Bài giảng Sinh học Khối 12 - Bài 20: Tạo giống nhờ công nghệ gen - Trường THPT Trường Chinh
Cây cà chua chuyển gen
Gen kéo dài thời gian chín
Làm chậm quá trình chín nhũn quả
Tăng cường chất lượng quả và kéo dài thời gian bảo quản sau thu hoạch
Gen kháng bệnh virút
Kháng với virút CMV
Góp phần giảm lượng thuốc trừ sâu sử dụng trong quá trình trồng trọt
Giống lúa được chuyển gen tổng hợp ?-carotene (giống lúa vàng). Sau quá trình tiêu hoá, ?-carotene được chuyển hoá thành vitamin A.
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.
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Sinh học Khối 12 - Bài 20: Tạo giống nhờ công nghệ gen - Trường THPT Trường Chinh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút TẢI VỀ ở trên
TRệễỉNG THPT TRƯỜNG CHINH Giỏo ỏn SINH HOC 12 Tổ : GDCD – SINH HỌC – THỂ DỤC – NGOẠI NGỮ Kieồm tra baứi cuừ Cho bieỏt phửụng phaựp taùo gioỏng baống ủoọt bieỏn ủửụùc thửùc hieọn theo nhửừng bửụực naứo ? Caực phửụng phaựp taùo gioỏng - Lai gioỏng roài choùn loùc gioỏng toỏt dửùa vaứo nguoàn bieỏn dũ toồ hụùp ( coự ửu theỏ lai ). - Gaõy ủoọt bieỏn . - Coõng ngheọ teỏ baứo : - Coõng ngheọ gen : Kú thuaọt chuyeồn gen TRệễỉNG THPT TRƯỜNG CHINH + Nuoõi caỏy moõ . + Lai teỏ baứo xoõma , dung hụùp teỏ baứo traàn . + Nuoõi caỏy haùt phaỏn , noaừn roài ủa boọi hoựa . + Nhaõn baỷn voõ tớnh . + Caỏy truyeàn phoõi . - Coõng ngheọ teỏ baứo : Teỏ baứo hửùc vaọt Coõng ngheọ gen : Kú thuaọt chuyeồn gen ? CễNG NGHậ́ GEN 1. Khái niợ̀m cụng nghờ ̣ gen : 2. C aực bửụực tieỏn haứnh : a, Moọt soỏ khaựi nieọm : ADN taựi toồ hụùp laứ 1phaõn tửỷ ADN nhoỷ ủửụùc laộp raựp tửứ caực ủoaùn ADN cuỷa caực tb khaực nhau ( theồ truyeàn + ADN ) - Thể truyền : là một phõn tử ADN nhỏ cú khả năng tự nhõn đụi độc lập với hệ gen của tế bào củng như có thờ ̉ gắn vào hờ ̣ gen của tờ ́ bào VD: plasmit , virut ... CAÂU HOÛI THAÛO LUAÄN AND taựi toồ hụùp laứ gỡ ? Theồ truyeàn laứ gỡ ? b.Caực bửụực tieỏn haứnh Xem sơ đụ ̀ chuyờ̉n gen bằng plasmit va ̀ tra ̉ lời các cõu hỏi sau Neõu caực bửụực tieỏn haứnh cuỷa kú thuaọt chuyeồn gen. Tạo ADN tái tụ ̉ hợp bằng cách nào ? Muụ́n cho ADN tái tụ ̉ hợp xõm nhọ̃p được vào tờ ́ bào nhọ̃n mụ̣t cách dờ ̃ dàng thi ̀ ta cõ̀n phải làm gi ̀ ? Làm thờ ́ nào đờ ̉ có thờ ̉ nhọ̃n biờ́t được tờ ́ bào nào có chứa ADN tái tụ ̉ hợp ? b. Caực bửụực tieỏn haứnh KỸ THUẬT CẤY GEN DÙNG PLASMIT LÀM THấ̉ TRUYấ̀N Enzim cắt Enzim cắt Restrictaza Gắn đoạn bị cắt vào plasmit nhờ enzim nối Ligaza Chuyển đến tế bào nhận ADN của tế bào nhận ADN Plasmit tỏi tổ hợp dạng vũng ADN tái tụ ̉ hợp b.Caực bửụực tieỏn haứnh KỸ THUẬT CẤY GEN DÙNG PLASMIT LÀM THấ̉ TRUYấ̀N Enzim cắt Enzim cắt Restrictaza Gắn đoạn bị cắt vào plasmit nhờ enzim nối Ligaza Chuyển đến tế bào nhận ADN của tế bào nhận ADN Plasmit tỏi tổ hợp dạng vũng ADN tái tụ ̉ hợp I. CễNG NGHậ́ GEN 2. Các bước cõ̀n tiờ́n hành trong ki ̃̃ thuọ̃t chuyờ̉n gen : a. Tạo ADN tái tụ ̉ hợp . - Tách chiờ́t được thờ ̉ truyờ̀n va ̀ gen cõ̀n chuyờ̉n ra khỏi tờ ́ bào . - Dùng enzim cắt Restrictaza đờ ̉ cắt ADN tạo ra mụ̣t loại đõ̀u đính . - Dùng enzim nụ́i Ligaza đờ ̉ gắn chúng