tạo giống bằng công nghệ gen và tế bào

I – TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO Khái niêm về công nghệ tế bào: Công nghệ tế bào là ngành kỹ thuật về quy trình ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế bào hoặc mô để tạo ra cơ quan hoặc m

II – TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ GEN

NỘI DUNG BÀI HỌC

I – TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO

I – TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ

TẾ BÀO

Khái niêm về công nghệ tế bào:

Công nghệ tế bào là ngành kỹ thuật về quy trình ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế bào hoặc

mô để tạo ra cơ quan hoặc mô hoàn chỉnh.

Công nghệ tế bào gồm 2 giai đoạn:

+ Tách tế bào từ cơ thể rồi nuôi cấy ở môi trường dinh dưỡng để tạo ra mô sẹo.

+ Dùng hoocmôn sinh trưởng kích thích mô sẹo phân hóa thành c.q hoặc cơ thể hoàn chỉnh.

1 Công nghệ tế bào thực vật

Công nghệ này giúp chúng ta nhân nhanh các giống cây quý hiếm từ một cây có kiểu gen quý tạo nên một quần thể cây trồng đồng

Hình 1

Cho 2 TB thực vật (2n) dung hợp với nhau

Hình 2

Nuôi TB trong môi trường đặt biệt

Hình 3

Sự phát triển của tế bào

Hình 4

Cây có cùng kiểu gen

1 Công nghệ tế bào thực vật

Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh trong ống nghiệm rồi cho phát triển thành

cây đơn bội (n) cũng đem lại nhiều lợi ích

trong công tác tạo giống cây trồng

Nuôi cấy mô trong ống nghiêm

Dùng hóa chất cônsixin gây lưỡng bội hóa

Sự phát triển mô

Cây lưỡng bội có KG đồng hợp tử

2 Công nghệ tế bào

a Nhân bản vô tính ở động vật

Cừu Đôly ( Dolly )

Nếu bạn có một con chó mang kiểu gen quý hiếm Làm thế nào bạn có thể tạo ra nhiều con chó có kiểu

gen y hệt như con chó của bạn?

Có 2 cách:

- Nhân b n vô tính ả

- C y truy n phôi ấ ề

Quy trình nhân bản vơ tính cừu

Đơly ( Dolly)

Mẹ mang thai

Mẹ cho noãn

(TB trứng)

Mẹ cho gen

(TB tuyến vú)

Nh©n tõ TB tuyÕn vĩ

Ph«i sím

Dolly

b Cấy truyền phôi

Bằng kỹ thuật cắt phôi động vật thành nhiều phôi rồi cấy các phôi này vào tử cung của các con vật khác nhau, người ta cũng có thể tạo ra được nhiều con vật có kiểu gen giống nhau

Sơ đồ cấy truyền phôi ở bò

Bò cho

phôi

Bò nhận phôi

Con mang bản năng tốt của bò cho phôi

II – TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ GEN

A CÔNG NGHỆ GEN

1 Khái niệm công nghệ gen

- Công nghệ gen là quy trình tạo ra những tế

bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có

thêm gen mới.

- Kĩ thuật chuyển gen đóng vai trò trung tâm của

công nghệ gen.

- Kĩ thuật chuyển gen: là kĩ thuật tạo ADN tái

tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế

bào khác.

VÍ DỤ 1:

Dê có lông cừu Chuột mang tai người.

A CÔNG NGHỆ GEN.

2 Các bước tiến hành trong kỹ thuật chuyển gen

- ADN tái tổ hợp là 1 phân tử ADN nhỏ được

lắp ráp từ các đoạn ADN của các tế bào khác nhau ( thể truyền + gen cần chuyển )

- Thể truyền: là một phân tử ADN nhỏ có khả

năng tự nhân đôi độc lập với hệ gen của tế bào cũng như có thể gắn vào hệ của tế bào.

VD: plasmit, virut

• Plasmit được cấu

tạo như thế nào?

+ Plasmis là phân

tử ADN nhỏ, dạng vịng nằm trong tế bào chất của nhiều lồi vi khuẩn.

+ Plasmit cĩ khả năng nhân đơi độc lập với hệ gen của

tế bào.

