Giải bài tập Chuyên đề sinh học lớp 10 Cánh diều bài 3 Các giai đoạn của công nghệ tế bào thực vật

Câu hỏi mở đầu

Để trồng hàng loạt cây sắn (cây khoai mì) hoặc cây khoai lang, em có thể cắt một đoạn thân và trồng xuống đất. Vì sao có thể nhân giống cây trồng bằng phương pháp này?

Các nhà khoa học đã nhân giống vô tính nhiều loài cây trồng quý bằng công nghệ tế bảo thực vật, tiêu biểu là nhân giống lan kim tuyến (như đã nêu ở Bài 1). Em hãy phác thảo các giai đoạn công nghệ nhằm nhân giống lan kim tuyến.

I. Các giai đoạn của công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật

Câu hỏi 1. Quan sát hình 3.1, hãy cho biết công nghệ tế bào thực vật có các giai đoạn nào?

1. Giai đoạn chuẩn bị mẫu và môi trường nuôi cấy

Câu hỏi 2. Tại sao việc khử trùng mẫu trước khi tiến hành nuôi cấy mô tế bào thực vật là cần thiết?

Câu hỏi 3. Tại sao có thể chọn các mẫu mô như mô mảnh lá, lá mầm, rễ, chồi đỉnh, chồi nách, phôi từ hạt để làm vật liệu nuôi cấy in vitro?

Tìm hiểu thêm 1. Khử trùng mẫu mô tế bào nuôi cấy và khử trùng dụng cụ, thiết bị, môi trường có áp dụng cùng một phương pháp không? Vì sao?

2. Giai đoạn nuôi cấy

Câu hỏi 4. Tại sao không thể áp dụng một phương pháp nuôi cấy chung trong giai đoạn nuôi cấy mô tế bào thực vật?

Câu hỏi 5. Các phương pháp nuôi cấy được xây dựng dựa trên những cơ sở nào?

Tìm hiểu thêm 2. Tại sao lai (dung hợp) tế bào trần là phương pháp làm tăng tính đa dạng di truyền ở cây trồng?

Câu hỏi 6. Phôi soma khác với phôi hình thành từ hợp tử như thế nào? Ứng dụng của nuôi cấy tạo phôi soma là gì?

Câu hỏi 7. Tại sao trong nhân giống vô tính để duy trì đặc tính cây trồng, người ta thường tái sinh cây bằng nuôi cấy cơ quan sử dụng đoạn thân cây mà không tái sinh gián tiếp từ mô sẹo?

Luyện tập 1. Các kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào khác nhau về mẫu sử dụng cho nuôi cấy và mục đích ứng dụng như thế nào?

3. Giai đoạn hoàn thiện và thu nhận sản phẩm

Câu hỏi 8. Bằng cách nào có thể sản xuất vaccine ăn được (có trong rau, củ, qủa) nhờ công nghệ tế bào thực vật?

Luyện tập 2. Những kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật nào có thể áp dụng sau khi tạo ra mô sẹo? Hãy nêu định hướng tạo sản phẩm cuối cùng của các quá trình công nghệ đó.

Tìm hiểu thêm 3. Kĩ thuật vi nhân giống (nhân giống vô tính) được ứng dụng trong những trường hợp nào? Khi nào thì nên áp dụng kĩ thuật này mà không phải là nhân giống từ hạt tạo thành bằng lai hữu tính?

Luyện tập 3. Quan sát các hình 3.7 (a - g) về quá trình tái sinh cây lúa (Oryza sativa) từ nuôi cấy mô tế bào và thực hiện các yêu cầu sau:

a) Cho các mô tả sau: (1) Sau 35 ngày tái sinh; (2) Sau 17 ngày trên môi trường tái sinh; (3) Sau 9 ngày trên môi trường tái sinh, (4) Nuôi cấy tạo mô sẹo từ phôi hạt; (5) Đưa cây ra nhà lưới; (6) Sau 25 ngày tái sinh. Hãy ghép mỗi mô tả (1 - 6) với mỗi hình (a - g) cho phù hợp.

b) Sắp xếp các hình theo tiến trình thời gian thực hiện các giai đoạn nuôi cấy mô tế bào và tái sinh ở cây lúa.

Luyện tập 4. Thiết lập các bước tiến hành sản xuất một loại vaccine để phòng bệnh truyền nhiễm sử dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào cây thuốc lá, kết hợp kĩ thuật chuyển gene vào tế bào thực vật nuôi cấy nhờ vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens (tham khảo hình 3.6).