Tạo giống mới nhờ công nghệ gen

Lý thuyết Tạo giống mới nhờ công nghệ gen: khái niệm công nghệ gen, quy trình tạo ADN tái tổ hợp, ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.

I. KHÁI NIỆM CÔNG NGHỆ GEN

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

Kỹ thuật chuyển gen (kỹ thuật tạo ADN tái tổ hợp) là chuyển một đoạn ADN từ tế bào cho sang tế bào nhận bằng nhiều cách khác nhau.

II. QUY TRÌNH TẠO ADN TÁI TỔ HỢP

(B1) Tách chiết thể truyền và gen cần chuyển ra khỏi tế bào

(B2)Tạo ADN tái tổ hợp

– Cắt đoạn ADN của tế bào cho và mở vòng plasmit bằng enzim cắt giới hạn (restrictaza)

– Nối đoạn vừa cắt vào plasmit tạo thành ADN tái tổ hợp nhờ enzim nối ligaza.

(B3) Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận

- Biến nạp: Dùng muối CaCl2 hoặc xung điện cao áp làm dãn màng sinh chất của tế bào để ADN tái tổ hợp dễ dàng đi qua màng.

- Tải nạp: dùng thể truyền là virus lây nhiễm vi khuẩn, chúng mang gen cần chuyển và xâm nhập vào tế bào chủ.

(B4) Phân lập dòng tế bào chứa ADN  tái tổ hợp

Sử dụng thể truyền là các gen đánh dấu có thể dễ dàng nhận biết được sự có mặt của các ADN tái tổ hợp bằng cách nhận biết được sản phẩm đánh dấu.

Phân lập dòng tế bào chứa gen đánh dấu.

Hình 2. Quy trình tạo ADN tái tổ hợp

III. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GEN 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 làm biến đổi cho phù hợp với lợi ích của mình

Sinh vật biến đổi gen có thể được tạo ra theo các cách sau:

- Đưa thêm 1 gen lạ của 1 loài khác vào hệ gen (gọi là sinh vật chuyển gen)

- Làm biến đổi 1 gen đã có sẵn trong hệ gen

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

2. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen

a) Tạo động vật chuyển gen:

- Tạo nên giống mới có năng suất và chất lượng cao hơn; dùng trong ngành công nghiệp dược phẩm (như nhà máy sinh học sản suất thuốc cho con người).

b) Tạo giống cây trồng biến đổi gen:

- Tạo giống cây trồng kháng sâu hại, giống cây chuyển gen có đặc tính quý, giống có sản phẩm được bảo quản tốt hơn.

c) Tạo giống vi sinh vật biến đổi gen

*Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người

- Gen tổng hợp insulin được tách từ cơ thể người và chuyển vào vi khuẩn E.coli bằng plasmid. Sau đó, nuôi cấy vi khuẩn để sản xuất insulin trên quy mô công nghiệp đáp ứng nhu cầu chữa bệnh cho con người

*Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất somatostatin

- Bằng công nghệ gen hiện nay đã tạo được chủng E.coli sản xuất somatostatin

Loigiaihay.com