Bài 31
CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
GVTH: NTTH –TPYB
CHƯƠNG V
ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC
I/ Khái niệm công nghệ tế bào
Công nghệ tế bào là ngành kĩ thuật về quy trình ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế bào hoặc mô để tạo ra cơ quan hoặc cơ thể hoàn chỉnh.
?Công nghệ tế bào là gì.
BÀI 31 – CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
?Tại sao cơ quan hoặc cơ thể hoàn chỉnh lại có kiểu gen như dạng gốc.
? Để nhận được mô non, cơ quan hoặc cơ thể hoàn chỉnh hoàn toàn giống với cơ thể gốc, người ta phải thực hiện những công việc gì.
?Công nghệ tế bào gồm những công đoạn nào.
Công nghệ tế bào gồm hai công đoạn thiết yếu là:
+ Tách tế bào hoặc mô từ cơ thể rồi mang nuôi cấy để tạo mô sẹo.
+ Dùng hoocmôn sinh trưởng kích thích mô sẹo phân hoá thành cơ quan hoặc cơ thể hoàn chỉnh.
BÀI 31 – CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
I/ Khái niệm công nghệ tế bào
? Em hãy cho biết thành tựu công nghệ tế bào trong sản xuất.
1, Nhân giống vô tính trong ống nghiệm (vi nhân giống) ở cây trồng:
BÀI 31 – CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
I/ Khái niệm công nghệ tế bào
II/ Ứng dụng công nghệ tế bào
BÀI 31 – CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
Qui trình nhân giống vô tính trong ống nghiệm
Tế bào gốc (5)
Mô sẹo (2)
Cây con (6)
Cây con hoàn chỉnh(4)
Cây con nuôi trong nhà lưới (1)
Cây con trồng trên đồng ruộng (3)
BÀI 31 – CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
? Ưu điểm và triển vọng của phương pháp nhân giống vô tính trong ống nghiệm là gì.
+ Quy trình nhân giống vô tính: SGK.Tr
+ Ưu điểm:
- Tăng nhanh số lượng và rút ngắn thời gian tạo cây con.
- Bảo tồn một số nguồn gen thực vật quý hiếm.
? Phương pháp nhân giống vô tính trong ống nghiệm có những thành tựu nào.
+ Thành tựu: Nhân giống ở cây khoai tây, mía, hoa phong lan, cây gỗ quý.
? Tại sao trong nhân giống vô tính ở thực vật người ta không tách tế bào già hay mô đã già.
BÀI 31 – CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
BÀI 31 – CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
Phong lan
Cà chua
? Người ta tiến hành nuôi cấy mô và tạo vật liệu mới cho chọn giống cây trồng bằng cách nào?
- Dùng phương pháp nuôi cấy tế bào để tạo ra giống lúa mới DR2 có năng suất và độ thuần chủng cao, chịu nóng và khô hạn tốt.
- Giống lúa mới DR2 có năng suất và độ thuần chủng cao, chịu nóng và khô hạn tốt.
? Giống lúa mới có đặc tính gì?
Đọc thông tin và trả lời câu hỏi sau.
- Chọn lọc được dòng tế bào xôma chịu nóng và khô từ tế bào phôi của giống lúa CR203.
BÀI 31 – CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
2, Ứng dụng nuôi cấy tế bào và mô trong chọn giống cây trồng:
? Người ta làm ntn để tạo ra giống lúa DR2?
Tạo giống cây trồng ở cây Thanh Long
BÀI 31 – CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
Nhân giống hoa đồng tiền bằng nuôi cấy mô
? Nêu thành tựu nhân bản vô tính ở động vật.
BÀI 31 – CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
Em biết gì về Cừu Dolly?
Cừu Dolly được tạo ra bởi Ian Wilmut, Keith Campbell và các cộng sự tại Viện Roslin ở Edinburgh, Scotland, là con cừu thuộc giống cừu Dorset Phần Lan. Dolly là động vật có vú được nhân bản vô tính đầu tiên và được tạo ra từ tế bào sinh dưỡng trưởng thành nhờ áp dụng phương pháp chuyển nhân.