lại thành ADN tái tụ ̉ hợp . b. Đưa ADN tái tụ ̉ hợp vào trong tờ ́ bào nhọ̃n . Đờ ̉ đưa ADN tái tụ ̉ hợp vào trong màng tờ ́ bào người ta dùng muụ́i CaCl 2 hoặc xung điợ̀n đờ ̉ làm giản màng sinh chṍt của tờ ́ bào , làm cho phõn tư ̉ ADN tái tụ ̉ hợp dẽ dàng đi qua màng . c. Phõn lọ̃p dòng tờ ́ bào chứa ADN tái tụ ̉ hợp - Chọn thờ ̉ truyờ̀n có gen đánh dṍu đờ ̉ phõn biợ̀t tờ ́ bào nào nhọ̃n được ADN tái tụ ̉ hợp . - Nhơ ̀ gen đánh dṍu người ta biờ́t được các tờ ́ bào có ADN tái tụ ̉ hợp . Thể truyền là một phõn tử ADN nhỏ cú khả năng tự nhõn đụi 1 cỏch độc lập với hệ gen của tế bào cũng như cú thể gắn vào hệ gen của tế bào . Vớ dụ : plasmit , virut (ADN của VR đó được biến đổi ) hoặc 1 số nST nhõn tạo ( nấm men) Nghiờn cứu mục I.2 SGK em hóy cho biết : Thể truyền là gỡ ? ADN tỏi tổ hợp là gỡ ? - Plasmid là phõn tử ADN nhỏ , dạng vũng nằm trong tờ ́ bào chṍt của nhiờ̀u loài vi khuõ̉n . - Plasmit cú khả năng nhõn đụi độc lập với hệ gen của tế bào . ADN tỏi tổ hợp là một phõn tử ADN nhỏ được lắp rỏp từ cỏc đoạn ADN lấy từ cỏc tế bào khỏc nhau ( thể truyền và gen cần chuyển ) Thể truyền cần phải cú đặc điểm gỡ ? Đặc điểm của thể truyền : Phải nhỏ dễ xõm nhập vào tế bào Cú nhiều bản sao . Chứa 1 vài gen đỏnh dấu Cú 1 hoặc vài trỡnh tự Nu đặc thự để enzim giới hạn nhận biết và cắt Sơ đ ồ chuyển gen bằng plasmit Dựa vào sơ đồ chuyển gen chuyển gen , em hóy mụ tả cỏc bước tiến hành của kỹ thuật chuyển gen ? Các restrictaza- enzim giới hạn C ác restricta za có tính chất chung là cắt cầu diestephosphat nối các nucleotit cạnh nhau trong ADN và ARN. Đặc điểm nổi bật là mỗi loại enzim nhận ra và cắt ADN ở những nucleotit xác định nên gọi là các enzim giới hạn. Enzim cắt thu được từ vi khuẩn Phân tử ADN của plasmit và đoạn gen cần cấy vào bị cắt ra từ pt ADN cho do cùng một loại enzim cắt, vì vậy chúng tạo ra những đầu so le giống nhau , khi trộn hai sản phẩm này với nhau, chúng sẽ liên kết bổ sung cho nhau để tạo thành phân tử ADN tái tổ hợp. Các ligaza Các enzim ligaza có sẵn trong tất cả các loại tế bào và có vai trò quan trọng trong quá trình nhân đôi của ADN X úc tác phản ứng nối (ligation) bằng cách hình thành cầu diestephosphat nối các nucleotit liên tiếp nhau Đ ang dùng phổ biến là enzim ADN-ligaza của E. coli và của phage T4 II. ỨNG DỤNG CễNG NGHậ́ GEN TRONG TẠO GIễ́NG BIấ́N Đễ̉I GEN Khái niợ̀m sinh vọ̃t biờ́n đụ̉i gen Sinh vọ̃t biờ́n đụ̉i gen là sinh vọ̃t mà hờ ̣ gen của nó đa ̃ được con người làm biờ́n đụ̉i cho phu ̀ hợp với lợi ích của mình Người ta có thờ ̉ làm biờ́n đụ̉i hờ ̣ gen của mụ̣t sinh vọ̃t theo 3 cách sau : + Đưa thờm mụ̣t gen lạ vào hờ ̣ gen + Làm biờ́n đụ̉i mụ̣t gen có sẵn trong hờ ̣ gen + Loại bo ̉ hoặc làm bṍt hoạt mụ̣t gen nào đo ́ trong hờ ̣ gen. Ví du ̣: ở cà chua gen làm chín quả bị bṍt hoạt nờn có thờ ̉ vọ̃n chuyờ̉n xa hoặc bảo quản lõu dài mà khụng bị hỏng . 