Mở đầu
Câu hỏi SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 16 (trang 95): 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?
* 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.
– Đáp ứng nhu cầu cây giống và hạ thấp giá thành cây giống.
– 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.
– Dễ dàng tạo ra những cá thể cây mới, phục vụ mục đích thực tế.
II. Nguyên lí công nghệ tế bào
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 16 (trang 95): Quan sát hình 16.2, trình bày sự khác nhau giữa biệt hoá và phản biệt hoá tế bào?
Trả lời:
* Sự khác nhau giữa biệt hoá và phản biệt hoá tế bào:
– Biệt hoá là quá trình một tế bào biến đổi thành một loại tế bào mới, có tính chuyên hoá về cấu trúc và chức năng, từ đó phân hoá thành các mô, cơ quan đặc thù trong cơ thể.
– Phản biệt hoá là quá trình kích hoạt tế bào đã biệt hoá thành tế bào mới giảm hoặc không còn tính chuyên hoá về cấu trúc và chức năng.
Luyện tập 1 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 16 (trang 96): Trong hai loại tế bào; hồng cầu và hợp tử, loại nào có tính toàn năng? Giải thích.
Trả lời:
– Trong hai tế bào hồng cầu và hợp tử. Hợp tử là tế bào có tính toàn năng vì chúng có khả năng phát triển thành phôi và phát sinh ra cơ thể mới hoàn chỉnh trong môi trường thích hợp. Còn tế bào hồng cầu thì không có tính toàn năng vì tế bào này không có khả năng phát triển như hợp tử này.
Vận dụng SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 16 (trang 96): 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?
Trả lời:
- Trong kĩ thuật giâm cành, một đoạn cành hoặc thân có đủ mắt, chồi (các tế bào đã biệt hóa) có thể phát triển thành một cây mới hoàn chỉnh. Nguyên lí của kỹ thuật này được thực hiện dựa trên tính toàn năng, khả năng biệt hóa và phản biệt hóa của tế bào.
III. Một số thành tựu của công nghệ tế bào thực vật
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 16 (trang 96): 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,...). Kĩ thuật này có ý nghĩa gì?Trả lời:
- Cây dược liệu, cây gỗ quý, là những loài cây thuộc loài nằm trong Sách Đỏ. Những loài cây này có khả năng tái sinh trong tự nhiên thấp. Vì vậy, người ta áp dụng phương pháp vi nhân giống để nhân nhanh các giống cây quý hiếm này vì kỹ thuật này tạo ra được số lượng lớn các cây mới trong một thời gian ngắn từ một số bộ phận của cây mẹ như lá, thân, rễ,… dựa vào quá trình phản biệt hóa, công nghệ nhân giống in vitro.
- Cách làm này có tính ứng dụng và khả năng thành công cao. Từ đó bảo tồn được vốn gen của các loài cây, vừa đáp ứng được nhu cầu sử dụng của con người.
* Ý nghĩa của kĩ thuật vi nhân giống:
+ Tạo ra số lượng lớn cây giống trong một thời gian ngắn, tiết kiệm diện tích sản xuất giống, thời gian nhân giống.
+ Bảo tồn được một số nguồn gen thực vật quý hiếm, có nguy cơ tuyệt chủng.
+ Tạo ra các giống cây sạch bệnh virus (kĩ thuật nuôi cấy mô phân sinh, tạo hạt giống nhân tạo).
+ Tạo ra được số lượng lớn các cây con dễ dàng từ một bộ phận ban đầu.
+ Tạo ra nguyên liệu khởi đầu cho các quy trình nuôi dịch huyền phù tế bào thực vật, chuyển gene vào tế bào thực vật.
Luyện tập 2 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 16 (trang 97): Trình bày các ứng dụng của vi nhân giống.
Trả lời:
– Một số ứng dụng của vi nhân giống:
+ Nhân nhanh giống cây trồng.
+ Tạo nhiều giống cây trồng mới, nâng cao chất lượng cây sạch bệnh virus
+ Sản xuất các chất có hoạt tính sinh học trong tế bào thực vật.
+ Chuyển gene vào tế bào thực vật.
+ Bảo tồn các giống cây quý hiếm có khả năng tuyệt chủng.
+ Tạo ra nguyên liệu khởi đầu cho các quy trình nuôi dịch huyền phù tế bào thực vật, chuyển gene vào tế bào thực vật.
Câu hỏi 3 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 16 (trang 97): Kể tên một số giống cây trồng được tạo ra bằng công nghệ tế bào mà em biết.
