Bài giảng Sinh học Lớp 12 - Bài 20: Tạo giống bằng công nghệ Gen

Bµi 20. T¹o gièng b»ng c«ng nghÖ gen. 
I. C«ng nghÖ gen. 
1.Kh¸i niÖm c«ng nghÖ gen 
C«ng nghÖ gen lµ g× 
 - Lµ quy tr×nh t¹o ra tÕ bµo sinh vËt cã gen bÞ biÕn ® æi hoÆc cã thªm gen míi . 
- KÜ thuËt chuyÓn gen lµ kÜ thuËt t¹o ADN t¸i tæ hîp ®Ó chuyÓn gen tõ tÕ bµo nµy sang tÕ bµo kh¸c . 
2. C¸c b­íc cÇn tiÕn hµnh trong kÜ thuËt cÊy gen. 
I. C«ng nghÖ gen. 
1.Kh¸i niÖm c«ng nghÖ gen 
2. C¸c b­íc cÇn tiÕn hµnh trong kÜ thuËt cÊy gen. 
Bµi 20. T¹o gièng b»ng c«ng nghÖ gen . 
Quan s¸t h×nh vµ cho biÕt : Trong kÜ thuËt chuyÓn gen cã mÊy kh©u chÝnh . 
I. C«ng nghÖ gen. 
1.Kh¸i niÖm c«ng nghÖ gen 
2. C¸c b­íc cÇn tiÕn hµnh trong kÜ thuËt cÊy gen. 
Bµi 20. T¹o gièng b»ng c«ng nghÖ gen . 
a. T¹o ADN t¸i tæ hîp . 
- ADN t¸i tæ hîp lµ g×? 
- ThÕ nµo lµ thÓ truyÒn ? Cã nh÷ng d¹ng thÓ truyÒn nµo ? § Æc ® iÓm tõng d¹ng? 
- ADN t¸i tæ hîp lµ 1 ph©n tö ADN nhá ®­ îc l¾p r¸p tõ c¸c ®o¹n ADN tõ c¸c tÕ bµo kh¸c nhau ( thÓ truyÒn vµ gen cÇn chuyÓn ) 
 - Thể truyền ( plasmit , virut ) : là một phân tử ADN nhỏ có khả năng tự nhân đôi độc lập với hệ gen của tế bào củng như có thê ̉ gắn vào hê ̣ gen của tê ́ bào . 
 + Plasmid là phân tử ADN nhỏ , dạng vòng nằm trong tê ́ bào chất của nhiều loài vi khuẩn , có khả năng nhân đôi độc lập với hệ gen của tế bào . 
 + Vi rut : Thöïc chaát laø ADN cuûa vi rut ñaõ bò bieán ñoåi . 
T¹i sao khi thay thÕ c¸c gen g©y bÖnh ë ng­êi b»ng c¸c gen lµnh , ng­êi ta l¹i sö dông virut lµm thÓ truyÒn mµ kh«ng sö dông plasmit ? 
- Enzim sö dông trong t¹o AND t¸i tæ hîp : 
 + E.c¾t Restrictaza . 
 + E. nèi Ligaza 
T¹i sao chØ dïng 1 lo¹i enzim c¾t vµ enzim nèi ? 
I. C«ng nghÖ gen. 
1.Kh¸i niÖm c«ng nghÖ gen 
2. C¸c b­íc cÇn tiÕn hµnh trong kÜ thuËt cÊy gen. 
Bµi 20. T¹o gièng b»ng c«ng nghÖ gen. 
a. T¹o ADN t¸i tæ hîp . 
b. §­a ADN t¸i tæ hîp vµo trong tÕ bµo nhËn . 
 Lµm thÕ nµo ®Ó ®­a ADN t¸i tæ hîp vµo tÕ bµo nhËn 
 §Ó ®­a ADN T¸i tæ hîp vµo tÕ bµo nhËn ng­êi ta sö dông c¸c ph­¬ng ph¸p : Dïng muèi CaCl 2 , dïng xung ® iÖn , vitiªm , b¾n vµo Tb, dïng tinh trïng  
c. Ph©n lËp dßng tÕ bµo ch­a ADN t¸i tæ hîp . 
 §Ó nhËn biÕt ADN trong tÕ bµo nhËn ng­êi ta ¸p dông ph­¬ng ph¸p nµo ? 
 §Ó nhËn biÕt ADN t¸i tæ hîp trong tÕ bµo nhËn ng­êi ta ¸p dông ph­¬ng ph¸p : Dùa vµo s¶n phÈm t¹o ra cña gen “§¸ nh dÊu ” trªn thÓ truyÒn . 
II. øng dông c«ng nghÖ gen trong t¹o gièng biÕn ® æi gen 
I. C«ng nghÖ gen. 
1.Kh¸i niÖm c«ng nghÖ gen 
2. C¸c b­íc cÇn tiÕn hµnh trong kÜ thuËt cÊy gen. 
Bµi 20. T¹o gièng b»ng c«ng nghÖ gen. 
a. T¹o ADN t¸i tæ hîp . 
b. §­a ADN t¸i tæ hîp vµo trong tÕ bµo nhËn . 
c. Ph©n lËp dßng tÕ bµo ch­a ADN t¸i tæ hîp . 
