Bài tập công nghệ tế bào

Kiến thức cần nhớ

Công nghệ tế bào động vật

1. Khái niệm:

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:

Là nuôi cấy các tế bào gốc trong môi trường thích hợp và tạo điều kiện để chúng nguyên phân nhiều lần rồi biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau.

Tế bào gốc là những tế bào có thể phân chia và biệt hóa thành nhiều 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 là: (1) Nhân bản vô tính vật nuôi; (2) Liệu pháp tế bào gốc và (3) Liệu pháp gene. 

a) Nhân bản vô tính vật nuôi:

Quy trình nhân bản vô tính được mô tả trong hình 19.1. 

Mục đích của nhân bản vô tính là tạo ra nhiều cá thể có cùng kiểu gene ưu việt, tăng số lượng cá thể ở những loài có nguy cơ tuyệt chủng.

b) Liệu pháp tế bào gốc:

Là phương pháp chữa bệnh bằng cách truyền tế bào gốc được nuôi ngoài cơ thể vào người bệnh thay thế các tế bào bị bệnh di truyền.

Dù vậy, phương pháp này vẫn mắc phải sự phản đối về vấn đề đạo đức. 

Ví dụ: dùng liệu pháp tế bào gốc chữa bệnh tiểu đường type I.

c) Liệu pháp gene:

Là phương pháp chữa bệnh di truyền nhờ thay thế gene bệnh bằng gene lành. Một số vấn đề đã giải quyết được:

1. Nhân nuôi tế bào trong ống nghiệm, chỉnh sửa gene hoặc thay thế gene bệnh.

2.  Sàng lọc tế bào được chỉnh sửa gene và nhân bản trong ống nghiệm

3. Truyền các tế bào chỉnh sửa gene vào cơ thể bệnh nhân

Chỉ sử dụng cho người bệnh di truyền do hỏng gene nhất định và phải thuộc loại tế bào liên tục phân chia suốt đời.

Công nghệ tế bào thực vật

1. Khái niệm:

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 nhân giống.

2, Nguyên lí:

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 cây mới.

3. Thành tựu:

a) Nuôi cấy mô tế bào:

Các mô tế bào chuyên hóa được tách khỏi cây đưa vào ống nghiệm => Nuôi trong điều kiện vô trùng với đầy đủ dinh dưỡng và hormone => tạo thành mô sẹo (mô callus) => mô seo phân chia hình thành rễ, thân, lá và thành cây con.

b) Lai tế bào sinh dưỡng:

Là kĩ thuật lai tế bào sinh dưỡng của hai loài khác nhau để tạo thành tế bào lai, sau đó đưa tế bào lai nuôi cấy trong môi trường đặc biệt để chúng phân chia thành cây lai.

c) Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh:

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

Sơ đồ tư duy công nghệ tế bào:

Bài tập tự luyện

Bài 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?

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:

- 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.

Bài 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:

- 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.

Bài 3: 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:

• Khái niệm tế bào gốc: Tế bào gốc là những tế bào có thể phân chia và biệt hóa thành thành loại tế ào 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.

• Nuôi cấy tế bào người và động vật mang lại nhiều lợi ích:

+ Mở ra triển vọng tạo ra tế bào, mô, cơ quan thay thế cho người bệnh mà không gặp trường hợp loại thải tế bào ghép vì nhân tế bào được cấy vào tế bào trứng là nhân của tế bào da người bệnh. Các tế bào được nhân dòng trong ống nghiệm là tế bào của người bệnh nhưng là tế bào khỏe mạnh.

+ Cho phép nghiên cứu và phát triển thịt nhân tạo làm thực phẩm cho con người.

+ Ứng dụng để sản xuất ra các protein chữa bệnh cho người.

Bài 4: 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:

- 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.

Bài 5: 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 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:

- 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.

Bài 6: 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:

Thành tựu của công nghệ tế bào thực vật được thể hiện chủ yếu trong 3 kĩ thuật là nuôi cấy mô tế bào, kĩ thuật lai tế bào sinh dưỡng và kĩ thuật nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh:

- Nuôi cấy mô tế bào: Phương pháp nuôi cấy mô đem lại nhiều thành tựu trong nông nghiệp cũng như lâm nghiệp như 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.

- 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. Ví dụ: tạo ra cây pomato có khả năng ra quả như cà chua và ra củ như khoai tây.

- Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh: Giúp 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.

Bài 7: 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 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:

 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.

Bài 8: 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:

  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.

Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Cơ sở khoa học của công nghệ tế bào thực vật là

A. 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 mô thực vật.

B. dùng môi trường dinh dưỡng có bổ sung các khoáng chất thích hợp tạo điều kiện để nuôi cấy các tế bào thực vật tái sinh thành mô thực vật.

