Bài giảng Sinh học 12 - Bài 20: Tạo giống nhờ công nghệ gen
a) Tạo ADN tái tổ hợp
- ADN tái tổ hợp là 1 phân tử ADN nhỏ được lắp ráp từ các đoạn ADN lấy từ các tế bào khác nhau
- Thể truyền (vector chuyển gen): 1 phân tử ADN nhỏ có khả năng nhân đôi độc lập với hệ gen của tế bào, có thể gắn vào hệ gen của tế bào.
- Các loại thể truyền: plasmit, virus, NST nhân tạo, thể thực khuẩn
27 trang
04/07/2023
6560
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Sinh học 12 - Bài 20: Tạo giống nhờ công nghệ gen", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tạo giống nhờ công nghệ gen Bài 20: Công nghệ gen Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen 1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen 2. T hành tựu I. 1. Khái niệm 2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen II. Công nghệ gen I. I. Công nghệ gen 1. Khái niệm Công nghệ gen Công nghệ gen I. Công nghệ gen 1. Khái niệm - Là quy trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới, từ đó tạo ra cơ thể với những đặc điểm mới. - Kĩ thuật chuyển gen + Là kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác. + Đ óng vai trò trung tâm của công nghệ gen. I. Công nghệ gen 2 . Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen a) Tạo ADN tái tổ hợp b) Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận c) Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp I. Công nghệ gen 2 . Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen a) Tạo ADN tái tổ hợp - ADN tái tổ hợp là 1 phân tử ADN nhỏ được lắp ráp từ các đoạn ADN lấy từ các tế bào khác nhau - Thể truyền (vector chuyển gen) : 1 phân tử ADN nhỏ có khả năng nhân đôi độc lập với hệ gen của tế bào, có thể gắn vào hệ gen của tế bào. - Các loại thể truyền: plasmit, virus, NST nhân tạo, thể thực khuẩn ADN tái tổ hợp Gen người Vi khuẩn p lasmit Gen côn trùng NST nấm men I. Công nghệ gen 2 . Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen a) Tạo ADN tái tổ hợp - ADN tái tổ hợp là 1 phân tử ADN nhỏ được lắp ráp từ các đoạn ADN lấy từ các tế bào khác nhau - Thể truyền (vector chuyển gen) : 1 phân tử ADN nhỏ có khả năng nhân đôi độc lập với hệ gen của tế bào, có thể gắn vào hệ gen của tế bào. - Các loại thể truyền: plasmit, virus, NST nhân tạo, thể thực khuẩn Hệ gen Plasmit Vi khuẩn NST nhân tạo Tế bào Thể thực khuẩn I. Công nghệ gen 2 . Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen a) Tạo ADN tái tổ hợp * Nguyên liệu + Gen cần chuyển + Thể truyền + Enzim giới hạn (restrictaza) và Enzim nối (ligaza) Tế bào vi khuẩn Tế bào cho gen Plasmit Nhân Enzim giới hạn Enzim giới hạn Plasmit mở vòng Gen có 2 “đầu dính” Enzim ligaza I. Công nghệ gen 2 . Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen a) Tạo ADN tái tổ hợp Enzim cắt giới hạn (restrictaza), cắt 2 mạch đơn của phân tử ADN ở những vị trí nucleotit xác định . Enzim nối (ligaza) , tạo liên kết photphodieste làm liền mạch ADN, tạo ADN tái tổ hợp. Plasmit Gen cần chuyển Cắt ADN bằng enzim giới hạn Thêm enzim nối tạo liên kết photphodieste ADN tái tổ hợp Đầu dính I. Công nghệ gen 2 . Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen a) Tạo ADN tái tổ hợp - Để tạo ADN tái tổ hợp + Tách chiết gen cần chuyển và thể truyền ra khỏi tế bào. + Cắt cả 2 loại ADN bằng cùng 1 enzim giới hạn để tạo ra cùng 1 loại ‘đầu dính’ có thể khớp nối các đoạn ADN với nhau. + Dùng enzim ligaza gắn chúng lại ADN tái tổ hợp Plasmit Gen cần chuyển Cắt ADN bằng enzim giới hạn Thêm enzim nối tạo liên kết photphodieste ADN tái tổ hợp Đầu dính I. Công nghệ gen 2 . Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen b) Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận - Dùng muối hoặc dùng xung điện để làm dãn màng sinh chất tế bào, giúp phân tử ADN tái tổ hợp dễ dàng đi qua màng. I. Công nghệ gen 2 . Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen b) Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận - Ngoài ra, việc chuyển gen vào tế bào nhận có thể sử dụng súng bắn gen, kim vi tiêm hoặc dùng thể thực khuẩn để chuyển gen I. Công nghệ gen 2 . Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen c) Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp - Chọn thể truyền có gen đánh dấu. - Dùng kĩ thuật nhất định để nhận biết gen đánh dấu, xác định tế bào nhận ADN tái tổ hợp . I. Công nghệ gen 2 . Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen c) Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp Tỷ lệ tế bào nhận được ADN tái tổ hợp rất thấp. Vậy làm thế nào để nhận biết được tế bào có chứa ADN tái tổ hợp ? II. Ứng dụng trong tạo giống 1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen - Là sinh vật mà hệ gen của nó đã được con người biến đổi cho phù hợp với lợi ích của mình. - Các cách biến đổi hệ gen 1 sinh vật + Đưa thêm 1 gen lạ vào hệ gen. + Biến đổi 1 gen có sẵn trong hệ gen. + Loại bỏ, làm bất hoạt 1 gen trong hệ gen. Cà chua có gen kháng ung thư Bắp có gen kháng tuyến trùng đục rễ II. Ứng dụng trong tạo giống 2 . Thành tựu a) Tạo động vật chuyển gen - T ạo ra những giống động vật mới có năng suất, chất lượng sản phẩm cao hơn, đặc biệt là tạo động vật chuyển gen có thể sản xuất ra thuốc chữa bệnh cho con người. - VD: + Lợn có khả năng trẻ hóa, xử lý photpho hiệu quả. + Cá hồi lớn nhanh giữ nguyên chất lượng mùi vị, màu sắc. + Cừu, bò cho sữa có protein người. + Muỗi chống sốt rét, lạc đà chữa bệnh di truyền, gà trụi lông kháng bệnh cúm gia cầm, trứng gà chuyển gen chống ung thư , . II. Ứng dụng trong tạo giống 2 . Thành tựu a) Tạo động vật chuyển gen * Cách tiến hành: + Lấy trứng của con vật cho thụ tinh trong ống nghiệm + Tiêm gen cần chuyển vào hợp tử phát triển thành phôi + Cấy phôi được chuyển gen vào tử cung con vật khác để nó mang thai sinh đẻ + Sinh ra 1 con vật chuyển gen. II. Ứng dụng trong tạo giống 2 . Thành tựu a) Tạo động vật chuyển gen *Thành tựu đạt được: Cừu chuyển gen tạo sữa chứa Protein người Chuột nhắt chuyển gen chứa gen hoocmon sinh trưởng của chuột cống Cá hồi chuyển gen hoocmone tăng trưởng Chuột nhắt chuyển gen GFP phát huỳnh quang Muỗi đực biến đổi gen Dê biến đổi có chứa gen quy định protein tơ nhện II. Ứng dụng trong tạo giống 2. Thành tựu b) Tạo giống cây trồng biến đổi gen II. Ứng dụng trong tạo giống 2. Thành tựu b ) Tạo giống cây trồng biến đổi gen - C ải thiện năng suất, tăng sức đề kháng với sâu bệnh hoặc tăng khả năng chịu đựng với các loại thuốc diệt cỏ. - Màu sắc đẹp hơn, vòng đời lâu hơn. - Tạo ra những thực vật không hạt. - Hàm lượng các chất dinh dưỡng cao hơn. - VD + Cây trồng giảm ô nhiễm có khả năng hấp thụ nước ô nhiễm vào rễ + Cà chua chuyển gen kháng virus, cà chua có gen sản sinh ra etilen được làm bất hoạt. + Dưa dấu và nho không hạt + Lúa có chứa β- caroten làm tăng hàm lượng dinh dưỡng ,.... II. Ứng dụng trong tạo giống 2. Thành tựu b) Tạo giống cây trồng biến đổi gen II. Ứng dụng trong tạo giống 2 . Thành tựu c) Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen - Tạo được các dòng vi khuẩn mang gen người để sản xuất ra hormon chữa bệnh cho con người . - Tạo các chủng vi sinh vật làm sạch môi trường - VD: + Vi khuẩn E.coli mang gen Insulin của người. + Vi khuẩn phân hủy rác, vi khuẩn phân hủy dầu loang,.... II. Ứng dụng trong tạo giống Ưu điểm Nhược điểm Rút ng ắ n thời gian tạo giống . Mở ra nhiều ứng dụng mới trong trồng trọt . Tạo được giống mới năng suất cao , phẩm chất tốt, cung cấp sản phẩm cho con người . Tạo ra những sinh vật biến đổi gen có thể kháng thuốc , ảnh hưởng đến sức khỏe con người : dị ứng, nguy cơ tiềm ẩn . Ưu nhược điểm của công nghệ gen là gì ? II. Ứng dụng trong tạo giống Công nghệ gen Công nghệ tế bào Tách ADN của tế bào cho , tách ADN của thể truyền Tạo ADN tái tổ hợp C huyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận Tách tế bào từ mô phân sinh N uôi cấy thành mô sẹo N uôi cấy với hoocmon sinh trưởng để mô sẹo phát triển cây hoàn chỉnh giống với cơ thể gốc. So sánh giữa công nghệ gen và công nghệ tế bào t hank you !
Tài liệu đính kèm:
- bai_giang_sinh_hoc_12_bai_20_tao_giong_nho_cong_nghe_gen.pptx
