Chuyên đề: Quá trình sinh trưởng và phát triển ở động vật

I.

D

1. Khái niệm về sinh trưởng và phát triển.
Quá trình sinh trưởng và phát triển của cơ thể sống từ hợp tử (được tạo thành do sự
kết hợp của tinh trùng và trứng) đến giai đoạn trưởng thành sinh sản (tạo ra cơ thể
thế hệ mới) gìa chết của cơ thể. Quá trình n y được gọi là quá trình phát sinh cá
thể (ontogenesis). Mỗi một cá thể sinh vật được tạo th nh l đại diện cho một bậc
phân loại: loài (species). Mỗi một lo i cũng như các bậc phân loại trên loài (chi, bộ,
họ, lớp, ngành, giới) được hình thành qua quá trình phát triển lâu d i được gọi là
quá trình phát sinh chủng loại (phylogenesis). Mối tương quan của hai quá trình
phát sinh cá thể và phát sinh chủng loại được các ông Von Baer và Muller phát
hiện từ thế kỉ 19
được gọi là nguyên tắc “diễn lặp lại” (recaptulation). Nguyên
tắc diễn lặp lại chỉ ra rằng ở các giai đoạn càng sớm của quá trình cá thể phát sinh
của các động vật khác nhau (như cá ếch, bò sát chim, có vú và cả con người ...) có
những đặc điểm tương đồng giống nhau. Hay nói một cách khác quá trình phát sinh
cá thể đã diễn lặp lại một cách tương đối các giai đoạn của quá trình phát sinh
chủng loại. Ta lấy ví dụ về sự phát sinh cá thể con người để thấy rõ nguyên tắc này.
Phát triển thai nhi trải qua các giai đoạn sau : giai đoạn hợp tử - một tế b o (tương
ứng với giai đoạn động vật đơn b o) giai đoạn phôi dâu - phôi đa b o (tương ứng
với giai đoạn tập đo n đa b o) giai đoạn phôi nang - phôi gồm hai lớp tế bào với
xoang (tương ứng với giai đoạn động vật thân lỗ chưa phân hóa mô) giai đoạn phôi
vị và phôi thần kinh - gồm 3 lá phôi và mầm cơ quan (tương ứng với giai đoạn
động vật ruột khoang) giai đoạn thai đã hình th nh đầu đuôi ới hầu thủng khe
mang và ống thần kinh ở mặt lưng (tương ứng với giai đoạn động vật có xương
sống ở nước - cá) giai đoạn thai nhi có mầm đuôi lông phủ đầy thân (tương ứng
giai đoạn động vật có vú). Nguyên tắc diễn lặp lại là bằng chứng phôi thai học của
học thuyết tiến hóa của Đacuyn. Hình 1 cho ta thấy ở các giai đoạn phát triển sớm
phôi của cá lưỡng cư bò sát chim động vật có ú người khá giống nhau, càng ở

giai đoạn muộn hơn chúng c ng khác nhau.

1


Hình 1. So sánh phôi của cá (I), của lưỡng cư (II) của bò sát (III), của chim (IV),
của lợn (V), cừu (VI), của khỉ (VII) người (VIII) qua các giai đoạn phát triển (từ
trên xuống dưới).
2. Các giai đoạn chính của quá trình sinh trưởng và phát triển cá thể.
2.1. Chu kỳ sống (Life cycle).
Quá trình sinh trưởng và phát triển cá thể là một quá trình phức tạp diễn ra qua
nhiều giai đoạn liên tiếp nhau theo thời gian dài hay ngắn tùy lo i động vật nhưng
đều có những đặc điểm giống nhau:giai đoạn hình thành giao tử và hình thành hợp
tử giai đoạn phát triển phôi giai đoạn hậu phôi giai đoạn trưởng thành sinh dục,
giai đoạn già và chết. Cơ thể trưởng thành sinh dục có khả năng sinh sản ra thế hệ
mới nghĩa là có khả năng tạo ra giao tử để kết hợp tạo hợp tử tiếp tục cho ra cá thể
mới của thế hệ sau. Chu kỳ n y được gọi là chu kỳ sống (còn được gọi l òng đời
hay chu kỳ sinh sản) đặc trưng cho tất cả cơ thể sinh sản hữu tính (hình 2.)
2


Hình 2. Chu kỳ sinh sản ở động vật sinh sản hữu tính.
(Có thể lấy ví dụ về sự phát triển của tằm dâu, của ếch, của g để minh họa cho các
chu kỳ sống khác nhau).
2.2. ác giai đoạn của quá trình sinh trưởng và phát triển cá thể.
2.2.1. Sự tạo giao tử ở động vật.
Tuyệt đại đa số động vật sinh sản bằng phương thức sinh sản hữu tính. Thông qua
quá trình phân bào giảm nhiễm của các tinh nguyên bào (tế bào sinh dục nguyên
thủy) trong tinh hoàn ở con đực sẽ sản sinh giao tử đực (tinh trùng) mang bộ nhiễm
sắc thể đơn bội (n) và ở con cái từ các noãn nguyên bào trong buồng trứng sản sinh

ra giao tử cái (trứng) mang bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n). Các tế bào sinh dục trong
cơ thể đa b o cũng có nguồn gốc từ các tế bào gốc của phôi được biệt hóa trong
giai đoạn nhất định n o đó của quá trình phát triển phôi. Đặc tính đặc trưng của
chúng là có khả năng phân b o giảm nhiễm để cho ra các giao tử n NST và có khả
năng thụ tinh để truyền thông tin di truyền cho thế hệ sau.
Hình 3 mô tả các giai đoạn và sự sai khác giữa sự tạo tinh trùng và tạo trứng.
Tinh trùng cũng như trứng chứa bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n) (ví dụ ở người là
n=23) khác với các tế bào xôma (cấu tạo nên các mô của các cơ quan sinh dưỡng
như gan thận...) có chứa bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội (2n) (ví dụ ở người là 2n=46).
Sự giảm số lượng nhiễm sắc thể từ 2n --> n l để bảo đảm cơ chế ổn định bộ nhiễm
sắc thể của loài qua các thế hệ. Khi thụ tinh (sự kết hợp tinh trùng với trứng) bộ
nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài lại được tái tạo ở hợp tử (ví dụ ở người tinh trùng
23 NST kết hợp với trứng 23 NST sẽ tái tạo lại bộ NST 2n=46 ở hợp tử tức ở thế
hệ tiếp theo.

3


Hình 3. Sơ đồ so sánh quá trình tạo tinh và tạo trứng.
Thông qua quá trình phân bào giảm mhiễm các yếu tố di truyền của bố và mẹ được
trao đổi cho nhau tạo nên biến dị tổ hợp trong các nhiễm sắc thể của giao tử (nhờ
sự tiếp hợp trao đổi chéo) đồng thời các giao tử được tạo th nh có độ đa dạng di
truyền trong genom của chúng (nhờ sự phân ly độc lập của các cặp gen – alen). Khi
thụ tinh tạo hợp tử thông qua sự tổ hợp tự do của các giao tử đực và cái sẽ tạo nên
đa dạng di truyền trong genom của hợp tử. Độ đa dạng của giao tử và hợp tử là tùy
thuộc vào bộ nhiễm sắc thể n của loài. Ví dụ đối với con người qua một thế hệ sinh
sản hữu tính sẽ tạo nên 2n (tức là 223 loại giao tử khác nhau) và 2n x 2n (tức là
223x223 loại hợp tử khác nhau). Đó chính l ý nghĩa sinh học quan trọng của phương
thức sinh sản hữu tính tiến hóa hơn phương thức sinh sản vô tính.
2.2.2. Sự thụ tinh và tạo hợp tử.

