Giáo án điện tử chuyên đề Sinh học 10 chân trời Bài 1: Khái quát về công nghệ tế bào

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN BUỔI HỌC NGÀY HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Tại sao chỉ từ một tế bào (hợp tử) lại có thể phát triển thành cơ thể hoàn chỉnh có đầy đủ các cơ quan?

CHUYÊN ĐỀ 1: CÔNG NGHỆ TẾ BÀO VÀ MỘT SỐ THÀNH TỰU BÀI 1: KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

NỘI DUNG BÀI HỌC

Khái niệm về công nghệ tế bào

I

Cơ sở khoa học của công nghệ tế bào

II

Triển vọng của công nghệ tế bào trong tương lai

III

I

KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

I. KHÁI NIỆM CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

• Thế nào là công nghệ tế bào?
• Theo em công nghệ tế bào có ảnh hưởng gì đối với nền nông nghiệp toàn thế giới?

Nghiên cứu nội dung SCĐ – tr5.

I. KHÁI NIỆM CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

Công nghệ tế bào đã và đang từng bước thay đổi nền nông nghiệp của toàn thế giới.

• Công nghệ tế bào là một nhánh nghiên cứu của công nghệ sinh học.
• Đó là quá trình công nghệ ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế bào hoặc mô có quy trình xác định, dựa trên cơ sở khoa học và tính toàn năng của tế bào.

QUAN SÁT VÍ DỤ VỀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

 Ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế bào hoặc mô trên môi trường dinh dưỡng nhân tạo để tạo ra những mô, cơ quan hoặc cơ thể hoàn chỉnh với đầy đủ các tính trạng của cơ thể gốc đã trở thành một ngành kĩ thuật có quy trình xác định, được gọi là công nghệ tế bào.

THẢO LUẬN NHÓM

I. KHÁI NIỆM CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

• Em hãy cho ví dụ để chứng minh công nghệ tế bào đã thay đổi nền nông nghiệp của toàn thế giới. 
• Ngoài nông nghiệp, công nghệ tế bào còn có vai trò trong những lĩnh vực nào khác? Cho ví dụ.

Sử dụng kĩ thuật khăn trải bàn trả lời câu hỏi trong HĐ1, HĐ2.

I. KHÁI NIỆM CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

HĐ1

• Nhờ ứng dụng công nghệ tế bào, người ta đã tạo được nhiều giống vật nuôi, cây trồng có năng suất cao, phẩm chất tốt, có khả năng chịu hạn, chịu rét, kháng sâu bệnh,... 

Giống lúa DR2

Giống khoai tây sạch bệnh

I. KHÁI NIỆM CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

HĐ2

• Công nghệ tế bào còn có vai trò trong công nghiệp thực phẩm, dược liệu, y học,... 
• Sản xuất các chế phẩm enzyme hoặc chất có hoạt tính sinh học trên quy mô công nghiệp, dựa trên quá trình nuôi cấy in vitro nhằm tăng sinh khối tế bào.

II

CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

1. Sự biệt hóa của tế bào

• Hãy cho biết sự hình thành một cơ thể hoàn chỉnh từ tế bào theo quan điểm của sinh học hiện đại ?
• Thế nào là khả năng biệt hóa của tế bào ?

Nghiên cứu nội dung SCĐ – tr6.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

1. Sự biệt hóa của tế bào

• Theo quan điểm của sinh học hiện đại với sự phát triển của Di truyền học và Sinh học phân tử, người ta thấy rằng mỗi tế bào đã chuyên hóa đều chứa một lượng thông tin di truyền tương đương với lượng thông tin di truyền của một cơ thể trưởng thành.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

1. Sự biệt hóa của tế bào

• Trong điều kiện nhất định, một tế bào có thể phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

1. Sự biệt hóa của tế bào

• Khả năng biệt hóa của tế bào là sự thay đổi của các tế bào phôi thành các tế bào chuyên hóa, thực hiện những chức năng nhất định. Các tế bào chuyên hóa sẽ hình thành nên các mô chuyên hóa, rồi các cơ quan và hệ cơ quan chuyên hóa.

QUAN SÁT HÌNH ẢNH VỀ SỰ BIỆT HÓA CỦA TẾ BÀO

QUAN SÁT HÌNH ẢNH VỀ SỰ BIỆT HÓA CỦA TẾ BÀO

THẢO LUẬN NHÓM

Chứng minh mỗi tế bào đã chuyên hóa đều chứa một lượng thông tin di truyền tương đương với lượng thông tin di truyền của một cơ thể trưởng thành.

Thảo luận nhóm 4 và trả lời HĐ3 trong SCĐ – tr7.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

1. Sự biệt hóa của tế bào

HĐ3

• Ở sinh vật đa bào, tất cả các tế bào trong cơ thể đều bắt nguồn từ một tế bào duy nhất là hợp tử.
• Sau khi được hình thành, hợp tử nguyên phân cho ra các tế bào con, các tế bào này biệt hoá tạo thành các loại tế bào khác nhau trong cơ thể.
• Do các tế bào được tạo ra từ quá trình nguyên phân nên có bộ nhiễm sắc thể giống như hợp tử ban đầu.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

1. Sự biệt hóa của tế bào

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

1. Sự biệt hóa của tế bào

Hãy tìm một số ví dụ cụ thể để chứng minh các tế bào khi đi vào các con đường biệt hóa khác nhau sẽ có chức năng khác nhau.

