Lý thuyết Sinh học 10 bài 19 KNTT

Công nghệ tế bào

VnDoc xin trân trọng giới thiệu bài Lý thuyết Sinh học lớp 10 bài 19: Công nghệ tế bào được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp các câu hỏi lí thuyết và trắc nghiệm có đáp án đi kèm nằm trong chương trình giảng dạy môn Sinh học lớp 10 sách KNTT. Mời quý thầy cô cùng các bạn tham khảo tài liệu dưới đây.

I. Công nghệ tế bào động vật

1. Khái niệm

- 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.

2. Nguyên lí

- Nguyên lí của công nghệ tế bào động vật: 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.

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

- Phân biệt các loại tế bào gốc:

+ Tế bào gốc phôi (tế bào gốc vạn năng): Có nguồn gốc từ phôi sớm của động vật, có thể phân chia và biệt hóa thành mọi loại tế bào của cơ thể trưởng thành.

+ Tế bào gốc trưởng thành (tế bào gốc đa tiềm năng): Có nguồn gốc từ các mô của cơ thể trưởng thành, chỉ có thể phân chia và biệt hóa thành một số loại tế bào nhất định của cơ thể.

công nghệ tế bào

Khả năng tái tạo và biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau của tế bào gốc

- Ngoại trừ tế bào gốc thì còn có các tế bào biệt hóa và không còn khả năng phân chia và tạo thành các loại tế bào khác nhau.

3. Thành tựu

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

(1) Nhân bản vô tính vật nuôi

(2) Liệu pháp tế bào gốc

(3) Liệu pháp gene

a) Nhân bản vô tính vật nuôi

- Khái niệm: Nhân bản vô tính vật nuôi là công nghệ tạo ra các con vật giống hệt nhau về kiểu gene không thông qua quá trình sinh sản hữu tính.

- Công nghệ nhân giống vô tính đã áp dụng thành công cho một số loài như ếch, bò, lợn, cừu, ngựa, lừa, mèo, chó, khỉ nhưng nổi bật nhất là nhân bản ở cừu Dolly năm 1996.

- Ứng dụng: Công nghệ nhân giống vô tính không chỉ nhằm mục đích sinh sản tạo ra nhiều cá thể có cùng kiểu genne ưu việt mà chúng còn làm tăng sống lượng các thể của những loài có nguy cơ tuyệt chủng.

b) Liệu pháp tế bào gốc

- Khái niệm: 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.

- Ưu điểm: Khi dùng liệu pháp tế bào gốc, cơ thể người sẽ không loại thải tế bào ghép nhưng để tránh vấn đề vi phạm đạo đức, các nhà khoa học đã tìm kiếm, nhân nuôi các loại tế bào gốc tách chiết từ các mô của người trưởng thành.

- Ứng dụng:

+ Liệu pháp tế bào gốc được kì vọng sẽ chữa được các bệnh Parkinson, bệnh tiểu đường type 1, người có cơ tim bị tổn thương do đột quỵ hay bị tổn thương các tế bào thần kinh, các bệnh ung thư.

+ Thành tựu trong nuôi cấy các tế bào động vật cũng cho phép việc ứng dụng nghiên cứu phát triển thịt nhân tạo hoặc sản xuất các protein chữa bệnh cho người.

c) Liệu pháp gene

- Khái niệm: Liệu pháp gene là phương pháp chữa bệnh di truyền nhờ thay thế gene bệnh bằng gene lành.

- Quy trình: Nhân nuôi tế bào trong ống nghiệm, chỉnh sửa gen hoặc thay thế các gene bệnh của tế bào bằng gene lành → Sàng lọc các tế bào đã được chỉnh sửa gene và nhân bản trong ống nghiệm → Truyền các tế bào chỉnh sửa gene vào cơ thể bệnh nhân.

- Ứng dụng: Liệu pháp thay thế gene chỉ sử dụng được cho người bệnh di truyền do hỏng một gene nhất định và tế bào bị bệnh phải thuộc loại tế bào liên tục phân chia trong suốt cuộc đời của bệnh nhân.

II. Công nghệ tế bào thực vật

1. Khái niệm

- 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.

2. Nguyên lí

- 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.

3. Thành tựu

Ba kĩ thuật chủ yếu trong công nghệ tế bào thực vật:

(1) Nuôi cấy mô tế bào

(2) Lai tế bào sinh dưỡng

(3) Kĩ thuật nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh

a) Nuôi cấy mô tế bào

- Quy trình: Tách các mô tế bào chuyên hóa ra khỏi cây → Đưa các mô vào trong ống nghiệm nuôi cấy trong điều kiện vô trùng với đầy đủ chất dinh dưỡng cùng các hormone thực vật để tạo mô sẹo (mô callus) → Kích thích mô sẹo để tạo thành cây con hoàn chỉnh.

- Ứng dụng:

+ Nhân nhanh với số lượng lớn 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 tạo ra giống cây biến đổi gene hay cây chuyển gen nhằm thỏa mãn nhu cầu của con người.

b) Lai tế bào sinh dưỡng

- Quy trình: Loại bỏ thành tế bào để tạo tế bào trần → Dung hợp tế bào trần để tạo tế bào lai → Nuôi cấy in vitro tế bào lai để tạo giống cây lai khác loài.

- Ứng dụng: Tạo ra giống mới mang đặc điểm của hai loài mà bằng phương pháp tạo giống thông thường không tạo ra được.

c) Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh

- Quy trình: Hạt phấn và noãn chưa thụ tinh được nuôi cấy trong ống nghiệm rồi cho phát triển thành cây đơn bội hoặc lưỡng bội hóa các mô đơn bội và nuôi cấy để tạo thành cây lưỡng bội hoàn chỉnh.

- Ứng dụng: 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.