- Dolly ra đời sau nhiều năm nghiên cứu, từ 277 quả trứng thì chỉ có 29 phôi được tạo thành, trong đó chỉ có 3 con cừu được sinh ra và có duy nhất Dolly sống sót. Nó giống hệt hình dáng đến tính cách của cừu mẹ cho gen
Tháng 3/1998 nặng 45 kg
Tháng 2/2003 Dolly chết do chững viêm khớp và sưng phổi nặng
Dolly là con cừu cái sinh ra từ kĩ thuật tách 1 tế bào trưởng thành
Nó có 3 bà mẹ:
Mẹ cho gen
Mẹ cho noãn
Mẹ mang thai
Một số thông tin bổ sung về cừu Dolly
Các nhà khoa học tại Dubai (UAE) nhân bản vô tính một con lạc đà cái.
Nghiên cứu nhân bản vô tính tại Việt Nam đã được thực hiện trên các loài chuột, trâu, bò nhà, bò tót, gấu, lợn, khỉ và sao la.
Một số thành tựu nhân giống vô tính
Sau Dolly, Chó (2/1998 tại Nhật Bản, 12/1999 tại Hàn Quốc, 3/2000 tại Thái Lan), chuột, bò, lợn.
Heo nhân bản thế hệ thứ tư
Vào tháng 8-2004 tại Ý Con ngựa nhân bản đầu tiên bản sao của một con ngựa cái giống Haflinger (trái) đang dạo chơi trên bãi cỏ.
Một số động vật là kết quả của nhân bản vô tính
? Ý nghĩa của nhân bản vô tính?
Ý nghĩa: Nhân nhanh nguồn gen động vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng.
Tạo cơ quan nội tạng của động vật đã được chuyển gen người để chủ động cung cấp cơ quan thay thế cho các bệnh nhân bị hỏng cơ quan.
BÀI 31 – CÔNG NGHỆ TẾ BÀO
Ngoài ra, công nghệ tế bào còn được ứng dụng trong y học, xử lý ô nhiễm môi trường.
Ngày 17 / 12 / 2005, tại công viên văn hoá Đầm Sen (TP.HCM), đã diễn ra "ngày hội" của những em bé chào đời từ thụ tinh trong ống nghiệm và mừng em bé thứ 2000 ra đời bằng phương pháp khoa học này tại bệnh viện phụ sản Từ Dũ (TP.HCM).
Chọn từ, cụm từ (hoocmôn sinh trưởng, dinh dưỡng đặc, mô sẹo, mô phân sinh) điền vào chổ trống.
Để nhân giống vô tính cây trồng trong ống nghiệm, người ta tách .............................rồi nuôi trên môi trường ........................... trong ống nghiệm để tạo ra ............... Các mô này tiếp tục được nuôi cấy trong ống nghiệm chứa môi trường ...........................và có ...................................... để kích thích chúng phân hoá thành cây con hoàn chỉnh. Các cây non này được trồng trong vườn ươm sau đó được trồng ngoài môi trường.
mô phân sinh
hoocmôn sinh trưởng
dinh dưỡng đặc
dinh dưỡng đặc
mô sẹo
Luyện tập
1. Công nghệ tế bào gồm những công đoạn thiết yếu nào?
Tách tế bào hoặc mô từ cơ thể.
Nuôi cấy tế bào trên môi trường nhân tạo để tạo mô sẹo.
Dùng hoocmôn sinh trưởng kích thích mô sẹo thành cơ quan, cơ thể hoàn chỉnh.
Cả 3 câu a, b, c đều đúng.
2. Điều nào sau đây là đúng với công nghệ tế bào:
Phương pháp nuôi cấy tế bào, mô trong môi trường nhân tạo.
Có khả năng tạo ra mô, cơ quan hoặc cơ thể hoàn chỉnh.
Cơ thể tạo ra có kiểu gen của cơ thể gốc.
Cả 3 câu a, b, c đều đúng.
Em biết gì về Cừu Dolly?
Cừu Dolly được tạo ra bởi Ian Wilmut, Keith Campbell và các cộng sự tại Viện Roslin ở Edinburgh, Scotland, là con cừu thuộc giống cừu Dorset Phần Lan. Dolly là động vật có vú được nhân bản vô tính đầu tiên và được tạo ra từ tế bào sinh dưỡng trưởng thành nhờ áp dụng phương pháp chuyển nhân.
