Tại sao lai (dung hợp) tế bào trần là phương pháp làm tăng tính đa dạng di truyền ở cây trồng?
Tại sao lai (dung hợp) tế bào trần là phương pháp làm tăng tính đa dạng di truyền ở cây trồng?
Các phương pháp nuôi cấy được xây dựng dựa trên những cơ sở nào?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Các phương pháp nuôi cấy được xây dựng dựa trên cơ sở tính toàn năng của tế bào thực vật, khả năng biệt hóa và phản biệt hóa của tế bào. Dựa trên cơ sở này, người ta có thể tiến hành nuôi cấy tế bào in vitro trên môi trường nhân tạo hình thành dòng tế bào, mô, cơ quan và cơ thể hoàn chỉnh.
- Ngoài ra, dựa vào các mục đích nuôi cấy khác nhau như nhân giống, sản xuất sản phẩm thứ cấp, mẫu nuôi cấy khác nhau như mảnh mô, cơ quan, phôi, hạt,… mà cần xây dựng kĩ thuật và phương pháp nuôi cấy mô phù hợp.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Bằng cách nào có thể sản xuất vaccine ăn được (có trong rau, củ, quả) nhờ sử dụng công nghệ tế bào thực vật?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiSản xuất vaccine ăn được bằng cách sử dụng công nghệ tế bào thực vật kết hợp với công nghệ gene trong vi nhân giống cây trồng: Nuôi cấy mảnh mô từ cây được chọn để tạo mô sẹo → Chuyển gene mong muốn vào mô sẹo → Nuôi huyền phù tế bào để tạo phôi → Tạo hạt nhân tạo hoặc tái sinh phôi trực tiếp thành cây → Tạo cây con mang gene cần chuyển. Cây mang gene sẽ mã hóa các protein mong muốn, khi con người ăn vào sẽ tạo ra được miễn dịch.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Phôi soma khác với phôi hình thành từ hợp tử như thế nào? Ứng dụng của nuôi cấy tạo phôi soma là gì?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Sự khác nhau giữa phôi soma và phôi hình thành từ hợp tử:
Phôi soma
Phôi hình thành từ hợp tử
+ Là phôi được hình thành từ các tế bào soma (tế bào sinh dưỡng) của cây mà không phải từ hợp tử.
+ Là phôi được hình thành từ hợp tử được tạo ra qua thụ tinh (có sự kết hợp giữa giao tử đực và giao tử cái).
+ Quá trình hình thành phôi cần trải qua giai đoạn phản biệt hóa để trở thành tế bào gốc phôi toàn năng.
+ Quá trình hình thành phôi không cần trải qua giai đoạn phản biệt hóa vì hợp tử là tế bào gốc phôi toàn năng.
- Ứng dụng của nuôi cấy tạo phôi soma là: Phôi soma sử dụng trong nhân giống vô tính, tạo vật liệu đồng nhất về mặt di truyền, sạch bệnh, cung cấp nguồn mô để chuyển gene, tái sinh cây từ tế bào trần và trong công nghệ hạt nhân tạo.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Các kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào khác nhau về mẫu sử dụng cho nuôi cấy và mục đích ứng dụng như thế nào?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiCác kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào khác nhau về mẫu sử dụng cho nuôi cấy và mục đích ứng dụng:
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Kĩ thuật
nuôi cấy mô tế bào
Mẫu sử dụng
cho nuôi cấy
Mục đích ứng dụng
Nuôi cấy mảnh mô
Mảnh mô của cây gốc
- Tạo nguyên liệu cho các kĩ thuật khác như nuôi cấy tạo mô sẹo, tái sinh cơ quan.
- Tạo vật liệu chuyển gene.
Nuôi cấy mô sẹo
Mảnh mô đã biệt hóa và được khử biệt hóa trong điều kiện in vitro
- Tạo thành mô, cơ quan và cây hoàn chỉnh.
- Tạo nguyên liệu để tạo sinh khối huyền phù tế bào và chuyển gene.
Nuôi cấy tế bào đơn
Mảnh mô, mô sẹo, dịch nuôi tế bào được xử lí để tách rời các tế bào
- Tạo sinh khối tế bào.
Nuôi cấy huyền phù tế bào
Các tế bào đơn hoặc khối tế bào nhỏ được tách từ mô hoặc mô sẹo
- Tăng quy mô sản xuất chất chuyển hóa thứ cấp.
Nuôi cấy tế bào trần
Tế bào thực vật đã bị loại bỏ thành tế bào
- Tạo nguồn tế bào đơn trong tạo dòng tế bào, chuyển gene, tạo giống cây lai từ lai tế bào soma hoặc dùng để nghiên cứu về các cấu trúc và chức năng của tế bào.
Nuôi cấy phôi
Phôi trưởng thành hoặc chưa trưởng thành được tách ra từ hạt
- Được sử dụng để "cứu phôi" của hạt lai, hạt chưa chín và không tự nảy mầm được nhằm tạo cây hoàn chỉnh có khả năng sống sót.
Tạo phôi soma
Tế bào soma của cây
- Sử dụng trong nhân giống vô tính, tạo vật liệu đồng nhất về di truyền, sạch bệnh.
- Cung cấp nguồn mô để chuyển gene, tái sinh cây từ tế bào trần và trong công nghệ hạt nhân tạo.
