Bài giảng Sinh học Lớp 12 - Ứng dụng di truyền học

GV: Nguyễn Hoàng Quí 
ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC 
Bài 5: KĨ THUẬT DI TRUYỀN 
 Khái niệm giống 
 Nhiệm vụ của ngành chọn giống 
I . KĨ THUẬT DI TRUYỀN 
II. ỨNG DỤNG CỦA KĨ THUẬT DI TRUYỀN. 
+Là kỹ thuật thao tác trên vật liệu di truyền (ADN, gen) 
	 + dựa vào những hiểu biết về cấu trúc hóa học của các axit nuclêic và di truyền vi sinh vật. 
• Là kĩ thuật chuyển một đoạn ADN từ tế bào cho sang tế bào nhận bằng cách dùng plasmit (hay thể thực khuẩn) làm thể truyền 
KĨ THUẬT DI TRUYỀN LÀ GÌ ? 
§5. KỸ THUẬT DI TRUYỀN 
I.KỸ THUẬT DI TRUYỀN : 
1.Khái niệm : 
b) Kỹ thuật cấy gen : 
KĨ THUẬT CẤY GEN LÀ GÌ ? 
2. Plasmid: 
 Là những cấu trúc nằm trong tế bào chất của vi khuẩn 
• Tùy loài vi khuẩn, mỗi tế bào chứa từ vài đến vài chục plasmid. 
 Plasmid chứa ADN dạng vòng, gồm 8000 ─ 200.000 cặp nucleotit . 
● ADN-plasmid tự nhân đôi độc lập với ADN của NST 
1.Khái niệm : 
3. Phân biệt ADN nhiễm sắc thể với ADN của plasmid: 
ADN nhiễm sắc thể 
ADN plasmid 
 Nằm trong nhân tế bào. 
 Dạng chuỗi dài, xoắn kép 
 Trong  
 của vi khuẩn 
 Dạng  
 Số nucleotit nhiều 
 Số  (8000 – 200000 cặp) 
 Không dùng làm thể truyền các gen 
Dùng  các gen 
tế bào chất 
vòng 
Nu ít 
 làm thể truyền 
Enzim cắt 
 ADN tái tổ hợp 
4. Ba giai đoạn của kỹ thuật cấy gen : 
1.Khái niệm : 
2. Plasmid: 
Tách ADN nst 
tb cho 
Tách plasmit 
Chuyển 
ADN tth vào tb nhận 
Enzim cắt 
Tách ADN NST của “tế bào cho” 
Enzim cắt 
Enzim cắt 
Đoạn ADN bị cắt ra 
Gắn đoạn bị cắt vào plasmid nhờ 
	 enzim nối 
ADN tái tổ hợp 
Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận E.coli 
Sơ đồ cấy gen bằng cách dùng plasmid 
 Enzim cắt (restrictaza) là những phân tử có khả năng nhận ra và cắt đứt ADN ở những Nu xác định. 
Vi khuẩn 
Enzim cắt 
Trình tự nhận biết và vị trí cắt 
E. coli RI 13 
EcoRI 
Haemophilus influenzae 
Hind III 
E.coli có khả năng nhân đôi nhanh  plasmit cũng được nhân lên rất nhanh  lượng lớn các chất tương ứng với các gen đã ghép vào plasmit. 
Vì sao tế bào nhận được dùng phổ biến là vi khuẩn E.coli ? 
Khái niệm 
Các bước của kỹ thuật cấy gen 
Bước 1 
Bước 2 
Bước 3 
PHIẾU HỌC TẬP 
• Là kĩ thuật chuyển một đoạn ADN từ tế bào cho sang tế bào nhận bằng cách dùng plasmit (hoặc thể thực khuẩn) làm thể truyền 
Tách ADN NST của tế bào cho và tách plasmid ra khỏi tế bào vi khuẩn. 
Cắt và nối đoạn ADN của tế bào cho và ADN plasmid ở những điểm xác định tạo nên ADN tái tổ hợp. 
• Việc cắt nhờ enzim cắt (restrictaza) 
• Việc nối nhờ enzim nối (ligaza) 
Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận và tạo điều kiện cho gen đã ghép được biểu hiện . 
(tự nhân đôi, sao mã, dịch mã tổng hợp protein) 
Tách 
Cắt và nối 
Chuyển 
Kỹ thuật cấy gen gồm 3 khâu chủ yếu: 
 Tách ADN NST của tế bào cho và tách plasmid ra khỏi tế bào vi khuẩn. 
