(1) Sai. Cơ sở tế bào học của phương pháp nuôi cấy mô và tế bào là quá trình nguyên phân.

(2) Đúng. Quy trình của phương pháp này: Tế bào của cây được nuôi cấy để tạo thành mô sẹo → biệt hóa thành các mô khác nhau → tái sinh ra cây trưởng thành.

(3) Sai. Mô sẹo là nhóm tế bào chưa biệt hóa.

(4) Sai. Phương pháp nuôi cấy mô tạo ra đời con có kiểu gene giống nhau và giống cây ban đầu → không tạo biến dị tổ hợp và chỉ nhân nhanh các giống cây trồng.

(5) Đúng. Nuôi cấy mô tạo ra số lượng lớn cây con từ một cây ban đầu và các cây con có kiểu gene giống nhau.

- Có thể dùng phương pháp cấy truyền phôi để tạo ra những con chó có cùng kiểu gene với nó.

- Cơ sở khoa học: Chia cắt phôi động vật thành nhiều phôi rồi cấy các phôi này vào tử cung của các con cái khác nhau, người ta có thể tạo ra được nhiều con vật có kiểu gene giống nhau.

Tế bào gốc phôi có tiềm năng biệt hóa cao hơn tế bào gốc trưởng thành. Vì tế bào gốc phôi được thu nhận từ phôi giai đoạn tiền làm tổ nên các tế bào chưa biệt hóa, còn tế bào gốc trưởng thành được thu nhận từ cơ thể trưởng thành nên khả năng biệt hóa kém hơn.

Không thể sử dụng chung một kĩ thuật nuôi cấy cho các mẫu nuôi khác nhau. Vì tùy theo mục đích nuôi cấy và sản phẩm thu nhận mà mỗi mẫu nuôi được nuôi bằng các kĩ thuật khác nhau. Ví dụ: Để nhân nhanh các giống cây trồng sạch bệnh, người ta dùng kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật; để thu nhận kháng thể, người ta dùng kĩ thuật nuôi cấy thứ cấp tế bào động vật; để thu nhận chất có hoạt tính sinh học, người ta dùng kĩ thuật nuôi cấy rễ tơ;…

a) Sử dụng dòng tế bào ung thư để nghiên cứu chu kì tế bào.

b) Sử dụng dòng tế bào biến đổi gene để nghiên cứu tính độc của tế bào.

c) Sử dụng dòng tế bào gốc vạn năng để nghiên cứu tiềm năng biệt hóa của tế bào.

- Việc nhân giống các loại cây trồng bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào mang lại nhiều lợi ích kinh tế vì tạo ra được số lượng lớn cây trồng mang các đặc tính mong muốn từ các cây sẵn có.

- Việc nhân giống các loại cây trồng bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào cũng có thể đem lại rủi ro tiềm ẩn rất cao vì các cây được tạo ra bằng phương pháp này giống nhau về mặt di truyền, nên khi điều kiện môi trường trở nên bất lợi có thể làm cho cây trồng chết hàng loạt gây ảnh hưởng đến lợi ích kinh tế.

Tầm quan trọng của việc ứng dụng tế bào gốc trong y học tái sinh: Sử dụng tế bào gốc có thể tạo ra các tế bào khỏe mạnh và thực hiện chức năng chuyên hóa, các tế bào này sau đó có thể thay thế cho các tế bào bị bệnh hay giảm chức năng. Cấy ghép tế bào gốc nhằm thay thế các tế bào bị bệnh bằng các tế bào khỏe mạnh, liệu pháp này tương tự như quá trình cấy ghép mô, cơ quan;… Mặt khác, việc sử dụng tế bào gốc còn khắc phục được khó khăn trong việc tìm kiếm nguồn cơ quan cấy ghép.

- Lợi ích của nhân bản vô tính ở động vật có vú:

+ Nhân nhanh giống vật nuôi quý hiếm hoặc tăng năng suất trong chăn nuôi.

+ Tạo ra các giống vật nuôi mang gene người, nhằm cung cấp cơ quan nội tạng cho việc thay thế, ghép nội quan cho người bệnh mà không xảy ra hiện tượng đào thải.

+ Bảo tồn nguồn gene quý, giúp duy trì đa dạng sinh học.

