Bài 20. Tạo giống nhờ công nghệ gen

Chào các em học sinh !
Câu hỏi kiểm tra bài cũ
Cho biết phương pháp tạo giống bằng đột biến được thực hiện theo những bước nào?
Đối với tế bào thực vật, người ta đã tạo giống bằng những công nghệ nào?
* Công nghệ gen là gì?
Các phương pháp tạo giống
Lai giống rồi chọn lọc giống tốt dựa vào nguồn biến dị tổ hợp (có ưu thế lai).
Gây đột biến.
Công nghệ tế bào:
+ Nuôi cấy mô.
+ Lai tế bào xôma, dung hợp tế bào trần.
+ Nuôi cấy hạt phấn, noãn rồi đa bội hóa.
+ Nhân bản vô tính.
+ Cấy truyền phôi.
Công nghệ gen: Kĩ thuật chuyển gen
BÀI 20
TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
BÀI 2O: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
CÔNG NGHỆ GEN:
Khái niệm công nghệ gen:
Công nghệ gen là qui trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới.

Trong công nghệ gen, kỹ thuật tạo AND tái tổ hợp (KT chuyển gen): dùng thể truyền chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác, đóng vai trò trung tâm.
Gen l� gỡ?
Cụng ngh? gen l� gỡ?
I. Công nghệ gen.
1.Khái niệm công nghệ gen
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật cấy gen.
Quan sát hình và cho biết: Trong kĩ thuật chuyển gen có mấy khâu chính.
BÀI 2O: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
K? THU?T C?Y GEN DU`NG PLASMIT LA`M TH�? TRUY�`N
ADN của tế
bào nhận
ADN Plasmit
tái tổ hợp
dạng vòng
ADN tái tổ hợp
A
B
C
Tạo ADN tái tổ hợp,
Đưa AND tái tổ hợp vào trong tế bào nhận,
Phân lập dòng tế bào chứa AND tái tổ hợp.
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
Th? truy?n l� gỡ? T?i sao mu?n chuy?n gen t? lo�i n�y sang lo�i khỏc c?n ph?i cú th? truy?n?
Th? truy?n c?n ph?i h?i d? nh?ng tiờu chu?n gỡ? Ngu?i ta thu?ng dựng nh?ng c?u trỳc gỡ l�m th? truy?n?
Thể truyền (vectơ chuyển gen) là 1 phân tử AND nhỏ có khả năng nhân đôi 1 cách độc lập với hệ gen của tế bào cũng như có thể gắn vào hệ gen của tế bào .

Một thể truyền cần phải hội đủ những yêu cầu sau:
+ Có khả năng nhân đôi 1 cách độc lập với hệ gen của tế bào.
+ Có khả năng tự gắn vào hệ gen của tế bào .
+ Có gen đánh dấu.

Người ta thường dùng plasmit trong TBC của nhiều loài vi khuẩn hoặc AND của virut đã được biến đổi làm thể truyền trong kỹ thuật chuyển gen.

KHÁI NIỆM THỂ TRUYỀN:
BÀI 2O: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
CÔNG NGHỆ GEN:
Khái niệm công nghệ gen:
Các bước cần tiến hành trong KT chuyển gen:
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GEN TRONG TẠO GIỐNG BIẾN ĐỔI GEN:
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen:

Sinh vật biến đổi gen là sinh vật mà hệ gen của nó đã được con người làm biến đổi cho phù hợp với lợi ích của mình.
Thế nào là sinh vật biến đổi gen?
có thể làm biến đổi hệ gen của 1 sinh vật bằng những cách nào?
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
BÀI 2O: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GEN TRONG TẠO GIỐNG BIẾN ĐỔI GEN:
Khái niệm sinh vật biến đổi gen:
Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen:
Tạo động vật chuyển gen:
- phương pháp:
+ lấy trứng của con vật, thụ tinh trong ống nghiệm,
+ tiêm gen cần chuyển vào hợp tử→phôi,
+ cấy phôi chuyển gen vào tử cung con vật khác,
+ sinh ra 1 con vật chuyển gen.
-Ví dụ:
+ Dê biến đổi gen,cho sữa chứa prôtêin tơ nhện
+ Cừu mang gen prôtêin người
+chuột bạch mang gen hoocmôn sinh trưởng của chuột cống
+ ...........



