Bài 16. Công nghệ tế bào

>> Xem chi tiết: Lý thuyết công nghệ tế bào - Sinh 10 Cánh diều

Mở đầu

Người ta có thể nuôi mảnh mô lá, thân, rễ trong môi trường nhân tạo (hỉnh 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?

Hướng dẫn giải:

Nuôi mảnh lá, thân, rễ trong môi trường nhân tạo giúp nhân nhanh các giống cây quan trọng, giúp tạo ra nhiều cây đồng nhất về kiểu gen, sạch bệnh.

Lời giải chi tiết:

Nhân giống một bộ phận để nhân giống nhanh tạo ra hàng loạt cây con có ý nghĩa:

- Nhân với số lượng lớn trên quy mô công nghiệp có năng suất cao, có chất lượng tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái nhất định.

- Cho ra sản phẩm đồng nhất về mặt di truyền, sạch bệnh.

- Khôi phục các cây trồng có nguy cơ tuyệt chủng hay nhân nhanh các giống cây khó sinh sản hữu tính.

Câu hỏi 1 

Quan sát hình 16.2, trình bày sự khác nhau giữa biệt hoá và phản biệt hoá tế bào.

Hướng dẫn giải:

- Biệt hóa tế bào là quá trình trong đó một tế bào biến đổi từ một loại tế bào thành một loại mới, có tính chuyên hóa về cấu trúc và chức năng, từ đó phân hóa thành các mô, cơ quan đặc thù trong cơ thể.

- Phân biệt hóa là quá trình kích hoạt tế bào đã biệt hóa thành tế bào mới giảm hoặc không còn tính chuyên hóa về cấu trúc và chức năng.

Lời giải chi tiết:

Phân biệt hóa và biệt hóa đều là quá trình biến đổi tế bào, tuy nhiên biệt hóa tạo ra tế bào mới có tính chuyên hóa về cấu trúc và chức năng, có thể phân hóa thánh các mô, các cơ quan đặc thù; còn phân biệt hóa tạo ra tế bào mới không còn tính chuyên hóa về cấu trúc và chức năng.

Luyện tập 1 

Trong hai loại tế bào; hồng cầu và hợp tử, loại nào có tính toàn năng? Giải thích.

Hướng dẫn giải:

Tính toàn năng của tế bào là khả năng một tế bào phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh trong môi trường thích hợp.

Lời giải chi tiết:

Trong hai tế bào hồng cầu và hợp tử, hợp tử là hợp tử có tình toàn năng vì hợp tử có thể phát triển thành một cơ thể mới, còn hồng cầu 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 lý để thực hiện kĩ thuật trên?

Hướng dẫn giải:

Giâm cành là phương thức tạo ra một cơ thể mới từ một phần cơ thể (cành). Cành được giâm cần có đủ mắt, đủ chồi.

Lời giải chi tiết:

Kỹ thuật giâm cành được thực hiện dựa trên tính toàn năng của tế bào vì từ mắt, chồi của cành giâm phát triển thành cơ thể mới.

Câu hỏi 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,...)? Kỹ thuật này có ý nghĩa gì?

Hướng dẫn giải:

Các loại cây có trong sách đỏ thường rất khó nhân giống, hiệu suất nhân giống bằng sinh sản hữu tính thấp, do đó cần áp dụng kĩ thuật vi nhân giống để bảo tồn vốn gen quý hiếm của các loài cây này.

Lời giải chi tiết:

- Người ta áp dụng kĩ thuật vi nhân giống để nhân nhanh các giống cây quý hiếm vì các cây này vì kỹ thuật này tạo ra được số lượng lớn các cây mới trong một thời gian ngắn từ một phần của cây, từ đó bảo tồn được vốn gen của các loài cây này.

- Ý nghĩa của kĩ thuật vi nhân giống:

+ Tạo ra được số lượng lớn các cây con từ một bộ phận ban đầu.

+ Bảo tồn được một số nguồn gen thực vật quý hiếm, có nguy cơ tuyệt chủng.

+ Tiết kiệm diện tích sản xuất giống, thời gian nhân giống.

Luyện tập 2

Trình bày các ứng dụng của vi nhân giống.