KỲ VỌNG, HOÀI NGHI VÀ SỢ HÃI
Kỳ tích chấn động thế giới
Ngày 5/7/1996, cả thế giới chấn động khi các nhà khoa học Scotland phá vỡ quy luật tự nhiên để tạo ra một sinh vật có vú bằng phương pháp nhân bản vô tính.Từ gien của một con cừu cái 6 tuổi, các nhà khoa học đã tạo ra cừu Dolly, một phiên bản sao chép chính xác của nguyên mẫu gốc.
Đây không phải là lần đầu tiên giới nghiên cứu thành công trong việc nhân bản vô tính.Thật ra, việc tạo ra các sinh vật từ mô phôi đã xuất hiện từ năm 1958 với loài ếch Xenopus laevis. Tuy nhiên, Dolly là sinh vật nhân bản đầu tiên được tạo ra từ một tế bào động vật trưởng thành, điều trước đó tưởng như là “nhiệm vụ bất khả thi” đối với công nghệ hiện đại.

Cừu Dolly và giáo sư Wilmut.

Dolly là kết quả của một quá trình nghiên cứu lâu dài của Viện Roslin dưới sự tài trợ của Chính phủ Anh. Việc tạo ra Dolly sử dụng công nghệ chuyển nhân tế bào soma, trong đó nhân tế bào từ một tế bào trưởng thành (lấy từ một con cừu cái giống cừu Dorset Phần Lan - Finnish Dorset) được chuyển sang một tế bào trứng đang phát triển - lấy từ một con cừu cái giống Blackface). Tế bào lai sau đó được kích thích phân chia bằng phương pháp sốc điện và phát triển sang dạng phôi bào rồi được cấy vào tử cung của một con cừu thứ ba. Sau khi được sinh ra, Dolly giống hệt mẹ Finnish Dorset.
Dolly trải qua cả cuộc đời ở Viện Roslin, nơi nó được đặt dưới sự giám sát và theo dõi nghiêm ngặt. 10 tháng đầu đời, Dolly được cho sống chung với hai con cừu bình thường nhưng nó tỏ ra hung hăng giành hết thức ăn trong chuồng và sau đó được nuôi trong chuồng riêng. Dolly có ba lần sinh nở với một con cừu đực giống Welsh Mountain (tên là David) và có tổng cộng sáu đứa con: Lần đầu sinh một con mang tên Bonnie vào năm 1998, sau đó là sinh đôi năm 1999 và sinh ba vào năm 2000.
Nhưng từ năm này, các nhà khoa học phát hiện các tế bào của Dolly bắt đầu suy thoái nhanh, triệu chứng của một con vật có tuổi. Ngoài chứng béo phì, Dolly mắc bệnh viêm khớp, bệnh phổi và nhiều chứng bệnh khác liên quan đến tuổi tác. Thấy không thể kéo dài sự sống của Dolly, Giáo sư Wilmut - cha đẻ của dự án - đã quyết định cho Dolly chết nhân đạo vào ngày 14/2/2003.
Cũng như khi sinh ra, cái chết của Dolly lúc mới 6 tuổi thu hút sự quan tâm của toàn cầu. Thông thường một con cừu giống Finnish Dorset có vòng đời từ 12 đến 15 năm, tuy nhiên Dolly chỉ sống được đến 7 tuổi. Những nhà khoa học ở Roslin cho rằng không có mối liên quan giữa bệnh tật và việc Dolly là một con vật nhân bản. Tuy nhiên, một số người tin rằng tác nhân gây ra cái chết của Dolly là việc nó được sinh ra với bộ gine của một con cừu 6 tuổi, tương đương với tuổi của con cừu Finn Dorset khi được dùng để nhân bản. Điều này có nghĩa là khi mới sinh ra, cừu Dolly có tuổi thật là 6 tuổi về mặt gien. Cộng với 6 tuổi đời kể từ ngày sinh ra, có thể nói tuổi thật của cừu Dolly là 12 tuổi, đạt tuổi thọ trung bình của loài cừu. Cơ sở của ý kiến này là việc phát hiện ra rằng đoạn cuối ADN của Dolly rất ngắn, một điều được coi như kết quả của quá trình lão hóa.
