BÀI 19 - CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

MỞ ĐẦU

Câu 1: 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?

Giải nhanh:

• Công nghệ tế bào là ngành kĩ thuật về quy trình ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế bào hoặc mô để tạo cơ quan hoặc cơ thể hoàn chỉnh để tạo ra một số lượng lớn tế bào nhằm mục đích nghiên cứu và ứng dụng trong thực tế.
• Nguyên lí của công nghệ tế bào: 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.

I. CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT

Câu 1: Thế nào là công nghệ tế bào động vật? Nêu nguyên lí và một số thành tựu của công nghệ tế bào động vật.

Giải nhanh:

- Công nghệ tế bào động vật là quá trình nuôi cấy các tế bào động vật và tế bào người trong môi trường nhân tạo để sản xuất một lượng lớn tế bào, phục vụ cho nghiên cứu và ứng dụng trong thực tế.

- Nguyên lý của công nghệ này là nuôi cấy các tế bào gốc trong môi trường thích hợp và tạo điều kiện để chúng phân chia và biệt hoá thành các loại tế bào khác nhau.

- Thành tựu của công nghệ tế bào động vật là khả năng nuôi cấy thành công các tế bào gốc phôi và nhiều loại tế bào khác của cơ thể người và động vật, mở ra nhiều tiềm năng nghiên cứu và ứng dụng trong lĩnh vực khoa học và y học.

Câu 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?

Giải nhanh:

- Tế bào gốc là những tế bào có khả năng phân chia và biệt hoá thành nhiều loại tế bào khác nhau.

- Các loại tế bào gốc có thể phân chia thành hai nhóm chính:

  + Tế bào gốc phôi, xuất phát từ phôi sớm của động vật, được gọi là tế bào gốc phôi hoặc tế bào gốc vạn năng, có khả năng biệt hoá thành mọi loại tế bào trong cơ thể.

  + Tế bào gốc trưởng thành, có nguồn gốc từ các mô trong cơ thể trưởng thành, gọi là tế bào gốc trưởng thành hoặc tế bào gốc đa tiềm năng, chỉ có thể phân chia và biệt hoá thành một số loại tế bào nhất định của cơ thể.

- Nuôi cấy các tế bào người và động vật trong ống nghiệm mang lại các lợi ích sau:

  + Hỗ trợ cho phôi phát triển tiếp sau khi thụ tinh.

  + Quan sát và đánh giá quá trình phân chia phôi để phát hiện các bất thường và loại bỏ phôi không khỏe mạnh trước khi chuyển vào cơ thể mẹ.

  + Giúp sàng lọc và chẩn đoán di truyền trước khi thực hiện phương pháp nhân tạo thụ tinh, đảm bảo sự lựa chọn phôi khỏe mạnh.

II. CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT

Câu 1: Công nghệ tế bào thực vật là gì?

Giải nhanh:

Công nghệ tế bào thực vật là quy trình nuôi cấy các tế bào, mô thực vật trong điều kiện vô trùng nhằm tạo ra các cây có kiểu gene giống nhau, nhằm mục đích nhân giống.

Câu 2: Nêu nguyên lí công nghệ tế bào thực vật. Để cho các tế bào thực vật đã biệt hoá 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?

Giải nhanh:

- Nguyên lý công nghệ tế bào thực vật là sử dụng môi trường dinh dưỡng bổ sung hormone thực vật phù hợp để nuôi cấy các tế bào thực vật tái sinh thành cây.

- Để các tế bào thực vật đã biệt hoá có thể phân chia và phát triển thành một cây hoàn chỉnh, cần nuôi cấy chúng trong điều kiện vô trùng với đầy đủ chất dinh dưỡng và hormone thực vật đã được xác định.

Câu 3: Nêu một số thành tựu của công nghệ tế bào thực vật.

Giải nhanh:

* Nuôi cấy mô tế bào:

  - Các mô tế bào chuyên hoá được tách khỏi cây và nuôi cấy trong điều kiện vô trùng với chất dinh dưỡng và hormone thực vật phù hợp.

  - Các tế bào biệt hoá tạo thành mô sẹo, sau đó phát triển thành rễ, thân, lá và cây con.

  - Phương pháp này cho phép nhân nhanh và sản xuất số lượng lớn cây từ các loài quý hiếm hoặc cây có thời gian sinh trưởng chậm, đồng thời giúp cây kháng bệnh.

* Lai tế bào sinh dưỡng:

  - Kĩ thuật lai hai tế bào sinh dưỡng từ hai loài thực vật khác nhau để tạo ra tế bào lai, sau đó nuôi cấy và phát triển thành cây mới.

  - Phương pháp này tạo ra giống mới mang đặc điểm từ hai loài, không thể đạt được bằng phương pháp lai thông thường.

* Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh:

  - Hạt phấn và noãn chưa thụ tinh được nuôi cấy trong ống nghiệm và phát triển thành cây đơn hoặc lưỡng bội.

  - Kĩ thuật này giúp tạo ra các cây có kiểu gene đồng hợp tử, mang lại nhiều lợi ích trong công tác tạo giống cây trồng.

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG

Câu 1: 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.

Giải nhanh:

Cây chuối cấy mô có sức sinh trưởng tốt, cao khoảng 40-50 cm có từ 4-6 lá, các cây trong vườn phát triển đồng đều. Khi ra nải thì mỗi buồng thường có trên 10 nải, vỏ quả nhẵn mịn.

Câu 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?

Giải nhanh:

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 vì chuối cấy mô cho năng suất cao nhưng nếu chưa cân đối được phân bón, dinh dưỡng và khâu quản lý sâu, bệnh dẫn đến chuối cho năng suất không cao, trái chuối bị đen ruột và độ ngọt chưa đạt. Bên cạnh đó, phải có nguồn tiêu thụ rộng và đều đặn.