Giáo án điện tử chuyên đề Sinh học 10 cánh diều Bài 3: Các giai đoạn của công nghệ tế bào thực vật

CHÀO MỪNG CẢ LỚP QUAY TRỞ LẠI VỚI MÔN HỌC! 

KHỞI ĐỘNG

Để trồng hàng loạt cây sắn (cây khoai mì) hoặc cây khoai lang, em có thể cắt một đoạn thân và trồng xuống đất. Vì sao có thể nhân giống cây trồng bằng phương pháp này?

Các nhà khoa học đã nhân giống vô tính nhiều loài cây trồng quý bằng công nghệ tế bào thực vật, tiêu biểu là nhân giống lan kim tuyến. Em hãy phác thảo các giai đoạn công nghệ nhằm nhân giống lan kim tuyến.

BÀI 3: 

CÁC GIAI ĐOẠN CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT

NỘI DUNG BÀI HỌC

CÁC GIAI ĐOẠN CỦA CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO THỰC VẬT

THỰC HIỆN ĐỀ TÀI TÌM HIỂU VỀ THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO THỰC VẬT

I. CÁC GIAI ĐOẠN CỦA CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO THỰC VẬT

Quan sát sơ đồ Hình 3.1 (SCĐ tr.15) và trả lời câu hỏi: Công nghệ tế bào thực vật có các giai đoạn nào?

Công nghệ tế bào thực vật bao gồm các quy trình kĩ thuật với nhiều giai đoạn:

Chuẩn bị mẫu

Chuẩn bị môi trường nuôi cấy

Tiến hành nuôi cấy theo kĩ thuật phù hợp

Mở rộng quy mô nuôi cấy

Thu sản phẩm

Chia lớp thành các nhóm nhỏ (4 – 5HS), mỗi nhóm thực hiện nhiệm vụ của một trạm:

Trạm 1

Giai đoạn chuẩn bị mẫu và môi trường nuôi cấy: Nghiên cứu thông tin mục I.1, hoàn thành phiếu học tập số 1. 

Trạm 2

Giai đoạn nuôi cấy: Nghiên cứu thông tin và quan sát các hình ảnh mục I.2 và hoàn thành phiếu học tập số 2. 

Trạm 3

Giai đoạn hoàn thiện và thu nhận sản phẩm: Nghiên cứu thông tin và quan sát hình ảnh mục I.3 và hoàn thành phiếu học tập số 3.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

Nội dung: Tìm hiểu về giai đoạn chuẩn bị mẫu và môi trường nuôi cấy

Nhóm:...............

Nghiên cứu nội dung SGK và trả lời các câu hỏi sau:

1. Nêu đặc điểm của giai đoạn chuẩn bị mẫu và môi trường nuôi cấy.

2. Tại sao việc khử trùng mẫu trước khi tiến hành nuôi cấy mô tế bào thực vật là cần thiết?

3. Tại sao có thể chọn các mẫu mô như mô mảnh lá, lá mầm, rễ, chồi đỉnh, chồi nách, phôi từ hạt để làm vật liệu nuôi cấy in vitro?

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2

Nội dung: Tìm hiểu về giai đoạn nuôi cấy

Nhóm:...............

Nghiên cứu nội dung SGK và trả lời các câu hỏi sau:

1. Nêu đặc điểm của một số kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào

2. Tại sao không thể áp dụng một phương pháp nuôi cấy chung trong giai đoạn nuôi cấy mô tế bào thực vật?

3. Các phương pháp nuôi cấy được xây dựng dựa trên những cơ sở nào?

4. Phôi soma khác với phôi hình thành từ hợp tử như thế nào? Ứng dụng của nuôi cấy phôi soma là gì?

5. Tại sao trong nhân giống vô tính, để duy trì đặc tính cây trồng, người ta thường tái sinh cây bằng nuôi cấy tạo cơ quan sử dụng đoạn thân cây mà không tái sinh gián tiếp từ mô sẹo?