II. øng dông c«ng nghÖ gen trong t¹o gièng biÕn ® æi gen 
1. Kh¸i niÖm sinh vËt biÕn ® æi gen. 
ThÕ nµo lµ sinh vËt biÕn ® æi gen ? Cã nh÷ng ph­¬ng ph¸p nµo ®Ó g©y biÕn ® æi gen ë sinh vËt ? 
- Sinh vËt biÕn ® æi gen lµ sinh vËt mµ hÖ gen cña nã ®· ®­ îc con ng­êi lµm biÕn ® æi cho phï hîp víi lîi Ých cña m×nh . 
- C¸c ph­¬ng ph¸p lµm biÕn ® æi gen ë sinh vËt : 
 + §­a thªm 1 gen l¹ vµo hÖ gen. 
 + Lµm biÕn ® æi 1 gen ®· cã s½n trong hÖ gen. 
 + Lo¹i bá hoÆc lµm bÊt ho¹t 1 gen nµo ®ã trong hÖ gen. 
Ví dụ. ở cà chua gen làm chín quả bị bất hoạt nên có thê ̉ vận chuyển xa hoặc bảo quản lâu dài mà không bị hỏng . 
I. C«ng nghÖ gen. 
1.Kh¸i niÖm c«ng nghÖ gen 
2. C¸c b­íc cÇn tiÕn hµnh trong kÜ thuËt cÊy gen. 
Bµi 20. T¹o gièng b»ng c«ng nghÖ gen. 
a. T¹o ADN t¸i tæ hîp . 
b. §­a ADN t¸i tæ hîp vµo trong tÕ bµo nhËn . 
c. Ph©n lËp dßng tÕ bµo ch­a ADN t¸i tæ hîp . 
II. øng dông c«ng nghÖ gen trong t¹o gièng biÕn ® æi gen 
1. Kh¸i niÖm sinh vËt biÕn ® æi gen. 
2. Mét sè thµnh tùu t¹o gièng biÕn ® æi gen. 
T¹o ® éng vËt chuyÓn gen. 
T¹o gièng c©y trång biÕn ® æi gen 
T¹o dßng vi sinh vËt biÕn ® æi gen 
 VSV mang gen s¶n xuÊt hoocmon ch÷a tiÓu ®­ êng , bÖnh lïn , Interlukin kÝch thÝch chèng ung th ­, snomax lµm tuyÕt nh©n t¹o 
 § éng vËt mang gen cã n¨ng suÊt cao , t¨ng träng nhanh , nhiÒu thÞt Ýt mì , t¨ng n¨ng suÊt l«ng ë cõu , s¶n xuÊt protein trÞ liÔu  
 C©y trång mang gen kh¸ng s©u bÖnh , mïi vÞ , mµu s¾c hÊp dÉn , kh«ng bÞ dËp n¸t khi vËn chuyÓn , n¨ng suÊt cao  
KỸ THUẬT CẤY GEN DÙNG PLASMIT LÀM THỂ TRUYỀN 
E. Restrictaza 
Gắn đoạn bị cắt vào plasmit nhờ enzim nối Ligaza 
Chuyển đến tế bào nhận 
ADN của tế  bào nhận 
ADN tái tô ̉ hợp 
AND t¸i tæ hîp 
TB Vi khuÈn 
§Ó t¹o ra ® éng vËt chuyÓn gen , ng­êi ta thùc tuÇn tù c¸c b­íc nh ­ thÕ nµo? 
Phương pháp tạo động vật biến đổi gen 
 Lấy trứng ra khỏi con vật . 
 Cho thu ̣ tinh trong ống nghiệm . 
 Tiêm gen cần chuyển vào hợp tư ̉ va ̀ hợp 
tư ̉ phát triển thành phôi . 
Cấy phôi đa ̃ được chuyển gen vào tư ̉ 
cung con vật khác đê ̉ mang thai va ̀ sinh 
 đe ̉ bình thường . 
 Sinh ra một con vật chuyển gen 
Chuyển gen trư ̀ sâu tư ̀ vi khuẩn vào cây bông 
Cây bông chuyển gen Bt kháng sâu bệnh ( bên phải ) va ̀ cây bông không 
chuyển gen Bt mẫn cảm với sâu bệnh ( bên trái ) 
BiÕn n¹p gen vµ øng dông trong chän gièng ë thùc vËt 
Mét sè thµnh tùu biÕn n¹p gen ë Thùc vËt 
C©y ®u ®ñ ( Carica papaya L.) ®­ îc chuyÓn gen kh¸ng bÖnh virót ( tr¸i ) vµ c©y ® èi chøng (ph¶i) 
Cã kh ¶ n¨ng khang virót CMV 
§­ îc ®¸ nh gi ¸ lµ gãp phÇn vµo viÖc phôc håi nÒn c«ng nghiÖp s¶n xuÊt ®u ®ñ ë Hawaii. 
