I. Khái niệm công nghệ gen
- Là quy trình tạo ra
những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi, có thêm gen mới, từ đó tạo ra cơ
thể với những đặc điểm mới. Hiện nay công nghệ gen đang được thực hiện phổ biến
là tạo ra phân tử ADN tái tổ hợp để chuyển gen.
- Kỹ thuật chuyển gen là
chuyển một đoạn ADN từ tế bào cho sang tế bào nhận bằng nhiều cách như sử dụng
thể truyền-vectơ (plasmit hoặc thực khuẩn thể), súng bắn gen,. . .
II. Quy trình chuyển gen
1. Tạo ADN tái
tổ hợp
- Tách ADN trong NST của tế bào cho và tách
plasmit ra khỏi tế bào vi khuẩn.
- Cắt (enzim restrictaza) và nối (enzim ligaza) ADN của tế bào cho và ADN plasmit ở những
điểm xác định, tạo nên ADN tái tổ hợp.
2. Chuyển ADN
tái tổ hợp vào tế bào nhận
- Phương pháp biến nạp:
dùng muối CaCl2 hoặc xung điện làm dãn màng sinh chất của tế bào.
- Phương pháp tải nạp:
dùng thể truyền là virut, khi chúng mang gen cần chuyển và xâm nhập vào tế bào
vật chủ. Ngoài ra, còn có thể chuyển gen trực tiếp bằng kỹ thuật vi tiêm, kỹ
thuật súng bắn gen.
- Tế bào nhận thông thường
là vi khuẩn E.coli vì có khả năng sinh sản nhanh và dễ nuôi
trong ống nghiệm.
3. Tách dòng tế bào chứa ADN
tái tổ hợp
Chọn thể truyền có các dấu
chuẩn hoặc các gen đánh dấu (có thể là gen kháng sinh) để nhận biết sự có mặt
của ADN tái tổ hợp trong tế bào nhận. Dòng tế bào này được nuôi để sản xuất ra
sản phẩm mong muốn.
III. Thành tựu ứng dụng công nghệ gen
- 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.
- Ứng dụng của công nghệ gen đã tạo ra các sinh
vật biến đổi gen (sinh vật chuyển 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 theo 3 cách:
+ Đưa thêm 1 gen lạ vào hệ gen.
+ Làm biến đổi 1 gen đã có sẵn trong hệ gen.
+ Loại bỏ hoặc làm bất hoạt 1 gen nào đó trong hệ
gen.
1. Tạo giống vi sinh vật
- Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của
người.
- Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất somatostatin
(điều hòa hoocmon sinh trưởng và insulin đi vào máu).
- Tạo vacxin viêm gan B để phòng viêm gan B,…
- Vi sinh vật biến đổi
gen có khả năng làm sạch môi trường như phân hủy rác thải, dầu loang, . . .
2. Tạo giống
thực vật
Phương pháp chuyển gen: dùng virut, plasmit, súng
bắn gen, chuyển gen trực tiếp qua ống phấn,…
- Cà chua
chuyển gen: bị bất hoạt gen chín sớm của quả, có thể vận chuyển đi xa mà không bị
hỏng.
- Lúa chuyển gen tổng hợp beta-carôten: sau quá trình tiêu hóa beta-carôten được chuyển hóa thành vitamin A.
- Chuyển gen trừ sâu từ vi
khuẩn vào cây bông.
3. Tạo giống động vật
Phương pháp chuyển gen: kỹ
thuật vi tiêm (đoạn ADN được bơm thẳng vào hợp tử ở giai đoạn nhân non), sử
dụng tế bào gốc và dùng tinh trùng như vectơ mang gen.
- Tạo giống cừu sản xuất prôtêin của người: Cừu được chuyển gen
tổng hợp prôtêin huyết thanh của người, dùng để làm thuốc trị bệnh u xơ nang và
một số bệnh về đường hô hấp ở người.
- Tạo giống bò chuyển gen: sản xuất r-prôtêin của người biểu
hiện trong tuyến sữa, qua chế biến sản xuất ra prôtêin C chữa bệnh máu vón cục
gây tắc mạch ở người.
- Chuyển gen hoocmon sinh
trưởng của chuột cống vào chuột bạch → khối lượng tăng gấp đôi.
VIDEO
BÀI GIẢNG
TRẢ
LỜI CÂU HỎI SAU SGK
Bài 1, 2 trang 86 SGK Sinh 12
Bài 1. Hãy chọn phương án trả lời đúng.
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 được và phân li về các tế bàọ con khi tế bào phân chia.
