Bài 20. Tạo giống nhờ công nghệ gen

BÀI 20
TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
Dê có lông cừu.
Chuột mang tai người.
Sinh vật mang gen phát sáng của sứa
Cà chua hương hoa hồng.
Bài 20. Tạo giống bằng công nghệ gen.
I. Công nghệ gen.
1.Khái niệm công nghệ gen
Công nghệ gen là gì
- Là quy trình tạo ra tế bào sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới.
- Kĩ thuật chuyển gen là kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác.
2. Các bưuớc cần tiến hành trong kĩ thuật cấy gen.

1. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen:


PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1: QUY TRÌNH THỰC HIỆN KT CHUYỂN GEN.
-Tách chiết thể truyền(A) và gen cần chuyển(B) ra khỏi tế bào ,
-Xử lý A và B bằng cùng 1 loại enzim giới hạn (enzim restrictaza), tạo “đầu dính”
-Dùng 1 loại “keo dính”(enzim ligaza) gắn các đầu dính của A & B tạo thành AND tái tổ hợp.

Dùng muối CaCl2 hoặc dùng xung điện làm dãn màng sinh chất của tế bào nhận,làm cho AND tái tổ hợp dễ dàng đi qua màng.
Nhờ các gen đánh dấu trên thể truyền, người ta có thể biết được các tế bào có AND tái tổ hợp, (sản phẩm của các gen đánh dấu có thể dễ dàng được nhận biết bằng các kỹ thuật nhất định) từ đó người ta có thể tách được dòng tế bào có AND tái tổ hợp
Thu được AND tái tổ hợp(gen cần chuyển gắn vào thể truyền)
Trong tế bào nhận, AND tth sẽ được nhân lên rất nhiều
Thu được dòng tế bào có AND tái tổ hợp,tổng hợp các sản của gen cần chuyển.
TẠO AND TTH
ĐƯA AND TTH VÀO TB NHẬN
PHÂN LẬP DÒNG TB CHỨA AND TTH
I. Công nghệ gen.
1.Khái niệm công nghệ gen
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật cấy gen.
Bài 20. Tạo giống bằng công nghệ gen.
a. Tạo ADN tái tổ hợp.
b. Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chưa ADN tái tổ hợp.
II. ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen.
2: CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM BIẾN ĐỔI HỆ GEN CỦA SINH VẬT:
PHIẾU HỌC TẬP 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM BIẾN ĐỔI HỆ GEN CỦA SINH VẬT:
PHƯƠNG PHÁP
CÁCH THỰC HIỆN
KẾT QUẢ
VÍ DỤ
Cấy gen
Làm biến đổi 1 gen đã có sẵn
Loại bỏ hoặc làm bất hoạt gen
Đưa thêm 1 gen lạ, khác loài vào hệ gen
Làm cho 1 gen nào đó sản xuất nhiều sản phẩm hơn hoặc làm cho gen biểu hiện 1 cách khác thường.
1 gen không mong muốn nào đó được loại bỏ hoặc làm bất hoạt
Tạo sinh vật mang gen khác loài
Tăng hoạt tính hoặc thay đổi cơ chế biểu hiện của gen
Loại bỏ gen xấu khỏi hệ gen
Cấy gen tổng hợp insulin của người vào vk E.coli
Làm biến đổi gen,tạo ra nhiều hoocmôn sinh trưởng hơn
Làm bất hoạt gen làm chín quả ở cà chua
I. Công nghệ gen.
1.Khái niệm công nghệ gen
2. Các bưuớc cần tiến hành trong kĩ thuật cấy gen.
Bài 20. Tạo giống bằng công nghệ gen.
a. Tạo ADN tái tổ hợp.
b. Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
c. Phân lập dòng tế bào chưa ADN tái tổ hợp.
II. ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen. 2. phuong phỏp t?o sinh v?t bi?n d?i gen
Tạo động vật chuyển gen.
Tạo giống cây trồng biến đổi gen
Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen
VSV mang gen sản xuất hoocmon chữa tiểu đường, bệnh lùn, Interlukin kích thích chống ung thư, snomax làm tuyết nhân tạo.
Động vật mang gen có năng suất cao, tăng trọng nhanh, nhiều thịt ít mỡ, tăng năng suất lông ở cừu, sản xuất protein trị liễu.
Cây trồng mang gen kháng sâu bệnh, mùi vị, màu sắc hấp dẫn, không bị dập nát khi vận chuyển, năng suất cao.
3 Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen.
. Ưu thế nổi bật của kỹ thuật chuyển gen so với phương pháp lai truyền thống là gì?

