Giải bài tập SGK Sinh 12 Nâng cao Bài 26: Tạo giống bằng công nghệ gen (tiếp theo)

Hãy nêu những thành tựu về tạo giống mới ở vi sinh vật bằng công nghệ gen. Cho ví dụ?

Phương pháp giải

• Xem thêm Tạo giống nhờ 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.

Hướng dẫn giải

- Tạo được các chủng vi khuẩn cho sản phẩm mong muốn không có trong tự nhiên, bằng cách chuyển một hay một nhóm gen từ tế bào của người hay một đối tượng khác vào tế bào của vi khuẩn. Các vi sinh vật như E.coli, nấm men bánh mì là những đối tượng đầu tiên được sử dụng trong công nghệ gen để sản xuất một số loại prôtêin của người như insulin chữa bệnh tiểu đường, hoocmôn tăng trưởng của người (hGH), vacxin viêm gan B để phòng bệnh viêm gan B…

- Ví dụ: Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người:

• Insulin là hoocmôn tuyến tuỵ, có chức năng điều hoà glucôzơ trong máu. Trường hợp insulin do cơ thể sản xuất ra không đủ hoặc mất chức năng sẽ gây bệnh đái tháo đường, glucôzơ bị thải ra qua nước tiểu.
• Gen tổng hợp insulin được tách ra từ cơ thể người và chuyển vào vi khuẩn E.coli bằng vectơ là plasmit. Sau đó, vi khuẩn này được sản xuất ở quy mô công nghiệp, tổng hợp ra insulin giống như trong cơ thể người với số lượng lớn hơn rất nhiều, đáp ứng được nhu cầu thuốc chữa bệnh của con người.

Trình bày phương pháp chuyển gen ở thực vật. Những ưu điểm của công nghệ gen trong tạo giống cây trồng mới là gì? Hãy nêu những thành tựu ứng dụng trong chọn giống thực vật.

Phương pháp giải

• Xem thêm Tạo giống nhờ 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.

Hướng dẫn giải

- Phương pháp chuyển gen ở thực vật:

• Chuyển gen bằng plasmit (Ti – plasmit).
• Chuyển gen bằng virut: Nhiều virut được làm vecto chuyển gen ở thực vật, ví dụ virut khảm thuốc lá.
• Chuyển gen trực tiếp: Sử dụng lipoxôm, qua ống phấn, vi tiêm, dùng súng bắn gen… Phương pháp dùng súng bắn gen là sử dụng tốc độ cao của vi đạn mang ARN hay ADN xuyên vào trong tế bào.

- Ưu điểm của công nghệ gen trong tạo giống cây trồng mới là rút ngắn thời gian tạo giống mới rất đáng kể, có thể chủ động tạo giống thực vật mới theo mục tiêu sản xuất, nhu cầu của con người.

- Một số thành tựu:

• Hiện nay đã có trên 1200 loại thực vật đã được chuyển gen, có 290 cây cải dầu, 133 giống cây khoai tây và nhiều loài nữa như lúa, ngô, đậu nành…
• Cà chua chuyển gen sinh etilen đã bị làm bất hoạt khiến quá trình chín của quả bị chậm lại nên có thể chuyển đi xa hoặc để lâu hơn.
• Cây đu đủ chuyển gen kháng virut.
• Cây ngô chuyển gen kháng sâu bệnh (gen Bt), kháng mọt sau khi thu hoạch, chín sớm, rút ngắn thời gian trồng.
• Chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ từ thuốc lá vào cây bông, cây đậu tương.

Trình bày các cách chuyển gen tạo giống vật nuôi?

Phương pháp giải

• Xem thêm Tạo giống nhờ 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.
• Sử dụng công nghệ gen để tạo ra những giống động vật mới có năng suất và chất lượng cao hơn về sản phẩm; đặc biệt, tạo ra động vật chuyển gen có thể sản xuất ra thuốc chữa bệnh cho con người.

Hướng dẫn giải

Các cách chuyển gen tạo giống vật nuôi:

• Vi tiêm là phương pháp thông dụng nhất trong kĩ thuật chuyển gen ở động vật. Đoạn ADN được bơm thẳng vào hợp tử ở giai đoạn nhân non (giai đoạn nhân của tinh trùng và trứng chưa hoà hợp).
• Sử dụng tế bào gốc: trong phôi có những tế bào có khả năng phân chia mạnh (tế bào gốc), các tế bào này được lấy ra và được chuyển gen rồi lại cấy trở lại vào phôi
• Dùng tinh trùng như vectơ mang gen: Người ta bơm đoạn ADN vào tinh trùng, tinh trùng sẽ mang đoạn ADN này vào trứng khi thụ tinh.

Trình bày các phương pháp chuyển gen để tạo ra các giống bò mới? Điểm khác nhau cơ bản của các phương pháp chuyển gen này là gì?

Phương pháp giải

• Xem thêm Tạo giống nhờ 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.

Hướng dẫn giải

- Mô tả hai phương pháp tạo bò chuyển gen:

• Phương pháp vi tiêm: Đầu tiên lấy trứng từ bò mẹ. Thụ tinh in vitro - kết hợp giữa trứng và tinh trùng trong phòng thí nghiệm - cho tế bào trứng này. Thực hiện phương pháp vi tiêm. Người ta đưa ADN mang gen cần cấy vào trứng ở giai đoạn nhân non, tức là khi hai khối ADN của giao tử đực và giao tử cái chưa kết hợp thành khối nhân 2n của hợp tử. Phôi được tạo ra lại được đưa trở lại vào ống dẫn trứng của bò mẹ để phôi phát triển.
• Phương pháp cấy nhân có gen đã cải biến: Phương pháp này trước hết người ta nuôi các tế bào và bổ sung ADN mang gen dùng thay đổi mục tiêu của tính trạng theo hướng mong muốn vào dịch nuôi tế bào. Sau đó, tiến hành chọn lọc các tế bào được thay thế gen và cho dung hợp với tế bào trứng đã bị loại mất nhân tế bào. Tế bào dung hợp được cấy trở lại vào cơ quan sinh sản của bò mẹ.

- Điểm khác nhau cơ bản của các phương pháp này là: Phương pháp thứ nhất sử dụng vi tiêm để cây gen cần thiết vào phôi (thêm gen). Phương pháp thứ hai đưa gen cần thiết vào phôi bằng cách cải biến gen dựa trên sự tái bản theo nguyên tắc bổ sung của phân tử ADN (sửa chữa gen), sau đó thay khối nhân này cho nhân của tế bào trứng.

Hãy chọn phương án trả lời đúng. Vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người là thành quả của

A. lai tế bào xôma

B. gây đột biến nhân tạo.

C. dùng kĩ thuật vi tiêm

D. dùng kĩ thuật chuyển gen nhờ vectơ là plasmit. 

Phương pháp giải

• Xem thêm Tạo giống nhờ 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.

Hướng dẫn giải

Dùng kĩ thuật chuyển gen nhờ vectơ là plasmit.

Đáp án D.