Hoàn thành phần Luyện tập trong SCĐ – tr7.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

1. Sự biệt hóa của tế bào

• Ở thực vật: Tế bào biểu bì rễ hình thành lông hút để hút nước và muối khoáng, tế bào mạch gỗ và mạch rây để vận chuyển các chất, tế bào hạt đậu hình thành nên khí không thực hiện quá trình thoát hơi nước và trao đổi khí,...

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

1. Sự biệt hóa của tế bào

• Ở động vật: Tế bào cơ tim tham gia vào sự co bóp của tim, tế bào hồng cầu vận chuyển O2 và CO2 tế bào cơ tham gia vào sự vận động của cơ thể...

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

2. Đặc trưng của công nghệ tế bào thực vật

Vòng 1: Nhóm chuyên gia

THẢO LUẬN NHÓM

Nhóm A: Tìm hiểu về đặc trưng của công nghệ tế bào thực vật và trả lời câu hỏi 4, 5.

Nhóm B: Tìm hiểu về đặc trưng của công nghệ tế bào động vật và trả lời câu hỏi 6, 7, 8.

Đọc nội dung mục I.2 SCĐ tr.6 – 7 và thực hiện nhiệm vụ:

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

2. Đặc trưng của công nghệ tế bào thực vật

Vòng 2: Nhóm mảnh ghép

THẢO LUẬN NHÓM

NHIỆM VỤ

Điều gì sẽ xảy ra nếu sự truyền tín hiệu diễn ra không chính xác trong quá trình phát triển phôi?

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

2. Đặc trưng của công nghệ tế bào thực vật

HĐ4

• Phản biệt hoá là quá trình một tế bào đã chuyển hoá cũng có khả năng quay trở lại trạng thái của tế bào phôi trong những điều kiện nhất định để thực hiện quá trình phân chia tế bào.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

2. Đặc trưng của công nghệ tế bào thực vật

HĐ4

• Trong công nghệ tế bào thực vật, nhờ điều khiển được quá trình phản biệt hoá của tế bào mà người ta có thể dùng một loại mô bất kì để tái tạo thành cơ thể hoàn chỉnh.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

2. Đặc trưng của công nghệ tế bào thực vật

HĐ5

• Do tế bào thực vật có tính toàn năng, có nghĩa là, tế bào có khả năng biệt hoá và phản biệt hoá.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

2. Đặc trưng của công nghệ tế bào thực vật

HĐ5

• Nhờ có đặc tính này, trong công nghệ tế bào, đặc biệt là đối với tế bào thực vật, người ta có thể sử dụng một loại mô bất kì trên cơ thể thực vật để tái tạo chúng thành nhiều cơ thể hoàn chỉnh.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

3. Đặc trưng của công nghệ tế bào động vật

HĐ6

• Sự biệt hoá ở tế bào động vật dựa trên việc biểu hiện các gene đặc thù.
• Sự biểu hiện của các gene khác nhau ở các tế bào khác nhau được “chỉ dẫn” bởi các nguồn thông tin khác nhau.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

3. Đặc trưng của công nghệ tế bào động vật

HĐ7

• Hai tế bào này có biểu hiện gene không giống nhau do mỗi tế bào chứa phân tử điều hoà biểu hiện gene khác nhau.
• Nguyên nhân: do sự phân chia tế bào chất không đồng đều.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

3. Đặc trưng của công nghệ tế bào động vật

HĐ8

• Các tế bào tiết ra các phân tử tín hiệu và truyền các phân tử này vào các tế bào lân cận.
• Sau đó, các phân tử tín hiệu tác động đến các gene cần thiết.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

3. Đặc trưng của công nghệ tế bào động vật

Điều gì sẽ xảy ra nếu sự truyền tín hiệu diễn ra không chính xác trong quá trình phát triển phôi?

Hoàn thành phần Luyện tập trong SCĐ – tr8.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

3. Đặc trưng của công nghệ tế bào động vật

• Trong quá trình phát triển của phôi, nếu sự truyền tín hiệu không chính xác có thể ảnh hưởng đến quá trình biệt hoá tế bào, làm cho tế bào không thực hiện được chức năng do thiếu bào quan, ảnh hưởng đến sự phát sinh hình thái của các cơ quan hoặc cơ quan nằm không đúng vị trí,...
• Hậu quả là cơ thể phát triển không bình thường, giảm sức sống, thậm chí gây chết.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

GHI NHỚ

• Cơ sở khoa học của công nghệ tế bào là dựa trên tính toàn năng của tế bào, trong đó, các tế bào phôi phân chia và biệt hóa thành các loại tế bào chuyên hóa thực hiện những chức năng nhất định ; hoặc các tế bào phản biệt hóa để quay trở về trạng thái phôi.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

GHI NHỚ

• Bản chất của sự biệt hóa tế bào là quá trình hoạt hóa và biểu hiện các gene trong tế bào. Người ta có thể chủ động điều khiển quá trình biệt hóa bằng thành phần môi trường nuôi cấy, trong đó quan trọng nhất là hormone sinh trưởng.

II. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

GHI NHỚ

Công nghệ tế bào gồm hai lĩnh vực phổ biến:

Công nghệ tế bào thực vật

Công nghệ tế bào động vật

III

TRIỂN VỌNG CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO TRONG TƯƠNG LAI

THẢO LUẬN NHÓM

• HS hãy chỉ ra những lợi ích của việc ứng dụng công nghệ tế bào. 
• HS phân tích sự phát triển của công nghệ tế bào trong tương lai (kết hợp giữa nuôi cấy in vitro với các kĩ thuật hiện đại : kĩ thuật di truyền, in 3D sinh học, …)

Phân tích triển vọng của công nghệ tế bào trong tương lai.

III. TRIỂN VỌNG CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO TRONG TƯƠNG LAI

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