Tải bản đầy đủ
IV. TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GENE

IV. TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GENE

Tải bản đầy đủ

Vượt đích môn Sinh học – Tập 1 (LT6.4)

Th.s Tô Nguyên Cương

* Cách tiến hành:
+

Tách

chiết

thể

truyền và gen cần chuyển
ra khỏi tế bào.
+ Xử lí bằng một loại
enzyme giới hạn để tạo
ra cùng 1 loại đầu đính.
+ Dùng ligase để gắn
chúng tạo ADN tái tổ
hợp.
b. Đưa ADN tái tổ hợp
vào tế bào nhận
* Phương pháp biến
nạp: (Với thể truyền


plasmid)

Dùng

muối CaCl2 hoặc

Hình 12.9. Cơ chế chuyển gene vào tế bào vi khuẩn

xung điện cao áp làm dãn màng sinh chất của tế bào để ADN tái tổ hợp dễ dàng đi qua.
* Phương pháp tải nạp: (Với thể truyền là phage) Cho xâm nhiễm trực tiếp, phage sẽ xâm
nhập và gắn ADN tái tổ hợp vào ADN của tế bào chủ.
c. Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp
- Chọn thể truyền có dấu chuẩn hoặc các gene đánh dấu. Gene đánh dấu thường là gene
kháng chất kháng sinh.
- Bằng các kỹ thuật nhất định nhận biết được sản phẩm đánh dấu.

 66. Giả sử ta sử dụng gene đánh dấu là gene kháng chất kháng sinh tetraxiclin. Muốn
thu được tế bào chứa ADN tái tổ hợp ta cần phải làm gì?

Hình 12.10. Quá trình chuyển gene từ tế bào vi khuẩn vào thực vật
Youtube: Bé Nguyệt Channel

- 117 -

Vượt đích môn Sinh học – Tập 1 (LT6.4)

Th.s Tô Nguyên Cương

3. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gene
a. Khái niệm sinh vật biến đổi gene
* Ví dụ: - Chuột bạch có gene hormone sinh trưởng của chuột cống.
- Vi khuẩn E.coli mang gene insuline ở người.
* Định nghĩa: Là sinh vật mà hệ gene của nó được làm biến đổi phù hợp với lợi ích của
con người.
* Cách làm biến đổi hệ gene:
+ Đưa thêm một gene lạ vào hệ gene của sinh vật.
+ Làm biến đổi một gene đã có sẵn trong hệ gene.
+ Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gene nào đó trong hệ gene.
b. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gene
* Tạo giống VSV: Sản xuất các chế phẩm sinh học với giá thành rẻ bằng cách.
- Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người.
- Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất somatostatin. (Điều hòa hormone sinh trưởng,
insuline đi vào máu)
- Tổ hợp 4 gene từ 4 chủng có khả năng cắt mạch hữu cơ của dầu mỏ vào cùng một
chủng vi khuẩn và dùng chủng vi khuẩn đó để phân hủy lớp dầu loang trên biển.
* Tạo giống ở thực vật:
- Chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ của
cây thuốc lá cảnh sang cây bông và
đậu tương tạo được giống mới kháng
sâu hại.(năm 1989)
- Giống lúa “gạo vàng” có khả năng tổng
hợp -caroten (tiền vitamine A)

Hình 12.11. Giống lúa “gạo vàng“

trong hạt.
- Cà chua mang gene mã hóa anthocyanins
từ hoa mõm sói giúp cà chua có thể tồn tại
tới 48 ngày sau thu hoạch, vị quả ngơn
hơn và chống oxi hóa tốt hơn.
Hình 12.12. Giống cà chua được chuyển
gene mã hóa anthocyanins từ hoa mõm sói.

* Tạo giống ở động vật:
- Tạo được giống cừu sản xuất protein của người.
- Tạo giống bò chuyển gene tổng hợp hormone sinh trưởng.
Youtube: Bé Nguyệt Channel

- 118 -

Vượt đích môn Sinh học – Tập 1 (LT6.4)

Th.s Tô Nguyên Cương

B - ỨNG DỤNG DI TRUYỀN HỌC TRONG NHÂN GIỐNG
1. Ở thực vật: Nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô
* Phương pháp: Mỗi ống nghiệm chứa môi trường dinh dưỡng cho một mẩu mô và để
trong điều kiện vô trùng → tái sinh thành các cây.
* Ý nghĩa: Giúp nhân nhanh giống cây có KG quý hiếm để phổ biến vào trong sản xuất.

