Thế nào là công nghệ tế bào động vật? Nêu nguyên lí và một số thành tựu của công nghệ tế bào động vật.
• Khái niệm công nghệ tế bào động vật: 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: 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.
• Thành tựu của công nghệ tế bào động vật: Ba 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, liệu pháp tế bào gốc, liệu pháp gene.
- 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.
+ 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.
- 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 của phương pháp này là 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.
+ 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. Đồng thời, 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.
- Liệu pháp gene:
+ Là phương pháp chữa bệnh di truyền nhờ thay thế gene bệnh bằng gene lành bằng cách: 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.
+ 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.
Cho bảng sau đây về đặc điểm của một số hình thức ứng dụng di truyền học trong tạo giống bằng công nghệ tế bào:
| Loại ứng dụng |
Đặc điểm |
| (1) Nuôi cấy hạt phấn sau đó lưỡng bội hóa |
(a) Từ một mô sinh dưỡng ban đầu có thể tạo ra một số lượng lớn cá thể có kiểu gen hoàn toàn giống nhau chỉ trong một thời gian ngắn |
| (2) Nuôi cấy mô thực vật |
(b) được xem là công nghệ tăng sinh ở động vật. |
| (3) Tách phôi động vật thành nhiều phần, mỗi phần phát triển thành một phôi riêng biệt |
(c) Có sự dung hợp giữa nhân tế bào sinh dưỡng với tế bào chất của trứng. |
| (4) Nhân bản vô tính bằng kỹ thuật chuyển nhân ở động vật |
(d) Tạo được các dòng đồng hợp về tất cả các cặp gen. |
| (5) Dung hợp tế bào trần |
(e) Cơ thể lai mang bộ NST của hai loài bố mẹ. |
Tổ hợp ghép đúng là
A. 1d, 2a, 3b, 4c, 5e
B. 1d, 2b, 3a, 4c, 5e
C. 1d, 2d, 3b, 4e, 5a
D. 1e, 2a, 3b, 4c, 5a
Cho bảng sau đây về đặc điểm của một số hình thức ứng dụng di truyền học trong tạo giống bằng công nghệ tế bào:
| Loại ứng dụng |
Đặc điểm |
| (1) Nuôi cấy hạt phấn sau đó lưỡng bội hóa |
a)Từ một mô sinh dưỡng ban đầu có thế tạo ra một số lượng lớn cá thể có kiểu gen hoàn toàn giống nhau chỉ trong một thời gian ngắn |
| (2) Nuôi cấy mô thực vật |
b) Được xem là công nghệ tăng sinh ở động vật |
| (3) Tách phôi động vật thành nhiều phần,mỗi phần phát triển thành một phôi riêng biệt |
c) Có sự dung hợp giữa nahan tế bào sinh dưỡng với tế bào chất của trứng |
| (4) Nhân bản vô tính bằng kĩ thuật chuyển nhân ở động vật |
d) Tạo được các dòng đồng hợp về tất cả các cặp gen |
| (5) Dung hợp tế bào trần |
e) Cơ thể lai mang bộ NST của hai loài bố mẹ |
Tổ hợp ghép đúng là:
A. 1d, 2a, 3b, 4c, 5e
B. 1d, 2b, 3a, 4c, 5e
C. 1d, 2c, 3b, 4e, 5a
D. 1e, 2a, 3b, 4c, 5a
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 tế bào trong những điều kiện như thế nào?
- Nguyên lí của công nghệ tế bào thực vật: 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 các nhà khoa học cần nuôi cấy trong điều kiện vô trùng với đầy đủ chất dinh dưỡng cùng các loại hormone thực vật với tỉ lệ thích hợp để nhằm đưa các tế bào biệt hóa về trạng thái chưa phân hóa tạo nên mô phân sinh (mô sẹo).
Một tế bào của một loài thực vật có 2n = 24 nguyên phân một số lần liên tiếp tạo được nhóm tế bào A chứa 3072 NST đơn. Các tế bào nhóm A tiếp tục nguyên phân ba lần. Trong lần phân chia đầu tiên của các tế bào nhóm A, một số tế bào không hình thành thoi phân bào. Tổng số tế bào con do các tế bào nhóm A nguyên phân tạo ra là 1012 tế bào. Tính số tế bào không hình thành thoi phân bào trong lần phân chia đầu tiên của nhóm A và số NST có trong các tế bào con do các tế bào nhóm A nguyên phân tạo thành?
