Bài 20. Tạo giống nhờ công nghệ gen

Trường THPT U Minh
GV: Quách Thanh Khiêm
I – Công nghệ gen
1 – Các khái niệm cơ bản :
a) Công nghệ gen :
Là một quy trình công nghệ dùng để tạo ra những tế bào hoặc những sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới.

• Kĩ thuật chuyển gen :
Là kĩ thuật chuyển một đoạn ADN từ tế bào cho sang tế bào nhận bằng cách dùng plasmit (hoặc thể thực khuẩn) làm thể truyền.
c) Thể truyền (vectơ chuyển gen):
Là một phân tử ADN nhỏ có khả năng nhân đôi độc lập với hệ gen của tế bào.
- Thể truyền thường được dùng là plasmit của vi khuẩn E.coli .
- Thể truyền có thể là virus (thể thực khuẩn lambda) hoặc có thể là NST nhân tạo.

d) Plasmit :
Là một phân tử nhỏ, dạng vòng, có nhiều trong tế bào chất của nhiều loài vi khuẩn.

b) ADN tái tổ hợp :
Là một phân tử nhỏ được tạo ra từ các đoạn ADN lấy từ các tế bào khác nhau (ADN tái tổ hợp gồm có : gen cần chuyển và thể truyền)
- Trong CN gen để đưa gen cần chuyển từ tế bào cho sang tế bào nhận người ta thường sử dụng một phân tử ADN đặc biệt được gọi là thể truyền.
- Kĩ thuật gắn ADN cần chuyển vào thể truyền được gọi là kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp.
2 – CÁC BƯỚC CẦN TIẾN HÀNH TRONG KĨ THUẬT CHUYỂN GEN
Bước 1 : Tạo ADN tái tổ hợp
* Tách ADN NST của tế bào cho và tách plasmid ra khỏi tế bào vi khuẩn.
* Cắt và nối đoạn ADN của tế bào cho và ADN plasmit ở những điểm xác định tạo nên ADN tái tổ hợp.
• Việc cắt nhờ enzim cắt (restrictaza)
• Việc nối nhờ enzim nối (ligaza)

Bước 2 : Đưa ADN tái tổ hợp vào
tế bào nhận
Dùng CaCl2
Dùng xung điện
* Tác dụng : làm cho màng sinh chất của tế bào nhận dãn ra, tạo điều kiện cho ADN tái tổ hợp đi vào.
Bước 3 : Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp
Để nhận biết được tế bào vi khuẩn nào đã nhận được ADN tái tổ hợp, các nhà khoa học chọn thể truyền có các dấu chuẩn hoặc các gen đánh dấu.
Nhờ đó, có thể dễ dàng phân lập được dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp.
II - Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen
1 – Sinh vật biến đổi gen :
* Khái niệm : Sinh vật biến đổi gen là sinh vật mà hệ gen của nó đã được con người làm biến đổi để phù hợp với lợi ít của mình.
* Có 3 cách làm biến đổi hệ gen của sinh vật :
Đưa thêm gen lạ (gen của một loài khác) vào hệ gen -> sinh vật chuyển gen.
Làm biến đổi một gen có sẵn trong hệ gen.
- Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen của sinh vật.
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 VSV biến đổi gen
Chuyển gen phát sáng vào thân cây và chuột làm cho thân cây và thân chuột phát ra ánh sáng
Thăm bông kháng sâu ở Gia Lai 3/2003
Giống lúa biến đổi gen
Giống lúa được chuyển gen tổng hợp ?-carotene (giống lúa g?o vàng).
Sau quá trình tiêu hoá, ?-carotene được chuyển hoá thành vitamin A.

Đu đủ kháng Virut
Đu đủ bị nhiễm Virut
Đu đủ chuyển gen kháng virut
Cây bông chuyển gen kháng sâu bệnh ( bên phải )
và cây bông không chuyển gen mẫn cảm với sâu bệnh ( bên trái )

ADN của “tế bào cho”
Đoạn ADN cần chuyển
Gắn đoạn bị cắt vào plasmid
ADN tái tổ hợp
ADN của tế
bào nhận E.coli
ADN Plasmit
tái tổ hợp
ADN tái tổ hợp