Giải bài tập Chuyên đề Sinh học 10 Bài 1: Thành tựu hiện đại của công nghệ tế bào
A/ Câu hỏi mở đầu
Mở đầu 1 trang 6 Chuyên đề Sinh học 10: Đối với những loài thực vật có nguy cơ bị tuyệt chủng và khả năng tái sinh trong tự nhiên rất thấp, làm thế nào để duy trì và nhân nhanh số lượng cá thể của loài?
Trả lời:
Để duy trì, nhân nhanh số lượng cá thể của loài thực vật có nguy cơ bị tuyệt chủng và khả năng tái sinh trong tự nhiên thấp, có thể sử dụng công nghệ tế bào thực vật. Trong công nghệ tế bào, chỉ từ một phần của cơ thể loài thực vật đã giúp tái sinh cây, tạo số lượng lớn cá thể của các loài thực vật.
Mở đầu 2 trang 6 Chuyên đề Sinh học 10: Bằng cách nào có thể tạo được các mô da lành dùng cho điều trị các trường hợp bị bỏng và phải cấy ghép da?
Trả lời:
Có thể tạo được các mô da lành dùng cho điều trị các trường hợp bị bỏng và phải cấy ghép da bằng phương pháp nuôi cấy tạo mô. Trong phương pháp này, trước tiên, lấy các tế bào mầm (của tế bào sợi, sừng) đưa vào môi trường nuôi cấy rồi cấy lên các màng nền (có thể bằng silicon, collagen, da đồng loại,…) tạo thành một giá đỡ cho các tế bào da bám vào phát triển, kích thích quá trình tăng sinh mạch máu tổn thương, tiết ra chất làm liền vết thương. Bằng phương pháp này, có khi chỉ sau một tuần, đã có thể ghép mảnh da nhân tạo này lên vết thương, sau đó các tế bào da (sừng, sợi) sẽ tiếp tục phát triển cho đến khi lành vết thương.
Hình thành kiến thức, kĩ năng 1 trang 6 Chuyên đề Sinh học 10: Công nghệ tế bào được phát triển dựa trên những nguyên lí sinh học nào?
Trả lời:
Công nghệ tế bào được phát triển dựa trên những nguyên lí sinh học tế bào, di truyền học phân tử, kĩ thuật DNA và protein tái tổ hợp. Nền tảng của công nghệ tế bào là các kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào, kĩ thuật thao tác trên tế bào nuôi cấy như chuyển gene, chuyển nhân, gây đột biến, lai tế bào và tối ưu điều kiện nuôi cấy để sản xuất các sản phẩm mong muốn.
B/ Câu hỏi giữa bài
I. THÀNH TỰU HIỆN ĐẠI VÀ TRIỂN VỌNG CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT
Hình thành kiến thức, kĩ năng 2 trang 7 Chuyên đề Sinh học 10: Hãy kể những cây trồng được cải tiến bằng kĩ thuật chuyển gene và nhân giống in vitro bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật mà em biết. Hãy tìm hiểu về vai trò kinh tế của các cây trồng đó.
Trả lời:
– Một số cây trồng được cải tiến bằng kĩ thuật chuyển gene và nhân giống in vitro bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật: Dòng ngô chuyển gene có tính kháng độc tố T của nấm Helminthosporium maydis gây bệnh đốm ở ngô; giống bông kháng côn trùng ăn lá bông; giống lúa vàng được chuyển gene sản sinh ra tiền chất tạo vitamin A vốn chưa từng có ở lúa tự nhiên; giống đậu tương được chuyển gene Roundup Ready cho năng suất cao, kháng sâu bệnh; giống ngô kháng thuốc diệt cỏ;…
– Vai trò kinh tế của các giống cây trồng trên: Các cây trồng được cải tiến bằng kĩ thuật chuyển gene và nhân giống in vitro bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật vừa cho năng suất cao, chất lượng tốt, đáp ứng được thị hiếu của con người vừa kháng được sâu bệnh và chống chịu được các điều kiện bất lợi. Nhờ đó, đem lại giá trị kinh tế lớn cho người trồng.
II. MỘT SỐ THÀNH TỰU HIỆN ĐẠI VÀ TRIỂN VỌNG CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
Hình thành kiến thức, kĩ năng 3 trang 8 Chuyên đề Sinh học 10: Các thành tựu của công nghệ tế bào động vật có đóng góp đối với các lĩnh vực nào cho đời sống của con người?
Trả lời:
Các thành tựu của công nghệ tế bào động vật có đóng góp đối với nhiều lĩnh vực của đời sống con người như:
– Nghiên cứu sinh học: Sử dụng tế bào gốc trong nghiên cứu nhằm làm sáng tỏ quá trình phát triển cá thể,…
– Y học: Sử dụng tế bào gốc để điều trị một số bệnh ở người,…
– Dược học: Nuôi cấy tế bào động vật hoặc động vật chuyển gene để sản xuất vaccine, enzyme, hormone, chất chống ung thư,…
– Thẩm mĩ: Sử dụng tế bào gốc để cải thiện nhiều vấn đề về da mang đến làn da căng mịn, tràn đầy sức sống;…
– Bảo tồn nguồn gene động vật: Sử dụng công nghệ tế bào gốc để bảo tồn các động vật có nguy cơ tuyệt chủng và phục hồi các loài đã tuyệt chủng.