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
Đáp án B
a. Số tế bào nhóm A là: 3072: 24= 128 (tế bào) = 27, Số lần nguyên phân là 7
b. Gọi x là số tế bào không hình thành thoi phân bào (x thuộc N) trong lần nguyên phân đầu tiên của nhóm A
Số tế bào con tạo ra sau 3 lần nguyên phân của x tế bào này là x.22 (Vì ở lần phân chia đầu tiên không hình thành thoi phân bào nên NST nhân đôi nhưng TB không phân chia )
Ta có: x.22+ (128-x).23=1012
4.x -8x +1024 =1012
4x=12
x=3
Vậy số tế bào không hình thành thoi phân bào là: 3
Cho bảng sau:
| Thành tựu tạo giống |
Phương pháp tạo giống |
| 1. Tạo giống cà chua có gen làm chín quả bị bất hoạt |
a. Tạo giống lai có ưu thế lai cao. |
| 2. Tạo giống dâu tằm tam bội. |
b. Tạo giống bằng công nghệ tế bào động vật. |
| 3. Tạo cây pomato là cây lai giữa cà chua và khoai tây. |
c. Tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp. |
| 4. Giống lúa lùn thuần chủng IR8 được tạo ra từ việc hai giống lúa Peta của Indonesia với giống lúa lùn Dee-geo woo-gen của Đài Loan. |
d. Tạo giống bằng công nghệ tế bào thực vật. |
| 5. Lợn lai kinh tế được tạo ra từ phép lai giữa lợn Ỉ và lợn Đại Bạch. |
e. Tạo giống bằng công nghệ gen. |
| 6. Tạo cừu Dolly. |
f. Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến. |
Các thành tựu tương ứng với các phương pháp tạo giống là:
A. 1-e; 2-f; 3-d; 4-c; 5-a; 6-b.
B. 1-e; 2-f; 3-d; 4-b; 5-a; 6-c
C. 1-f; 2-e; 3-d; 4-c; 4-b; 6-a
D. 1-d; 2-f; 3-e; 4-a; 5-b; 6-c
Cho các khẳng định dưới đây về kỹ thuật tạo giống mới nhờ công nghệ ADN tái tổ hợp.
(1). Các gen chuyển vào tế bào chủ thường tồn tại độc lập với miền nhân hoặc nhân tế bào chủ, chúng chỉ có thể nằm trôi nổi trong tế bào chất trên các plasmid thể truyền mà thôi.
(2). Các enzyme ADN ligase đóng vai trò quan trọng trong việc nhận biết và cắt các đoạn ADN tạo ra các đầu dính và từ đó có thể nối lại với nhau tạo thành đoạn ADN hoàn chỉnh.
(3). Vi khuẩn E.coli, nấm men là các tế bào nhận gen mới phổ biến trong việc tạo ra các chủng vi sinh vật mới vì tốc độ phân chia của chúng rất nhanh và lành tính đối với sức khỏe con người.
(4). Công nghệ gen là cơ sở khoa học quan trọng trong việc tạo ra cừu Dolly và các động vật nhân bản vô tính sau này.
Số khẳng định đúng là:
A. 1
B. 4
C. 3
D. 2
Đáp án A
(1). Các gen chuyển vào tế bào chủ thường tồn tại độc lập với miền nhân hoặc nhân tế bào chủ, chúng chỉ có thể nằm trôi nổi trong tế bào chất trên các plasmid thể truyền mà thôi. à đúng
(2). Các enzyme ADN ligase đóng vai trò quan trọng trong việc nhận biết và cắt các đoạn ADN tạo ra các đầu dính và từ đó có thể nối lại với nhau tạo thành đoạn ADN hoàn chỉnh. à sai, enzyme ADN ligase có vai trò nối.
(3). Vi khuẩn E.coli, nấm men là các tế bào nhận gen mới phổ biến trong việc tạo ra các chủng vi sinh vật mới vì tốc độ phân chia của chúng rất nhanh và lành tính đối với sức khỏe con người. à sai, lí do lành tính với sức khỏe con người là không hợp lí.
(4). Công nghệ gen là cơ sở khoa học quan trọng trong việc tạo ra cừu Dolly và các động vật nhân bản vô tính sau này. à sai
Cho các khẳng định dưới đây về kỹ thuật tạo giống mới nhờ công nghệ ADN tái tổ hợp.