Bản chất của sự thụ tinh l để khôi phục lại bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội đặc trưng
cho lo i đồng thời tạo nên đa dạng di truyền ở thế hệ sau.
Tinh trùng đóng góp bộ NST n đực, trứng đóng góp bộ NST n cái để tạo nên bộ
NST 2n của hợp tử. Trong hợp tử cũng như trong các tế bào của cơ thể được phát
triển từ hợp tử đều chứa bộ NST 2n và h m lượng ADN như nhau ( í dụ ở người
46 NST chứa ADN với h m lượng 6x109 đôi nucleotit). Trong các tế bào 2n, NST
tồn tại thành cặp tương đồng (một từ bố một từ mẹ) và gen tồn tại thành cặp gen alen. Như ậy ở giao tử n NST cũng như ở cơ thể đơn bội n NST không có cặp
tương đồng và gen không có alen. Quá trình tiến hóa từ đơn bội đến lưỡng bội (từ
sinh sản ô tính đến hữu tính) đã tạo nên đa dạng di truyền trong kiểu gen
đa
dạng trong kiểu hình ở cơ thể đa b o. ở cơ thể đơn b o đơn bội n (vi khuẩn động
4


vật đơn b o tảo ...) bình thường chúng sinh sản vô tính (một cá thể n nguyên phân
cho ra 2 cá thể n giống hệt nhau về di truyền). Nhưng thỉnh thoảng chúng có thể
sinh sản bằng tiếp hợp trong đó 2 cá thể tiếp hợp với nhau
trao đổi vật chất di
truyền cho nhau như ậy sau khi tiếp hợp 2 cá thể đều có cơ cấu di truyền khác
nhau. Bằng cách tiếp hợp trao đổi gen đã tạo nên đa dạng di truyền trong quần
thể. Có thể xem hình thức tiếp hợp là hình thức sinh sản hữu tính sơ khai nhất. Các
cơ thể n (chỉ chứa 1 genome và gen không có alen) vẫn thể hiện đầy đủ các đặc tính
sống. Ví dụ tảo lục đa b o Ul a (thường được gọi là rau diếp biển ăn được) các cá
thể tồn tại ở 2 dạng: dạng n hoặc 2n, chúng có kiểu hình rất giống nhau sống riêng
biệt nhau nhưng có liên hệ với nhau trong một chu kỳ sống thống nhất. Như ậy
chu kỳ sống của Ulva gồm 2 giai đoạn (hay pha) : pha đơn bội
pha lưỡng bội.
Hai pha này ở hai dạng cá thể tồn tại riêng biệt nhau.
Hướng tiến hóa từ đơn bội đến lưỡng bội, từ đơn b o đến đa b o từ 2 pha đơn bội
lưỡng bội trong chu kỳ sống còn riêng biệt

d i như nhau (tảo lục đa b o
Ul a) sang các cơ thể đa b o lưỡng bội (được gọi là bào tử thể) là chủ yếu còn giai
đọan đơn bội (được gọi là giao tử thể) là phụ thuộc vào bào tử thể (tiến hóa từ Rêu,
Dương xỉ, Thực vật bậc có hạt đến Động vật). Ví dụ cơ thể động vật l pha lưỡng
bội (bào tử thể) chứa các tế b o xôma 2n NST nhưng đồng thời chứa các tế bào
sinh dục sẽ cho ra các giao tử n NST (giao tử thể). Các giao tử tồn tại phụ thuộc
o cơ thể và nếu không được thụ tinh chúng sẽ chết.
Hướng tiến hóa từ đơn bội th nh lưỡng bội nghĩa l gen có alen sẽ dẫn tới tạo đa
dạng di truyền trong kiểu gen (ví dụ 1gen A nếu có alen a sẽ tạo nên 3 kiểu gen
khác nhau: AA, aa và Aa, nếu có thêm alen a1 sẽ tạo nên 6 kiểu gen khác nhau: AA,
aa, Aa, Aa1, aa1, a1a1 trong quần thể. Đồng thời sinh sản hữu tính tức là có xen kẽ
thế hệ đơn bội-lưỡng bội sẽ tạo nên đa dạng di truyền trong genom của các thế hệ
tiếp theo nhờ sự phân ly độc lập của gen alen (khi tạo giao tử n) và tổ hợp tự do của
gen alen (khi tạo hợp tử 2n).
Trong cơ thể đa bội 2n, gen hoạt động tương tác ới alen của chúng để tạo nên các
tính trạng và di truyền theo qui luật Menđen. Đối với cơ thể đơn bội n gen không
có alen thì gen hoạt động vẫn tạo nên các tính trạng và di truyền không tuân theo
các định luật Menđen. Nguyên tắc di truyền này cho phép các nhà phôi thai học lý
giải được các trường hợp trinh sản tự nhiên cũng như nhân tạo (trứng n phát triển
th nh cơ thể không thụ tinh). Đối với nhiều loài côn trùng (ví dụ ong mật) con đực
5


được phát triển từ trứng n không thụ tinh nhưng cơ thể chúng có đầy đủ cấu tạo
hình thái đặc tính sống của loài ong mật. Điều đó chứng tỏ rằng trong genom n
của NST đã chứa đầy đủ thông tin di truyền mã hóa cho tất cả các tính trạng của cơ
thể và của loài. Nguyên tắc n y cũng l cơ sở khoa học để các nhà công nghệ phôi
nhân bản các cơ thể toàn vẹn từ giao tử n (ví dụ nhân bản cây ngô đơn bội từ hạt
phấn).
Sự thụ tinh tạo thành hợp tử có thể xẩy ra ngo i cơ thể mẹ (thụ tinh ngoài – ví dụ

cá) hoặc trong cơ thể mẹ (thụ tinh trong - ví dụ chim động vật có vú).
2.2.3. Sự phát triển phôi.
Hợp tử (trứng đã được thụ tinh) là một tế b o lưỡng bội nhưng chưa phải l cơ thể
ì chúng chưa có những đặc điểm về hình thái và hoạt động sống của cơ thể (dù là
cơ thể đơn b o hay đa b o). Đối với cơ thể đơn b o khi sinh sản hữu tính, hợp tử 2n
NST phải phát triển để hình th nh các cơ thể n NST (thông qua giảm phân), hình
thành các bào quan có cấu tạo điển hình có chức năng nhất định. Ví dụ Tảo đơn
bào Chlamydomonas là những cơ thể đơn bội, chúng sinh sản vô tính bằng nguyên
phân. Khi sinh sản hữu tính 2 cá thể đơn bội kết hợp thành hợp tử lưỡng bội. Hợp
tử mất roi có vỏ cứng có thể chống chịu điều kiện bất lợi. Khi có điều kiện thuận
lợi hợp tử phân bào giảm nhiễm cho ra 4 tế b o đơn bội. Mỗi tế b o đơn bội sẽ mọc
2 roi và phát triển thành cá thể Chlamydomonas đơn bội điển hình (xem hình 4).

Tiếp hợp

Hợp tử

Giảm nhiễm
6

Biệt hóa (hữu tính)


Hình 4. Sinh sản vô tính ở Chlamydomonas.

Đối với cơ thể đa b o hợp tử phải trải qua quá trình phát triển phôi để tạo ra con
non ở trong trứng. Quá trình phát triển bao gồm nhiều giai đoạn diễn ra liên tiếp
nhau : phân cắt trứng, phôi dâu, phôi nang, phôi vị, phôi thần kinh với mầm cơ
quan và con non. Trên hình 5 mô tả sơ đồ phát triển phôi của ếch.