Hình 12.13. Quá trình nhân giống cà rốt bằng phương pháp nuôi cấy mô (Biology - Neil A. Campbell)
2. Ở động vật
a. Nhân bản vô tính động vật
* Định nghĩa: Là quá trình chuyển nhân của một tế bào soma vào tế bào trứng đã loại bỏ
nhân.
* Các bước:
+ Tách tế bào sinh dưỡng của cơ thể động vật cần nhân bản.
+ Tách tế bào trứng cuả một con cái, loại bỏ nhân.
+ Chuyển nhân của tế bào sinh dưỡng vào tế bào trứng đã bỏ nhân.
+ Nuôi cấy trên môi trường nhân tạo để trứng phát triển thành phôi.
+ Chuyển phôi vào tử cung của một con cái để nó mang thai.

Hình 12.14. Quá trình nhân bản vô tính tạo ra cừu Dolly năm 1996
Youtube: Bé Nguyệt Channel

- 119 -

Vượt đích môn Sinh học – Tập 1 (LT6.4)

Th.s Tô Nguyên Cương

 67. Con sinh ra giống con cho trứng hay cho nhân hay con mang thai hộ? Điều đó
chứng tỏ điểu gì?
* Ý nghĩa
+ Nhân nhanh giống vật nuôi quý hiếm, đẻ ít. Như, trâu, bò, cừu, …
b. Cấy truyền phôi
* Phạm vi: Động vật quý hiếm hoặc sinh sản chậm.
* Phương pháp:
- Cách 1: Gây động dục đồng loạt để gây rụng nhiều trứng cùng lúc → Cho phối giống
sẽ thu hoạch được nhiều phôi → Cấy các phôi vào tử cung của các con vật khác →
Tạo ra nhiều con vật có KG không giống nhau của cùng một mẹ (Hình 12.8).

Hình 12.15. Các bước trong cấy truyền phôi
- Cách 2: Cắt phôi động vật thành nhiều phần → Nuôi cho mỗi phần phát triển
thành một phôi → Cấy các phôi vào tử cung của các con vật khác → Tạo ra nhiều
con vật có KG giống nhau.

 68. Ý nghĩa của phương pháp cấy truyền phôi ở động vật?

Youtube: Bé Nguyệt Channel

- 120 -

Vượt đích môn Sinh học – Tập 1 (LT6.4)

Th.s Tô Nguyên Cương

YÊU CẦU CẦN ĐẠT SAU KHI HỌC XONG BÀI 12

1. Tại sao cần phải tạo giống và nhân giống?
2. Vẽ, mô tả cơ chế chuyển gene tổng hợp hormone insuline của người vào vi khuẩn E.coli?

“Tôi sẽ luôn luôn chọn một người lười làm một công việc khó, bởi vì anh ta sẽ tìm ra một cách dễ dàng
để làm” - Bill Gates -

Youtube: Bé Nguyệt Channel

- 121 -

Vượt đích môn Sinh học – Tập 1 (LT6.4)

Th.s Tô Nguyên Cương

 Trong cuộc sống có ai muốn con cháu mình sinh ra bị đột biến, mang
những dấu hiệu không bình thường?
I. KHÁI NIỆM
1. Ví dụ

a. Cậu bé “người sói” Pruthviraj Patil

b. Bệnh nhân AIDS

Hình 13.1. Một số bệnh tật di truyền ở người
Tại sao cậu bé Pruthviraj Patil có nhiều lông trên cơ thể như vậy? Tại sao bệnh nhân
nhân bị AIDS thì sẽ suy giảm hệ thống miễn dịch và chết? Nguyên nhân cơ chế của các hiện
tượng trên là gì? Nghiên cứu những điều đó nhằm giải quyết vấn đề gì? Đó chính là nhiệm
vụ của Di truyền y học.
2. Định nghĩa
Vị trí: Là 1 bộ phận của di truyền người,
nghiên cứu: Nguyên nhân, cơ chế phát sinh bệnh.
đề xuất: Các biện pháp phòng ngừa, chữa trị.
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Có 4 phương pháp:
- Phương pháp nghiên cứu phả hệ: Xây dựng phả hệ để đi xác định bản chất bệnh tật di
truyền đó là do gene nằm trong nhân hay tế bào chất, trội hay lặn, trên NST thường hay
giới tính.
- Phương pháp nghiên cứu trẻ đồng
sinh.
Hình 13.2. Phân biệt đồng sinh cùng
trứng và đồng sinh khá trứng.

