BÀI 3 CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT VÀ THÀNH TỰU A/ Câu hỏi mở đầu Mở đầu trang 15 Chuyên đề Sinh học 10 Việc thay thế các bộ phận bị bệnh, bị tổn thương trên cơ thể người đang gặp phải những khó khăn là[.]
BÀI 3: CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT VÀ THÀNH TỰU A/ Câu hỏi mở đầu Mở đầu trang 15 Chuyên đề Sinh học 10: Việc thay phận bị bệnh, bị tổn thương thể người gặp phải khó khăn thiếu nguồn tạng hiến xảy tượng đào thải sau ghép Đó vấn đề lớn cần nhà khoa học nghiên cứu giải Một hướng nghiên cứu sử dụng tạng động vật biến đổi gene để chống lại tượng đào thải người bệnh nuôi cấy mô tế bào tạo tạng để ghép cho người bệnh Công nghệ nuôi cấy tế bào động vật đem lại triển vọng khác tương lai? Trả lời: Triển vọng công nghệ tế bào động vật tương lai: - Sử dụng liệu pháp tế bào gốc liệu pháp gene để chữa trị bệnh cho người - Sử dụng nuôi cấy tế bào để sản xuất protein chữa bệnh cho người - Sử dụng công nghệ tế bào kết hợp với công nghệ di truyền tạo vật mang gene người dùng làm mô hình nghiên cứu phát sinh bệnh, nghiên cứu chế tạo thuốc giai đoạn sớm - Sử dụng công nghệ tế bào động vật để tạo mô, quan thay để giúp tăng sinh khối, cung cấp nguồn tế bào cho công nghệ gene, sản xuất thịt nhân tạo, nhân vơ tính,… B/ Câu hỏi I CÁC GIAI ĐOẠN CHUNG CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT II MỘT SỐ THÀNH TỰU VÀ TRIỂN VỌNG CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT Dừng lại suy ngẫm trang 17 Chuyên đề Sinh học 10: Trình bày quy trình nhân vơ tính động vật Trả lời: Quy trình nhân vơ tính động vật tóm tắt sau: - Bước 1: Tách tế bào cho nhân từ loại mơ vật cần nhân Nuôi cấy tế bào môi trường nhân tạo để nhân tế bào đưa trạng thái giải biệt hóa giống nhân tế bào hợp tử Sau đó, tách lấy nhân tế bào - Bước 2: Lấy tế bào trứng từ trưởng thành cá thể khác, sau loại bỏ nhân tế bào trứng - Bước 3: Dung hợp nhân tế bào vật cần nhân vào trứng đã nhân - Bước 4: Nuôi cấy tế bào trứng đã cấy nhân cho phát triển thành phôi sớm môi trường nhân tạo - Bước 5: Cấy phôi vào tử cung cá thể mang thai hộ Sau thời gian mang thai, cá thể mẹ mang thai hộ sinh cá thể giống hệt cá thể cho nhân Dừng lại suy ngẫm trang 17 Chuyên đề Sinh học 10: Nêu nguyên nhân khiến việc nhân vơ tính động vật chưa thực thành cơng Trả lời: Một nguyên nhân khiến việc nhân vơ tính động vật chưa thực thành cơng việc tái lập trình hệ gene tế bào cho nhân không diễn cách hồn hảo tế bào trứng Trong q trình biệt hóa tế bào, nhiều gene đóng/mở bằng cách methyl hóa (gắn thêm nhóm -CH3) số vị trí nucleotide (cytosine) Trong q trình giải biệt hóa tế bào cho nhân, số gene tế bào cho nhân chưa khử nhóm methyl nên cịn nhiều gene chưa giải biệt hóa, dẫn đến q trình phát triển vật nhân chưa bình thường Dừng lại suy ngẫm trang 19 Chuyên đề Sinh học 