Hình 5. Chu kì sống của ếch Rana sp.
Qua quá trình phát triển phôi, thông qua sự phân bào nguyên nhiễm từ hợp tử đã
hình thành phôi gồm nhiều tế b o lưỡng bội và thông qua sự biệt hóa tế bào các tế
b o phôi đã biệt hóa cho ra các tế bào của các mô cơ quan khác nhau tạo nên cơ
thể con non (các tế b o n y thường được gọi là tế b o xôma để phân biệt với các tế
bào sinh dục là những tế bào có khả năng giảm phân cho ra các giao tử). Sự phát
triển phôi xẩy ra trong môi trường ngoài (ví dụ cá, ếch nhái, bò sát, chim) hoặc
trong cơ thể mẹ (động vật có vú).
2.2.4. Sự phát triển hậu phôi.
Con non sau khi nở ra khỏi trứng sẽ tiếp tục giai đoạn phát triển hậu phôi để biến
thành cá thể trưởng th nh. Người ta thường phân biệt 2 dạng phát triển hậu phôi :
phát triển có biến thái và phát triển không có biến thái.
- Phát triển có biến thái đặc trưng ở chỗ con non nở ra khỏi trứng chưa giống cá thể
trưởng th nh được gọi là ấu trùng. ấu trùng khác cá thể trưởng thành ở nhiều đặc
điểm hình thái và sinh lý và chúng phải qua một quá trình biến đổi (biến thái) mới
trở thành cá thể trưởng thành (biến thái hoàn toàn). Ví dụ điển hình là ở tằm dâu và
7


ếch nhái m ta đã nghiên cứu trong SGK. Trường hợp con non tuy đã giống con
trưởng th nh nhưng phải qua nhiều lần lột xác mới biến đổi thành cấ thể trưởng
thành- được gọi là biến thái không hoàn toàn. Ví dụ: ve, chấu chấu.
Sự phát triển thông qua biến thái là một phương thức thích nghi của các gíai đoạn
phát triển với điều kiện môi trường sống. Giai đoạn sâu (ấu trùng của bọ cánh cứng,
của bướm..) có nhiều chi để bò, có bộ hàm khỏe l giai đoạn thích nghi với thức ăn
lá cây rất phong phú dễ tìm kiếm.
- Phát triển không có biến thái đặc trưng ở chỗ con non nở ra tuy kích thước bé
nhưng đã giống con trưởng thành và chúng chỉ cần lớn lên về kích thước là sẽ đạt
cá thể trưởng thành. Ví dụ g động vật có vú.
- Cá thể đạt tuổi trưởng thành sinh dục l cơ thể có khả năng tạo ra giao tử và có

khả năng sinh sản ra thế hệ mới. Thời gian đạt tuổi trưởng thành sinh dục và thời
gian kéo dài tuổi sinh sản là tùy thuộc o lo i động vật. Sau đó cá thể già và chết.
Tằm dâu sau khi biến thái th nh ng i đực ng i cái trưởng thành chúng giao cấu
để sinh sản và chỉ sống được khoảng 5 ngày rồi chết. Con người đạt tuổi trưởng
thành sinh dục ở tuổi 15-18 và thời gian sinh sản kéo dài vài chục năm. Đối với
động vật đơn b o sinh sản vô tính bằng cách phân đôi cho hai cá thể mới qua nhiều
thế hệ được xem l “bất tử”. Đối với động vật đa b o sinh sản bằng hữu tính (kể cả
đa b o đơn giản nhất như tập đo n Vol ox) thì sau tuổi sinh sản cơ thể sẽ đi o
tuổi già và chết. Sự già và chết ở cơ thể đa b o l khâu tất yếu của chu kì sống. Cá
thể có thể bị chết nhưng sự tồn tại của loài vẫn được tiếp tục thông qua sự sinh sản
ra các thế hệ nối tiếp nhau. Đúng ậy “cái chết đã sinh ra sự sống”.
Bà Hồ Xuân Hương nữ thi sĩ thơ nôm độc nhất vô nhị của Việt nam đã từng thốt
lên: “Nòng nọc đứt đuôi từ đấy nhé” để hình tượng sự phát triển biến thái của nòng
nọc sang ếch (với nghĩa chết để tái sinh sự sống). Còn các nhà phôi sinh học thì
khuyên bảo (nòng nọc): “Chớ có đứt đuôi khi chi chưa mọc” ới ý nghĩa l hãy
chết vì sự sống.
. ơ sở tế bào của sự sinh trưởng và phát triển cá thể.
Như chúng ta đã biết tế b o l đơn ị tổ chức cơ sở của mọi cơ thể sống không chỉ
về cấu trúc, chức năng m cả về sinh hóa và di truyền. Mọi hoạt động sống như
trao đổi chất sinh trưởng, sinh sản, cảm ứng.. và cả sự phát triển đều dựa trên hoạt

8


động sống của tế bào toàn vẹn m trước tiên thể hiện trong mối tương tác giữa nhân
và tế bào chất.
3.1. ương tác nhân- tế bào chất trong sự phát triển.
a. Vai trò của nhân.
 Em hãy cho biết: một con amip bị mất nhân (do vi phẫu)hoặc hỏng nhân (do
chiếu xạ) nó có sống và sinh sản được không? tại sao? Hồng cầu động vật có vú

mất nhân có sinh sản được không? tại sao?
- Nhân chứa NST và ADN- bộ máy tích thông tin di truyền của tế b o cơ thể ở
dạng mã di truyền- bản thiết kế qui định tính đặc thù của cơ thể. Thông tin di truyền
được tái bản (ADN ---> ADN) trong giai đoạn S của chu kì tế bào và thông qua
phân bào sẽ được truyền cho các thế hệ tế b o con cháu (xem sơ đồ sau đây).

ADN

ADN(con)

Tế bào con

ADN
ADN
Tế bào mẹ (Tái bản)

ADN(con)

Tế bào con

Phân bào

Các gen trong ADN sẽ phiên mã tạo mARN và mARN sẽ được dùng làm khuôn
để dịch mã tạo nên các prôtêin qui định nên tính đặc thù và mọi hoạt động sống của
tế b o cơ thể (tức là sự hình thành kiểu hình từ kiểu gen). Sự tái bản mã và phiên
mã xẩy ra trong nhân, còn sự dịch mã tuy xẩy ra trong tế bào chất trên các ribôxôm
nhưng ribôxôm được tạo thành trong các nhân con của nhân. Như ậy nếu không
có nhân sẽ không có ADN và sẽ không có prôtêin như ậy sẽ không có sự sống.
Như F. Ănghen đã từng phát biểu: Sống l phương thức tồn tại của các thể prôtêin.
Nhân là cấu thành bắt buộc của tế bào. Những tế bào mất nhân ví dụ hồng cầu động

vật có vú, chỉ tồn tại được khoảng 120 ngày rồi chết. Nhiều thí nghiệm loại bỏ
nhân, cấy nhân cũng đã chứng minh nhân có vai trò quyết định tính di truyền cũng
như sinh sản của tế b o cơ thể. Còn tế bào chất thì sao?
- Vai trò của tế bào chất.

