Tiết 23. Tạo giống bằng công nghệ gen dạy theo định hướng phát triển năng lực của người học, phương pháp dự án

Mở bài GV cho HS thuyết trình về những thông tin đã chuẩn bị theo yêu cầu mỗi nhóm. GV yêu cầu các HS khác theo dõi và ghi lại các Sv biến đổi gen mà các nhóm thông tin để sau mỗi tổ trình bày GV gọi 1 HS lên ghi lại các sv ở phần 3 của bẢNG ĐỂ khi vào các thành tựu ở phần II không phải nhẮC lại mà sử dụng luôn. Dựa vào phần thuyết trình của HS thì GV vào bài. Tổ 4 sẽ trình bày cuối cùng khi chuyển sang phần II. HS phải tự ghi lại các thông tin: khái niêm, cách tạo ra sv biến đổi gen, lợi ích và tác hại. Sau sự trình bày mỗi tổ GV có thể cho các nhóm hoặc HS khác đặt câu hỏi cho tổ vừa thuyế trình. GV sẽ nhận xét nội sung, khả năng thuyết trình và tương tác của các tổ để cho điểm theo thang 432 (1 điểm cho người thuyết trình) vậy các thành viên trong tổ tối đa chỉ 9 điểm còn người thuyết trình 10

Giáo viên: Vũ Thị Huệ

Báo cáo tổ 1

I Qui trình tạo cừu chuyển gen

- B1 Tạo vectơ chứa gen người rồi chuyển vào tế bào xôma của cừu

- B2 Nuôi cấy tế bào xôma của cừu trong môi trường nhân tạo

- B3 Chọn lọc và nhân dòng tế bào chuyển gen

- B4 Lấy nhân tế bào chuyển gen cho vào tế bào trứng đã bị lấy mất nhân

- B5 Cấy phôi đã chuyển gen vào tử cung của một con cừa khác cho nó mang thai và đẻ như bình thường Tạo được cừu chuyển gen

II Ý nghĩa của sản phẩm cừu biến đổi gen sản sinh ra

protein người trong sữa

-Trong y học: cung cấp một nguồn dược liệu quý để sản xuất ra những loại thuốc phục vụ sức khỏe con

người

- Có thể cung cấp sữa có chứa prôtêin người với số lượng và chất lượng tốt hơn

III Một số thành tựu ứng dụng công nghệ gen ở Động vật

Chuột nhắt mang gen hoocmon tăng trưởng của chuột cống to(phải) hơn khoảng 2

lần so với chuột bình thường(trái)

Chuột được chuyển gen

GFP phát huỳnh quang Cá hồi (salmon) chuyển gen hormone tăng trưởng

Heo chuyển gen phát huỳnh quang

Dê chuyển gen cho sữa có prôtêin của tơ nhện Loại sữa này được sử dụng để sản xuất một loại sợi có độ bền cao

tên là Biosteel

Bò ít metan

Giống bò này tạo ra metan

ít hơn 25%

so với bò bình thường.

Tiến hành: Các nhà khoa học nông nghiệp

nghiên cứu tại Đại học Alberta.

Malaysia là nước đầu tiên ở châu Á dùng muỗi biến đổi gen để chống lại căn bệnh sốt xuất huyết đang ngày càng gia tăng Malaysia thả các con muỗi đực đã được biến đổi gen trong phòng thí nghiệm vào môi trường để chúng giao phối với muỗi cái và sinh ra loại muỗi có tuổi thọ ngắn hơn do

vậy sẽ ngăn chặn việc "tăng nhanh dân số" thủ phạm của

căn bệnh chết người này.