Luyện tập 1 trang 10 Chuyên đề Sinh học 10: Hãy kể một số thành tựu hiện đại nổi bật của công nghệ tế bào thực vật và động vật.
Trả lời:
– Một số thành tựu hiện đại nổi bật của công nghệ tế bào thực vật:
+ Phát triển các kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật.
+ Tạo giống bằng lai tạo tế bào và chuyển gene.
+ Bảo tồn nguồn gene thực vật.
– Một số thành tựu hiện đại nổi bật của công nghệ tế bào động vật:
+ Phát triển các kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào động vật.
+ Chuyển gene vào tế bào động vật.
+ Phát triển công nghệ tế bào gốc.
+ Sản xuất dược phẩm từ nuôi cấy mô tế bào động vật.
+ Bảo tồn nguồn gene động vật.
Luyện tập 2 trang 10 Chuyên đề Sinh học 10: Nêu triển vọng của công nghệ tế bào trong tương lai.
Trả lời:
Triển vọng của công nghệ tế bào trong tương lai: Trong tương lai, công nghệ tế bào kết hợp với các kĩ thuật chỉnh gene được kì vọng sẽ tạo ra nhiều sản phẩm mang lại giá trị kinh tế, thương mại và đặc biệt có tác động lớn đến lĩnh vực chăm sóc sức khỏe con người.
Vận dụng 1 trang 10 Chuyên đề Sinh học 10: Hãy đánh giá những tác động tích cực của công nghệ tế bào đối với khoa học và đời sống.
Trả lời:
Một số thành tựu của công nghệ tế bào nổi bật là sự phát triển công nghệ nuôi cấy mô tế bào, sản xuất các sản phẩm nhờ quá trình nuôi cấy, đóng góp trong bảo tồn nguồn gene, vi nhân giống cây trồng và sự phát triển công nghệ tế bào gốc → Công nghệ tế bào không chỉ là công cụ trong nghiên cứu khoa học mà còn là công nghệ ứng dụng sản xuất nhiều sản phẩm quan trọng phục vụ đời sống của con người.
Vận dụng 2 trang 10 Chuyên đề Sinh học 10: Theo em, công nghệ tế bào có tác động tiêu cực đối với thế giới tự nhiên và con người không? Hãy nêu những dẫn chứng minh họa cho nhận định của em.
Trả lời:
– Bên cạnh những mặt tích cực, công nghệ tế bào cũng có những tác động tiêu cực đối với thế giới tự nhiên và con người không.
– Một số dẫn chứng minh họa cho tác động tiêu cực của công nghệ tế bào đối với thế giới tự nhiên và con người:
+ Liệu pháp tế bào gốc giúp chữa được nhiều bệnh nhưng việc dùng tế bào gốc phôi người để chữa bệnh vẫn còn một số quan ngại về đạo đức khi phá các phôi dù ở giai đoạn sớm.
+ Kĩ thuật nhân bản vô tính phát triển làm xuất hiện những lo ngại về việc nhân bản trái phép ở người dẫn đến rối loạn tình hình an ninh xã hội.
+ Ứng dụng công nghệ tế bào trong nhân nhanh giống cây trồng có thể dẫn đến thiệt hại kinh tế lớn nếu điều kiện môi trường thay đổi.
+ Việc sử dụng các cây trồng biến đổi gene có thể gây ra những lo ngại với môi trường khi các gene được chuyển bị phát tán như tạo ra loài cỏ mới, ảnh hưởng đến các sinh vật không cần diệt,…
Vận dụng 3 trang 10 Chuyên đề Sinh học 10: Hãy tìm hiểu về sự phát triển của công nghệ tế bào ở Việt Nam. Nêu một số ứng dụng công nghệ tế bào và vai trò của chúng đối với đời sống của con người tại địa phương em.
Trả lời:
– Sự phát triển của công nghệ tế bào ở Việt Nam: Việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ tế bào ở Việt Nam đã có những thành tựu đáng ghi nhận. Đặc biệt là trong các lĩnh vực y tế sử dụng công nghệ tế bào gốc, lĩnh vực nông nghiệp tạo ra các giống mới có năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cao. Những thành tựu này đã khẳng định vai trò quan trọng của nghiên cứu và phát triển công nghệ tế bào ở Việt nam. Tuy nhiên, công nghệ tế bào ở Việt Nam vẫn đang trên đà phát triển so với các nước trên thế giới về năng lực nghiên cứu, phát triển và đầu tư.
– Một số ứng dụng công nghệ tế bào và vai trò của chúng với đời sống của con người tại địa phương:
+ Sử dụng phương pháp nuôi cấy mô tế bào để tạo ra mô da cấy ghép cho các bệnh nhân bị bỏng.
+ Sử dụng phương pháp nuôi cấy mô tế bào động vật để thu nhận kháng thể đơn dòng sử dụng trong hỗ trợ điều trị COVID-19.
+ Giống hoa lily sản xuất bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật nhằm chủ động nguồn giống, thay thế dần nguồn giống nhập khẩu, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất giống hoa lily.
+ Giống lúa DR2 tạo ra từ dòng tế bào soma biến dị của giống lúa CR203 cho độ đồng đều rất cao, chịu khô hạn tốt, năng suất trung bình 45-50 tạ/ha.