9


 Em hãy cho biết: Tinh trùng người có tế bào chất không? Vì sao tinh trùng có
nhân lại không sống được lâu?
Tế bào chất l nơi chứa các bào quan thực hiện tất cả các hoạt động sống cơ bản
như trao đổi chất, chuyển hóa năng lượng sinh trưởng, cảm ứng . .. Prôtêin được
tổng hợp trên ribôxôm trong tế bào chất, chuyển hóa năng lượng tạo ra ATP cần
thiết cho mọi hoạt động sống xẩy ra trong tế bào chất, trong ty thể hoặc trong lục
lạp v.v...
Trứng đã thụ tinh (hợp tử) có khối tế bào chất rất lớn và chứa nhiều nhân tố cần
thiết và quyết định cho sự phân cắt của hợp tử thành phôi nang.
Tại sao hồng cầu người khi mới mất nhân vẫn tổng hợp được hemoglobin?
Cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX một cuộc tranh luận đã nổ ra giữa nhà di truyền
học T. Mocgan (T. Morgan) với nhà tế bào học E. Uynxơn (E. Wilson) ề vai trò
của tế bào chất hay của nhân quyết định tính di truyền? T. Mocgan cho rằng đó l
tế bào chất còn E.Uynxơn thì cho đó l nhân. Cuộc tranh cãi còn kéo dài cho tới khi
mà Sinh học phân tử làm sáng tỏ được bản chất cơ chế phân tử của hiện tượng di
truyền và biến dị. Nhân chứa ADN- bản mật mã thông tin di truyền của cơ thể,
nhưng thông tin di truyền được truyền qua thế hệ và biểu hiện ra tính trạng thông
qua sự tổng hợp prôtêin đều được thực hiện trong tế bào chất. Như ậy rõ ràng là
đặc tính di truyền cũng như mọi hoạt động sống của cơ thể cũng như sự phát triển
được qui định bởi mối tương tác giữa nhân và tế bào chất của tế bào toàn vẹn.
Hồng cầu mất nhân vẫn còn tổng hợp được prôtêin vì trong chúng còn dự trử các
mARN được phiên mã từ các gen khi hồng cầu còn nhân. Tảo Acetabularia mất

nhân có thể tái sinh ra mũ hoặc sống trong một thời gian vì chúng còn chứa nhiều
mARN dự trử đủ để tổng hợp các prôtêin cần thiết cho sự sống và tái sinh.
Hơn nữa trong tế bào chất cũng chứa ADN (trong ty thể và lục lạp) chứa các gen
qui định nên đặc tính di truyền tế bào chất.
 Em thử lí giải xem tại sao trong công nghệ cấy nhân lại phải cấy nhân của các tế
bào xôma vào trong trứng đã mất nhân nghĩa l phải thay đổi tế bào chất của bản
thân tế b o xôma đó bằng tế bào chất của trứng? (xem hình 7).

10


Hình 7. Sơ đồ nhân bản vô tính bằng cấy nhân.
Các nhân tố điều chỉnh sự hoạt hóa của gen đến từ tế bào chất hoặc từ môi trường
thông qua tế bào chất. Trong tế bào chất của các tế bào xôma khác nhau chứa các
nhân tố hoạt hóa gen khác nhau qui định nên hệ prôtêin đặc trưng cho loại tế bào
xôma đó. Ví dụ trong tế bào tuyến ú dưới tác động của các nhân tố tế bào chất của
bản thân tế bào tuyến vú các gen mã hóa cho các prôtêin của sữa hoạt động và sẽ
sản sinh ra các prôtêin này (ví dụ cazêin, lactôferin...). Còn khi nhân của chúng
được cấy chuyển vào tế bào trứng (đã mất nhân ) dưới tác tác động của các nhân tố
có trong tế bào chất của trứng nhân tế bào tuyến vú hoạt động như nhân của hợp tử
nghĩa l các gen mã hóa cho prôtêin sữa bị ức chế không biểu hiện và các gen trong
hệ gen trước đây bị ức chế nay hoạt động như hệ gen của hợp tử để điều khiển sự
phát triển cho ra cơ thể mới.
3.2. ương tác tế bào- tế bào trong quá trình phát triển.
a. Sự hình th nh các mô cơ thể đa b o. Mô l tập nhiều tế bào và các sản phẩm
của tế bào thực hiện một chức năng nhất định n o đó của cơ thể. Ví dụ mô cơ l tập
hợp nhiều tế b o cơ thực hiện chức năng co rút mô xương tập nhiều tế b o xương
11

phân bố trong chất xương cứng làm nhiệm vụ nâng đỡ bảo vệ...Các mô khác nhau
tập hợp th nh cơ quan hệ cơ quan cơ thể.
Cơ chế hình thành nên cơ thể đa b o gồm nhiều tế bào từ một tế bào (hợp tử) là
thông qua sự phân bào nguyên nhiễm nhưng ấn đề tại sao qua thời gian và không
gian phát triển các tế bào lại trở nên biệt hóa khác nhau và tập hợp theo từng mô
từng cơ quan khác nhau? Đó l ấn đề hoóc búa nhất mà các nhà sinh học phát
triển đã bước đầu làm sáng tỏ trong những thập kỉ gần đây.
Trước hết ta hãy tìm hiểu tại sao từ các tế bào giống nhau lại trở nên khác nhau
(được gọi là sự biệt hóa tế bào) khi tạo thành các mô khác nhau.
b. Sự biệt hóa tế bào .
Trong quá trình phân cắt hợp tử phân bào cho ra 2 rồi 4 rồi 8, 16, 32, 64...tạo nên
phôi nang, phôi vị, phôi thần kinh cơ thể đa b o như ậy hình thành mối tương
tác giữa các tế bào ở cạnh nhau cũng như giữa các tế bào ở xa nhau. Mối tương tác
này thể hiện trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua các nhân tố được gọi là các chất
cảm ứng (inducer) hay còn được gọi là nhân tố tạo hình (morphogen).
Phôi sinh học thực nghiệm đã đã l m sáng tỏ bản chất của các chất cảm ứng cơ
chế tác động của chúng. Các chất cảm ứng ở dạng các tín hiệu đến từ môi trường
(môi trường ngo i môi trường dịch mô bao quanh tế bào, từ tế bào bên cạnh hoặc
ở xa ...) tác động lên màng sinh chất được thu nhận bởi các thụ quan đặc trưng
khu trú trong màng hoặc trong tế bào chất và sẽ gây nên phản ứng dây chuyền
trong tế bào và kết quả là gây nên sự họat hóa các gen trong hệ gen. Con đường từ
chất cảm ứng (tín hiệu chứa thông tin) thông qua thụ quan màng và thông qua dây
chuyền phản ứng đến nhân để hoạt hóa gen được gọi là con đường truyền tải tín
hiệu. Như ậy tác động của chất cảm ứng (tín hiệu) đối với các loại tế bào là không
giống nhau và tùy thuộc vào thụ quan (receptor) đặc trưng của tế bào bị cảm ứng.
Tế bào bị cảm ứng được gọi là tế b o đích.
Ví dụ ở giai đoạn phôi vị khi bắt đầu hình thành mầm dây sống nằm sát ngay dưới
lớp ngoại bì thì các tế bào dây sống (trung bì) là tác nhân cảm ứng kích thích các tế
bào ngọai bì biệt hóa thành tấm thần kinh rồi ống thần kinh. Dây sống không có tác
dụng đối với tế bào nội bì hoặc trung bì để tạo thần kinh. Đến lượt mình một phần

trong tấm thần kinh cũng được trung bì cảm ứng hình thành bọng mắt đến lượt
mình bọng mắt sẽ là tác nhân cảm ứng đối với phần ngoại bì ở cạnh nó và phần
12