Cơn ác mộng về “nhân bản người”
Giáo sư Ian Wilmut của Viện Khoa học Roslin tại Edinburg cho biết mục tiêu của công trình nghiên cứu nhằm phát triển công nghệ mới phục vụ cho sản xuất sản phẩm chăm sóc sức khỏe. Nhưng thực tế lại không đơn giản như mong muốn của nhóm nghiên cứu. Ngay sau khi được công bố, cừu Dolly đã thổi bùng lên những dự đoán “không tưởng đến đáng sợ” về tương lai của nhân loại.
Arthur Caplan, một chuyên gia hàng đầu của Trung tâm Đạo đức Sinh học tại Đại học Pensylvania, cho rằng cừu Dolly “là một câu chuyện thực sự chấn động, một phiên bản đời thực của câu chuyện nhân bản nổi tiếng trong ‘Công viên Kỷ Jura’”. Các nhà khoa học như Caplan tin rằng thí nghiệm trên chứng tỏ họ có thể thực sự “hồi sinh” khủng long trong thời hiện đại mặc dù các nhà nghiên cứu lúc bấy giờ khẳng định họ chỉ có thể nhân bản từ tế bào sống.
Nhưng hơn cả khủng long, khía cạnh đáng sợ nhưng cũng kích thích trí tò mò nhất mà kỳ tích của cừu Dolly mang tới là khả năng về “sản xuất con người”. Theo Patrick Dixon, một chuyên gia về công nghệ gien hiện đại, “Hầu hết mọi công nghệ ứng dụng được trên động vật có vú có thể sử dụng được trên con người. Công nghệ mới cho chúng ta cơ hội để tạo ra bản sao của người sống và thậm chí hồi sinh người chết sử dụng vật liệu đông lạnh”.
Cơn ác mộng về “nhân bản người”
... Tại sao người ta coi nhân bản người là “trái cấm”? Nhân bản vô tính là một quá trình vô cùng phức tạp, một thách thức đầy cám dỗ đối với những bộ óc hàng đầu thế giới. Tuy nhiên, những thí nghiệm nhân bản vô tính có tỷ lệ rủi ro vô cùng lớn. Ở loài vật, chỉ khoảng 1% số cá thể nhân bản sống sót và thường có sức khỏe rất kém, bị ốm đau và chết sớm. Trong trường hợp của Dolly, từ 277 quả trứng thì chỉ có 29 phôi được tạo thành, trong đó chỉ có 3 con cừu được sinh ra và có duy nhất Dolly sống sót.

Nhiều con sinh ra với bất thường gien khiến việc cấy phôi vào tử cung trở nên khó khăn, dễ gây sẩy thai. Ngoài ra, quá trình cấy phôi vô tính có thể tạo ra nhau thai quá khổ, khiến máu khó lưu thông bình thường, bào thai khó phát triển. Việc để cho những tình huống này xảy ra với bào thai người là một điều đáng sợ, khó chấp nhận về mặt đạo đức. Hơn thế nữa, không ai có thể đảm bảo rằng người nhân bản vô tính sẽ không có khuyết tật lớn.
Trên quan điểm đạo đức, nhân bản vô tính biến tướng việc sinh sản của loài người thành một quá trình sản xuất sản phẩm; các bào thai bị đối xử như những vật liệu thô cho quá trình cung ứng vật liệu để phục vụ nghiên cứu y sinh học. Nhiều nhà khoa học lo ngại rằng sẽ có những trường hợp lạm dụng công nghệ này.
Ngày Dolly chết, giáo sư Richard Gardner, Chủ tịch Hiệp hội Hoàng gia Anh đã tuyên bố: “Nếu việc Dolly chết non có liên quan tới công nghệ nhân bản, thì đây là bằng chứng cho thấy sự nguy hiểm tiềm tàng trong việc tạo bản sao người, và sự thiếu trách nhiệm của những ai đang ra sức mở rộng loại hình nghiên cứu này trên người”.