Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Tạo giống nhờ công nghệ gen TẠO GIỐNG MỚI NHỜ CÔNG NGHỆ GEN (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Giáo viên: NGUYỄN QUANG ANH I Khái niệm công nghệ gen Công nghệ gen quy trình tạo tế bào sinh vật có gen bị biến đổi, có thêm gen mới, từ tạo thể với đặc điểm Phương pháp phổ biến tạo ADN tái tổ hợp để chuyển gen: kĩ thuật chuyển gen Kỹ thuật chuyển gen chuyển đoạn ADN từ tế bào cho sang sang tế bào nhận nhiều cách ví dụ: dùng thể truyền – vector chuyển gen plasmit thực khuẩn thể dùng súng bắn gen… Trong đời sống có nhiều người mắc bệnh tiểu đường, để chữa trị phải nhờ insulin, trước insulin giá thành cao, bệnh nhân nghèo gần không hi vọng Ngày ánh sáng khoa học, đặc biệt với công nghệ gen góp phần cải thiện đáng kể suất sản xuất insulin tạo nhiều giống vật nuôi trồng có suất cao cách tạo Prôtêin tái tổ hợp Prôtêin tạo từ ADN tái tổ hợp II Các bước cần tiến hành kĩ thuật chuyển gen Khái quát chung Quy trình chuyển gen: Gồm bước Bước 1: Tạo ADN tái tổ hợp Bước 2: Đưa ADN tài tổ hợp vào tế bào nhận Bước 3: Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp Hình Các bước kĩ thuật chuyển gen Một số khái niệm: + ADN tái tổ hợp ADN lắp từ đoạn ADN từ nguồn khác Thông thường gồm thể truyền gen cần chuyển + Vectơ chuyển gen: Thông thường plasmit thể thực khuẩn Đó phân tử ADN nhỏ có khả nhân đôi độc lập gắn vào hệ gen tế bào Để nhân đôi độc lập với tế bào vectơ chuyển gen phải có trình tự khởi đầu tái + Plasmit ADN dạng vòng có tế bào nhiều loài vi khuẩn, ti thể lục lạp tế bào nhân thực, chiếm từ 0,05 – 10% kích thước hệ gen vi khuẩn Trên plasmit chứa Promoter giúp gen phiên mã biểu Plasmit có dấu chuẩn đặc hiệu gen kháng thuốc kháng sinh Do Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Tạo giống nhờ công nghệ gen người ta dễ dàng nhận biết plasmit Ngoài plasmit có trình tự nhận biết enzim giới hạn Hình Plasmit vi khuẩn E.coli + Enzim giới hạn (Enzim Restrictaza): Có khả nhận biết trình tự đặc hiệu ADN cát ADN vị trí Đặc điểm bước kĩ thuật chuyển gen a Tạo ADN tái tổ hợp Nguyên liệu: + Gen cần chuyển + Thể truyền + Enzim cắt (restrictaza) enzim nối (ligaza) Cách tiến hành: + Tách ADN NST tế bào cho tách plasmit khỏi tế bào vi khuẩn + Cắt nối đoạn ADN tế bào cho vào ADN plasmit điểm xác định tạo nên ADN tái tổ hợp • Việc cắt nhờ enzim cắt (restrictaza) • Việc nối nhờ enzim nối (ligaza) b Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận: Phương pháp tải nạp: Để đưa plasmit vào tế bào nhận người ta dùng phương pháp biến nạp: Có dạng: Điện biến nạp (dùng xung điện cao áp hóa biến nạp (dùng muối CaCl2) làm dãn màng sinh chất tế bào ADN tái tổ hợp dễ dàng chui vào Hình Sơ đồ plasmid chứa ADN tái tổ hợp lai qua lỗ tạm thời màng bào chất Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Tạo giống nhờ công nghệ gen Phương pháp tải nạp: thể truyền thường thể thực khuẩn, chúng mang gen chuyển xâm nhập vào tế bào vật chủ (vi khuẩn) Khi chuyển vào tế bào chủ, ADN tái tổ hợp điều khiển tổng hợp loại prôtêin đặc thù mã hóa c Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp: Để nhận biết tế bào vi khuẩn có mang gen ADN tái tổ hợp phải chọn thể truyền có dấu chuẩn gen đánh dấu Gen đánh dấu gen kháng kháng sinh khuyết loại axitamin III Ứng dụng công nghệ gen tạo giống biến đổi gen Khái niệm sinh vật biến đổi gen: Sinh vật biến đổi gen sinh vật mà hệ gen người làm biến đổi phù hợp với lợi ích Các cách để tạo sinh vật biến đổi gen: + Loại bỏ bất hoạt gen hệ gen Ví dụ: Cây cà chua chuyển gen kéo dài thời gian chín, làm chậm trình nhũng quả, tăng cường chất lượng kéo dài thời gian bảo quản sau thu hoạch + Đưa thêm gen lạ vào tế bào để tạo sinh vật biến đổi gen + Làm biến đổi gen sẵn có hệ gen Một số thành tựu - Tạo động vật chuyển gen Vào năm 2001, người ta tạo giống dê chuyển gen mà máu chúng có chứa yếu tố antitrombine, glucoprotein có chức điều hòa đông máu Hình Dê chuyển gen cho sữa có prôtêin tơ nhện Hình Cá hồi, chuột chuyển gen hormone sinh trưởng (phải) cá hồi, chuột đối chứng (trái) - Tạo trồng biến đổi gen: + Cây chuyển gen có khả kháng sâu Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Tạo giống nhờ công nghệ gen + Giống lúa chuyển gen tổng hợp β-carotene (giống lúa vàng) Sau trình tiêu hóa Sau trình tiêu hóa, β-carotene chuyển hóa thành vitamin A - Tạo vi sinh vật biến đổi gen: + Tạo dòng vi khuẩn có khả sản suất insulin người, sản suất HGH + Tạo dòng vi khuẩn có khả phân huỷ rác thải, dầu loang Giáo viên : Nguyễn Quang Anh Nguồn : Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Hocmai.vn - Trang | -