C. Nếu không có thể truyền thì ta khó có thể thu được nhiều sản phẩm của gen trong tế bào nhận.
D. Nếu không có thể truyền thì gen sẽ không thể tạo ra sản phẩm trong tế bào nhận.
Trả lời: C
Bài 2. Hệ gen của sinh vật có thể được biến đổi bằng những cách nào?
Trả lời:
- Đưa thêm một gen lạ (thường là gen của một loài khác) vào hệ gen. Sinh vật có được gen của loài khác bằng cách này được gọi là sinh vật chuyển gen.
- Làm biến đổi một gen đã có sẵn trong hệ gen. Một gen nào đó của sinh vật có thể được làm biến đổi cho nó sản xuất nhiều sản phẩm hơn (ví dụ, tạo ra nhiều hoocmôn sinh trưởng hơn bình thường) hoặc làm cho nó được biểu hiện một cách khác thường (ví dụ, biểu hiện ở những mô mà bình thường nó không được biểu hiện).
- Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen. Một gen không mong muốn nào đó của sinh vật được loại bỏ hoặc làm cho bất hoạt,ví dụ cà chua biến đổi gen có gen làm chín quả bị bất hoạt,vì thế quả cà chua có thể vận chuyển đi xa hoặc bảo quản lâu dài mà không bị thối.
Bài 3, 4, 5 trang 86 SGK Sinh 12
Bài 3. Trình bày phương pháp tạo động vật chuyển gen và những thành tựu tạo giống động vật biến đổi gen.
Trả lời:
-Để tạo ra một con vật chuvển gen, người ta thường lấy trứng ra khỏi con vật rồi cho thụ tinh trong ống nghiệm (hoặc lấy trứng đã thụ tinh). Sau đó tiêm gen cần chuyển vào hợp tử. Tiếp đến, cấy hợp tử đã được chuyển gen vào trong tứ cung của con vật để nó mang thai và sinh để bình thường.
-Nếu gen được chuyển gắn thành công vào hệ gen của hợp tử và phôi phát triển bình thường thì sẽ cho ra đời một con vật biến đổi gen (chuyển gen).
Quy trình chuyển gen prôtêin huyết thanh người vào dê và chuột bạch chuyển gen có gen hoocmôn sinh trưởng của chuột cống nên có khối lượng gần gấp đôi so với con chuột cùng lứa bình thường. Đây là một trong những thử nghiệm chuyển gen thành công đầu tiên trên động vật.
Bài 4. Trình bày những thành tựu tạo giống cây trồng và vi sinh vật biến đổi gen.
Trả lời:
-Tạo giống cAy trổng kháng sâu hại. Ví dụ, lạo giống bông chuyển gen có khả năng tự sản suất ra thuốc trừ sâu.
-Tạo giống cây chuyển gen có các đặc tính quý. Ví dụ, người ta đã tạo ra được giống lúa "gạo vàng" có khả năng tổng hợp vitamin trong hạt (tạo ra bêta-carôten, tiền chất tạo ra vitamin A). Hoặc tạo giống cây chịu hạn, chịu mặn, hại có hàm lượng prôtêin cao...
-Tạo giống cây biến đổi gen có sản phẩm được bảo quản tốt hơn. Ví dụ, tạo giống cà chua trong đó gen sản sinh ra êtilen đã được làm hỏng khiến cho quả được vận chuyển đi xa hoặc để được lâu mà không bị hỏng.
Bài 5. Trong việc thay thế các gen gây bệnh ở người bằng các gen lành, tại sao các nhà khoa học lại nghiên cứu sử dụng virut làm thế truyền trong việc thay thế các gen gây bệnh ở người bằng các gen lành mà không dùng thể truyền là plasmit?
Trả lời: w
Nếu tách ADN của người ra khỏi tế bào rồi tách lấy gen nào đó gắn vào plasmit sau đó đưa vào tế bào vi khuẩn E. coli thì vi khuẩn đó sẽ hoặc là không tổng hợp ra được prôtêin của người hoặc tổng hợp ra được một prôtêin khác với prôtêin của người.
Gen của người là gen phân mảnh nên khi phiên mã cần phải cắt các đoạn intron đi. Tuy nhiên, tế bào vi khuẩn lại không có hệ enzim cắt bỏ các intron trong gen người nên mARN được phiên mã từ gen người trong tế bào vi khuẩn hoặc sẽ không được dịch mã hoặc sẽ được dịch mã cả phần intron nên sẽ cho ra prôtêin bất bình
thường (không có giá trị đối với con người).
Zalo 
Messenger 
Youtube 
Tiktok