C. 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.

D. dùng môi trường dinh dưỡng có bổ sung các khoáng chất thích hợp tạo điều kiện để nuôi cấy các tế bào thực vật tái sinh thành các cây.

Đáp án đúng là: C

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.

Câu 2: Kĩ thuật nào của công nghệ tế bào có thể tạo ra giống mới?

A. Nhân bản vô tính.

B. Nuôi cấy mô tế bào.

C. Lai tế bào sinh dưỡng.

D. Nuôi cấy hạt phấn chưa thụ tinh.

Đáp án đúng là: C

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.

Câu 3: Ưu điểm của nuôi cấy mô tế bào thực vật so với các phương pháp nhân giống sinh dưỡng (giâm, chiết) là

A. giữ nguyên được phẩm chất của cây mẹ.

B. tạo được số lượng lớn cây giống từ một cây mẹ.

C. tạo được cây trồng kháng tất cả các loại bệnh.

D. rút ngắn được thời gian cho ra sản phẩm của cây

Đáp án đúng là: C

Phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật và các phương pháp nhân giống sinh dưỡng (giâm, chiết) đều tạo ra được cây trồng giữ được phẩm chất của cây mẹ. Tuy nhiên, phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật có thể cho ra hàng ngàn cây con từ một cây mẹ ban đầu trong khi các phương pháp nhân giống sinh dưỡng (giâm, chiết) chỉ cho ra được một số lượng cây con hạn định.

Câu 4: Kĩ thuật nào của công nghệ tế bào có thể tạo ra cây có kiểu gene đồng hợp tử về tất cả các gene?

A. Nhân bản vô tính.

B. Nuôi cấy mô tế bào.

C. Lai tế bào sinh dưỡng.

D. Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh.

Đáp án đúng là: D

Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh có thể tạo các cây có kiểu gene đồng hợp tử về tất cả các gene.

Câu 5: Kĩ thuật nào của công nghệ tế bào thường được áp dụng nhằm nhân nhanh số lượng lớn cây ở những loài quý hiếm có thời gian sinh trưởng chậm?

A. Nhân bản vô tính.

B. Nuôi cấy mô tế bào.

C. Lai tế bào sinh dưỡng.

D. Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh.

Đáp án đúng là: B

Nuôi cấy mô tế bào là phương pháp thường được áp dụng nhằm nhân nhanh số lượng lớn cây ở những loài quý hiếm có thời gian sinh trưởng chậm.

Câu 6: Công nghệ tế bào động vật là

A. 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.

B. quy trình công nghệ nuôi cấy các loại tế bào động vật và tế bào người trong môi trường tự nhiên để tạo ra một lượng lớn tế bào nhằm mục đích nghiên cứu và ứng dụng trong thực tế.

C. 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 sản xuất hàng loạt các chế phẩm sinh học.

D. quy trình công nghệ nuôi cấy các loại tế bào động vật và tế bào người trong môi trường tự nhiên để tạo ra một lượng lớn tế bào nhằm mục đích sản xuất hàng loạt các chế phẩm sinh học.

Đáp án đúng là: A

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.

Câu 7: Điểm khác biệt của tế bào gốc phôi so với tế bào gốc trưởng thành là

A. có nguồn gốc từ các mô của cơ thể trưởng thành.

B. có nguồn gốc từ khối tế bào mầm phôi của phôi nang.

C. chỉ có thể biệt hóa thành một số loại tế bào nhất định của cơ thể.

D. chỉ có khả năng phân chia trong khoảng thời gian trước khi cơ thể trưởng thành.

Đáp án đúng là: B

Tế bào gốc phôi có nguồn gốc từ khối tế bào mầm phôi của phôi nang (phôi sớm), có thể phân chia và biệt hóa thành mọi loại tế bào của cơ thể trưởng thành.

Câu 8: Đâu không phải là thành tựu thực tiễn của công nghệ tế bào động vật?

A. Nhân bản vô tính vật nuôi.

B. Liệu pháp tế bào gốc.

C. Liệu pháp gene.

D. Lai tế bào sinh dưỡng.

Đáp án đúng là: D

Lai tế bào sinh dưỡng là thành tựu của công nghệ tế bào thực vật.

Xem thêm các dạng bài tập Sinh học liên quan, hay khác:

30 bài tập về nguyên phân và giảm phân (2024) có đáp án chi tiết nhất

50 Bài tập giảm phân (2024) có đáp án chi tiết nhất

50 Bài tập khái quát về tế bào (2024) có đáp án chi tiết nhất

50 Bài tập phân giải và tổng hợp các chất trong tế bào (2024) có đáp án chi tiết nhất

50 Bài tập quá trình phân bào (2024) có đáp án chi tiết nhất