Hình 13.3. Đồng sinh
Youtube: Bé Nguyệt Channel

- 122 -

Vượt đích môn Sinh học – Tập 1 (LT6.4)

Th.s Tô Nguyên Cương

- Phương pháp nghiên cứu tế bào
học: Nghiên cứu hình dạng,
kích thước, số lượng NST
trong tế bào để từ đó xác định
được bệnh tật di truyền.
Hình 13.4. Phương pháp lập kiểu
nhân tế bào người.
- Phương pháp nghiên di truyền
phân tử.

III. PHÂN LOẠI BỆNH DI TRUYỀN
1. Ở cấp độ phân tử - Bệnh di truyền phân tử
Là những loại bệnh tật di truyền có nguyên nhân do sự biến đổi của vật chất di truyền ở
cấp độ phân tử là ADN.
a. Ví dụ: Bệnh phenylketo-niệu.
- Bản chất: Gene tổng hợp enzyme chuyển
hoá phenylalanin→ tyrosine.
- Cơ chế: Gene bị đột biến không tổng hợp
đươc enzyme này nên phenylalanin tích
tụ trong máu, đi lên não đầu độc tế bào
thần kinh.

Hình 13.6. Bệnh nhân Phenylketo – niệu

- Hậu quả: Bị thiểu năng trí tuệ, mất trí.
- Phòng, chữa bệnh: Mới chỉ có thể phòng
bằng cách phát hiện sớm ở trẻ và cho ăn
kiêng thức ăn chứa phenylalanine.

Hình 13.5. Thực phẩm chứa và không chứa
phenylalanine
Hình 13.7. Cơ chế bệnh PKU
Youtube: Bé Nguyệt Channel

- 123 -

Vượt đích môn Sinh học – Tập 1 (LT6.4)

Th.s Tô Nguyên Cương

b. Cơ sở khoa học: Đột biến gene.
c. Quy luật di truyền bệnh: Tuân theo các quy luật di truyền đã học như sinh vật.
2. Ở cấp độ tế bào - Hội chứng bệnh liên quan đến đột biến NST.
a. Ví dụ: Hội chứng Down
- Bản chất: cơ thể mang 3NST 21 gây nên hội chứng đao.
- Cơ chế: Giảm phân không bình thường (chủ yếu ở người
mẹ) đã cho giao tử mang 2 NST 21, qua thụ tinh kết
hợp với giao tử bình thường có 1 NST 21.
- Hậu quả: Con si đần, vô sinh.
- Phòng bệnh: Không nên sinh con khi tuổi cao.

Hình 13.8. Bệnh nhân Down

b. Cơ sở khoa học: Đột biến NST (Số lượng và cấu trúc) – Xem phần đột biến NST (Bài 8).

Hình 13.9. Hội chứng Edwards
(có 47 NST trong đó cặp 18 có 3 chiếc)
IV. BỆNH UNG THƯ
1. Ví dụ

c. Ung thư phổi

b. Ung thư tử cung

a. Ung thư buồng trứng

Hình 13.10. Một số bệnh ung thư
2. Định nghĩa
Là loại bệnh do sự tăng sinh không kiểm soát được của 1 số loại tế bào trong cơ thể, dẫn
đến hình thành các khối u chèn ép các cơ quan.
Khối u: Có 2 loại:
Youtube: Bé Nguyệt Channel

- 124 -

Vượt đích môn Sinh học – Tập 1 (LT6.4)