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3

Nội dung: Tìm hiểu về giai đoạn hoàn thiện và thu nhận sản phẩm

Nhóm:...............

Nghiên cứu nội dung SGK và trả lời các câu hỏi sau:

1. Nêu đặc điểm của giai đoạn hoàn thiện và thu nhận sản phẩm.

2. Bằng cách nào có thể sản xuất vaccine ăn được (có trong rau, củ, quả) nhờ sử dụng công nghệ tế bào thực vật?

  1. Giai đoạn chuẩn bị mẫu và môi trường nuôi cấy

• 1.1. Chuẩn bị mẫu nuôi cấy

Chọn lọc nguồn vật liệu thích hợp và tiền xử lí mẫu

Khử trùng mẫu vật và bề mặt thao tác

Rửa lại bằng nước cất vô trùng để loại hết hoá chất

• 1.2. Chuẩn bị môi trường nuôi cấy

Chứa các chất dinh dưỡng (nguyên tố đại lượng, vi lượng, vitamin, đường sucrose,…) và được bổ sung các thành phần phù hợp (kháng sinh, hormone thực vật,…).

Độ pH: khoảng 5,6 – 6,0 và có thể điều chỉnh tuỳ loài.

Môi trường nuôi cấy, các dụng cụ, thiết bị sử dụng cho nuôi cấy cần được khử trùng trước khi tiến hành nuôi cấy mô tế bào.

Đĩa Compact Dry – môi trường nuôi cấy thế hệ mới

  2. Giai đoạn nuôi cấy

• 2.1. Nuôi cấy mảnh mô

Là bước khởi đầu để tiếp tục áp dụng các kĩ thuật khác: nuôi cấy tạo mô sẹo, tái sinh cơ quan,…

Cắt nhỏ mảnh mô, khử trùng và đặt vào môi trường nuôi cấy

Các tế bào đầu tiên di cư khỏi mô

Bám vào bề mặt đĩa, tăng trưởng số lượng

Tiếp tục được duy trì hoặc chuyển sang điều kiện môi trường khác phù hợp với mục đích nuôi cấy

• 2.2. Nuôi cấy mô sẹo

Mô sẹo là khối lộn xộn các tế bào “không có tổ chức”, không được biệt hoá và có thể đạt được tính toàn năng.

Tạo thành từ mảnh mô đã biệt hoá và khử biệt hoá trong điều kiện in vitro.

Được biệt hoá trở lại nếu môi trường nuôi cấy bổ sung chất điều hoà sinh trưởng ® Tạo thành mô, cơ quan ® Cây hoàn chỉnh.

Là nguyên liệu tái sinh khối huyền phù tế bào và chuyển gene vào tế bào mô sẹo.

• 2.3. Nuôi cấy tế bào đơn

Xử lí mô với enzyme hoặc phương pháp cơ học

Các tế bào đơn được tách ra, nuôi trên môi trường dinh dưỡng

Mảnh mô hoặc mô sẹo được chuyển sang môi trường lỏng và nuôi cấy

Khuấy trên máy lắc cơ học

• 2.4. Nuôi cấy huyền phù tế bào

Sản phẩm nuôi cấy tế bào: dịch huyền phù.

Nuôi cấy huyền phù tế bào được tiến hành trong bình phản ứng sinh học ®  Tăng quy mô sản xuất chất chuyển hoá thứ cấp.

• 2.5. Nuôi cấy tế bào trần

Là các tế bào thực vật đã bị loại bỏ thành (vách) tế bào, chỉ còn màng sinh chất bao quanh tế bào chất.

Được tạo thành bằng cách phá vỡ cơ học các mô nuôi cấy và xử lí với enzyme phân giải tế bào.

Góp phần cung cấp nguồn tế bào đơn trong tạo dòng tế bào, chuyển gene, tạo giống cây lai từ tế bào soma hoặc nghiên cứu cấu trúc và chức năng tế bào.

  3. Giai đoạn hoàn thiện và thu nhận sản phẩm

--------------- Còn tiếp ---------------