Đầu

Trụ đuơi Bao đuơi

KỸ THUẬT CẤY GEN DÙNG PLASMIT LÀM THỂ TRUYỀN

b Các bước tiến hành:

Quan sát sơ đồ:

ADN Plasmit

tái tổ hợp

dạng vòng

ADN tái tổ hợp

Sơ đồ kỹ thuật chuyển gen

ADN plasmit

Gồm 3 bước thực hiện:

a Tạo ADN tái tổ hợp.

 Tách chiết được thể truyền và gen cần chuyển ra khỏi tế bào.

 Dùng enzim cắt Restrictaza để cắt ADN tạo ra một loại đầu

đính.

 Dùng enzim nối Ligaza để gắn chúng lại thành ADN tái tổ hợp.

b Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận

Để đưa ADN tái tổ hợp vào trong màng tế bào người ta dùng muối

CaCl2 hoặc xung điện để làm giản màng sinh chất của tế bào,

làm cho phân tử ADN tái tổ hợp dẽ dàng đi qua màng.

c Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp

 Chọn thể truyền có gen đánh dấu để phân biệt tế bào nào

nhận được ADN tái tổ hợp.

 Nhờ gen đánh dấu người ta biết được các tế bào có ADN tái

tổ hợp.

B ỨNG DỤNG TRONG TẠO

GIỐNG BIẾN ĐỔI GEN

1 Khái niệm sinh vật biến đổi gen.

- Sinh vật biến đổi gen là sinh vật mà hệ gen

của nó đã được con người biến đổi để phù hợp với lợi ích của mình.

- Theo 3 cách:

+ Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen.

+ Làm biến đổi một gen đã có sẳn trong hệ gen.

+ Loại bỏ hoặc làm bất hoạt 1 gen nào đó trong hệ

gen.

VÍ DỤ 1 :

Sinh vật mang gen phát sáng của sứa

Ví dụ 2:

Cây cà chua chuyển gen có gen làm chín quả bất hoạt

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 vi sinh vật biến đổi gen

Chuột chuyển gen người

Chuột nhắt chứa gen hooc môn sinh trưởng chuột cống Chuột chứa gen hoóc môn léptin

a Động vật biến đổi gen

Phương pháp tạo động vật biến đổi gen

con vật nào đó -Cho thụ tinh trong ống nghiệm.

-Tiêm gen cần chuyển vào hợp

tử và hợp tử phát triển thành phôi.

-Cấy phôi đã được chuyển gen vào

tử cung con vật khác để mang thai và sinh đẻ bình thường

Sinh ra một con vật chuyển gen

b Giống cây trồng biến đổi gen

C©y ng« chuyÓn gen

Giống lúa chuyển gen

-carotene (gièng lóa vµng) Sau qu¸ tr×nh

thµnh vitamin A

Gạo hạt

vàngGạo bình

thường

Khoảng 120 triệu trẻ em trên thế giới bị các rối loạn do thiếu vitamin A Giống lúa vàng mang lại niềm hy vọng trong việc bảo vệ khoảng 1 đến 2 triệu bệnh nhân bị các rối loạn do thiếu vitamin A

Giống lỳa chuyển gen

c Tạo dòng vi sinh vật biến

đổi gen

Công nghệ gen có thể được ứng dụng để

tạo ra các dòng vi khuẩn mang gen của các loài khác như gen insulin ở người

Hiện nay, nhiều dòng vi sinh vật biến đổi gen

đã đựơc tạo ra nhằm phục vụ các mục đích khác nhau của con người, trong đó có việc làm sạch môi trường như phân hủy rác thải, dầu loang,…

Chuyển gen trừ vi khuẩn vào

cây Bông

Cây bông chuyển gen Bt kháng sâu bê ̣nh ( bên phải ) và cây bông không

chuyển gen Bt mẫn cảm với sâu bê ̣nh ( bên trái )

Cõy Cam cú nhiều đặc điểm

quý

Cam lưỡng b i (trái), tứ bội (phải)ộ

Nho lưỡng b i (trái), tứ bội (phải)ộ

Ý tưởng

Ý tưởng

Ý tưởng