Muỗi biến đổi gen

Báo cáo tổ 2

NHÓM 2:

Thành viên tham gia : Nguyễn Trang, Trâm, Phạm Thu, Hằng,

Thùy Linh, Trương Ngân, Thăng, Duyệt, Phương Lan, Tiến

Nội dung tìm hiểu : Giống lúa gạo vàng có khả năng tổng hợp beta- caroten

- Quy trình tạo ra giống cây

- Ý nghĩa của giống lúa đối với cuộc sống con người

I Quy trình tạo ra giống lúa hạt vàng :

+ Bước 1 : Chọn giống lúa taipei 309, IR 64 và MLT 250 Sau đó chọ hạt có phôi

tốt

+ Bước 2 : Nuôi cấy mô tái sinh từ phôi hạt lúa

+ Bước 3 : tách chiết gen ctrl từ vi khuẩn Erwinia uredovora sau đó chuyển gen

vào plasmid pFun3 Tiếp tục tách chiết gen Psy và gen Lcy từ cây thủy tiên hoặc từ cây ngô sau đó chuyển 2 gen đó vào plasmid pCaCar

+ Bước 4 : Các Plasmid được chuyển vào 2 petry khác nhau có nuôi vi khuẩn

Agrobacterium tumefacien dòng manopine type Ti plasmid tự động chuyển vào trong tế bào vi khuẩn, nhờ sự tăng sinh của vi khuẩn chúng được nhân bản với số lượng lớn và được sử dụng trong giai đoạn tiếp theo

+ Bước 5 : Nuôi cấy A.mamopine trên môi trường có chứa mầm tái sinh cây lúa

đã được chuẩn bị ở bước 2 Các đoạn gen lai từ A mamopine sẽ được chuyển

vào mầm tái sinh từ phôi

+ Bước 6 : Nuôi tăng sinh và tái tạo cây con từ mầm tái sinh đã chuyển gen

+ Bước 7 : Trồng lúa chuyển gen và cho lai với giống lúa địa phương Sau đó

trồng đại trà thu giống lúa gạo vàng

Các dạng lúa gạo khác nhau: (a) dạng bình thường, (b)Gạo

vàng sử dụng gene psy của hoa thủy tiên, c) Gạo vàng sử

dụng gene psy của ngô (Al-Babili et al., 2005)

II Ý nghĩa của việc tạo ra giống lúa hạt vàng

+ Chống đói, tăng cường sức khoẻ tốt cho con người

+ Cung cấp Vitamin A rất cần thiết cho cơ thể trẻ nhỏ

+ Làm hạn chế nguy cơ mù lòa ở trẻ em

+ Góp phần đảm bảo an ninh lương thực và xóa bỏ nạn đói

+ Gạo vàng ra đời mang ý nghĩa cho thấy sức mạnh và giá trị ứng dụng của công nghệ sinh học đối với đời sống con người

……

III Một số lại cây trồng biến đổi gen :

1 Giống đu đủ kháng bệnh đốm vòng

2 Giống bông kháng Bt

Bông vải mang gen Bt Bông vải bình thường

3 Giống lúa chịu hạn và lụt :

Lúa chuyển gen (mang gen Sub1A có thể giúp cây lúa tươi tốt trở lại sau một thời gian chịu hạn bằng cách đâm ra những chồi non Chính loại gen này cũng giúp lúa chịu đựng lũ lụt tốt hơn

thông thường)

4 Giống ngô chuyển gen giàu dưỡng chất :

Giống ngô chuyển gen (chứa gen protein giàu lysine -SBgLR từ khoai tây và một gen nhân tố phiên mã - transcription factor

gene -TSRF1 từ cà chua) có hàm lượng lysin đã tăng 7,7-24,4%

và 8,7-30,4% tương ứng với 2 dòng

Báo cáo tổ 3

I Qui trình tạo vi khuẩn tổng hợp insulin người

B1: Tách ADN của vi khuẩn và gen tổng hợp insulin người

B2: Cắt 2 ADN bằng enzim cắt giới hạn

B3 Nối gen tổng hợp insulin người vào ADN của vi khuẩn bằng enzim nối tạo ADN tái tổ hợp

B4 Đưa ADN tái tổ hợp vào

tế bào vi khuẩn và nuôi cấy vi khuẩn cho chúng sinh trưởngB5 Phân lập dòng vi khuẩn chứa ADN tái tổ hợp