BiÕn n¹p gen vµ øng dông trong chän gièng ë thùc vËt 
Mét sè thµnh tùu biÕn n¹p gen ë Thùc vËt 
C©y ® Ëu t­¬ng chuyÓn gen 
Kh¸ng s©u (Bt) 
Kh¸ng s©u bÖnh (insect resistance) 
Gãp phÇn lµm gi¶m l­îng thuèc trõ s©u cÇn sö dông (b¶o vÖ m«i tr­êng vµ gi¶m chi phÝ s¶n xuÊt ) 
Thay ® æi thµnh phÇn axÝt bÐo 
Lµm thay ® æi thµnh phÇn vµ gi ¸ trÞ dinh d­ìng 
BiÕn n¹p gen vµ øng dông trong chän gièng ë thùc vËt 
Mét sè thµnh tùu biÕn n¹p gen ë Thùc vËt 
Gièng lóa ®­ îc chuyÓn gen tæng hîp -carotene ( gièng lóa vµng ). Sau qu ¸ tr×nh tiªu ho¸, -carotene ®­ îc chuyÓn ho¸ thµnh vitamin A. 
Kho¶ng 120 triÖu trÎ em trªn thÕ giíi bÞ c¸c rèi lo¹n do thiÕu vitamin A. Gièng lóa vµng mang l¹i niÒm hy väng trong viÖc b¶o vÖ kho¶ng 1 ® Õn 2 triÖu bÖnh nh©n bÞ c¸c rèi lo¹n do thiÕu vitamin A. 
G¹o b×nh th­êng 
G¹o h¹t vµng 
BiÕn n¹p gen vµ øng dông trong chän gièng ë thùc vËt 
Mét sè thµnh tùu biÕn n¹p gen ë Thùc vËt 
C©y cµ chua chuyÓn gen 
Gen kÐo dµi thêi gian chÝn 
Lµm chËm qu ¸ tr×nh chÝn nhòn qu ¶ 
T¨ng c­êng chÊt l­îng qu ¶ vµ kÐo dµi thêi gian b¶o qu¶n sau thu ho¹ch 
Gen kh¸ng bÖnh virót 
Kh¸ng víi virót CMV 
Gãp phÇn gi¶m l­îng thuèc trõ s©u sö dông trong qu ¸ tr×nh trång trät 
C©y cµ chua chuyÓn gen kh¸ng virót (bªn trªn ) trong khi c©y kh«ng ®­ îc chuyÓn gen kh¸ng mÉn c¶m víi virót CMV - Cucumber mosaic Virus - khi trång trät trªn ® ång ruéng (bªn d­íi ) 
Cñng cè 
- § äc phÇn ghi nhí ( trang 85-SGK SH12) 
- Tr ¶ lêi c©u hái ( trang 85-SGK SH12) 
 §Ó t¹o ra c¸c gièng chñng vi khuÈn cã kh ¶ n¨ng s¶n xuÊt trªn quy m« c«ng nghiÖp c¸c chÕ phÈm sinh häc nh ­ axit amin , vitamin, enzim , hoocmon , ng­êi ta sö dông : 
§ ét biÕn nh©n t¹o 
C¸c ph­¬ng ph¸p lai 
Chän läc c¸ thÓ 
KÜ thuËt di truyÒn 
 Người ta phải dùng thê ̉ truyền đê ̉ chuyển một gen tư ̀ tê ́ bào này sang tê ́ bào khác là vì: 
A. nếu không có thê ̉ truyền thi ̀ gen cần chuyển sẽ không chui vào được tê ́ bào nhận . 
B. nếu không có thê ̉ truyền thi ̀ gen có vào được tê ́ bào nhận cũng không thê ̉ nhân lên va ̀ phân li đồng đều vê ̀ các tê ́ bào con khi tê ́ bào phân chia . 
C. nếu không có thê ̉ truyền thi ̀ kho ́ có thê ̉ thu được nhiều sản phẩm của gen trong tê ́ bào nhận . 
D. nếu không có thê ̉ truyền thi ̀ gen sẽ không tạo ra sản phẩm trong tê ́ bào nhận . 
 Công nghệ gen là : 
A. quy trình công nghệ dung để tạo ra các sinh vật có gen bị biến đổi 
B.quy trình công nghệ dùng để tạo ra các sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới 
C.kĩ thuật gắn gen cần chuyển vào thể truyền . 
D.kĩ thuật đưa ADN tái tổ hợp vào tê ́ bào nhận 
ADN t¸i tæ hîp lµ: 
A. ADN của thể truyền và gen cần chuyển 
B. ADN của thể truyền và ADN của tê ́ bào nhận 
C. ADN của plasmid và gen cần chuyển 
D. ADN của virut và gen cần chuyển 
C©u hái vµ bµi tËp vÒ nh µ 
- Häc bµi cò theo SGK. 
- ¸p dông kiÕn thøc häc ®­ îc vµo thùc tÕ . 
- ChuÈn bÞ néi dung bµi 21. 
kÝnh chóc quý thÇy c« lu«n lu«n m¹nh khoÎ vµ c«ng t¸c tèt 
Chóc c¸c em häc sinh gÆt h¸i ®­ îc nhiÒu kÕt qu ¶ t«t trong häc tËp !