Công nghệ tế bào thực vật gồm những phương pháp nào

Xem toàn bộ tài liệu Lớp 12: tại đây

Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

  • Giải Sinh Học Lớp 12
  • Giải Sinh Học Lớp 12 [Ngắn Gọn]
  • Sách Giáo Viên Sinh Học Lớp 12
  • Sách Giáo Viên Sinh Học Lớp 12 Nâng Cao
  • Sách Bài Tập Sinh Học Lớp 12

Giải Bài Tập Sinh Học 12 – Bài 24: Tạo giống bằng công nghệ tế bào [Nâng Cao] giúp HS giải bài tập, cung cấp cho học sinh những hiểu biết khoa học về đặc điểm cấu tạo, mọi hoạt động sống của con người và các loại sinh vật trong tự nhiên:

Sách giải bài tập công nghệ 12 – Bài 24: Tạo giống bằng công nghệ tế bào [Nâng Cao] giúp HS giải bài tập, lĩnh hội các kiến thức, kĩ năng kĩ thuật và vận dụng được vào thực tế cần khơi dậy và phát huy triệt để tính chủ động, sáng tạo của học sinh trong học tập:

Trả lời câu hỏi Sinh 12 nâng cao Bài 24 trang 95: Từ kiến thức đã học, hãy cho biết công nghệ tế bào là gì.

Lời giải:

– Công nghệ tế bào là một quy trình công nghệ dùng để tạo ra những tế bào [thực vật, động vật] mới, các tế bào này được tạo điều kiện phát triển thành cơ thể mới trong môi trường xác định. Công nghệ tế bào giúp cho các nhà chọn giống có thể chủ động hoàn toàn trong việc tạo ra các giống vật nuôi, cây trồng ở mức dưới cơ thể.

Bài 1 trang 97 sgk Sinh học 12 nâng cao: Hãy phân biệt các phương pháp chọn giống thực vật bằng kĩ thuật nuôi cấy tế bào.

Lời giải:

Đặc điểm Nuôi cấy hạt phấn Nuôi cấy tế bào thực vật invitro tạo mô sẹo Tạo giống bằng chọn dòng xôma có biến dị Dung hợp tế bào trần
Nguồn nguyên liệu ban đầu Hạt phấn [n] Tế bào 2n Tế bào 2n 2 dòng tế bào có bộ NST 2n của 2 loài khác nhau
Cách tiến hành Nuôi trên môi trường nhân tạo, chọn lọc các dòng đơn bội có biểu hiện tính trạng mong muốn khác nhau, cho lưỡng bội hóa. Nuôi trên môi trường nhân tạo để tạo thành mô sẹo, bổ sung hoocmôn kích thích sinh trưởng cho phát triển thành cây trưởng thành. Nuôi trên môi trường nuôi cấy nhân tạo, chọn lọc các dòng tế bào xoma có biến dị số lượng NST khác nhau, sử dụng để tạo ra các giống cây trồng mới. Tạo tế bào trần, cho dung hợp hai khối nhân và tế bào chất thành một, nuôi trong môi trường nhân tạo cho phát triển thành cây lai.
Cơ sở di truyền của phương pháp Tạo dòng thuần lưỡng bội từ dòng đơn bội. Mô sẹo gồm nhiều tế bào chưa biệt hóa, có khả năng sinh trưởng mạnh, điều khiển cho tế bào biệt hóa thành các mô khác nhau, tái sinh ra cây trưởng thành. Tạo dòng thuần đơn bội. Dựa vào biến dị số lượng NST tạo thể dị bội khác nhau. Lai xa, lai khác loài tạo thể song nhị bội, không thông qua lai hữu tính, tránh hiện tượng bất thụ.
Hiệu quả Hiệu quả cao khi chọn các dạng cây có đặc tính: kháng thuốc diệt cỏ, chịu lạnh, chịu hạn, kháng bệnh…, tính trạng chọn lọc rất ổn định. Nhân nhanh giống cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái, chống chịu tốt. Sử dụng để tạo ra các giống cây trồng mới, có các kiểu gen khác nhau của cùng một giống ban đầu. Giống mới mang đặc điểm của hai loài khác nhau, vượt qua hàng rào sinh học trong lai xa.

Bài 2 trang 97 sgk Sinh học 12 nâng cao: Nêu lợi ích của chọn giống thực vật bằng công nghệ tế bào.

Lời giải:

Lợi ích của chọn giống thực vật bằng công nghệ tế bào:

– Phương pháp nuôi cấy hạt phấn: Phương pháp này có hiệu quả cao khi chọn các dạng cây có khả năng: kháng thuốc diệt cỏ, chịu lạnh, chịu hạn, chịu phèn, chịu mặn, … Các dòng đều thuần chủng vì chúng được lưỡng bội hóa từ bộ gen đơn bội ban đầu, tính trạng chọn lọc được sẽ rất ổn định.