10: Người ta tạo tế bào gốc để chữa bệnh bằng cách nào? Trả lời: Người ta tạo tế bào gốc để chữa bệnh bằng cách: - Lấy tế bào gốc phôi từ phôi thụ tinh ống nghiệm giai đoạn ngày tuổi từ thai bị sảy tạo bằng nhiều cách khác nuôi môi trường nhân tạo - Tách tế bào gốc trưởng thành từ mô quan người đem nuôi cấy môi trường nhân tạo - Ni cấy tế bào chun hóa khỏe mạnh từ người bệnh, sau giải biệt hóa cho chúng trở lại thành tế bào gốc đa tiềm Dừng lại suy ngẫm trang 19 Chuyên đề Sinh học 10: Nêu số thành tựu sử dụng tế bào gốc để chữa bệnh người Trả lời: Một số thành tựu sử dụng tế bào gốc để chữa bệnh người: - Sử dụng tế bào gốc để phục hồi tế bào lành bị tổn thương trình xạ trị tế bào máu bệnh nhân mắc ung thư - Bảo quản tế bào gốc lấy từ máu cuống rốn trẻ sơ sinh điều kiện lạnh sâu nhằm dự trữ nguồn tế bào gốc hữu ích dùng để chữa bệnh - Thử nghiệm liệu pháp tế bào gốc để thay tế bào tuyến tụy khơng cịn khả tổng hợp insulin nhằm chữa trị bệnh tiểu đường type - Thử nghiệm dùng tế bào gốc để chữa bệnh mù thối hóa điểm vàng người cao tuổi, bệnh Parkinson,… Dừng lại suy ngẫm trang 22 Chuyên đề Sinh học 10: Liệu pháp gene gì? Trình bày bước tiến hành liệu pháp gene Trả lời: - Liệu pháp gene phương pháp chữa bệnh di truyền bằng việc thay gene bệnh bằng gene lành - Các bước tiến hành liệu pháp gene: + Bước 1: Nuôi cấy tế bào gốc (tế bào gốc lấy từ người bệnh từ người phù hợp) môi trường nhân tạo + Bước 2: Tế bào gốc sửa chữa gene thay gene bệnh bằng gene lành sàng lọc cho phân chia thành nhiều tế bào + Bước 3: Tiêm tế bào đã chỉnh sửa thay gene trở lại thể người bệnh Dừng lại suy ngẫm trang 22 Chuyên đề Sinh học 10: Trình bày khác biệt liệu pháp tế bào mầm sinh dục liệu pháp tế bào thể Trả lời: Sự khác biệt liệu pháp tế bào mầm sinh dục liệu pháp tế bào thể: Liệu pháp tế bào mầm sinh dục Liệu pháp tế bào thể - Các tế bào đã thay gene lành - Các tế bào đã thay gene lành tiêm vào giai đoạn phôi tiêm trực tiếp vào thể vật - Gene thay truyền lại - Gene thay không truyền lại cho hệ sau cho hệ sau Dừng lại suy ngẫm trang 22 Chuyên đề Sinh học 10: Nêu số thử nghiệm liệu pháp gene người Trả lời: Một số thử nghiệm liệu pháp gene người: - Thử nghiệm dùng liệu pháp gene (liệu pháp tế bào soma) để chữa bệnh di truyền cho ba bệnh nhân mắc bệnh suy giảm miễn dịch hỏng gene tế bào tủy xương: Các nhà khoa học đã tiến hành lấy tế bào tủy xương bệnh nhân, ni cấy phịng thí nghiệm thay gene bệnh bằng gene lành nhờ retrovirus Tế bào tủy xương đã thay gene sau tiêm trở lại cho bệnh nhân Thử nghiệm coi đã thành công tế bào tủy xương bệnh nhân đã sản sinh protein mà trước bị thiếu Tuy nhiên, sau ba bệnh nhân bị bệnh ung thư bạch huyết, nguyên nhân cho retrovirus cài gene lành vào nhiễm sắc thể người chưa vị trí - Thử nghiệm dùng liệu pháp gene để chữa trị bệnh u xơ nang: Dùng