Bài 20. Tạo giống nhờ công nghệ gen

TRƯỜNG THPT LONG TRƯỜNG
TẬP THỂ LỚP 12 A1
CÔ PHẠM NGUYỄN MỸ NHẬT
CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CÔ
ĐẾN DỰ GIỜ THĂM LỚP
Cà chua hương hoa hồng.
Bài 20
TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
1. Một số khái niệm
Công nghệ gen
Kĩ thuật chuyển gen
Thể truyền
I. Công nghệ gen
ADN tái tổ hợp
a. Công nghệ gen: quy trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới
b. Kĩ thuật chuyển gen: Kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác
c. ADN tái tổ hợp: phân tử ADN nhỏ được lắp ráp từ các đoạn ADN lấy từ các tế bào khác nhau (thể truyền, gen cần chuyển)
ADN tái tổ hợp
Gen cần chuyển
Thể truyền (plasmit)
Thể truyền
Nhân đôi độc lập với hệ gen của tế bào
d. Thể truyền (vectơ): phân tử ADN nhỏ có khả năng:
Có thể gắn vào hệ gen của tế bào
Plasmit
- Một số loại thể truyền:
Virut
Nhiễm sắc thể nhân tạo


Trình bày vị trí, đặc điểm của plasmit?
- Vị trí:
ADN vòng
Nhân đôi độc lập với hệ gen của vi khuẩn
- Đặc điểm:
nằm trong tế bào chất của vi khuẩn
Thảo luận nhóm
2. Các bước trong kĩ thuật chuyển gen
Trình bày các bước trong kĩ thuật chuyển gen và trả lời các câu hỏi?
Stop
3 phút bắt đầu
Câu 2: Vì sao tế bào nhận thường là vi khuẩn (E.coli)?
Câu 1: Phương pháp đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận?
Câu 1: Phương pháp phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp?
Tổ 1
Tổ 2
Tổ 3
Câu 2: Vì sao khi chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác phải sử dụng thể truyền?
Câu 1: Phương pháp tạo ADN tái tổ hợp?
Câu 2: Sau khi đưa ADN vào tế bào nhận làm thế nào để biết tế bào nào nhận được ADN tái tổ hợp?
Tạo prôtêin tương ứng
3. Phân lập tế bào chứa ADN tái tổ hợp
2. Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận
a. Tạo ADN tái tổ hợp
- Tách chiết gen cần chuyển và thể truyền ra khỏi tế bào
- Cắt các ADN bằng enzym giới hạn (Restrictaza)
- Nối các gen tạo ADN tái tổ hợp bằng enzym nối (ligaza)
1. Tạo ADN tái tổ hợp
Câu 2: Vì sao khi chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác phải sử dụng thể truyền?
Đáp án: 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 hoạt động của thể truyền
Tạo prôtêin tương ứng
3. Phân lập tế bào chứa ADN tái tổ hợp
1. Tạo ADN tái tổ hợp
2. Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận
b. Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận
- Đưa trực tiếp ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận: dùng phương pháp vi tiêm, súng bắn gen, máy xung gen, làm giãn màng sinh chất.
- Đưa gián tiếp ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận: dùng vi khuẩn, virut.
Câu 2: Vì sao tế bào nhận thường là vi khuẩn (E.coli)?
Đáp án: Vì: Vi khuẩn sinh sản nhanh, dễ thao tác, ít tốn kém ?tạo dòng ADN tái tổ hợp nhanh
Tạo prôtêin tương ứng
3. Phân lập tế bào chứa ADN tái tổ hợp
1. Tạo ADN tái tổ hợp
2. Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận
c. Phân lập tế bào chứa ADN tái tổ hợp
- Nhận biết tế bào chứa ADN tái tổ hợp
- Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp ?thu sản phẩm
Câu 2: Sau khi đưa ADN vào tế bào nhận làm thế nào để biết tế bào nào nhận được ADN tái tổ hợp?
Đáp án: Chọn thể truyền có gen đánh dấu (gen phát sáng, gen kháng kháng sinh.)
Kĩ thuật chuyển gen
- Tạo ADN tái tổ hợp
- Phân lập tế bào chứa ADN tái tổ hợp
- Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận
II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen
Các phương pháp làm biến đổi hệ gen của sinh vật?
- 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
Định nghĩa sinh vật biến đổi gen?
Biến đổi một gen có sẵn trong hệ gen
Đưa thêm gen lạ vào hệ gen ?Tạo sinh vật chuyển gen
- 3 phương pháp làm biến đổi hệ gen của sinh vật:
Loại bỏ hoặc làm bất hoạt 1 gen nào đó trong hệ gen
2. 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
2. Những thành tựu đạt được trong công nghệ chuyển gen ở động vật
1. Phuong pha?p ta?o d?ng v?t 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
2. 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 chuy?n gen hormone sinh tru?ng (ph?i) 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.
2. Những thành tựu đạt được trong công nghệ chuyển gen ở động vật
-T?o ra d?ng v?t chuy?n gen cung cấp nội quan cấy ghép cho người
-T?o ra d?ng v?t chuy?n gen làm mô hình nghiên cứu bệnh của người
2. Những thành tựu đạt được trong công nghệ chuyển gen ở động vật
- Tạo động vật chống chịu môi trường tốt
Vd: chuy?n gen ch?ng l?nh AFP (antifreeze protein) vào cá ? tạo giống cá có kh? nang s?ng 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
Sắp xếp đúng trình tự các bước tạo động vật chuyển gen?
NHÓM 2
Tạo giống cây trồng biến đổi gen
Một số loại cây trồng chuyển gen quan trọng hiện nay:
1. Thành tựu đạt được trong công nghệ chuyển gen ở thực vật
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
- 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
VI SINH VẬT CHUYỂN GEN
12A1
NHÓM 3
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 cao nên có thể nhanh chóng sản sinh ra một lượng lớn insulin làm thuốc chữa bệnh tiểu đường…….
12A1
Ecoli
Insulin
Diesel
..
Chuyển gen
12A1
E. coli thuộc họ vi khuẩn Enterobacteriaceae và thường được sử dụng làm sinh vật mô hình cho các nghiên cứu về vi khuẩn.
Escherichia coli (thường được viết tắt là E. coli) là một trong những loài vi khuẩn chính ký sinh trong đường ruột của động vật máu nóng (bao gồm chim và động vật có vú). Vi khuẩn này cần thiết trong quá trình tiêu hóa thức ăn và là thành phần của khuẩn lạc ruột.
12A1
Diesel sinh học là nguồn năng lượng thay thế tốt cho nhiên liệu diesel lấy ra từ dầu mỏ. Loại năng lượng này có thể giúp con người giảm được lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính vì những vi khuẩn tạo ra nó hấp thụ khí carbon dioxide, nhờ đó giảm được lượng khí này trong không khí
Cấu trúc của phân tử insulin
Insulin là một hormone được tiết ra bởi tế bào beta trong đảo Langerhans của tuyến tụy khi động vật tiêu thức ăn, đây là hormone quan trọng nhất cho quá trình lưu trữ, sử dụng đường, acid amin và acid béo và duy trì lượng đường trong máu.
Ngoaøi ra, ta coøn coù theå duøng ecoli ñeå saûn xuaát vitamin, protein, khaùng sinh, axit amin vôùi chi phí thaáp nhöng mang laïi hieäu quaû cao.
12A1

