Giải Sinh Học 10 trang 114
Lời giải chi tiết SGK Lớp 10 · Môn Sinh Há»c · Trang 114–115
Nguon: Sinh Hoc 10 - Ket Noi Tri Thuc Voi Cuoc Song (trang 114 – 115)
🔍 Kiến thức cần nhớ
Công nghệ tế bào thực vật
- 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 mục đích nhân giống.
- Nguyên lí: 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 hoàn chỉnh.
- Ba kĩ thuật chủ yếu:
- Nuôi cấy mô tế bào: Tách mô tế bào chuyên hoá khỏi cây → nuôi cấy vô trùng → tế bào biệt hoá trở về trạng thái chưa phân hoá tạo mô sẹo (mô callus) → phân chia hình thành rễ, thân, lá → cây con.
- Lai tế bào sinh dưỡng: Lai hai tế bào sinh dưỡng của hai loài khác nhau (sau khi loại bỏ thành cellulose) → tạo tế bào lai → nuôi cấy thành cây lai khác loài.
- Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh: Tạo cây đơn bội → lưỡng bội hoá → cây lưỡng bội có kiểu gene đồng hợp tử về tất cả các gene.
💡 Mẹo nhớ: "Mô – Lai – Phấn": Mô (nuôi cấy mô), Lai (lai tế bào sinh dưỡng), Phấn (nuôi cấy hạt phấn/noãn).
⚙️ Bài tập
DỪNG LẠI VÀ SUY NGẪM
Câu 1
Đề bài: Công nghệ tế bào thực vật là gì?
Trả lời:
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.
Đặc điểm cốt lõi:
- Đối tượng: tế bào, mô thực vật.
- Điều kiện: vô trùng, có đầy đủ chất dinh dưỡng và hormone thực vật.
- Mục đích: nhân giống, tạo ra hàng loạt cây giống nhau về kiểu gene.
Câu 2
Đề bài: Nêu nguyên lí công nghệ tế bào thực vật. Để cho các tế bào thực vật đã biệt hoá 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?
Trả lời:
Nguyên lí công nghệ tế bào thực vật:
Cơ sở khoa học 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 (phục hồi khả năng phân chia) thành các cây hoàn chỉnh.
Nguyên lí này dựa trên tính toàn năng của tế bào thực vật: mỗi tế bào thực vật đều mang đầy đủ hệ gene của cơ thể, nên trong điều kiện thích hợp có thể phân chia và biệt hoá thành cây hoàn chỉnh.
Các điều kiện cần để tế bào đã biệt hoá phát triển thành cây hoàn chỉnh:
- Nuôi cấy trong điều kiện vô trùng (tránh nhiễm vi sinh vật cạnh tranh, gây hỏng mẫu).
- Cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết.
- Bổ sung các loại hormone thực vật với tỉ lệ thích hợp để:
- Đưa tế bào đã biệt hoá trở về trạng thái chưa phân hoá (tạo mô sẹo).
- Kích thích mô sẹo phân chia và biệt hoá tạo rễ, thân, lá → cây con.
⚠️ Lưu ý thi: Câu hỏi hay nhấn mạnh vai trò của tỉ lệ hormone. Tỉ lệ auxin/cytokinin khác nhau sẽ định hướng tạo rễ hay tạo chồi — đây là điểm dễ bị hỏi sâu.
Câu 3
Đề bài: Nêu một số thành tựu của công nghệ tế bào thực vật.
Trả lời:
Một số thành tựu nổi bật:
- Nhân nhanh số lượng lớn cây giống ở những loài quý hiếm, có thời gian sinh trưởng chậm.
- Tạo ra cây giống sạch bệnh, kháng bệnh virus và nhiều bệnh khác.
- Kết hợp với công nghệ di truyền để tạo:
- Cây biến đổi gene (có gene đã được chỉnh sửa).
- Cây chuyển gene (được bổ sung gene từ loài khác).
- Tạo cây lai khác loài bằng kĩ thuật lai tế bào sinh dưỡng — điều mà phương pháp lai hữu tính thông thường không làm được.
- Tạo các cây có kiểu gene đồng hợp tử về tất cả các gene bằng nuôi cấy hạt phấn/noãn, phục vụ chọn và tạo giống.
LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG
Câu 1
Đề bài: 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 hãy giải thích tại sao.
Trả lời:
Có thể dễ dàng nhận biết vì các cây chuối nuôi cấy mô có những đặc điểm rất đặc trưng:
- Cây nuôi cấy mô được nhân giống từ cùng một mô tế bào ban đầu, nên tất cả các cây con đều có kiểu gene hoàn toàn giống nhau (là các dòng vô tính).
- Khi trồng trong cùng điều kiện môi trường, các cây này biểu hiện kiểu hình gần như đồng nhất: cao bằng nhau, kích thước thân, lá tương tự, sinh trưởng và phát triển đồng đều, ra hoa, kết quả gần như cùng thời điểm.
→ Vì vậy, nhìn cả cánh đồng thấy các cây chuối đều tăm tắp, đồng loạt như nhau thì đó chính là cây nuôi cấy mô. Ngược lại, cây trồng từ chồi/cây con tự nhiên thường không đồng đều về chiều cao và thời điểm sinh trưởng.
Câu 2
Đề bài: 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?
Trả lời:
Nguyên nhân bắt nguồn từ đặc điểm: tất cả cây nuôi cấy mô đều có kiểu gene giống hệt nhau (độ đa dạng di truyền rất thấp).
Lợi ích kinh tế lớn:
- Tạo ra số lượng lớn cây giống đồng đều về chất lượng, năng suất.
- Cây sinh trưởng đồng loạt → thuận lợi cho việc chăm sóc, thu hoạch cơ giới hoá, giảm chi phí.
- Sản phẩm đồng nhất, dễ thương mại hoá, đáp ứng nhu cầu thị trường với số lượng lớn.
Rủi ro cao:
- Do tất cả các cây có kiểu gene giống nhau nên có cùng khả năng chống chịu (hoặc cùng mẫn cảm) với một tác nhân gây hại.
- Khi xuất hiện một loại sâu bệnh, dịch hại hoặc điều kiện bất lợi (hạn, rét…) mà giống này không chống chịu được, thì toàn bộ cây trên diện tích rộng đều bị ảnh hưởng và có thể chết hàng loạt.
- Mức thiệt hại vì thế rất lớn, khó phục hồi.
⚠️ Lưu ý thi: Từ khoá cần nhớ là "đồng nhất về kiểu gene → đa dạng di truyền thấp". Đây là con dao hai lưỡi: vừa cho năng suất đồng đều (lợi), vừa khiến cả quần thể cùng dễ tổn thương trước dịch bệnh (hại).
🎯 Ghi nhớ: Công nghệ tế bào thực vật dựa trên tính toàn năng của tế bào, dùng môi trường dinh dưỡng + hormone thích hợp trong điều kiện vô trùng để nhân nhanh giống cây. Ưu điểm là tạo giống đồng đều, sạch bệnh, số lượng lớn; nhược điểm là đa dạng di truyền thấp nên dễ thiệt hại hàng loạt khi gặp dịch bệnh.