ngoại bì này sẽ biệt hóa thành thủy tinh thể của mắt. Như ậy qua quá trình phát
triển đã tạo nên mối tương tác cảm ứng qua nhiều cấp bậc lệ thuộc nhau rất phức
tạp để lần lựơt tạo th nh các mô cơ quan đúng thời gian đúng ị trí của mô đó
cơ quan đó trong cơ thể. Như ậy để hiểu rõ cơ chế của sự biệt hóa tế bào cần làm
sáng tỏ bản chất cơ chế tác động của các chất cảm ứng.
Như ta đã xem xét trong SGK lớp 11 thì hoocmôn đóng ai trò rất quan trọng trong
sự sinh trưởng và phát triển của động vật đặc biệt là trong quá trình biến thái và
hình thành các tính trạng sinh dục thứ sinh cũng như các tập tính sinh dục ở con
đực và con cái.
Mối tương tác tế bào-tế bào trong quá trình phát triển không chỉ thể hiện thông qua
các tác nhân cảm ứng mà còn thông qua nhiều cơ chế khác như: mối tương tác gian
bào (juxtacrine interaction), sự di chuyển tế bào và sự tự chết của tế bào theo
chương trình (apoptosis).
c. Mối tương tác gian b o.
Trong quá trình tăng sinh tế bào và biệt hóa tế bào thì các tế bào biệt hóa cùng loại
phải nhận biết nhau và tập hợp lại cùng nhau ở vị trí nhất định để tạo thành mô và
cơ quan. Trong cơ thể đa b o các mô cơ quan có ị trí nhất định
độ lớn nhất
định. Các nhà phôi sinh học thực nghiệm đã bước đầu làm sáng tỏ vấn đề này.
Sự tạo th nh các mô các cơ quan trong quá trình phát triển có cấu tạo nhất định, có
khối lượng nhất định và ở vị trị nhất định được gọi là sự phát sinh hình thái
(morphogenesis). Quá trình phát sinh hình thái có cơ sở ở sự tăng sinh tế bào và
biệt hóa tế b o nhưng chủ yếu l được qui định bởi mối tương tác gian b o giữa
các tế bào trong cùng loại mô: các tế bào phải nhận biết nhau, liên kết với nhau
theo vị trí không gian để tạo nên hình dạng nhất định. Ví dụ ở phôi nang lớp ngọai

bì ở phía ngoài còn lớp nội bì ở phía trong, còn ở phôi vị thì lớp trung bì phải ở
giữa 2 lớp. Các tế bào gan tập hợp cùng nhau thành hình khối ở phần bụng phía
trước, còn các tế bào thận tập hợp với nhau tạo thành hình ống khu trú ở vùng bụng
phía lưng. Ở đây ta thấy có vai trò quan trọng của màng sinh chất. Các tế bào nhận
biết nhau thông qua các thụ quan m ng đóng ai trò như chất đánh dấu (maker) và
liên kết với nhau nhờ các liên kết gian màng theo nhiều kiểu như: liên kết dây
chằng (desmosome) là liên kết vững chắc (do màng dày lên và các vi sợi tham gia)
có giữa các tế bào biểu bì; liên kết thông thương (gap jonction) tạo nên các khe
thông thương giữa các tế bào do prôtêin connexin có tác dụng vừa giữ chặt các tế
13


bào với nhau vừa tạo khe thông thương í dụ giữa các tế bào phôi nang. Mối tương
tác gian b o có được không chỉ l do đặc tính của các thụ quan màng của các tế bào
tham gia liên kết mà còn có vai trò của các prôtêin liên kết được gọi chung là
cadherin khu trú trong màng hoặc khe gian bào. Chúng không chỉ đóng ai trò liên
kết mà còn có thể đóng ai trò chất cảm ứng để hoạt hóa các gen của các tế bào ở
cạnh nhau thường được gọi l tương tác gian b o (juxtacrine interaction).
d. Sự di chuyển tế bào.
Tham gia vào sự tạo nên các mô các cơ quan còn có sự di chuyển của tế bào qua
quá trình phát triển. Ta hãy lấy 3 hiện tượng sau đây để thấy rõ điều đó:
- Giai đoạn tạo thành phôi vị l giai đoạn bắt buộc của quá trình phát triển của đa số
động vật có xương sống. Tạo phôi vị là quá trình tạo nên và sắp xếp của phôi có ba
lá phôi: ngọai bì ở phía ngoài, nội bì ở phía trong và trung bì ở giữa. Từ ba lá phôi
với kiểu sắp xếp trật tự như ậy mới phân hóa thành các mầm cơ quan của phôi.
Trong sự tạo phôi vị các tế bào ngoại bì của phôi nang bằng nhiều cách đã tích cực
di chuyển o trong xoang phôi nang để tạo nên phôi vị có ba lá phôi với xoang
phôi vị.
- Các tế bào sắc tố có ở biểu bì da, có ở võng mạc đều xuất xứ từ mào thần kinh di
cư đến.

- Các tế bào sinh dục mầm được hình thành ở một nơi khác của phôi sau đó di cư
đến mầm tuyến sinh dục mới trở thành các tế bào sinh dục nguyên thủy trong tinh
hoàn và buồng trứng.
e. Sự tự chết của tế b o theo chương trình (apoptosis).
Trong cơ thể trưởng thành nhiều tế b o đã chết đi trong quá trình hoạt động đã
được thay thế bởi các tế bào mới. Trong mỗi một chúng ta h ng ng y có đến 1011 tế
bào tự chết được thay thế. Đó l quá trình tự chết của tế b o theo chương trình
để phân biệt với sự hoại tử tế bào (necrosis) là chết của tế bào do tác hại n o đó gây
nên bất ngờ. Sự tự chết theo chương trình đóng ai trò quan trọng trong quá trình
phát triển để tạo thành các xoang, khe giữa các mô các cơ quan í dụ tạo các xoang
khe trong mô xương mô sụn; tạo khoảng cách giữa các bộ phận cơ quan í dụ tạo
khoảng cách giữa các ngón tay ngón chân. Người ta đã tính được số tế bào tự chết
qua quá trình phát triển ở tuyến trùng C. elegans l 131 (cơ thể tuyến trùng chỉ có
939 tế bào xôma).
14


 Các em hãy quan sát chân gà và chân vịt có gì khác nhau? Sự khác nhau đó
mang tính thích nghi với chức năng như thế nào? Trong quá trình phát triển phôi có
giai đoạn chân g cũng có m ng nối giữa các ngón về sau mới tiêu biến đi các
ngón được phân tách khỏi nhau. Em cho biết l do đâu?
Sự tự chết có vai trò trong sự biến thái của phát triển hậu phôi. Ví dụ nòng nọc có
đuôi đến kì biến thái đuôi bị tiêu biến là do sự tự chết của tế b o đuôi.
Sự tự chết của tế bào trong quá trình phát triển đã được lập trình trong hệ gen.
Người ta đã phát hiện được các gen gây chết ced (cell dead genes) mã hóa cho các
prôtêin gây chết CED (cell dead protein). Các prôtêin CED có vai trò trong sự tự
chết của tế bào. Sự tự chết còn có liên quan đến các lizôxôm của tế bào.

