Bài 25. Tạo giống bằng công nghệ gen

NHÓM SINH 6
Nguyễn Thị Hường
Ban Thanh Tuyền Trang
Hà Thị Trinh Lam
Loan Thị Tâm
5. Lê Thị Linh
6. Dương Linh Lan
7. Dương Minh Tú
Bảng phân công công việc
Bài 25 - 26:
Tạo giống bằng công nghệ gen
I.Khái niệm công nghệ gen
II. Quy trình chuyển gen
2. Tạo ADN tái tổ hợp
3. Chuyển ADN tái tổ hợp vào
tế bào nhận
4. Tách dòng tế bào chứa ADN
tái tổ hợp
III.Thành tựu ứng dụng công nghệ gen
Bài 25,26: Tạo giống bằng công nghệ GEN
1. Thành phần tham gia
I, Khái niệm công nghệ gen
Giống lúa “gạo vàng”: có thể tổng hợp vitamin A trong hạt
Chuột bạch chuyển gen chứa hoocmon
sinh trưởng của chuột cống
Công
nghệ
gen
Tế bào
Sinh vật
Có gen mới
Có gen biến đổi
Sinh vật có đặc điểm mới.
Kỹ
thuật
chuyển
Gen
Chuyển một đoạn ADN
Tế bào cho
Tế bào nhận
I, Khái niệm công nghệ gen
II. Quy trình chuyển gen

1. Thành phần tham gia
Tế bào cho: là những tế bào chứa gen cần chuyển (vi khuẩn, thực vật, động vật)
Tế bào nhận: vi khuẩn, tế bào thực vật (tế bào chồi, mầm), tế bào động vật (như tế bào trứng, phôi)
-Enzyme: gồm enzym cắt giới hạn và enzyme nối.
- Enzyme cắt giới hạn (restrictaza), cắt hai mạch đơn của phân tử ADN ở những vị trí nucleotid xác định
- Enzyme nối:  (ligaza), tạo liên kết phosphodieste làm liền mạch ADN, tạo ADN tái tổ hợp
- Thể truyền:( véc tơ chuyển gen): Là phân tử ADN có khả năng tự nhân đôi, tồn tại độc lập trong tế bào và mang gen từ tế bào này sang tế bào khác , thể truyền có thể là các plasmid , virut hoặc một số NST nhân tạo như ở nấm men.
- ADN tái tổ hợp là một phân tử ADN nhỏ được lắp giáp từ các đoạn ADN từ các phân tử khác nhau ( thể truyền và gen cần chuyển )
BƯỚC 1: Tạo ADN tái tổ hợp
BƯỚC 2: Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào
nhận
BƯỚC 3: Tách dòng tế bào chứa ADN
tái tổ hợp
II. Quy trình chuyển gen

2. Tạo ADN tái tổ hợp
Quy trình chuyển gen bằng plasmit
Tách ADN từ tế bào cho và
plasmit từ tế bào nhận
Cắt gen cần chuyển và plasmit
cùng một loại enzim cắt giới hạn
Nối gen cần chuyển vào plasmit
bằng enzim nối Ligaza tạo ADN
tái tổ hợp
Tạo
ADN
tái
tổ
hợp
Chuyển ADN tái tổ hợp vào TB nhận
Phân lập hay tách dòng tế bào
chứa ADN tái tổ hợp
Tách ADN từ tế bào cho và
ADN của thực khuẩn thể
Cắt gen cần chuyển và ADN
từ thực khuẩn thể bằng một
loại enzim
Quy trình chuyển gen bằng thực khuẩn thể lamđa
Nối gen cần chuyển tới ADN
thực khuẩn thể bằng enzim
nối để tạo ADN tái tổ hợp
II. Quy trình chuyển gen

2. Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận
II. Quy trình chuyển gen

2. Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận
-Phương pháp biến nạp: Dùng muối CaCl2 hoặc xung điện cao áp làm dãn màng sinh chất của tế bào để ADN tái tổ hợp dễ dàng đi qua màng.

II. Quy trình chuyển gen

- Phương pháp tải nạp: dùng virus làm thể truyền để chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận.
2. Chuyển AND tái tổ hợp vào tế bào nhận
II. Quy trình chuyển gen

3. Tách dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp
Chọn thể truyền có các đánh dấu chuẩn hoặc các gen đánh dấu, nhờ đó ta có thể dễ dàng nhận biết được sự có mặt của các ADN tái tổ hợp trong tế bào.

Các gen đánh dấu chuẩn có thể là các gen kháng kháng sinh.