 Cắt và nối đoạn ADN của tế bào cho vào ADN plasmid ở những điểm xác định tạo nên ADN tái tổ hợp. 
	• Việc cắt nhờ enzim cắt (restrictaza) 
	• Việc nối nhờ enzim nối (ligaza) 
 Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận và tạo điều kiện cho gen đã ghép được biểu hiện. 
3. Các khâu của kỹ thuật cấy gen : 
II. ỨNG DỤNG CỦA KTDT : 
1. Tạo những chủng vi khuẩn mới có khả năng sản xuất trên qui mô công nghiệp nhiều sản phẩm sinh học như : axit amin, protein, vitamin, hoocmôn, enzim, kháng sinh. 
2. Dùng plasmid để chuyển gen mã hóa insulin của người vào vi khuẩn E.coli → insulin chữa bệnh tiểu đường cho người 
3. Chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ từ loài thuốc lá cảnh vào cây bông và cây đậu tương  các cây này có khả năng kháng thuốc diệt cỏ. 
Cây thuốc lá cảnh 
Lợn... phát sáng do chuyển gen 
03:49' 13/01/2006 (GMT+7) 
Với việc tạo ra những con lợn phát sáng xanh, các nhà khoa học Đài Loan hy vọng thành công này sẽ thúc đẩy lĩnh vực nghiên cứu tế bào gốc trên hòn đảo này. 
Lợn phát sáng xanh. 
Bằng cách tiêm protein phát sáng xanh vào phôi lợn, nhóm nghiên cứu thuộc ĐH Đài Loan đã tạo ra ba con lợn đực chuyển gien. 
Theo GS Wu Shinn-Chih thuộc Khoa khoa học và công nghệ động vật, các nhà khoa học ở những nơi khác đã tạo ra lợn phát sáng xanh từng phần. Tuy nhiên, những con lợn ở Đài Loan xanh từ trong ra ngoài. Ngay cả tim và các cơ quan nội tạng của chúng cũng xanh. 
Lợn chuyển gien thường được sử dụng để nghiên cứu bệnh ở người. Những con lợn nói trên sẽ giúp các nhà nghiên cứu giám sát và theo dõi những thay đổi về mô trong quá trình sinh trưởng của lợn. 
Trong năm 2003, một công ty Đài Loan đã bắt đầu bán cá chuyển gen phát sáng đầu tiên trên thế giới. Các nhà bảo vệ môi trường đã phản đối việc làm này với lý do cá phát sáng đe doạ hệ sinh thái trái đất. 
Minh Sơn (Theo Reuters) 
CỦNG CỐ 
1. Kỹ thuật di truyền là gì ? 
2. Trình bày các khâu chính của kỹ thuật cấy gen bằng plasmid ? 
3. Nêu ứng dụng thực tiễn của KTDT ? 
Vẽ sơ đồ cấy gen. 
3. ADN tái tổ hợp tạo ra trong kỹ thuật cấy gen, sau đó phải được đưa vào tế bào vi khuẩn nhằm: 
 a. Làm tăng hoạt tính của gen chứa trong ADN tái tổ hợp. 
 b. Làm tăng số lượng gen được cấy nhờ vào khả năng sinh sản nhanh của vi khuẩn. 
 c. Để ADN tái tổ hợp kết hợp với ADN vi khuẩn. 
 d. Để kiểm tra hoạt động của ADN tái tổ hợp. 
2. Trong kỹ thuật cấy gen, ADN tái tổ hợp được tạo từ : 
 a. ADN của tế bào cho sau khi được nối vào một đoạn ADN của tế bào nhận. 
 b. ADN của tế bào nhận sau khi được nối vào một đoạn ADN của tế bào cho. 
 c. ADN của plasmit sau khi được nối thêm vào 1 đoạn ADN của tế bào nhận. 
 d. ADN plasmit sau khi được nối thêm vào một đoạn ADN của tế bào cho. 
1. Plasmid là : 
	a. Các bào quan nằm trong tế bào chất của vi khuẩn. 
	b. Các bào quan nằm trong tế bào chất của virut. 
	c. Cấu trúc chứa ADN dạng vòng trong tế bào chất của vi khuẩn. 
	d. Cấu trúc chứa ADN trong tế bào chất của virut. 
4. Trong kỹ thuật cấy gen, thể truyền được sử dụng là: 
 a. Vi khuẩn E.coli 
 b. Plasmid 
 c. Plasmid hoặc E.coli 
 d. Plasmid hoặc thể thực khuẩn. 
CHÚC CÁC EM HỌC TẬP TỐT