2. Mụ̣t sụ ́ thành tựu tạo giụ́ng biờ́n đụ̉i gen đ ộng VậT T ạo được những giống mới có năng suất và chất lượng cao hơn về sản phẩm . Đ ặc biệt tạo đư ợc các giống mới sản xuất ra thuốc chữa bệnh cho con người dưới dạng thực phẩm. Kĩ thuật vi tiêm , sử dụng tế bào gốc , dùng tinh trùng như vectơ mang gen Vi tiờm Phương pháp tạo đụ̣ng vọ̃t biờ́n đụ̉i gen - Lṍy trứng ra khỏi con vọ̃t nào đo ́. - Cho thu ̣ tinh trong ụ́ng nghiợ̀m . - Tiờm gen cõ̀n chuyờ̉n vào hợp tư ̉ va ̀ hợp tư ̉ phát triờ̉n thành phụi . - Cṍy phụi đa ̃ được chuyờ̉n gen vào tư ̉ cung con vọ̃t khác đờ ̉ mang thai va ̀ sinh đe ̉ bình thường . Sinh ra mụ̣t con vọ̃t chuyờ̉n gen Sử dụng gen chỉ thị Luciferaza Nguyên tắc Luciferaza là một loại prôtêin có trọng lượng 62 kDa phát ra á nh sáng ở bước sóng 562 nm (màu vàng-xanh lục ). Là gen đư ợc phát hiện và tách ra từ loài côn trùng Photynis pyralis . Sử dụng gen chỉ thị GFP (green fluorescene protein) GFP là một loại prôtêin có trọng lượng 32 kDa phát ra á nh sáng ở bước sóng 509 nm (màu xanh lụcsáng ). Là gen đư ợc phát hiện và tách ra từ loài sứa Aequorea victoria . Sử dụng gen chỉ thị GFP (green fluorescene protein) ở thực vật ở chuột thí nghiệm V ớ d ụ : Chuy ển gen ở c ỏ Thực VậT Sản xuất các chất bột đường với năng suất cao, sản xuất các loại prôtêin trị liệu, các kháng thể và chất dẻo. Thời gian tạo giống mới rút ngắn đáng kể. C huyển gen bằng virut, chuyển gen trực tiếp qua ống phấn, vi tiêm, dùng súng bắn gen ... Cây cà chua chuyển gen Gen kéo dài thời gian chín Làm chậm qu á trình chín nhũn qu ả Tăng cường chất lượng qu ả và kéo dài thời gian bảo quản sau thu hoạch Gen kháng bệnh virút Kháng với virút CMV Góp phần giảm lượng thuốc trừ sâu sử dụng trong qu á trình trồng trọt Cây cà chua chuyển gen kháng virút (bên trái ) trong khi cây không đư ợc chuyển gen kháng mẫn cảm với virút CMV - Cucumber mosaic Virus - khi trồng trọt trên đ ồng ruộng (bên phải) Giống lúa đư ợc chuyển gen tổng hợp -carotene ( giống lúa vàng ). Sau qu á trình tiêu hoá, -carotene đư ợc chuyển hoá thành vitamin A. 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 đ ến 2 triệu bệnh nhân bị các rối loạn do thiếu vitamin A. Gạo bình thường Gạo hạt vàng Sử dụng gen chỉ thị sỳng bắn gen Cây đ ậu tương chuyển gen Kháng sâu (Bt) Thay đ ổi thành phần axít béo Cây ng ô chuyển gen Kháng bệnh Chín sớm Kháng thuốc diệt cỏ Cây bông chuyển gen kháng sâu Bt Mang gen kháng sâu Bt Góp phần hạn chế sử dụng thuốc trừ sâu Bông chuyển gen Bt kháng sâu bệnh (phải) và bông không chuyển gen mẫn cảm với sâu bệnh ( trái ) Cây đu đủ ( Carica papaya L.) đư ợc chuyển gen kháng bệnh virút ( trái ) và cây đ ối chứng (phải) Có kh ả năng khang virút CMV Đư ợc đá nh gi á là góp phần vào việc phục hồi nền công nghiệp sản xuất đu đủ ở Hawaii. Cõu 1: Trong kĩ thuật chuyển gen , đối tượng thường được sử dụng làm “ nhà mỏy ” sản xuất cỏc sản phẩm sinh học là : A. Virỳt B. Vi khuẩn E. Coli C. Plasmid D. Thể thực khuẩn Lămda(λ ) Cõu 2: ADN tỏi tổ hợp được tạo ra do: A. Chuyển đoạn tương hỗ giữa cỏc cặp NST tương đồng B. Lặp đoạn NST ở những vị trớ xỏc định C. Kết hợp đoạn ADN của tế bào với ADN của thể truyền ở những điểm xỏc định D. Chốn 1 đoạn ADN này vào 1 phõn tử ADN khỏc cựng ở trong nhõn tế bào ở 1 vị trớ xỏc định
File đính kèm:
bai_giang_sinh_hoc_khoi_12_bai_20_tao_giong_nho_cong_nghe_ge.ppt