Chủng Synechococcus elongatus thuộc họ Cyanobacteria

được biến đổi gen

II Ý nghĩa của vi khuẩn sản xuất insulin người

- Xuất phát từ vai trò to lớn của insulin, hiện nay nhu cầu sử dụng insulin

trong điều trị căn bệnh tiểu đường là rất cao Tính trong năm 2005, nhu cầu insulin dùng trong trị bệnh tiểu đường ước tính khoảng 4.000 – 5.000 kg và dự kiến đến năm 2010 sẽ là 16.000 kg Nhu cầu về insulin của thế giới vượt qua con số vài tấn/năm Do đó, nguồn cung cấp insulin cho điều trị bệnh tiểu

đường đang thiếu hụt

- Từ những thập niên 1920 cho đến những năm đầu của thập niên 1980,

insulin được tạo ra bằng cách cô lập tuyến tuỵ của động vật như Bò và Lợn Tuy nhiên, insulin người có sự khác biệt trong thành phần amino acid so với insulin Bò ( hai vị trí trong chuỗi A và một vị trí trong chuỗi B) và insulin Lợn (một vị trí trong chuỗi B) Do vậy nó đã gây ra một số tác dụng phụ không mong muốn khi dùng insulin có nguồn gốc từ Bò hay Lợn Ngoài ra, quá trình sản xuất và làm tinh khiết insulin trong thời kỳ này còn gặp nhiều khó khăn

- Năm 1982, insulin được sản xuất bằng kỹ thuật di truyền đầu tiên tại công ty Genetech (Hoa Kỳ) và sản phẩm này được đưa ra thị trường Trong lịch sử, đây là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học vào dược phẩm thành công

- Bằng kỹ thuật tái tổ hợp AND, người ta chuyển gene mã hoá insulin vào tế bào vi khuẩn, khi được nuôi cấy trong môi trường thích hợp, vi khuẩn E.coli

sẽ sinh tổng hợp tạo ra loại peptid này Hiệu suất cao, giá thành hạ

Dòng vi khuẩn mang gen của loài khác như gen insulin của người Vi khuẩn nhanh chóng sản sinh ra một lượng insulin làm thuốc chữa bệnh tiểu đường

III Một số thành tựu vi sinh vật chuyển gen

Dòng vi khuẩn E Coli sản xuất hoócmôn somatostatin

Dòng vi khuẩn E Coli sản xuất hoócmôn somatostatin

Một loài vi sinh vật thuộc

họ vi khuẩn Cyanobacteria biến đổi gen tiêu thụ CO 2 để sản xuất nhiên liệu (xăng

sinh học)

Chủng vi khuẩn biến đổi gen vô hại để chống lại những vi khuẩn có khả năng kháng thuốc tại các bệnh viện

Tiết 23 Tạo giống bằng công nghệ gen

I Công nghệ gen

1 Khái niệm

Công nghệ gen là một quy trình công nghệ dùng để tạo ra những tế bào và sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới, từ đó tạo ra cơ thể với những đặc điểm mới.

2 Qui trình

Tạo ADN tái tổ hợp  Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận 

Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp

Vi khuẩn

Plasmit

ADN của tế bào cho

Đầu dính ADN tái tổ hợp

Gen cần chuyển Enzim giới hạn (restrictaza)

Sơ đồ kỹ thuật chuyển gen

Enzim ligaza

Bước 1:

Bước 2:

Bước 3:

ADN của tế bào nhận

ADN tái tổ hợp dạng vòng

ADN tái tổ hợp

Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.

CaCl2 hoặc xung điện

Tế bào nhận E.côli

Báo cáo tổ 4

Cây đu đủ mang gen kháng virut

CMV

1.Khái niệm sinh vật biến đổi gen

b.Cách làm biến đổi gen sinh vật :

- Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen

- Làm biến đổi một gen đã có sẵn trong hệ

1) Các loài sinh vật gần gũi,có nhiều lợi ích cho con người (gà, bò, dê, thuốc lá, ngô, bông, )

2) Mang một hoặc một số đặc điểm lạ, ưu việt hơn so với cá thể nguyên thủy cùng loài, các đặc tính này thường ảnh hưởng đến phẩm chất, năng suất