– Nuôi cấy tế bào thực vật invitro tạo mô sẹo: Kĩ thuật này giúp nhân nhanh giống cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái nhất định, chống chịu tốt với nhiều loại sâu bệnh… giúp một số giống cây quý hiếm được bảo tồn nguồn gen khỏi nguy cơ tuyệt chủng.

– Tạo giống bằng chọn dòng xôma có biến dị: Phương pháp này dùng để tạo ra các giống cây trồng mới, có kiểu gen khác nhau của cùng một giống ban đầu.

– Dung hợp tế bào trần: Tạo giống mới mang đặc điểm của cả hai loài mà lai hữu tính không thể tạo ra được, giúp vượt qua hàng rào sinh học trong lai xa.

Bài 3 trang 97 sgk Sinh học 12 nâng cao: So sánh hai phương pháp cấy truyền phôi và nhân bản vô tính bằng kĩ thuật chuyển nhân ở động vật.

Lời giải:

Cấy truyền phôi Nhân bản vô tính bằng kí thuật chuyển nhân
Giống nhau – Tạo giống có vốn gen ổn định không bị biến dị tổ hợp, bảo đảm nhân nhanh giống ban đầu.
Khác nhau Mục đích

Tạo nhiều con giống có phẩm chất giống nhau từ một hợp tử ban đầu.

– Dùng để nhân giống đối với loài thú quý hiếm, vật nuôi sinh sản chậm.

Nhân nhanh giống vật nuôi quý hiếm hoặc tăng năng suất trong chăn nuôi.

– Tạo ra các giống động vật mang gen người, cung cấp cơ quan nội tạng cho người bệnh.

Cách tiến hành

– Tách phôi ra khỏi động vật cho, tách phôi thành 2 hay nhiều phần, mỗi phần phát triển thành 1 hợp tử riêng biệt.

– Cấy phôi vào động vật nhận.

– Tách tế bào xoma của động vật cho nhân, nuôi trong phòng thí nghiệm.

– Tách tế bào trứng của loài động vật nhận nhân, loại bỏ nhân của tế bào trứng.

– Chuyển nhân của tế bào cho nhân vào trứng đã bị bỏ nhân. Nuôi cấy trên môi trường nhân tạo cho trứng phân cắt thành phôi.

– Chuyển phôi vào tử cung của động vật mang thai.

Cơ sở di truyền Do các cá thể được nhân lên từ 1 hợp tử ban đầu nên có cùng kiểu gen sẽ tạo ra một tập hợp giống đồng nhất về kiểu gen, kiểu hình một cách nhanh chóng. Động vật có vú có thể được nhân bản lên từ tế bào xoma, không cần có sự tham gia của nhân tế bào sinh dục, chỉ cần chất tế bào của 1 noãn bào.

Bài 4 trang 97 sgk Sinh học 12 nâng cao: Hãy chọn phương án trả lời đúng nhất. Thực chất của phương pháp cấy truyền phôi là

A. tạo ra nhiều cá thể từ một phôi ban đầu.

B. phối hợp vật liệu di truyền của nhiều loài trong một phôi.

C. cải biến thành phần của phôi theo hướng có lợi cho con người.

D. cả A, B và C

Lời giải:

Đáp án A

Quy trình chọn giống bằng phương pháp Công nghệ tế bào:

Công nghệ tế bào: công nghệ tạo ra tế bào có kiểu nhân mới -> cơ thể có đặc điểm mới hoặc hình thành cơ thể thông qua tế bào xôma [sinh sản vô tính] -> nhân nhanh giống.