Nuôi cấy tạo cơ quan
Mô tế bào
- Hình thành và tái tạo cơ quan (thường là chồi thân và rễ) để ứng dụng nhằm sản xuất các chất chuyển hóa và để nhân giống ở một số loại cây trồng.
Những kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật nào có thể áp dụng sau khi tạo mô sẹo? Hãy nêu định hướng tạo sản phẩm cuối cùng của các quá trình công nghệ đó?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Những kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật có thể áp dụng sau khi tạo mô sẹo là: nuôi cấy tế bào đơn, nuôi cấy huyền phù tế bào, tạo phôi soma, nuôi cấy tạo cơ quan.
- Một số định hướng tạo sản phẩm cuối cùng của các quá trình công nghệ trên là:
+ Các chất chuyển hóa thứ cấp (hợp chất alkaloid, steroid) hoặc các sản phẩm khác như protein tái tổ hợp.
+ Tái sinh cây hoàn chỉnh.
+ Sản xuất hạt nhân tạo.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Quan sát các hình 3.7 (a – g) về quá trình tái sinh cây lúa (Oryza sativa) từ nuôi cấy mô tế bào và thực hiện các yêu cầu sau:
a) Cho các mô tả sau: (1) Sau 35 ngày tái sinh; (2) Sau 17 ngày trên môi trường tái sinh; (3) Sau 9 ngày trên môi trường tái sinh; (4) Nuôi cấy tạo mô sẹo từ phôi hạt; (5) Đưa cây ra nhà lưới; (6) Sau 25 ngày tái sinh. Hãy ghép mỗi mô tả (1 – 6) với mỗi hình (a – g) cho phù hợp.
b) Sắp xếp các hình theo tiến trình thời gian thực hiện các giai đoạn nuôi cấy mô tế bào và tái sinh ở cây lúa.

Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) Ghép mô tả vào mỗi hình:
(1) Sau 35 ngày tái sinh – e
(2) Sau 17 ngày trên môi trường tái sinh - g
(3) Sau 9 ngày trên môi trường tái sinh - b
(4) Nuôi cấy tạo mô sẹo từ phôi hạt - d
(5) Đưa cây ra nhà lưới - c
(6) Sau 25 ngày tái sinh – a
b) Sắp xếp các hình theo tiến trình thời gian thực hiện các giai đoạn nuôi cấy mô tế bào và tái sinh ở cây lúa: d → b → g → a → e → c
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Thiết lập các bước tiến hành sản xuất một loại vaccine để phòng bệnh truyền nhiễm sử dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào cây thuốc lá, kết hợp kĩ thuật chuyển gene vào tế bào thực vật nuôi cấy nhờ vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens (tham khảo hình 3.6).

Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiCác bước tiến hành sản xuất một loại vaccine để phòng bệnh truyền nhiễm sử dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào cây thuốc lá, kết hợp với kĩ thuật chuyển gene vào tế bào thực vật nuôi cấy nhờ vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens:
(1) Tách các mẫu mô từ cơ quan của cây thuốc lá
(2) Nuôi cấy mảnh mô để tạo mô sẹo
(3) Sử dụng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens làm vector chuyển gene vào mô sẹo
(4) Nuôi cấy huyền phù để nhân dòng tế bào mang gene cần chuyển
(5) Tạo phôi mang gene cần chuyển
(6) Sử dụng môi trường dinh dưỡng thích hợp, bổ sung hormone kích thích sinh trưởng để kích thích phôi mang gene cần chuyển phát triển thành cây con
(7) Đưa cây con mang gene cần chuyển sang trồng ở vườn ươm rồi trồng đại trà để thu vaccine phòng bệnh
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Kĩ thuật vi nhân giống (nhân giống vô tính) được ứng dụng trong những trường hợp nào? Khi nào thì nên áp dụng kĩ thuật này mà không phải là nhân giống từ hạt tạo thành bằng lai hữu tính?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Kĩ thuật vi nhân giống được ứng dụng trong các trường hợp là:
+ Nhân nhanh giống cây trồng: Tái sinh cây hoàn chỉnh từ một tế bào soma hoặc mô sẹo.
+ Bảo tồn sinh học: Sản xuất hạt nhân tạo góp phần lưu trữ, bảo tồn giống thực vật.
- Nên áp dụng kĩ thuật vi nhân giống mà không phải là nhân giống từ hạt tạo bằng lai hữu tính khi muốn nhân nhanh giống cây trồng mà vẫn giữ được đặc tính của cây mẹ.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Tại sao trong nhân giống vô tính để duy trì đặc tính cây trồng, người ta thường tái sinh cây bằng nuôi cấy tạo cơ quan sử dụng đoạn thân cây mà không tái sinh gián tiếp từ mô sẹo?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTrong nhân giống vô tính để duy trì đặc tính cây trồng, người ta thường tái sinh cây bằng nuôi cấy tạo cơ quan sử dụng đoạn thân cây mà không tái sinh gián tiếp từ mô sẹo vì: Tái sinh cây bằng tái sinh gián tiếp từ mô sẹo sẽ phải trải qua nhiều giai đoạn khiến quá trình tái sinh cây kéo dài (tốn thời gian), đồng thời, tỉ lệ thành công khi tái sinh cây bằng tái sinh gián tiếp từ mô sẹo cũng thấp hơn.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)