2 Đặc điểm chung của sinh vật chuyển gen:

Thực vật biến đổi gen

Cà chua đối

Động vật biến đổi gen

Gà mang gen tạo thuốc trị ung thư trong trứng

Dê biến đổi gen cho sữa chứa prôtêin tơ nhện

- Đảm bảo an ninh lương thực và hạ giá thành

lương thực

- Bảo tồn đa dạng sinh học

- Góp phần xoá đói giảm nghèo

- Giảm tác hại của các hoạt động nông nghiệp đối với môi trường

- Giúp giải quyết những lo ngại lớn nhất về môi

trường

- Tăng hiệu quả sản xuất nhiên liệu sinh học

3 Lợi ích

4 Tác hại

- Đối với con người: có thể làm xuất hiện hoặc đưa những

chất gây dị ứng, độc tố vào cơ thể hoặc có thể làm tăng tính kháng sinh của vi khuẩn (vì hầu hết các sinh vật biến đổi gen có chứa các gen kháng sinh có thể chuyển sang vi khuản gây hại cho người)

- Đối với bảo vệ đa dạng sinh học: sinh vật biến đổi gen có thể phát tán những gen biến nạp sang họ hàng hoang dại của chúng,sang sâu bệnh có nguy cơ làm tăng tính kháng của

chúng đối với các đặc tính chống chịu sâu bệnh của cây trồng chuyển gen hoặc làm tăng khả năng gây độc của cây trồng chuyển gen đối với các loài sinh vật có ích

- Đối với môi trường: sinh vật biến đổi genn có thể làm ảnh hưởng tới chu trình Nitơ và hệ sinh thái vi sinh vật đất

Nên hay không nên sử dụng các sản phẩm từ sinh vật biến

đổi gen? Câu hỏi đang có rất nhiều tranh cãi

Chọn đáp án đúng nhất

Củng cố

Câu 1 Giống lúa “gạo Vàng” có khả năng tổng hợp β –

carôten ( tiền chất tạo ra vitamin A) trong hạt được tạo ra nhờ ứng dụng:

A Phương pháp cấy truyền phôi

B Công nghệ gen.

C Phương pháp lai xa và đa bội hóa

D Phương pháp nhân bản vô tính.

Đúng Sai

Sai

Sai

Câu 2 Plasmit có khả năng:

A Nhân đôi nhanh.

B Chứa ADN dạng xoắn.

C Tiếp xúc và phá màng vi khuẩn E Coli.

D Nhân đôi độc lập với ADN nhiễm sắc thể.

Sai

Sai

Sai

Đúng

Câu 3 ADN tái tổ hợp là phân tử ADN được tạo ra bằng cách:

A Nối đoạn ADN của tế bào cho vào ADN plasmit.

B Nối đoạn ADN của tế bào nhận vào ADN plasmit

C Tách đoạn ADN của tế bào cho ra khỏi ADN

plasmit

D Tách đoạn ADN của tế bào nhận ra khỏi ADN

plasmit

Sai Đúng

Sai

Sai

Câu 4 Thao tác cắt tách đoạn ADN được thực hiện nhờ:

A enzyme ADN polymeraza

Đúng

Câu 5: Công nghệ gen là:

Sai

Đúng

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 tế bào

Sai

Câu 6: ADN tái tổ hợp gồm:

A ADN của thể truyền và gen cần chuyển

B ADN của thể truyền và ADN của tế bào nhận

C ADN của plasmid và gen cần chuyển

D ADN của virut và gen cần chuyển

Sai Đúng

Sai Sai

HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC

• Học kỹ bài, trả lời các câu hỏi sau bài

• Xem trước bài 21 : DI TRUYỀN Y HỌC

- Di truyền y học là gì ?

- Đặc điểm của 1 số loại bệnh di truyền phân tử ?

- Cơ chế và đặc điểm của 1 số hội chứng bệnh liên quan đến ĐB NST ?

- Ung thư là bệnh như thế naò ? nguyên nhân và cơ chế gây ung thư ?