Phương pháp: Dùng thể truyền có gen đánh dấu
Môi trường có Ampêxilin và Têtraxilin
Vi khuẩn
ADN của tế bào cho
plasmit
NST tế bào cho
Enzym cắt
Enzym nối
Tế bào nhận
Thành tựu nổi bật nhất trong ứng dụng công nghệ gen là khả năng cho tái tổ hợp thông tin di truyền giữa các loài đứng xa nhau trong bậc thang phân loại mà lai hữu tính không thể thực hiện được.
Một số ví dụ tạo giống sinh vật chuyển gen:
Chuyển gen protein của người vào cừu
Chuyển gen mã hóa hoocmôn sinh trưởng của chuột cống vào chuột nhắt
Thỏ chuyển gen protein huỳnh quang màu xanh lá cây
III, Thành tựu ứng dụng công nghệ GEN
Công nghệ gen được ứng dụng nhằm tạo ra các sinh vật chuyển gen. Sinh vật chuyển gen là các cá thể được bổ sung vào bộ gen của mình những gen đã được tái tổ hợp hoặc những gen đã được sửa chữa, do đó gọi là sinh vật biến đổi gen. Sản phẩm của sinh vật biến đổi gen phục vụ tốt hơn cho con người về cả số lượng và chất lượng.
Một số ví dụ về sinh vật biến đổi gen
Cà chua có vị ngọt như táo
Bông kháng sâu bệnh
Tạo giống vi sinh vật
1. Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người
Insulin là hoocmôn tuyến tụy.
Chức năng: điều hòa glucôzơ trong máu.
Khi hàm lượng insulin trong máu giảm hoặc mất chức năng thì gây ra bệnh đái thái đường, glucôzơ sẽ bị thải ra qua nước tiểu.
Insulin là gì?
Insulin có vai trò
như thế nào?
a. Tìm hiểu về Isulin
1. Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người
b. Quá trình tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người
2. Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất somatostatin
Somatostatin là hoocmôn được tổng hợp trong não động vật và người, do vùng dưới đồi thị tiết ra.
Chức năng: Điều hòa hoocmôn sinh trưởng và insulin vào trong máu.
Somatostatin là gì? Có vai trò như thế nào?
a. Tìm hiểu về Somatostatin:
2. Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất somatostatin
Gen mã hóa somatostatin được tổng hợp invitro (trong ống nghiệm).

Gắn gen này vào ADN plastmit và đưa vào vi khuẩn.

Hiệu quả: 7.5 lít dịch nuôi E. coli có ADN tái tổ hợp trên sản xuất được 5mg somatostatin.

=> Bằng 500 000 con cừu!!!
TẠO GIỐNG THỰC VẬT
Rút ngắn thời gian
tạo giống
Tạo được nhiều loại thực vật
chuyển gen quý
Tạo kháng thể,
chất dẻo
Năng suất cao
Tạo protien trị liệu
1.Thành tựu


2. Ví dụ cụ thể
Tạo giống cà chua chuyển gen
Cà chua chuyển gen thời gian chín kéo dài( gây bất hoạt gen sản xuất etilen) => bảo quản được lâu và vận chuyển đi xa mà không bị hỏng
Cây cà chua chuyển gen kháng virut
(sinh trưởng tốt, ít bị bệnh)=> giảm sử dụng thuốc hóa học=> hạn chế gây ô nhiểm môi trường
2. Ví dụ cụ thể
b. Tạo giống lúa chuyển gen tổng hợp beta – carotein
- Gạo chứa beta – carotein tiền chất vitamin
Vai trò : Tạo giống ĐV bằng công nghệ chuyển gen tạo
ra những giống mới năng suất, chất lượng sản phẩm
cao, có thể sản xuất thuốc chữa bệnh cho con người.
Cách thức:
-Phương pháp vi tiêm: Đoạn ADN được bơm thẳng vào hợp tử ở
giai đoạn nhân non.

-Sử dụng tế bào gốc: Tiêm gen vào tế bào gốc rồi cấy trở lại vào
phôi.

-Sử dụng tinh trùng như vectơ mang gen: Bơm đoạn ADN vào
tinh trùng và tinh trùng sẽ mang đoạn ADN này vào tế bào trứng
khi trứng thụ tinh
Vai trò của việc tạo giống động vật là gì?
?
TẠO GIỒNG ĐỘNG VẬT
1,Tạo giống cừu sản xuất protein ở người
Quy trình:
- Chuyển gen tổng hợp prôtêin huyết thanh của người vào cừu.

- Prôtêin huyết thanh người được cừu sản xuất và tiết vào sữa.

Tác dụng:
Tách prôtêin từ sữa chế biến thành thuốc chống u xơ tử cung và một số bệnh hô hấp ở người.


2,Tạo giống bò chuyển gen
Phương pháp vi tiêm:

-Trứng được thụ tinh trong ống nghiệm. Sau đó tiêm dung dịch chứa ADN vào nhân non hình thành phôi, cuối cùng cấy phôi vào bò mẹ.

-Phương pháp chuyển gen đã cải biến:
+ Nuôi cấy tế bào cải biến gen.
+ Gen cải biến thành tái tổ hợp trong tế bào nuôi.
+ Chọn lọc tế bào đã cải biến.
+ Dung hợp với các tế bào trứng đã bị loại nhân và cấy vào bò mẹ.


Ví dụ:
Bò được chuyển gen sản xuất r-prôtêin của người và gen này biểu hiện ở tuyến sữa, có thể cho sản phẩm với số lượng lớn. Từ sữa có sản phẩm này qua chế biến sản xuất ra prôtêin C chữa bệnh máu vón cục gây tắt mạch máu ở người.
Đánh giá ưu điểm phương pháp tạo giống bằng kĩ thuật gen
-Khả năng tái tổ hợp thông tin di truyền giữa các loài đứng xa nhau trong bậc thang phân loại mà lai hữu tính không làm được.

-Tạo các giống cây trồng, vật nuôi cũng như vi sinh vật cho sản phẩm mong muốn, có số lượng và chất lượng sản phẩm cao.

-Đặc biệt có thể sản xuất thuốc chữa bệnh cho con người.
Các loài động vật khác có chuyển gen
Cá hồi chuyển gen hoocmon sinh trưởng(phải) và cá hồi đối chứng (trái)
Lợn siêu nhỏ- Làm cảnh
Mặt trái
Thú nuôi bằng công nghệ Gen-Genpet