Bài 20. Tạo giống nhờ công nghệ gen

Cà chua có gen tổng hợp -carotene
Gạo bình thường
Gạo hạt vàng chứa gen tổng hợp -carotene
Tiết 23
TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
1. Khái niệm công nghệ gen
I. Công nghệ gen
- Công nghệ gen: quy trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới
- Kĩ thuật chuyển gen: Kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác
2. Các bước cần tiến hành trong kỹ thuật chuyển gen
I. Công nghệ gen
2. Các bước cần tiến hành trong kỹ thuật chuyển gen
a. Tạo AND tái tổ hợp
I. Công nghệ gen
ADN tái tổ hợp
Gen cần chuyển
Thể truyền (plasmit)
Công nghệ gen:
2. Các bước cần tiến hành trong kỹ thuật chuyển gen:
a. Tạo ADN tái tổ hợp:
* Thao tác tạo ADN tái tổ hợp:
- Tách thể truyền (plasmit, ADN virut, NST nhân tạo,…) và gen cần chuyển ra khỏi tế bào.
- Xử lý bằng cùng 1 loại enzim cắt giới hạn (Restrictaza) để tạo thành cùng 1 loại đầu dính.
- Gắn gen cần chuyển vào thể truyền nhờ enzim nối (Ligaza) => ADN tái tổ hợp.
Lưu ý: Không thể chuyển gen trực tiếp từ tế bào này sang tế bào khác vì mỗi loài có hệ gen khác nhau. Do đó, khi chuyển gen cần sử dụng thể truyền
Một số biện pháp đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận:
Vi tiêm
I. Công nghệ gen:
2. Các bước cần tiến hành trong kỹ thuật chuyển gen:
b. Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận:
Sử dụng dung dịch CaCl2, xung điện cao áp… để đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
Gen kháng thuốc diệt cỏ
Gen kháng kháng sinh
Gen phát sáng
Gen kháng mặn
Tỷ lệ tế bào nhận được ADN tái tổ hợp là rất thấp. Vậy làm thế nào để nhận biết được sớm tế bào nhận được ADN tái tổ hợp?
I. Công nghệ gen:
1. Khái niệm công nghệ gen:

2. Các bước cần tiến hành trong kỹ thuật chuyển gen:
c. Phân lập dòng tế bào mang ADN tái tổ hợp:

- Sử dụng thể truyền có gen đánh dấu như gen phát sáng,…
- Dùng các biện pháp đặc biệt để nhận biết tế bào nhận ADN tái tổ hợp.
Bước 1:
Bước 2:
Bước 3:
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen
- Sinh vật biến đổi gen: sinh vật mà hệ gen của nó đã được con người làm biến đổi cho phù hợp với lợi ích của mình
3 phương pháp làm biến đổi hệ gen của sinh vật:
(Ví dụ hệ gen ban đầu của loài là ABCDEFGH)
Đưa thêm gen lạ vào hệ gen Tạo sinh vật chuyển gen (Khi đó hệ gen của loài sẽ là ABCDEFGHK)
Biến đổi một gen có sẵn trong hệ gen ( Khi đó hệ gen của loài sẽ là ABCMEFGH)
Loại bỏ hoặc làm bất hoạt 1 gen nào đó trong hệ gen ( Khi đó hệ gen của loài sẽ là ABCDE GH)
2. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen
a. Tạo động vật chuyển gen
*)Phương pháp tạo động vật chuyển gen

*. Những thành tựu đạt được trong công nghệ chuyển gen ở động vật
-Tạo ra động vật chuyên sản xuất prôtêin quý dùng trong y dược
Cá hồi chuyển gen hormone sinh trưởng (phải) và cá hồi đối chứng (trái)
-Tạo ra những động vật có tốc độ lớn nhanh, hiệu quả sử dụng thức ăn cao
Vd: tạo giống lợn nhiều nạc, ít mỡ.
*. Những thành tựu đạt được trong công nghệ chuyển gen ở động vật
-Tạo ra động vật chuyển gen cung cấp nội quan cấy ghép cho người
-Tạo ra động vật chuyển gen làm mô hình nghiên cứu bệnh của người
*. Những thành tựu đạt được trong công nghệ chuyển gen ở động vật
- Tạo động vật chống chịu môi trường tốt
Vd: chuyển gen chống lạnh AFP (antifreeze protein) vào cá  tạo giống cá có khả năng sống vào mùa đông
- Nâng cao năng suất, chất lượng của động vật
Vd: Thay thế các gen protêin sữa bò bằng các gen protêin sữa người  tạo ra sữa bò giống như sữa người
Một số loại cây trồng chuyển gen quan trọng hiện nay:
b. Tạo giống cây trồng biến đổi gen.
Chuyển gen Bt kháng sâu bệnh từ vi khuẩn vào cây bông
Ðu đủ chuyển gen kháng virus (trên) và đu đủ đối chứng (dưới)
“Gạo vàng” có khả năng tổng hợp -carotene (tiền chất tạo vitamin A) trong hạt
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen

Tạo ra dòng vi khuẩn mang gen của loài khác như gen insulin của người. Những dòng vi khuẩn này có khả năng sinh sản nhanh nên có thể nhanh chóng sản sinh ra một lượng lớn insulin làm thuốc chữa bệnh tiểu đường…..
12D
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen

12D
Nếu ở trong TB người sau khoảng 24h TB phân chia 1 lần, 1TB 2TB( chứa 2 gen).
Nếu trong TB vi khuẩn E.coli thì cứ 20 phút TB phân chia 1 lần, vậy sau 24 h sẽ phân chia (?), đồng nghĩa với việc sẽ tạo thành (?) gen insulin.
Ecoli
Insulin
Diesel
….
Chuyển gen
12D
Ngoài ra, ta còn có thể dùng E.coli để sản xuất vitamin, protein, kháng sinh, axit amin với chi phí thấp nhưng mang lại hiệu quả cao.
12D
Câu 1: Trong kĩ thuật chuyển cấy gen, những đối tượng nào sau đây được dùng làm thể truyền:
A. Plasmit và vi khuẩn E. Coli

B. Plasmit và thể thực khuẩn

C. Vi khuẩn E. Coli và thể thực khuẩn

D. Plasmit, thể thực khuẩn và NST nhân tạo
CỦNG CỐ
Câu 2: Vai trò của plasmit trong kĩ thuật chuyển gen là:
A. Tế bào cho

B. Tế bào nhận

C. Thể truyền

D. Enzim cắt nối
CỦNG CỐ
Câu 3: Vai trò của enzim Rettictalà gì?
A. Tách gen cần chuyển ra khổi tế bào cho.

B. Tách gen cần chuyển ra khổi tế bào cho.

C. Cắt thể truyền và gen cần chuyển để tạo ra cùng một loại “đầu dính”.

D. Nối thể truyền với gen cần chuyển để tạo ra AND tái tổ hợp.
CỦNG CỐ
Câu 4: Công nghệ gen là:
A. quy trình tạo ra các sinh vật có gen bị biến đổi.
B.quy trình tạo ra các sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới.
C.kĩ thuật gắn gen cần chuyển vào thể truyền.
D.kĩ thuật đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận


CỦNG CỐ
Cung cấp nguồn lương thực
Tăng cường chất lượng thực phẩm: Vd lúa giàu carotenoid (tiền vitamin A)
Loại trừ thực phẩm có mang các chất độc hoặc các chất gây dị ứng
Sản xuất nhiều loại hóa chất ( dầu chiết từ hạt đậu nành, cải dầu…), sợi sinh học tổng hợp (chủ yếu bắt nguồn từ sợi gai dầu và sợi lanh); dược phẩm (sản xuất insulin dành cho những bệnh nhân tiểu đường)…
Cải thiện môi trường
Thông tin bổ sung: Lợi ích của thực phẩm biến đổi gen:
Tăng sản lượng
Giảm chi phí sản xuất
Thông tin bổ sung: Nguy cơ tiềm ẩn của cây chuyển gen:
Vô tình đưa những chất gây dị ứng hoặc làm giảm dinh dưỡng vào thực phẩm
Phát tán những gen biến nạp trong cây trồng sang họ hàng hoang dại
Sâu bệnh có nguy cơ tăng cường tính kháng với các chất độc tiết ra từ cây chuyển gen
Nguy cơ những chất độc này tác động tới sinh vật không phải sinh vật cần diệt.
CHÂN THÀNH CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ ĐÃ
ĐẾN DỰ GIỜ