- Thực vật:
+ Nuôi cấy hạt phấn/noãn chưa thụ tinh
- Nguyên liệu: hạt phấn/noãn chưa thụ tinh [n NST]
- Đặc điểm: tạo giống thuần tất cả các gen 2n từ dòng đơn bội n
- Cách tiến hành: 
+ nuôi hạt phấn/noãn chưa thụ tinh trong ống nghiệm với hóa chất đặc biệt -> tạo dòng tế bào đơn bội n.
+ chọn lọc những dòng có đặc tính mong muốn [do alen lặn biểu hiện ra KH ở dòng đơn bội].
+ lưỡng bội hóa dòng đơn bội: lưỡng bội dòng n -> dòng 2n -> cây 2n, hoặc cho dòng n -> cây n ---[đa bội hóa]--> cây 2n.
- Ý nghĩa: hiệu quả cao trong việc tạo cây có đặc tính kháng thuốc diệt cỏ, chịu lạnh, kháng bệnh...
+ Nuôi cấy tế bào in vitro [trong ống nghiệm] tạo mô sẹo
- Nguyên liệu: tế bào xôma 2n
- Đặc điểm: tạo quần thể đồng nhất về KG
- Cách tiến hành:
- nuôi tế bào 2n [chồi, lá, hoa, rễ, hợp tử...] trong ống nghiệm -> mô sẹo [mô chưa phân hóa, sinh trưởng mạnh, duy trì khả năng nguyên phân].- trong môi trường hoocmon kích thích [auxin kích thích ra rễ, xitokinin kích thích ra cành], mô sẹo biệt hóa thành các mô khác nhau [rễ, thân, lá...], tái sinh thành cây trưởng thành.
- Ý nghĩa: nhân nhanh giống quý hiếm, tạo giống sạch, năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu giỏi... 
+ Chọn dòng tế bào xôma có biến dị
- Nguyên liệu: tế bào xôma 2n
- Đặc điểm: tạo đột biến khác nhau từ 1 giống ban đầu
- Cách tiến hành:
- nuôi tế bào 2n trong môi trường nhân tạo -> tạo nhiều biến dị lệch bội khác nhau, cao hơn mức bình thường [biến dị dòng tế bào xôma].
- Ý nghĩa: tạo các giống mới có kiểu gen khác nhau của cùng giống ban đầu.
+ Dung hợp tế bào xôma trần

- Nguyên liệu: tế bào xôma 2n

- Đặc điểm: tạo thể song nhị bội, tránh bất thụ

- Cách tiến hành:

- loại bỏ thành xenlulozo của tế bào 2n [bằng enzim hoặc vi phẫu] -> tạo tế bào xôma trần.

- dung hợp 2 tế bào xôma trần khác loài [cho vào môi trường đặc biệt] -> tế bào lai.

- nuôi cấy tế bào lai trong hoocmon kích thích phù hợp -> cây lai 4n [hữu thụ]

- Ý nghĩa: tạo giống mới mang đặc điểm của 2 loài khác xa nhau.
Động vật:
+ Cấy truyền phôi [công nghệ tăng sinh sản ở động vật]
- Cách 1: giữ KG ổn định ở giống quý hiếm hoặc sinh sản chậm, ít [bò, tê giác...]
- tách phôi từ động vật cho thành 2 hay nhiều phần, mỗi phần phát triển thành 1 phôi riêng biệt.- cấy các phôi vào tử cung các con khác nhau [động vật nhận] -> tạo nhiều con giống KG.
- Cách 2: dung hợp phôi 2 hay nhiều loài -> tạo thể khảm.
- Cách 3: biến đổi thành phần trong tế bào phôi khi mới phát triển.
Ý nghĩa: tạo giống có vốn gen ổn định [có KG, KH đồng nhất -> cho năng suất sản phẩm đồng đều trong cùng điều kiện], không có biến dị, đảm bảo nhân nhanh giống ban đầu.  
+ Nhân bản vô tính: tạo cừu Đôly
- Cách tiến hành:

- lấy tế bào trứng cừu cho trứng [1] rồi bỏ nhân

- lấy tế bào tuyến vú cừu cho nhân [2] nuôi phòng thí nghiệm

- chuyển nhân tế bào tuyến vú vào tế bào trứng đã bỏ nhân

- nuôi trứng trong môi trường nhân tạo -> phôi

- chuyển phôi vào tử cung cừu mẹ [3] -> cừu con giống cừu cho nhân [2]

- Ý nghĩa: tạo giống có vốn gen ổn định [dùng nhân tế bào xôma 2n của giống ban đầu tạo cá thể mới giữ nguyên vốn gen], không có biến dị, đảm bảo nhân nhanh giống ban đầu.

- Thực vật:

+ Nuôi cấy hạt phấn/noãn chưa thụ tinh: tạo giống lúa chiêm chịu lạnh [nuôi cấy hạt phấn trong môi trường 8-10̊ C].
+ Nuôi cấy tế bào in vitro tạo mô sẹo: tạo giống quý hiếm [phong lan, nhân sâm, tam thất...], khoai tây, mía, dứa.
+ Chọn dòng tế bào xôma có biến dị: giống nào cũng tạo được. VD: giống lúa CR203 ---> DR2 chịu hạn, nóng, năng suất cao.

+ Dung hợp tế bào trần: tạo giống thuốc lá mới, pomato.

- Động vật:

+ Cấy truyền phôi: thú quý hiếm, sinh sản chậm, ít [bò, tê giác...].

+ Nhân bản vô tính: thành công trên chuột, khỉ, bò, dê, lợn..., tạo giống động vật mang gen người -> cung cấp cơ quan nội tạng cho người mà không bị hệ miễn dịch loại thải.

Video liên quan

Chủ Đề