

• Nuôi cấy mô tế bào:
• Các mô tế bào chuyên hoá được tách khỏi cây và đưa vào trong ống nghiệm nuôi cấy trong điều kiện vô trùng với đầy đủ chất dinh dưỡng cùng các loại hormone thực vật với tỉ lệ thích hợp.
• Các tế bào biệt hoá sẽ được đưa về trạng thái chưa phân hoá tạo nên mô phân sinh được gọi là mô sẹo hay mô callus.
• Các tế bào mô sẹo sau đó phân chia và hình thành nên rễ, thân, lá và cuối cùng hình thành nên cây con.

=> Phương pháp nuôi cấy mô đem lại nhiều thành tựu như nhân nhanh với số lượng lớn cây ở những loài quý hiếm có thời gian sinh trưởng chậm, cây kháng bệnh virus và nhiều bệnh khác.

• Lai tế bào sinh dưỡng: là kĩ thuật lai hai tế bào sinh dưỡng thuộc hai loài thực vật khác nhau sau khi được loại bỏ thành cellulose để tạo thành tế bào lại, sau đó đưa tế bào lại vào nuôi cấy trong môi trường đặc biệt để chúng phân chia và tạo thành cây lại khác loài.

=> Kĩ thuật này giúp tạo ra giống mới mang đặc điểm của hai loài mà bằng phương pháp tạo giống thông thường không tạo ra được.

• Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh:
• Hạt phấn và noãn chưa thụ tinh được nuôi cấy trong ống nghiệm rồi cho phát triển thành cây đơn bội hoặc lưỡng bội hoá các mô đơn bội và nuôi cấy để tạo thành cây lưỡng bội hoàn chỉnh. Kĩ thuật này có thể tạo ra các cây có kiểu gene đồng hợp tử về tất cả các gene, đem lại nhiều lợi ích trong công tác tạo giống cây trồng.

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG

Câu 1: Khi đi ngang qua một cánh đồng trồng cây chuối, người ta có thể dễ dàng phát hiện ra đó có phải là những cây chuối nuôi cấy mô hay không. Em hãy giải thích tại sao.

Trả lời:

Cây chuối cấy mô có sức sinh trưởng tốt, cao khoảng 40-50 cm có từ 4-6 lá, các cây trong vườn phát triển đồng đều. Khi ra nải thì mỗi buồng thường có trên 10 nải, vỏ quả nhẵn mịn.

Câu 2: Việc trồng các giống cây nuôi cấy mô trên một diện tích rộng có thể đem lại lợi ích kinh tế rất lớn nhưng cũng đem lại rủi ro cao. Tại sao?

Trả lời:

Việc trồng các giống cây nuôi cấy mô trên một diện tích rộng có thể đem lại lợi ích kinh tế rất lớn nhưng cũng đem lại rủi ro cao vì chuối cấy mô cho năng suất cao nhưng nếu chưa cân đối được phân bón, dinh dưỡng và khâu quản lý sâu, bệnh dẫn đến chuối cho năng suất không cao, trái chuối bị đen ruột và độ ngọt chưa đạt. Bên cạnh đó, phải có nguồn tiêu thụ rộng và đều đặn.