(1). Các gen chuyển vào tế bào chủ thường tồn tại độc lập với miền nhân hoặc nhân tế bào chủ, chúng chỉ có thể nằm trôi nổi trong tế bào chất trên các plasmid thể truyền mà thôi.
(2). Các enzyme ADN ligase đóng vai trò quan trọng trong việc nhận biết và cắt các đoạn ADN tạo ra các đầu dính và từ đó có thể nối lại với nhau tạo thành đoạn ADN hoàn chỉnh.
(3). Vi khuẩn E.coli, nấm men là các tế bào nhận gen mới phổ biến trong việc tạo ra các chủng vi sinh vật mới vì tốc độ phân chia của chúng rất nhanh và lành tính đối với sức khỏe con người.
(4). Công nghệ gen là cơ sở khoa học quan trọng trong việc tạo ra cừu Dolly và các động vật nhân bản vô tính sau này.
Số khẳng định đúng là:
A. 1
B. 4
C. 3
D. 2
Đáp án A
(1). Các gen chuyển vào tế bào chủ thường tồn tại độc lập với miền nhân hoặc nhân tế bào chủ, chúng chỉ có thể nằm trôi nổi trong tế bào chất trên các plasmid thể truyền mà thôi. à đúng
(2). Các enzyme ADN ligase đóng vai trò quan trọng trong việc nhận biết và cắt các đoạn ADN tạo ra các đầu dính và từ đó có thể nối lại với nhau tạo thành đoạn ADN hoàn chỉnh. à sai, enzyme ADN ligase có vai trò nối.
(3). Vi khuẩn E.coli, nấm men là các tế bào nhận gen mới phổ biến trong việc tạo ra các chủng vi sinh vật mới vì tốc độ phân chia của chúng rất nhanh và lành tính đối với sức khỏe con người. à sai, lí do lành tính với sức khỏe con người là không hợp lí.
(4). Công nghệ gen là cơ sở khoa học quan trọng trong việc tạo ra cừu Dolly và các động vật nhân bản vô tính sau này. à sai
Cho các khẳng định dưới đây về kỹ thuật tạo giống mới nhờ công nghệ ADN tái tổ hợp.
(1). Các gen chuyển vào tế bào chủ thường tồn tại độc lập với miền nhân hoặc nhân tế bào chủ, chúng chỉ có thể nằm trôi nổi trong tế bào chất trên các plasmid thể truyền mà thôi.
(2). Các enzyme ADN ligase đóng vai trò quan trọng trong việc nhận biết và cắt các đoạn ADN tạo ra các đầu dính và từ đó có thể nối lại với nhau tạo thành đoạn ADN hoàn chỉnh.
(3). Vi khuẩn E.coli, nấm men là các tế bào nhận gen mới phổ biến trong việc tạo ra các chủng vi sinh vật mới vì tốc độ phân chia của chúng rất nhanh và lành tính đối với sức khỏe con người.
(4). Công nghệ gen là cơ sở khoa học quan trọng trong việc tạo ra cừu Dolly và các động vật nhân bản vô tính sau này.
Số khẳng định đúng là:
A. 1
B. 4
C. 3
D. 2
Đáp án A
(1). Các gen chuyển vào tế bào chủ thường tồn tại độc lập với miền nhân hoặc nhân tế bào chủ, chúng chỉ có thể nằm trôi nổi trong tế bào chất trên các plasmid thể truyền mà thôi. à đúng
(2). Các enzyme ADN ligase đóng vai trò quan trọng trong việc nhận biết và cắt các đoạn ADN tạo ra các đầu dính và từ đó có thể nối lại với nhau tạo thành đoạn ADN hoàn chỉnh. à sai, enzyme ADN ligase có vai trò nối.
(3). Vi khuẩn E.coli, nấm men là các tế bào nhận gen mới phổ biến trong việc tạo ra các chủng vi sinh vật mới vì tốc độ phân chia của chúng rất nhanh và lành tính đối với sức khỏe con người. à sai, lí do lành tính với sức khỏe con người là không hợp lí.
(4). Công nghệ gen là cơ sở khoa học quan trọng trong việc tạo ra cừu Dolly và các động vật nhân bản vô tính sau này. à sai