Trả lời:
* Một số giống cây được tạo từ công nghệ tế bào:
– Từ tế bào phôi của giống lúa CR203 rồi dùng phương pháp vi nhân giống để tạo ra giống lúa mới cấp Quốc gia DR2 có năng suất và độ thuần chủng cao, chịu nóng và khô hạn tốt.
– Cà chua lai VT15 có khả năng chịu nhiệt, cho năng suất cao và kháng virus xoăn vàng.
– Dung hợp dòng tế bào trần đơn bội (n) với dòng tế bào trần lưỡng bội (2n) để tạo ra giống dưa hấu không hạt, bưởi cam không hạt,…
– Ôi MT1 không có hạt, dễ trồng ở nhiều loại đất, có thể cho quả quanh năm.
– 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
Trả lời:
* 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 vì cây trồng chuyển gene có thể gây nhiều hạn chế như:
– Những biểu hiện không thể dự đoán được của gene được biến đổi hoặc tính chất không ổn định của gene được biến đổi có thể gây hại đến sức khỏe con người (như dị ứng, tích lũy độc tố trong cơ thể người)hoặc gây thiệt hại về kinh tế của người trồng.
– Gene kháng hoặc gene chống chịu có thể chuyển sang những sinh vật không chủ đích khác gây ra nhiều nguy hại như: gây mất cân bằng hệ sinh thái; làm lây lan gen kháng thuốc diệt cỏ, thúc đẩy sự phát triển của các loại sâu bệnh, tiến hóa của côn trùng gây hại dẫn đến nhờn thuốc;…
IV. Một số thành tựu của công nghệ tế bào động vật
Câu hỏi 4 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 16 (trang 97): Nêu một số thành tựu về nuôi cấy tế bào động vật để tạo mô, cơ quan thay thế mà em biết.Trả lời:
* Một số thành tựu về nuôi cấy tế bào động vật để tạo mô, cơ quan thay thế:
– Nuôi cấy và biệt hóa tế bào gốc thành tế bào mỡ dùng trong công nghệ thẩm mĩ.
– Cấy ghép tim lợn vào thay thế cho tim người.
– Sử dụng tế bào thần kinh lợn để hồi phục tế bào thần kinh người bị tai biến.
– Nuôi cấy và biệt hóa tế bào sụn và nguyên bào xương dùng trong điều trị nhiều bệnh tổn thương tim mạch, thoái hóa xương, khớp,…
– Sử dụng tế bào gan lợn để tạo gan thay thế một phần gan của người bị bại gan.
– Kích hoạt cảm ứng từ tế bào sinh dưỡng và nuôi in vitro tạo nên các mô da để cấy ghép cho người bệnh bị bỏng nặng.
Luyện tập 3 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 16 (trang 98): 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?
– Tế bào gốc được kích hoạt từ tế bào sinh dưỡng có thể biệt hoá để tạo thành các dòng tế bào: Tế bào thần kinh, tế bào cơ, tế bào của các cơ quan trong cơ thể, tế bào máu, tế bào xương, thành mạch máu… Mục đích của việc tạo ra các thế bào này nhằm giúp điều trị một số bệnh như: Tổn thương tủy sống, thái hóa, tiểu đường, các bệnh về tim mạch…
– Nếu dùng dòng tế bào gốc này để điều trị cho người khác có thể gặp một số khó khăn như:
+ Cơ thể gây ra phản ứng miễn dịch đào thải các tế bào lạ sau ghép do sự không tương thích của tế bào ghép với các tế bào khác trong cơ thể người được cấy ghép. Do đó, có thể cần đến sự hỗ trợ của thuốc chống đào thải mô.
Câu hỏi 5 SGK Sinh 10 CD Bài 16 (trang 98): Nêu ví dụ chuyển gene ở động vật cho sản phẩm dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh ở người.
Trả lời:
– Gà chuyển gene để sản xuất trứng làm thuốc chữa bệnh Wolman – suy giảm lipase trong lysosome.
– Dê chuyển gene để sản xuất sữa làm thuốc chữa bệnh suy giảm antithrombin alfa – một yếu tố chống đông máu.
– Chuột chuyển gene để sản xuất thuốc paclitaxel có vai trò kháng ung thư, giảm độc tính của hóa trị.
– Lạc đà chuyển gen có khả năng sản xuất ra các protein dược phẩm mang trong sữa để sản xuất ra các loại thuốc trị lại những căn bệnh di truyền.
– Gene của muỗi chống sốt rét.
– Gene của gà trụi lông kháng bệnh cúm gia cầm
Câu hỏi 6 SGK Sinh 10 Cánh Diều Bài 16 (trang 99): Trình bày một số ứng dụng của nhân bản vô tính động vật.
Trả lời:
* Một số ứng dụng của nhân bản vô tính động vật:
– 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.