Giải sinh 10 bài 18 trang 108, 109, 110, 111, 112 kết nối tri thức

CH tr 110 MĐ

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?

Phương pháp giải:

- 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 hóa thành các loại tế bào khác nhau.

Lời giải chi tiết:

- Một cách khái quát, công nghệ tế bào là quy trình công nghệ nuôi cấy các loại tế bào 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 là 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. Trong đó, tế bào gốc là những tế bào có thể phân chia và biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau.

CH tr 112 1

Dừng lại và suy ngẫm

Đọc thông tin mục I và trả lời câu hỏi 1 và 2:

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

Phương pháp giải:

- 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 với nguyên lí là 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.

- 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 hóa thành các loại tế bào khác nhau.

- Công nghệ tế bào động vật có ba thành tựu nổi bật và có ý nghĩa lớn trong thực tiễn.

Lời giải chi tiết:

- 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 hóa thành các loại tế bào khác nhau. Trong đó, tế bào gốc là những tế bào có thể phân chia và biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau.

- Một số thành tựu nổi bật và có ý nghĩa lớn trong thực tiễn của công nghệ tế bào động vật là:

+ Nhân bản vô tính vật nuôi: đã tạo ra những động vật nhân bản vô tính ở nhiều loài như: ếch, bò, lợn, cừu, ngựa, lừa, chó, mèo, khỉ và nhiều loài động vật có vú khác, trong đó nổi bật nhất là sự ra đời của con cừu nhân bản đầu tiên trên thế giới có tên là Dolly vào năm 1996. Tại Việt Nam, các nhà khoa học ở Viện Chăn nuôi cũng lần đầu tiên nhân bản thành công vật nuôi là con lợn Ỉ. Nhân bản vật nuôi không chỉ nhằm mục đích sinh sản tạo ra nhiều cá thể có cùng kiểu gene ưu việt mà chúng còn làm tăng số lượng cá thể của những loài có nguy cơ tuyệt chủng.

+ Liệu pháp tế bào gốc: đang được ứng dụng trong việc chữa trị một số bệnh ung thư ở người. Các nhà khoa học cũng kì vọng sẽ chữa được các bệnh như Parkinson, bệnh tiểu đường type I, người có cơ tim bị tổn thương do đột quỵ hay bị tổn thương các tế bào thần kinh. Thành tựu trong nuôi cấy các tế bào động vật cũng cho phép các nhà nghiên cứu phát triển thịt nhân tạo làm thực phẩm cho con người.

+ Liệu pháp gene: chữa bệnh di truyền nhờ thay thế gene bệnh bằng gene lành.

CH tr 112 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?

Phương pháp giải:

- Tế bào gốc là những tế bào có thể phân chia và biệt hóa 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 hóa 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 hóa thành một số loại tế bào nhất định của cơ thể. Trong cơ thể động vật, ngoại trừ các tế bào gốc, phần lớn các tế bào đã biệt hóa và không còn khả năng phân chia và tạo thành các loại tế bào khác nhau.

Lời giải chi tiết:

- Tế bào gốc là những tế bào có thể phân chia và biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau.

- Phân biệt các loại tế bào gốc:

+ Sử dụng trong liệu pháp tế bào gốc, là phương pháp chữa bệnh bằng cách truyền tế bào gốc được nuôi cấy ngoài cơ thể vào người bệnh để thay thế các tế bào bị bệnh di truyền.- Nuôi cấy các tế bào người và động vật trong ống nghiệm đem lại lợi ích là:

+ Thành tựu trong nuôi cấy các tế bào động vật cũng cho phép các nhà nghiên cứu phát triển thịt nhân tạo làm thực phẩm cho con người.

+ Từ các tế bào gốc ban đầu, nếu gặp điều kiện thuận lợi có thể phát triển thành các bộ phận, cơ quan khác của cơ thể. Do đó cũng mở ra tương lai tổng hợp nhân tạo và cung cấp nguồn thay thế cho cơ quan bị suy giảm chức năng ở người và động vật, khi cần thiết.

CH tr 114 1

Dừng lại và suy ngẫm

Công nghệ tế bào thực vật là gì?

Phương pháp giải:

- 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.

Lời giải chi tiết:

- 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.

CH tr 114 2

Nêu nguyên lí công nghệ tế bào thực vật. Để cho các tế bào thực vật đã biệt hóa 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?

Phương pháp giải:

- Cơ sở khoa học của công nghệ tế bào thực vật là 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 hóa có thể phân chia và phát triển thành một cây hoàn chỉnh thì môi trường nuôi cấy là đặc biệt quan trọng.

Lời giải chi tiết:

- Nguyên lí của công nghệ tế bào thực vật là dùng môi trường dinh dưỡng có bổ sung các hormone thực vật thích hợp để tạo điều kiện cho các tế bào thực vật phân chia và biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau, từ đó hình thành nên các cây mới.

- Để cho các tế bào thực vật đã biệt hóa 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 môi trường dinh dưỡng có bổ sung các hormone thực vật thích hợp với từng giai đoạn phát triển của mô, cây.

CH tr 114 3

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

Phương pháp giải:

Ba kĩ thuật chủ yếu trong công nghệ tế bào thực vật là kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào , kĩ thuật lai tế bào sinh dưỡng và kĩ thuật nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh. Mỗi kĩ thuật đều đã đạt được những thành tựu nhất định.

Lời giải chi tiết:

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

- Kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào: 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. Công nghệ tế bào thực vật kết hợp với công nghệ di truyền có thể tạo ra giống cây biến đổi gene (có gene đã được chỉnh sửa) hay cây chuyển gene (có thêm gene từ loài khác) nhằm thỏa mãn nhu cầu của con người.

- Kĩ thuật lai tế bào sinh dưỡng: giúp tạo ra giống mới mang đặc điểm của hai loài mà bằng phương pháp tạo giống thông thường không tạo ra được.

- Kĩ thuật nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh: 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.

CH tr 114 LT 1

Luyện tập và vận dụng

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?

Phương pháp giải:

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 do sự đồng nhất về đặc điểm hình thái, sinh lý của các cây này.

Lời giải chi tiết:

Các giống cây được tạo ra nhờ nuôi cấy mô có thường sạch bệnh và có tính đồng nhất cao về mặt di truyền. Do đó, đặc điểm hình thái, sinh lý của các cây chuối trồng trên cùng một cánh đồng, được hưởng cùng điều kiện chăm sóc sẽ rất tương đồng với nhau, giúp người ta có thể dễ dàng phát hiện ra đó có phải là những cây chuối nuôi cấy mô hay không.

CH tr 114 LT 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?

Phương pháp giải:

Các giống cây được tạo ra nhờ nuôi cấy mô có thường sạch bệnh và có tính đồng nhất cao về mặt di truyền.

Lời giải chi tiết:

Các giống cây được tạo ra nhờ nuôi cấy mô thường sạch bệnh và có tính đồng nhất cao về mặt di truyền. Do đó, trong điều kiện thuận lợi, tất cả các cây sẽ phát triển rất nhanh, cho sản phẩm nhiều và chất lượng đảm bảo. Tuy nhiên, do không có tính đa dạng di truyền cao, nên một tác nhân bất lợi cũng có thể tác động tiêu cực đến tất cả các cây giống. Bởi vậy, 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.

Lý thuyết

>> Xem chi tiết: Lý thuyết công nghệ tế bào - Sinh 10 Kết nối tri thức