4. ông nghệ sinh học động vật
Sự hiểu biết về cơ chế phân tử, tế bào và di truyền của sự phát triển động vật cũng

như tác động của các hôcmôn, các yếu tố môi trường lên sự phát triển cho phép các
nh chăn nuôi đề ra nhiều biện pháp kĩ thuật để tăng năng suất vật nuôi như điều
khiển giới tính kĩ thuật thụ tinh nhân tạo, cấy chuyền phôi tăng trọng nhanh tăng
lứa đẻ...; các nhà y học sử dụng các liệu pháp phòng chống ung thư quái thai sinh
đẻ có kế hoạch, bảo vệ sức khỏe bà mẹ trẻ sơ sinh....Những năm gần đây ứng dụng
các hiểu biết hiện đại về sinh học phát triển vào thực tiễn chăn nuôi cũng như y học
đã cho ra đời các công nghệ sinh sản như : công nghệ thụ tinh trong ống nghiệm,
công nghệ chuyển nhân, chuyển gen, công nghệ phôi, công nghệ nhân bản vô tính
cũng như công nghệ tế bào gốc. Ta hãy xem xét một số công nghệ đó.
4.1. Công nghệ nhân bản vô tính động vật.
Bản chất của công nghệ nhân bản ô tính động vật:
Là sử dụng phương thức sinh sản ô tính để tạo ra các cơ thể. Bình thường các cơ
thể được hình thành bằng con đường sinh sản hữu tính nghĩa l phải có sự kết hợp
của tinh trùng (có n NST) với trứng (có n NST) để tạo ra hợp tử 2n NST. Hợp tử
phát triển th nh cơ thể gồm nhiều tế bào 2n NST. Cá thể con về di truyền là khác
với bố mẹ. Trong nhân bản vô tính người ta sử dụng các tế bào xôma với 2n NST
tạo điều kiện cho chúng phát triển th nh cơ thể bằng con đường phân bào nguyên
nhiễm (tức là sinh sản ô tính). Như ậy trong cá thể con được hình thành do nhân
bản vô tính về di truyền hoàn toàn giống cá thể mẹ (cá thể cho tế bào xôma).
15


Đối với thực vật thì phương thức sinh sản vô tính là rất phổ biến (từ các phần thân
rễ, lá chứa các tế bào xôma 2n NST dễ dàng tái sinh thành cây toàn vẹn). Công
nghệ nhân bản vô tính thực vật dễ dàng nhân bản vô tính cây từ bất kì tế bào xôma
n o đó của cây mẹ. Đối với động vật hiện tượng sinh sản vô tính chỉ quan sát thấy
ở động vật bậc thấp như ở thủy tức, giun dẹp. Đối với động vật bậc cao chỉ quan sát
thấy hiện tượng tái sinh ở mức độ mô hoặc cơ quan ( í dụ tái sinh mô sẹo, tái sinh
đuôi...).
Sự nhân bản ô tính động vật (cũng như ở thực vật ) đều dựa trên nguyên tắc là

trong tất cả tế bào xôma của cơ thể các gen không hề mất đi không bị đột biến và
chúng vẫn bảo tồn được tính to n năng di truyền, nếu ta tạo được điều kiện để hệ
gen của chúng giải biệt hóa và trở lại hoạt động như hệ gen của hợp tử chúng sẽ
phát triển th nh cơ thể toàn vẹn. Điều kiện để chúng giải biệt hóa đó chính l tế bào
chất của trứng. Đây chính l cơ sở tế bào của sự biểu hiện phân hóa của gen: mối
tương tác giữa nhân và tế bào chất m ta đã xét kĩ ở phần trên. Trong tế bào xôma
dưới tác động của tế bào chất một số gen được biểu hiện các gen khác bị đóng.
Trong trứng có đủ các nhân tố tạo điều kiện cho nhân của tế bào xôma hoạt động
như hợp tử.
Nhân bản vô tính có mục đích gì?
- Kể từ năm 1996 khi con cừu Dolly ra đời (được công bố năm 1997) sinh con
như những cừu cái bình thường (hình 10.A) thì công nghệ nhân bản ô tính động
vật có vú trở thành công nghệ mũi nhọn và gây nhiều tranh cãi. Đối với các nhà
sinh học phát triển thì nhân bản ô tính l phương pháp để làm sáng tỏ nhiều vấn đề
lí thuyết như : Có sự tương đồng trong hệ gen của hợp tử với hệ gen của các tế bào
xôma hay không? Qua quá trình phát triển tính to n năng di truyền không mất đi tại
sao chúng lại giảm dần từ to n năng đến đa năng đến ít năng rồi đơn năng
có
thể là mất hoàn toàn? Qua quá trình phát triển các gen được biểu hiện ra sao? và
các tác nhân n o đã điều chỉnh sự biểu hiện phân hóa của gen? Bản chất cơ chế
của mối tương tác nhân- tế bào chất, mối tương tác gian b o l gì?
- Đối với thực tiễn chăn nuôi

y học nhân bản ô tính có ý nghĩa to lớn.

Đối với chăn nuôi nhân bản cho phép tạo nên đ n ật nuôi có năng suất cao sản
phẩm tốt đồng đều thuận lợi cho việc chăm sóc thu hoạch.

16

Đối với việc bảo tồn phổ biến nguồn gen của động vật quí hiếm khi chỉ còn một cá
thể hoặc đối với loài khó sinh sản hữu tính như gấu trúc thì nhân bản vô tính cho
phép tạo nên nhiều cá thể làm giống.
Phối hợp với kĩ thuật chuyển gen để tạo các vật nuôi cho năng suất cao, chống chịu
bệnh tật, tạo nhanh chóng các cá cảnh, chim cảnh v.v...
Đối với dược học nhân bản vô tính có mục đích sản xuất các chất dược phẩm quí :
các prôtêin, các vacxin, các hoocmôn, các kháng thể, các chất sinh trưởng, chất
chống chảy máu v.v..ở dạng sản phẩm tinh hoặc có trong sữa, thịt, trứng...
Đối với trị liệu cấy ghép mô cơ quan nhân bản vô tính nhằm cung cấp nguồn mô,
cơ quan mang tính đồng ghép.
Tuy nhiên cho đến hiện nay người ta đã th nh công nhân bản ô tính được nhiều
lo i động vật có ú như cừu, dê, chuột, mèo, bò, gấu trúc...nhưng ới tỷ lệ thành
công chưa cao đó l do ấn đề kĩ thuật. Chắc chắn rằng với sự tiến bộ của kĩ thuật
thì công nghệ nhân bản vô tính sẽ đạt nhiều thành công và mở ra nhiều triển vọng
to lớn.
4.2. Công nghệ tế bào gốc.
Thế nào là tế bào gốc. Tế bào gốc (stem cells) là những tế bào có ở phôi hoặc cơ
thể trưởng thành có khả năng sinh sản tự đổi mới và biệt hóa cho ra các tế bào biệt
hóa (xem hình 8).

17


Hình 8. Sơ đồ biệt hóa của tế bào gốc

Hợp tử có khả năng phân b o biệt hóa cho ra tất cả các loại tế bào của cơ thể.
Người ta nói hợp tử có tính toàn năng (totipotent). Qua quá trình phát triển vì nhiều
lí do tính to n năng của tế b o thay đổi dần. Ở giai đoạn phôi nang sớm (giai đoạn
khoảng 8-16 tế bào) các tế bào còn giữ được tính to n năng bởi vì nếu ta tách riêng

chúng thì mỗi một tế bào phôi nang vẫn còn khả năng phân b o biệt hóa cho ra
cơ thể toàn vẹn. Đến giai đoạn phôi vị tế bào phôi mất dần tính to n năng
trở
thành đa tiềm năng (pluripotent) bởi vì các tế bào ở giai đoạn này khi bị tách rời
tuy có khả năng phân b o biệt hóa cho ra các mô khác nhau nhưng không th nh
cơ thể toàn vẹn được. Đến giai đoạn thai nhi cơ thể trưởng thành thì các tế bào
gốc trở nên vài tiềm năng (multipotent) nghĩa l có khả năng sinh sản và biệt hóa
cho ra vài loại tế bào (ví dụ tế bào gốc máu trong tủy xương có thể biệt hóa ra hồng
cầu, bạch cầu có hạt, tế bào limphô, tiểu cầu..), hoặc chỉ còn đơn tiềm năng
(monopotent) nghĩa l chỉ có khả năng biệt hóa cho ra một loại tế bào mà thôi (ví
dụ tế bào gốc ruột hoặc tế bào gốc lớp nền biểu bì da chỉ cho ra tế bào ruột hoặc tế
bào da mà thôi. Nhiều loại tế b o khác như nơron chẳng hạn đã mất hẳn tính sinh
sản và biệt hóa trở thành vô tiềm năng (nulpotent).
18