Hướng dẫn giải:

Vi nhân giống được sử dụng để tạo ra các loại cây quý hiếm, các giống cây sạch bệnh virus, tạo nguyên liệu cho quy trình nuôi dịch huyền phù thực vật, chuyển gene vào tế bào thực vật.

Lời giải chi tiết:

Các ứng dụng của vi nhân giống: 

- Nâng cao chất lượng cây, tạo ra các giống cây sạch bệnh virus.

- Nhân nhanh các giống cây quý hiếm, có khả năng tuyệt chủng.

- Tạo nguyên liệu cho quy trình nuôi dịch huyền phù thực vật.

- Chuyển gene vào tế bào thực vật.

Câu hỏi 3

Kể tên một số giống cây trồng được tạo ra bằng công nghệ tế bào mà em biết.

Hướng dẫn giải:

Các giống cây trồng được tạo ra bằng công nghệ tế bào có giá trị kinh tế cao như kháng sâu bệnh, không có hạt, quả to và ngọt hơn,.....

Lời giải chi tiết:

Một số giống cây được tạo từ công nghệ tế bào như:

- Giống cà chua lai VT15 có khả năng chịu nhiệt, cho năng suất cao và kháng virus xoăn vàng.

- Giống ổi MT1 không có hạt, dễ trồng ở nhiều loại đất, có thể cho quả quanh năm.

- Giống thanh long LĐ5 có ruột màu tím, cho năng suất cao.

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

Hướng dẫn giải:

Một số tác dụng phụ của các cây trồng biến đổi gene: Dị ứng, làm nhờn kháng sinh, gây độc tố lâu dài,....

Lời giải chi tiết:

Cây trồng biến đổi gene tuy có nhiều đặc tính tốt về năng suất và phẩm chất nhưng gây tranh cãi trong việc trồng và tiêu thụ vì chúng cùng gây nhiều hạn chế như khả năng gây hại đến sức khỏe con người (như dị ứng, tích lũy độc tố trong cơ thể người); gây mất cân bằng hệ sinh thái; làm lây lan gen kháng thuốc diệt cỏ, thúc đẩy sự tiến hóa của côn trùng gây hại dẫn đến nhờn thuốc;...

Câu hỏi 4

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

Hướng dẫn giải:

Một số thành tựu về nuôi cấy tế bào động vật để tạo mô, cơ quan thay thế được thực hiện chủ yếu ở các tế bào lợn như tế bào gan, tim,... để tạo thành các mô, cơ quan tương ứng thay thế các cơ quan đã hỏng hay suy giảm chức năng.

Lời giải chi tiết:

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

- Sử dụng tế bào thần kinh lợn để hồi phục tế bào thần kinh người bị tai biến.

- Sử dụng tế bào gan lợn để tạo gan thay thế một phần gan của người bị bại gan.

Luyện tập 3

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

Hướng dẫn giải:

Quan sát hình 16.5 và đưa ra nhận xét

Lời giải chi tiết:

- Từ tế bào gốc được kích hoạt từ tế bào sinh dưỡng có thể biết hóa để tạo thành tế bào thần kinh, tế bào cơ, các cơ quan, tế bào máu, tế bào xương.

- Nếu dùng dòng tế bào gốc này để điều trị cho người khác thì cần có sự hỗ trợ của thuốc chống đào thải mô, cơ quan.

Câu hỏi 5

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

Hướng dẫn giải:

Thuốc được tạo ra từ chuyển gene ở động vật là các hormone sinh trưởng, kháng thể, kháng nguyên,....

Lời giải chi tiết:

Ví dụ chuyển gene ở động vật cho sản phẩm dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh ở người: Chuột chuyển gene để sản xuất thuốc paclitaxel có vai trò kháng ung thư, giảm độc tính của hóa trị.

Câu hỏi 99

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

Hướng dẫn giải:

Nhân bản vô tính động vật được ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm kinh tế, nghiên cứu và trong y học.

Lời giải chi tiết:

Một số ứng dụng của nhân bản vô tính: 

- Sử dụng sản phẩm nhân bản vô tính để cung cấp cơ quan thay thế cho người.

- Tạo ra các bản sao của động vật mang tính trạng mong muốn, giá trị cao.

- Sử dụng trong nghiên cứu gene, biệt hóa tế bào,....

- Tạo ra các bản sao của các động vật có nguy cơ tuyệt chủng.