Th.s Tô Nguyên Cương

- U ác tính: Khi các tế bào của nó có khả năng tách khỏi mô ban đầu di chuyển đến các nơi
khác trong cơ thể tạo các khối u khác nhau (di căn).
- U lành tính: Khi các tế bào của nó không có khả năng tách khỏi mô ban đầu di chuyển đến
các nơi khác trong cơ thể để tạo các khối u khác (không di căn).
3. Nguyên nhân, cơ chế: Có thể do đột biến gene hoặc đột biến NST.
Đặc biệt là đột biến xảy ra ở 2 loại gene:
Đặc điểm

Gene quy định yếu tố sinh trưởng

Gene ức chế các khối u

(Gene tiền ung thư)
Chức năng

Tham gia điều hoà quá trình phân bào

Ức chế sự hình thành các khối u

Gene trội

Gene lặn

Dạng ĐB dẫn
tới ung thư

4. Điều trị: Dùng tia phóng xạ hoặc hoá chất để diệt các tế bào ung thư. Một yếu tố quan trọng
không kém, người bệnh cần lạc quan và trong nhiều trường hợp người bệnh lạc qua, chống đỡ
bệnh tật bằng niềm tin, ý chí mà thắng được bệnh ung thư. Nhiều người từ khi phát hiện đến
lúc tử vong rất nhanh chủ yếu là do tâm trí suy sụp, mất niềm tin dẫn tới cơ thể không chống
đỡ lại được bệnh tật.
5. Phòng ngừa: Thức ăn đảm bảo vệ sinh, môi trường trong lành. Đặc biệt cần có một cuộc
sống lành mạnh, vui chơi, giải trí, thể dục thể thao tránh căng thẳng, lo nghĩ nhiều.

Hình 13.11. 10 dấu hiệu cảnh báo bệnh ung thư cổ tử cung
(Nguồn: top10homeremedies.com)

Youtube: Bé Nguyệt Channel

- 125 -

Vượt đích môn Sinh học – Tập 1 (LT6.4)

Th.s Tô Nguyên Cương

Hình 13.12. Những hiểu biết cơ bản về bệnh ung thư vú
(Nguồn: http://m.f13.img.vnecdn.net/2015/01/30/utv-1422605737.jpg )

Youtube: Bé Nguyệt Channel

- 126 -

Vượt đích môn Sinh học – Tập 1 (LT6.4)

Th.s Tô Nguyên Cương

V. BẢO VỆ VỐN GENE CỦA LOÀI NGƯỜI
1. Vốn gene
Là toàn bộ các gene quy định các đặc điểm, tính chất và các quá trình sinh lý của mỗi loài
sinh vật.
2. Nguyên nhân: (Tại sao cần phải bảo vệ?)
- Vì con người cũng là sinh vật nên đột biến không cũng không ngừng phát sinh.
- Khi xuất hiện, đột biến thường gây hại.
- Khi đã phát sinh, đột biến khó bị loại bỏ.
→ Kết quả: Qua thời gian các đột biến tích lũy lại, lan tràn trong quần thể, tạo nên gánh
nặng di truyền.
3. Biện pháp
a. Phòng
*Tạo môi trường trong sạch
- Bản chất: nhằm hạn chế các tác nhân gây đột biến
- Phương pháp:
+ Với cộng đồng: Trồng cây, bảo vệ rừng, không sử
dụng các loại hoá chất độc hại, ...
+ Với cá nhân: Ăn sạch, uống sạch, đeo khẩu trang khi
ra đường, ....
Hình 13.13. Đeo khẩu trang để
tránh bụi, tránh vi sinh vật gây hại
*Tư vấn di truyền
- Bản chất: Là hình thức chuyên gia di truyền đưa ra các tiên đoán về khả năng đứa trẻ sinh
ra mắc 1 tật bệnh di truyền và cho các cặp vợ chồng lời khuyên có nên sinh con tiếp theo
không, nếu có thì làm gì để tránh sinh ra những đứa trẻ dị tật, tật nguyền.

Hình 13.14. Xây dựng phả hệ giúp xác định bản chất của một bệnh tật nào đó
- Phương pháp: Xây dựng phả hệ người bệnh, trên cơ sở đó vận dụng các quy luật di truyền
xác định bản chất của bệnh (Di truyền hay không di truyền, do gene trội hay lặn, nằm trên
NST thường hay giới tính)

Youtube: Bé Nguyệt Channel

- 127 -