Như ở phần trên ta đã biết các tế bào 2n NST của cơ thể trưởng thành dù là tế bào
gốc hay tế bào dã biệt hóa đều tương đồng về hệ gen nghĩa l có đủ tất cả gen như
ở hợp tử. Ở các loại tế bào khác nhau mức độ biểu hiện của hệ gen là không giống
nhau và tùy thuộc vào nhiều nhân tố như ta đã xem xét ở phần trên.
Các nhân tố đóng mở gen trong các tế bào qua thời gian và không gian của quá
trình phát triển qui định nên tính tiềm năng di truyền của tế bào gốc hoặc tế b o đã
biệt hóa.
Người ta thường phân biệt các tế bào gốc dòng xôma (somatic stem cells) là các tế
bào gốc sẽ biệt hóa cho ra các loại tế bào xôma của cơ thể (tế bào 2n NST tạo nên
các mô cơ quan sinh dưỡng), và loại tế bào gốc dòng sinh dục (germ stem cells) là
những tế bào gốc có 2n NST nhưng có khả năng biệt hóa thành các giao tử (đực
hoặc cái) có n NST.
Các hiện tượng sinh sản vô tính ở các động vật bậc thấp (thủy tức, giun dẹp...) hoặc
tái sinh mô

cơ quan cũng như hiện tượng thay thế tế bào chết (thay thế tế bào
máu, ruột da...) đều có vai trò của các loại tế bào gốc.
Công nghệ tế bào gốc và lợi ích.
Lợi dụng đặc tính của tế bào gốc là chúng dễ d ng được nuôi cấy invitro, sinh sản
cho ra dòng tế bào gốc đó có khả năng biệt hóa thành tế bào biệt hóa cũng như
đặc tính cấy chuyển tế bào gốc của cơ thể n y cho cơ thể khác cùng loài hoặc khác
loài mà chúng vẫn giữ được đặc tính sinh sản và biệt hóa trong cơ thể nhận các nhà
công nghệ tế b o đã kết hợp công nghệ chuyển gen, cấy nhân, nhân bản vô tính với
công nghệ tế bào gốc nhằm phụ vụ chăn nuôi cũng như y học.
- Tạo ra các dòng động vật khảm với nhiều mục đích khác nhau.
Động vật khảm (thể khảm-chimera) xuất xứ từ thần thoại Hy lạp là con quái vật có
cơ thể khảm: đuôi rắn mình dê đầu sư tử. Ngày nay phôi sinh học thực nghiệm với
công nghệ tế bào gốc ( cấy các tế bào gốc từ cơ thể cho o phôi cơ thể nhận) đã
tạo ra được các động vật có cấu tạo khảm với cơ thể gồm các mô hoặc cơ quan của
2 hoặc nhiều cơ thể khác nhau. Năm 1972 các nh phôi sinh học đã tạo được dòng
chuột khảm lông trắng với nhiều vằn đen bằng cách vi tiêm các tế bào gốc của
chuột đen o phôi của chuột trắng. Thể khảm được dùng như mô hình nghiên cứu
về biểu hiện của gen, về mối tương tác tế b o... Đối với vật nuôi phương pháp thể
khảm được áp dụng để tạo ra vật nuôi mang nhiều đặc điểm tổ hợp về năng suất,
19


chống bệnh.. Đối với động vật cảnh có thể tạo ra nhiều vật (cá, chim..) có nhiều
màu sắc sặc sỡ, lạ bằng phương pháp thể khảm. Hiện nay nhiều loại cá vàng khảm
đã có mặt trên thị trường.
Kết hợp kĩ thuật chuyển gen với kĩ thuật chuyển tế bào gốc người ta đã tạo ra hàng
loạt động vật chuyển gen (kể cả vật nuôi, vật cảnh) mang nhiều tính trạng có lợi mà
nh chăn nuôi mong muốn.
- Sử dụng tế bào gốc như l nguồn nguyên liệu khởi đầu cho sự biệt hóa ra các
dòng tế bào biệt hóa khác nhau nhằm tạo ra các mô cơ quan để thay thế mô cơ quan

bị hỏng, bị bệnh. Ví dụ thành tựu được xem là vang dội nhất là việc cất giữ nuôi
cấy các tế bào gốc tạo máu không chỉ để thay thế tủy xương cho các bệnh nhân hư
hỏng tủy xương ì sai lệch di truyền ì ung thư ì nhiễm virut, nhiễm khuẩn, bị
phóng xạ... mà còn có thể sử dụng tế bào gốc tủy xương để biệt hóa ra các loại mô
khác như thần kinh mô cơ mô gan...để thay thế cấy ghép khi các mô n y trong cơ
thể bị hư hỏng. Cùng với liệu pháp gen, liệu pháp tế bào gốc trong điều trị bệnh
đang mở ra nhiều hứa hẹn cho y học điều trị.
- Các nh dược học có thể sử dụng công nghệ tế bào gốc để thử nghiệm độc tính và
dược tính của các chất thuốc đối với hoạt động chức năng của các mô cơ quan cũng
như tác động gây đột biến gen gây quái thai gây ung thư. Đồng thời có thể sử
dụng công nghệ tế bào gốc với công nghệ chuyển gen để sản xuất và thử nghiệm
các chất thuốc mới.
. Ổ

Ứ DẠ

Ọ

1. Mục tiêu
1.1. Kiến thức
Trình b y được cơ chế phân tử, tế bào và di truyền của sinh trưởng và phát triển
động vật.
Giải thích được tác động của hoocmôn cũng như các yếu tố môi trường lên sinh
trưởng và phát triển động vật.
1.2. Kĩ năng
Trình b y được khoa học của các công nghệ điều khiển sinh trưởng và phát triển
động vật ứng dụng trong chăn nuôi y tế.
20

1.3. hái độ, hành vi
Xây dựng quan điểm khoa học biện chứng về quá trình phát triển của thế giới sống,
ý thức ứng dụng công nghệ vào sản xuất đời sống.
2. huẩn bị của

và

2.1. Chuẩn bị của GV
- Hình ảnh, Video, mẫu vật, tài liệu cập nhật thông tin về sing trưởng và phát triển
2.2. Chuẩn bị của HS
- Các nguồn thông tin từ các kênh thong tin khác nhua ngo i nh trường

Ị

ỚNG PHÁT TRI

Ă

LỰ

O

:

Các kĩ năng thành phần
STT Tên năng lực
Năng lực phát Các kĩ năng sinh học cơ bản:
1
hiện và giải
Năng lực vận dụng các kiến thức sinh trưởng và phát

quyết vấn đề
triển động vật nhằm cải tạo các giống vật nuôi.
2

Năng lực thu Các phương pháp thu nhận và xử lí thông tin:
nhận và xử lý
Các phương pháp sinh học: Phương pháp quan sát sự
thông tin
phát triển phôi động ật qua tiêu bản hay hình ảnh.
Đọc hiểu các sơ đồ phát triển
ật đại diện.