virus làm vector để đưa gen lành vào thay cho gene đột biến CFTR tế bào phổi Sau đó, tiêm tế bào đã biến đổi gene vào thể bệnh nhân giúp tạo protein mong muốn Luyện tập vận dụng trang 23 Chuyên đề Sinh học 10: Nêu triển vọng việc nhân vơ tính động vật Trả lời: Triển vọng việc nhân vơ tính động vật: - Tạo đàn vật ni có cùng kiểu gene ưu việt để đem lại giá trị kinh tế cao - Tạo vật ni có mang gene người để tạo "nhà máy" sản xuất thuốc chữa bệnh cho người - Ứng dụng nhân vơ tính động vật giúp gia tăng số lượng cá thể động vật có nguy tuyệt chủng cao Luyện tập vận dụng trang 23 Chuyên đề Sinh học 10: Liệu pháp gene cần phải khắc phục trở ngại để đưa vào sử dụng thực tế? Trả lời: Những trở ngại liệu pháp gene cần khắc phục để đưa vào sử dụng thực tế: Sử dụng vector để đưa gene vào tế bào không đảm bảo gene thay gắn vào vị trí gene gây bệnh Việc gắn gene sai vị trí làm bất hoạt gene khác làm cho gene thay biểu không liều lượng, không vị trí Bởi vậy, việc cần khắc phục tìm cơng cụ đưa gene bình thường vào vị trí gene gây bệnh Một cơng cụ có triển vọng hệ thống enzyme CRISPR/Cas9 Luyện tập vận dụng trang 23 Chuyên đề Sinh học 10: Sử dụng tế bào gốc hỗ trợ điều trị số bệnh ung thư nào? Trả lời: Sử dụng tế bào gốc hỗ trợ điều trị số bệnh ung thư bằng cách: - Sử dụng liệu pháp tế bào gốc để phục hồi tế bào gốc tủy xương để chúng sản sinh tế bào thay tế bào máu, tế bào hệ miễn dịch bị hóa chất tia phóng xạ tiêu diệt trình điều trị ung thư - Tế bào gốc nghiên cứu thử nghiệm để chữa số bệnh ung thư bạch cầu, ung thư hạch, u nguyên bào thần kinh da u tủy: Các tế bào gốc tủy xương tiêm vào tủy xương bệnh nhân, chúng phân chia biệt hóa thành loại tế bào khác nhau, thay tế bào bị bệnh - Sử dụng tế bào gốc cũng trực tiếp chống lại tế bào ung thư: Tế bào ghép từ người hiến tặng có khả cơng tế bào ung thư cịn sót lại thể người bệnh sau đợt điều trị ung thư với hóa chất liều cao Luyện tập vận dụng trang 23 Chuyên đề Sinh học 10: Sử dụng tế bào gốc gây nên quan ngại vấn đề đạo đức? Trả lời: Sử dụng tế bào gốc gây tranh cãi liên quan đến đạo đức sinh học việc tạo tế bào gốc bằng cách tạo phôi phá hủy phôi giai đoạn sớm Một số nước cho rằng phá phôi dù giai đoạn sớm vi phạm đạo đức ... Chuyên đề Sinh học 10: Trình bày khác biệt liệu pháp tế bào mầm sinh dục liệu pháp tế bào thể Trả lời: Sự khác biệt liệu pháp tế bào mầm sinh dục liệu pháp tế bào thể: Liệu pháp tế bào mầm sinh. .. tập vận dụng trang 23 Chuyên đề Sinh học 10: Sử dụng tế bào gốc gây nên quan ngại vấn đề đạo đức? Trả lời: Sử dụng tế bào gốc gây tranh cãi liên quan đến đạo đức sinh học việc tạo tế bào gốc... nhân giúp tạo protein mong muốn Luyện tập vận dụng trang 23 Chuyên đề Sinh học 10: Nêu tri? ??n vọng việc nhân vơ tính động vật Trả lời: Tri? ??n vọng việc nhân vơ tính động vật: - Tạo đàn vật ni có