A. Dễ thực hiên,thao tác nhanh,ít tốn thời gian.
B. Tổng hợp được các phân tử AND lai giữa loài này và loài khác.
C. Sản xuất các sản phẩm sinh học trên quy mô công nghiệp.
D. Lai giữa các loài xa nhau trong hệ thống phân loại không giao phối được.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
B
3. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen
a. Tạo động vật chuyển gen
b. Tạo giống cây trồng biến đổi gen
c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen
Nhóm 1
Nhóm 2
Nhóm 3
Nhóm 1
Tạo động vật chuyển gen
-Th? tinh tr?ng trong ?ng nghi?m
- L?y tr?ng ra kh?i cừu cái
- Tiêm ADN tái tổ hợp vào hợp tử và cho hợp tử phát triển thành phôi
- Cấy phôi đã chuyển gen vào tử cung của cừu cái khác để mang thai và sinh đẻ bình thường
1. Phuong pha?p ta?o d?ng v?t bi?n d?i gen
- Thu nhận sữu từ cừu chuyển gen
- Thu nhận prôtêin
-Tạo ADN tái tổ hợp
Cừu mang gen prôtêin người
Dê chuyển gen cho sữa có prôtêin của tơ nhện
Tại sao chọn tuyến sữa???
-Tuyeán söõa laø moät heä thoáng sx khoång loà coù khaû naêng taïo ra töø 23g proteâin/kg cô theå (boø söõa) ñeán 205g (chuoät) proteâin/kg cô theå trong thôøi kyø tieát söõa toái ña.
-Noàng ñoä tb trong tuyeán söõa cuûa ñv coù vuù lôùn hôn trong nuoâi caáy tb thoâng thöôøng töø 100 ñeán 1000 laàn.
-Söõa laø dòch tieát cuûa cô theå coù theå ñöôïc thu nhaän moät caùch deã daøng nhaát, ñaëc bieät laø töø ñv nhai laïi.
-Söï bieåu hieän cuûa gen ôû tuyeán söõa cuûa ñv coù vuù laø chính xaùc veà thôøi gian.
-Saûn löôïng söõa tieát ra ôû ñv coù vuù khaù lôùn: ôû deâ leân ñeán 800 l/naêm,cöøu 400l/naêm, boø 8000 l/naêm, chuoät 1.5ml/laàn……
Ngoài tuyến sữa có thể chọn các cơ quan khác để nhận gen chuyển không?
- Ñoäng vaät chuyeån gen sx ra döôïc phaåm ôû trong baøng quang: Kerr (1998) đã nghiên cứu tạo ra chuột chuyển gen sản xuất hormone sinh trưởng người từ nước tiểu
-Maùu: hemoglobin người ñöôïc taïo ra töø lợn chuyển gen (Sharma, 1994).
Chuột nhắt có gen hoocmôn sinh trưởng của chuột cống
Bò đã được chuyển gen (GMO)
CÁ CHUYỂN GEN
Cá hồi chuyển gen
HEO CỪU
Dê mang gen người
LỢN CHUYỂN GEN CÓ MÀU XANH
Tằm chuyển gen
CHUỘT CHUYỂN GEN
NHÓM 2
Tạo giống cây trồng biến đổi gen
- B1: Tạo ADN tái tổ hợp
- B2: Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận (mô hoặc tế bào thực vật).
- B3: Phân lập tế bào nhận chứa ADN tái tổ hợp.
- B4: Tái sinh thành cây chuyển gen bằng phương pháp nuôi cấy mô.
2. Phöông phaùp taïo caây chuyeån gen
Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận (mô hoặc tế bào thực vật).
- Tạo ADN taùi tổ hợp
-Tái sinh thành cây chuyển gen bằng phương pháp nuôi cấy mô.
- Phaân laäp teá baøo nhaän chöùa ADN taùi toå hôïp
Moät soá loaïi caây troàng chuyeån gen quan troïng hieän nay:
1. Thành tựu đạt được trong công nghệ chuyển gen ở thực vật
Cà chua có gen kháng nấm
Cà chua chín chậm
Chuyeån gen Bt khaùng saâu beänh töø vi khuaån vaøo caây boâng
Biến nạp gen và ứng dụng trong chọn giống ở thực vật
Một số thành tựu biến nạp gen ở Thực vật
Cây đu đủ (Carica papaya L.) được chuyển gen kháng bệnh virút (trái) và cây đối chứng (phải)
Có khả năng khang virút CMV
Được đánh giá là góp phần vào việc phục hồi nền công nghiệp sản xuất đu đủ ở Hawaii.
Biến nạp gen và ứng dụng trong chọn giống ở thực vật
Một số thành tựu biến nạp gen ở Thực vật
Cây đậu tưuơng chuyển gen
Kháng sâu (Bt)
Kháng sâu bệnh (insect resistance)
Góp phần làm giảm lưuợng thuốc trừ sâu cần sử dụng (bảo vệ môi truường và giảm chi phí sản xuất)
Thay đổi thành phần axít béo
Làm thay đổi thành phần và giá trị dinh duưỡng
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
CÀ CHUA CHUYỂN GEN BẢO QUẢN
Cà chua Green Zebra Seedling
có hương vị ngọt như quả táo
Ngô chuyển gen kháng sâu hai
GIỐNG LÚA “GẠO VÀNG”
CÓ KHẢ NĂNG TỔNG HỢP BÊTA –CAROTEN ( tiền chất tạo ra vitamin A)TRONG HẠT
ĐU ĐỦ CHUYỂN GEN
HẠT CHUYỂN GEN
BẮP CHUYỂN GEN CÓ NHIỀU MÀU
THUỐC LÁ CHUYỂN GEN
TẠO DÒNG VI SINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN
-Chuyển gen mã hóa isulin/người-> VK E.coli
-Tạo chủng vi khuẩn biến đổi gen -> ăn dầu cặn trên biển, phân hủy chất thải...
VI KHUẨN SẢN XUẤT INSULIN
Tạo dòng vi khuẩn E.coli mang gen sản xuất hoocmôn insulin ngừơi
INSULLIN