sinh trưởng các động

Các phương pháp khác: Vận dụng các kiến thức liên
môn
đa môn phân tích các cơ chế
hiện tương
trong sinh trưởng phát triển động ật
3

Năng lực nghiên Các kĩ năng khoa học:
cứu khoa học
Quan sát các đối tượng l cơ thể động vật; Phân tích
21


mối quan hệ giữa các kiến thức khoa học và sự vận
dụng trong thực tiễn nuôi cấy mô động vật; Xử lí và
trình bày các số liệu bao gồm vẽ đồ thị, lập các bảng

biểu, biểu đồ cột sơ đồ, ảnh chụp; Xây dựng các giả
thuyết khoa học
hình th nh các phương án biện
pháp chứng minh giả thuyết trong thực tiễn.
4

5

6

Năng lực tính Tính toán kích thước cơ thể động vật qua các giai
toán
đoạn sinh trưởng và phát triển của chúng.
Năng lực tư duy Phát triển tư duy phân tích so sánh thông qua iệc so
sánh sự phát triển của các động vật khác nhau qua các
òng đời của chúng.
Năng lực ngôn Phát triển ngôn ngữ nói và ngôn ngữ viết thông qua
ngữ
trình bày, tranh luận, thảo luận về òng đời của các
động vật khác nhau.

3. iến trình dạy học chuyên đề
Thời gian

Hoạt động

Tiết 1

Hoạt động 1: Giới thiệu, phân công nhiệm - Học sinh biết được
vụ

mục tiêu của chuyên đề
- Giáo viên chia lớp thành các nhóm, mỗi hướng tới.

Mục tiêu

nhóm 5-6hs

- Các nhóm phân công
- Giới thiệu về mục tiêu, nội dung chính của nhiệm vụ trong nhóm,
nghiên cứu tài liệu
chuyên đề cho cả lớp cùng biết
thống nhất nội dung,
hình thức trình bày.
- Phân công công việc cho các nhóm:
- Giao nhiệm vụ về nhà
+ Nhóm 1: tìm hiểu về khái niệm sinh
trưởng và phát triển động vật
+ Nhóm 2: tìm hiểu về quá trình phát triển
phôi động vật
22


+ Nhóm 3: tìm hiểu công nghệ tế b o động
vật
+ Nhóm 4: tìm hiểu về vai trò của công nghệ
phôi và công nghệ sinh sản
Tiết 2

Hoạt động 2: Trình bày nội dung tìm hiểu
- Các nhóm trình bày nội dung bài mà nhóm

mình phụ trách sao cho th nh iên n o cũng
được trình bày, thể hiện công sức của tất cả
các thành viên trong sản phẩm.

- Rèn luyện kỹ năng
thuyết trình, sử dụng
ngôn ngữ nói, kỹ năng
đánh giá.

- Sau mỗi phần trình b y các nhóm đặt câu
hỏi, thảo luận.
- Các nhóm đánh giá các b i trình b y.
Tiết 3

Hoạt động 3: Thực hành
HS quan sát hai thí nghiệm sau đây:
TN1: Đem nghiền nhỏ lớp ngọai bì (ở
ngoài) và nội bì (ở trong) của phôi nang ếch
thành tế bào riêng biệt rồi nuôi chúng trong
dung dịch sinh lý. Các tế bào cùng loại sẽ
tập hợp cùng nhau để tạo thành ngoại bì và
nội bì riêng biệt. Em thử đoán xem 2 lớp
ngoại bì và nội bì sẽ sắp xếp thế nào? Có
giống như ở phôi nang gốc không? Tại sao?
TN 2: Đem nghiền một mảnh gan (có dạng
hình khối) và một mảnh thận (có dạng ống)
thành các tế bào riêng biệt rồi nuôi chúng
trong dung dịch sinh lí. Các tế bào cùng loại
sẽ nhận biết nhau và sẽ tập hợp với nhau để
tái tạo lại gan và thận riêng biệt. Em hãy dự

đoán xem mhóm tế gan có hình gì, nhóm tế
bào thận có hình gì? Có giống cấu tạo của
23

- Rèn luyện kỹ năng
thực hành thí nghiệm
và quan sát, phân tích,
vẽ hình các giai đoạn
sinh trưởng và phát
triển động vật.


gan và của thận không? Tại sao?

.K

M

A

1. Bảng ma trận kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực
Nội dung

Nhận biết

Thông hiểu

1. Khái
niệm về
sinh

trưởng và
phát triển.

- Trình b y được
khái niệm về
sinh trưởng và
phát triển cá thể
động vật

- Phân tích
khái niệm
trưởng và
triển cá thể
vật

được
sinh
phát
động

- So sánh quá
trình
sinh
trưởng và phát
triển động vật

2.
Các
giai đoạn
chính của

quá trình
sinh
trưởng và
phát triển
cá thể.

- Mô tả được các
giai đoạn chính
của quá trình
sinh trưởng và
phát triển cá thể
động vật

- Giải thích sự
liên tiếp giữa các
giai đoạn sinh
trưởng và phát
triển cá thể động
vật.

- Phân tích
được mối quan
hệ giữa các
giai
đoạn
chính
trong
sinh trưởng và
phát triển cá
thể động vật

3. Cơ sở - Trình b y được Giải thích được
tế bào của cơ sở tế bào học cơ sở tế bào của
sự
sinh của sinh trưởng sự sinh trưởng và

- So sánh được
cơ sở tế bào
của sự sinh

24

Vận dụng thâp Vận dụng cao


trưởng và và phát
phát triển động vật
cá thể.
4. Công
nghệ sinh
học động
vật

trưởng và sự
phát triển cá
thể động vật.

triển phát triển cá thể
động vật.

- Mô tả khái - Giải thích được
quát được công sự cần thiết và
nghệ sinh học vai trò của công
động vật
nghệ sinh học
động vật.

- Ứng dụng
của công nghệ
sinh học động
vật trong chăn
nuôi động vật

- Giải thích được
qui trình nhân
bản cứu Dolly

- Phân tích
được những
ưu
nhước
điểm của nhân
bản vô tính
động vật

2. Kiểm tra đánh giá chuyên đề
Muỗi là một nhóm sinh vật thuộc lớp côn trùng hợp thành họ Culicidae, bộ Hai
cánh (Diptera).
Chúng có một đôi cánh vảy, một đôi cánh cứng, thân mỏng, các chân dài. Muỗi
đực hút nhựa cây và hoa quả để sống, muỗi cái hút thêm máu người

động vật.
Kích thước thay đổi theo lo i nhưng ít khi lớn hơn i mm. Đa số có trọng
lượng khoảng 2 đến 2,5 mg. Chúng có thể bay với tốc độ 1 5 đến 2,5 km/h.
Muỗi sinh trưởng chủ yếu trong các đầm lầy ao hồ hoặc các ũng nước đọng.
Chúng đẻ trứng xuống nước trứng nở th nh ấu trùng gọi l bọ gậy hay lăng
quăng. Bọ gậy sống trong nước một thời gian sau phát triển th nh nhộng rồi biến
thái th nh muỗi trưởng th nh bay lên khỏi mặt nước.
Nhiệt độ thích hợp cho muỗi sinh trưởng phát triển l khoảng 20 đến 25 độ C.
Vì ậy chúng xuất hiện ở các nước nhiệt đới trong đó có Việt Nam. Vòng
đời của muỗi phụ thuộc lo i
nhiệt độ thay đổi từ ingày đến khoảng
một tháng.
(Nguồn: />
25