Quan sát sơ đồ sau và nêu các bước tạo động vật chuyển gen?
Cừu mang gen prôtêin người
Dê chuyển gen cho sữa có prôtêin của tơ nhện
Chuột nhắt có gen hoocmôn sinh trưởng của chuột cống
lúa gạo vàng
BÀI 2O: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GEN TRONG TẠO GIỐNG BIẾN ĐỔI GEN:
Khái niệm sinh vật biến đổi gen:
Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen:
Tạo động vật chuyển gen:
Tạo giống cây trồng biến đổi gen:
Chuyển gen trừ sâu từ vi khuẩn vào cây bông
Tạo giống lúa “gạo vàng” có thể tổng hợp bêta-carôten trong hạt


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 tương chuyển gen
Kháng sâu (Bt)
Kháng sâu bệnh (insect resistance)
Góp phần làm giảm lượng thuốc trừ sâu cần sử dụng (bảo vệ môi trường và giảm chi phí sản xuất)
Thay đổi thành phần axít béo
Làm thay đổi thành phần và giá trị dinh dưỡng
Biến nạp gen và ứng dụng trong chọn giống ở thực vật
Một số thành tựu biến nạp gen ở Thực vật
Giống lúa được chuyển gen tổng hợp ?-carotene (giống lúa vàng). Sau quá trình tiêu hoá, ?-carotene được chuyển hoá thành vitamin A.
Khoảng 120 triệu trẻ em trên thế giới bị các rối loạn do thiếu vitamin A. Giống lúa vàng mang lại niềm hy vọng trong việc bảo vệ khoảng 1 đến 2 triệu bệnh nhân bị các rối loạn do thiếu vitamin A.
Gạo bình thường
Gạo hạt vàng
Biến nạp gen và ứng dụng trong chọn giống ở thực vật
Một số thành tựu biến nạp gen ở Thực vật
Cây cà chua chuyển gen
Gen kéo dài thời gian chín
Làm chậm quá trình chín nhũn quả
Tăng cường chất lượng quả và kéo dài thời gian bảo quản sau thu hoạch
Gen kháng bệnh virút
Kháng với virút CMV
Góp phần giảm lượng thuốc trừ sâu sử dụng trong quá trình trồng trọt
Cà chua có gen kháng nấm
Cà chua chín chậm
BÀI 2O: TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GEN TRONG TẠO GIỐNG BIẾN ĐỔI GEN:
Khái niệm sinh vật biến đổi gen:
Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen:
Tạo động vật chuyển gen:
Tạo giống cây trồng biến đổi gen:
Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen:
Tạo dòng vi khuẩn mang gen sản xuất insulin người.
Tạo dòng vk tổng hợp từ 3 dòng khác nhau có thể phân hủy rác thải, dầu loang...


Tạo dòng vi khuẩn E.coli mang gen sản xuất hoocmôn insulin ngừơi
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1.Người ta phải dùng thể truyền để chuyển một gen từ tế bào này sang tế bào khác là vì:

A. nếu không có thể truyền thì gen cần chuyển sẽ không
chui vào được tế bào nhận.
B. nếu không có thể truyền thì gen có vào được tế bào nhân cũng không thể nhân lên và phân li đồng đều về các tế bào con khi tế bào con phân chia.
C. nếu không có thể truyền thì khó có thể thu đươc nhiều sản phẩm của gen trong tế bào nhận
D. nếu không có thể truyền thí gen không thể tạo ra sản phẩm trong tế bào nhận.
C
Để tạo ra các giống chủng vi khuẩn có khả năng sản xuất trên quy mô công nghiệp các chế phẩm sinh học như axit amin, vitamin, enzim, hoocmon., người ta sử dụng:
Đột biến nhân tạo
Các phương pháp lai
Chọn lọc cá thể
Kĩ thuật di truyền
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Người ta phải dùng thể truyền để chuyển một gen từ tế bào này sang tế bào khác là vì:
A. nếu không có thể truyền thì gen cần chuyển sẽ không chui vào được tế bào nhận.
B. nếu không có thể truyền thì gen có vào được tế bào nhận cũng không thể nhân lên và phân li đồng đều về các tế bào con khi tế bào phân chia.
C. nếu không có thể truyền thì khó có thể thu được nhiều sản phẩm của gen trong tế bào nhận.
D. nếu không có thể truyền thì gen sẽ không tạo ra sản phẩm trong tế bào nhận.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
ADN tái tổ hợp là:
A. ADN của thể truyền và gen cần chuyển
B. ADN của thể truyền và ADN của tế bào nhận
C. ADN của plasmid và gen cần chuyển
D. ADN của virut và gen cần chuyển
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
2. 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.Khi chuyển một gen tổng hợp protein của người vào vi khuẩn E.coli,các nhà khoa học đã làm được điều gì có lợi cho người?

A. Sản xuất insulin với giá thành hạ,dùng chữa bệnh tiểu đường cho người.
B. Protein hình thành sẽ làm giảm tác hại của vi khuẩn đối với người.
C. Lợi dụng khả năng sinh sản nhanh,trao đổi chất mạnh của vi khuẩn để tổng hợp một lượng lớn protein đáp ứng nhu cầu nhiều mặt của con người.
D. Thuần hóa một chủng E.coli để nuôi cấy vào hệ tiêu hóa của người.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
C
4.Làm thế nào để nhận biết việc chuyển phân tử AND tái tổ hợp vào tế bào thể nhận đã thành công.

A. Chọn thể truyền có các dấu chuẩn dễ nhận biết.

B. Dùng CaCl2 làm dãn màng tế bào hoặc xung điện.

C. Dùng xung điện làm thay đổi tính thấm của màng tế bào .

D. Dùng phương pháp đánh dấu bằng đồng vị phóng xạ.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
A