1. Ca?c buo?c c�`n ti�?n ha`nh trong ki thu�?t chuy�?n gen:


M,lllllllllll
gjhhj
Ch?n câu trả lời đúng nhất
12A1
CÂU 1
CÂU 2
GHGJ
Insulin là gì?
A. Insulin la` mơ?t hormone duo?c ti�?t ra bo?i t�? ba`o beta trong da?o Langerhans cu?a tuy�?n tu?y khi dơ?ng v�?t ti�u thu?c an.
B. Insulin la` mơ?t axit amin duo?c ti�?t ra bo?i t�? ba`o beta trong da?o Langerhans cu?a tuy�?n tu?y khi dơ?ng v�?t ti�u thu?c an.
C. Insulin la` mơ?t protenin duo?c ti�?t ra bo?i t�? ba`o beta trong da?o Langerhans cu?a tuy�?n tu?y khi dơ?ng v�?t ti�u an thu?c an.
D. Khơng cĩ d�p �n n�o.
Vi?c s? d?ng th?c ph?m chuy?n gen gi?ng nhu di may bay, biết đôi khi có rủi ro là máy bay có thể gặp tai nạn, nhưng chúng ta không thể không đi mà chỉ có cách chuẩn bị tốt nhất là đảm bảo cho chuyến bay được an toàn
PGS LêTr?n Bình, Vi?n tru?ng Vi?n Công ngh? sinh h?c
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 d?u 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
L?i ích c?a th?c ph?m bi?n d?i gen:
Tang s?n lu?ng
Gi?m chi phí s?n xu?t
Nguy cơ tiềm ẩn của cây chuyển gen:
Vô tình dua nh?ng ch?t gây d? ?ng ho?c làm gi?m dinh du?ng vào th?c ph?m
Phát tán nh?ng gen bi?n n?p trong cây tr?ng sang h? hàng hoang d?i
Sâu b?nh có nguy co tang cu?ng tính kháng v?i các ch?t d?c ti?t ra t? cây chuy?n gen
Nguy co nh?ng ch?t d?c này tác d?ng t?i sinh v?t không ph?i sinh v?t c?n di?t.
Củng cố
Câu 1.Người ta phải dùng thể truyền để chuyển một gen từ tế bào này sang tế bào khác là vì:
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 TRẮC NGHIỆM

Câu 2: Vì sau cà chua biến đổi gen có thể được bảo quản lâu dài mà không bị hỏng?
A.Vì có 1 gen trong hệ gen của chúng bị biến đổi
B.Vì đưa 1 gen lạ vào hệ gen của chúng
C.Vì chúng có khả năng kháng virut
D.Vì gen làm chín quả bị bất hoạt
Câu 3:Ưu điểm nổi bật của kĩ thuật chuyển gen so với các phương pháp lai truyền thống là gì?
A.Dễ thực hiện, thao tác nhanh, ít tốn thời gian
B.Tổng hợp được các phân tử ADN lai giữa loài này và loài khác
C.Sản suất các sản phẩm sinh học trên qui mô công nghiệp
D.Lai giữa các loài xa nhau trong hệ thống phân loại không giao phối được
hhhhhhhhhhhhhhhh
T
H
E
E
N
D
CHÂN THÀNH CẢM ƠN QUÍ THẦY CÔ ĐÃ
ĐẾN DỰ GIỜ
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).
KỸ THUẬT CẤY GEN DÙNG PLASMIT LÀM THỂ TRUYỀN
ADN của tế
bào nhận
ADN Plasmit
tái tổ hợp
dạng vòng
ADN tái tổ hợp