- Tác hại của nhân bản vô tính động vật có vú: Tỉ lệ thành công thấp, cá thể được sinh ra có thể mắc nhiều vấn đề về di truyền do tế bào lai được tạo thành từ một nhân của tế bào đã được biệt hóa, dẫn đến sự tái lập trình hóa không hoàn toàn của nhân gốc được chuyển.

- Quan điểm cá nhân về nhân bản vô tính động vật: Nhân bản vô tính động vật có vú mang lại nhiều lợi ích, tuy nhiên vẫn còn tồn tại những hạn chế và gây những tranh cãi về đạo đức sinh học. Bởi vậy, khi thực hiện nhân bản vô tính động vật cần cân nhắc kĩ giữa lợi ích và tác hại.

a. Mô tả quy trình của hai phương pháp trong hình:

• Quy trình tạo cây B và C (dùng phương pháp nuôi cấy hạt phấn):

(1) Tách hạt phấn rời khỏi bao phấn bằng phương pháp cơ học hoặc do sự nứt nẻ tự nhiên của bao phấn.

(2) Tiến hành nuôi cấy hạt phấn trong môi trường dinh dưỡng và thực hiện lưỡng bội hóa nhờ colchicine để tạo thành tế bào lưỡng bội.

(3) Cho các tế bào lưỡng bội vào môi trường dinh dưỡng thích hợp để tạo mô sẹo.

(4) Tách mô sẹo cho vào ống nghiệm có môi trường dinh dưỡng thích hợp, bổ sung hormone kích thích sinh trưởng để mô sẹo phát triển thành cây con.

(5) Đưa các cây con được chuyển sang trồng trong vườn ươm cho phát triển thành cây trưởng thành.

• Quy trình tạo cây D và E (dùng phương pháp nuôi cấy mô tế bào in vitro)

(1) Tách mẫu mô từ lát cắt rễ.

(2) Cho các mẫu mô vào môi trường dinh dưỡng thích hợp để tạo mô sẹo.

(3) Tách mô sẹo cho vào ống nghiệm có môi trường dinh dưỡng thích hợp, bổ sung hormone kích thích sinh trưởng để mô sẹo phát triển thành cây con.

(4) Đưa các cây con được chuyển sang trồng trong vườn ươm cho phát triển thành cây trưởng thành.

b. Những điểm giống và khác nhau giữa hai phương pháp trên

- Giống nhau: Đều có cơ sở tế bào học là quá trình nguyên phân; được dùng để nhân nhanh các giống cây trồng; không tạo giống mới.

- Khác nhau: Nuôi cấy hạt phấn cho ra các cây con lưỡng bội thuần chủng, mang các kiểu gene khác nhau. Còn nuôi cấy mô tế bào in vitro cho ra các cây con có kiểu gene giống nhau và giống cây mẹ ban đầu.

c.

- Các cây B và C đều có kiểu gene giống nhau → Sai, vì cây B và cây C được tạo ra nhờ nuôi cấy hạt phấn nên có thể có kiểu gene khác nhau do chúng được hình thành từ các giao tử khác nhau.

- Các cây B và C đều có kiểu gene đồng hợp tử về tất cả các cặp gene → Đúng, cây B và cây C được tạo ra nhờ các hạt phấn đơn bội được lưỡng bội hóa, vì vậy, chúng có kiểu gene đồng hợp tử về tất cả các cặp gene.

- Các cây A, D, E đều có kiểu gene giống nhau → Đúng, vì cây D và E đều được tạo từ cây mẹ (A) nhờ quá trình nguyên phân.

- Các cây A, B, C, D, E đều phản ứng giống nhau khi điều kiện môi trường thay đổi → Sai, vì các cây B và C có kiểu gene khác với các cây A, D, E mà các cây có kiểu gene khác nhau sẽ phản ứng khác nhau với các điều kiện môi trường.

Một số nguyên nhân có thể dẫn đến việc các tế bào gốc phôi của chuột A không thể biệt hóa:

- Điều kiện môi trường trong cơ thể của chuột B không phù hợp cho tế bào chuột A biệt hóa (bệnh lí, thiếu phân tử tín hiệu,…).

- Xảy ra hiện tượng đào thải do các tế bào miễn dịch của cơ thể chuột B nhận biết các tế bào của chuột A là các kháng nguyên lạ.

- Gene của các tế bào gốc phôi ở chuột A bị sai hỏng nên không xảy ra sự biểu hiện gene.