Bài giảng Sinh học Lớp 10 Sách Cánh Diều - Bài 19: Công nghệ tế bào - Năm học 2022-2023

Bài 19: 
CÔNG NGHỆ TẾ BÀO 
I. CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT 
1. Khái niệm 
Công nghệ tế bào động vật là quy trình công nghệ nuôi cấy các loại tế bào động vật và tế bào người trong môi trường nhân tạo để tạo ra một lượng lớn tế bào nhằm mục đích nghiên cứu và ứng dụng trong thực tế. 
2. Nguyên lí 
- Nuôi cấy các tế bào gốc trong môi trường thích hợp và tạo điều kiện để chúng phân chia rồi biệt hoá thành các loại tế bào khác nhau. 
Tế bào gốc là gì? 
Tế bào gốc là loại tế bào chưa trưởng thành, có khả năng biến đổi thành một tế bào gốc mới hoặc các loại tế bào khác khi cơ thể cần. 
I. CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT 
2. Nguyên lí 
- Dựa theo nguồn gốc, chia tế bào gốc thành 2 loại : 
+ Tế bào gốc phôi: 
+ Tế bào gốc trưởng thành: 
Có nguồn gốc từ phôi sớm của động vật 
Loại tế bào này có thể phân chia và biệt hoá thành mọi loại tế bào của cơ thể trưởng thành. 
Có nguồn gốc từ các mô của cơ thể trưởng thành 
Chỉ có thể phân chia và biệt hoá thành một số loại tế bào nhất định của cơ thể 
( Mô mỡ, tủy xương, máu cuống rốn ) 
Tế bào gốc phôi 
..C ho đến nay, cách thu hoạch tế bào gốc phổ biến nhất để sử dụng trong liệu pháp tế bào gốc là thu thập một phần tủy xương của bệnh nhân và tách tế bào gốc trong phòng thí nghiệm. Trong thủ thuật này, bác sĩ thường sử dụng một cây kim dài để rút tủy trực tiếp từ xương chậu. Bệnh nhân phải được gây mê toàn thân trước khi tiến hành thủ thuật này, nếu không sẽ vô cùng đau đớn. Sau đó, bệnh nhân thường sẽ cần khoảng một tuần để hồi phục trong khi cơ thể của họ tạo ra đủ tủy xương để thay thế số lượng đã lấy . 
Nguồn: Viện Nghiên cứu Tế bào gốc và Công nghệ gen Vinmec 
NGUỒN TẾ BÀO GỐC 
Trong khi đó, tế bào gốc tủy răng sữa cũng là một nguồn dồi dào nhưng lại đã bị dễ dàng bỏ qua. Đồng thời, việc lấy tế bào gốc từ răng ít gây xâm lấn cho bệnh nhân hơn nhiều so với việc lấy tủy. Răng sữa chứa tế bào gốc sau khi nhổ cần nhanh chóng đưa đến phòng thí nghiệm và tế bào gốc được phân lập và nuôi cấy để đạt số lượng lớn. Như vậy, vì việc trẻ thay răng sữa là một phần tự nhiên của cuộc sống, các bước thu thập và bảo quản tế bào gốc từ răng sữa trong ngân hàng sẽ ít gây tổn thương hơn nhiều so với tủy xương . 
I. CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT 
3. Thành tựu: 
- Nhân bản vô tính vật nuôi 
- Liệu pháp tế bào gốc 
- Liệu pháp gene 
a. Nhân bản vô tính vật nuôi 
- Là công nghệ tạo ra các con vật giống hệt nhau về kiểu gene không qua sinh sản vô tính 
- Quy trình 
- Thành tựu 
Nhân bản thành công nhiều loài ĐV: Bò, lợn, ngựa, cừu, mèo, chó .. 
Cừu Dolly 
(1996- 2003) 
Bản sao của cừu Dolly (2007) 
a. Nhân bản vô tính vật nuôi 
- Là công nghệ tạo ra các con vật giống hệt nhau về kiểu gene không qua sinh sản vô tính 
- Quy trình 
- Triển vọng của nhân bản vô tính: 
Làm tăng số lượng cá thể của những loài có nguy cơ tiệt chủng 
b. Liệu pháp tế bào gốc 
- Là phương pháp chữa bệnh bằng cách truyền tế bào gốc được nuôi cấy ngoài cơ thể vào người bệnh để thay thế các tế bào bị bệnh di truyền 
- Quy trình 
- Ưu điểm: 
Cơ thể không loại thải TB ghép 
- Triển vọng: 
Áp dụng chữa bệnh tiểu đường type 1, Parkinson, tổn thương TB thần kinh . 
c. Liệu pháp gene 
- Là phương pháp chữa bệnh di truyền nhờ thay thế gene bệnh bằng gene lành 
- Quy trình 
(1) Nhân nuôi tế bào trong ống nghiệm, chỉnh sửa gene hoặc thay thế gene bệnh của tế bào bằng gene lành; 
 (2) Sàng lọc các tế bào đã được chỉnh sửa gene và nhân bản trong ống nghiệm; 
 ( 3) Truyền các tế bào chỉnh sửa gene vào cơ thể bệnh nhân. 
Là một loại của liệu pháp miễn dịch, trong đó các tế bào T (một loại tế bào thuộc hệ thống miễn dịch) được trích xuất từ máu bệnh nhân và được mang đến phòng thí nghiệm để thay đổi cấu trúc gen bằng cách chèn gen thụ thể kháng nguyên chimeric (Chimeric Antigen Receptor: CAR) vào tế bào T để giúp chúng có thể nhận diện và tấn công các tế bào ung thư hiệu quả hơn. Các tế bào T chèn CAR được gọi là tế bào CAR-T, sau đó chúng được nhân lên về số lượng trước khi đưa trở lại cơ thể người bệnh để tấn công và tiêu diệt các tế bào ung thư. 
II. CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT 
1. Khái niệm 
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 các cây có kiểu gene giống nhau nhằm mục đích nhân giống. 
2. Nguyên lí 
Cơ sở khoa học của công nghệ tế bào thực vật là dùng môi trường dinh dưỡng có bổ sung các hormone thực vật thích hợp tạo điều kiện để nuôi các tế bào thực vật tái sinh thành các cây. 
3. Thành tựu 
3. Thành tựu 
a. Nuôi cấy mô tế bào 
- Quy trình 
3. Thành tựu 
a. Nuôi cấy mô tế bào 
- Quy trình 
- Ưu điểm: 
Nhân nhanh nhiều giống cây trồng quý và sạch bệnh, tạo ra nhiều cá thể mới có kiểu gen giống cá thể ban đầu 
b. Lai tế bào sinh dưỡng 
Tạo ra cây lai mang đặc điểm của 2 loài mà bằng phương pháp tạo giống thông thường không thực hiện được 
- Quy trình 
( TB xôma) 
- Ưu điểm: 
Cây lai P omato 
72 NST (24+48) 
TB lai 
72 NST (24+48) 
Cho 2 TB trần của 2 loài dung hợp với nhau 
Loại bỏ thành xenlulozơ 
2n= 24 
2n= 48 
Nuôi cấy TB 
lai 
(2n) 
(2n) 
TB trần 
Tạo cây lai Khoai tây – Cà chua 
 Cây lai Pomato 
c. Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh 
- Quy trình 
- Ưu điểm: 
Tạo ra các cây có kiểu gene đồng hợp tử về tất cả các gene 
( Cây thuần chủng)