Bài 5

CÔNG NGHỆ GEN

Công nghệ gen là một quy trình kỹ
thuật trên DNA tạo tế bào và sinh vật có
gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới tạo
sản phẩm gene ứng dụng.
-

- Công nghệ gen gồm:
+ Tạo ra DNA tái tổ hợp
+ Tạo sinh vật chuyển gen

Nghiên cứu SGK, em hãy cho biết
“Để tạo ra ADN tái tổ hợp cần
những nguyên vật liệu” gì?

I. CÔNG NGHỆ DNA TÁI TỔ HỢP

1. Khái niệm

• - Công nghệ DNA tái tổ hợp là công nghệ
tạo ra các phân tử DNA từ 2 hay nhiều
nguồn DNA khác nhau. Các phân tử DNA
được tạo ra mang các đặc tính của các
phân tử DNA cấu thành.

a. Nguyên liệu
•
•
•
•
•
•

- Gen đích (Gen cần chuyển)
- Các Enzyme:
Enzyme cắt (restriction enzyme, RE)
Enzyme nối (DNA ligase):
- Thể truyền (Vector chuyển gen)
Plasmid: Là các DNA vòng kép nằm trong tế
bào chất của vi khuẩn
• Phage: Là virus của các vi khuẩn, có khả
năng chuyển các đoạn gen lớn

b. Cách tiến hành
• -

Tách thể truyền và gen cần chuyển
ra khỏi tế bào.
• - Xử lí thể truyền và gen cần chuyển
bằng một loại enzim cắt giới hạn.
• - Dùng enzim nối, nối thể truyền và
gen cần chuyển thành DNA tái tổ
hợp.

II. TẠO SINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN
1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen:

Khái niệm: Sinh vật biến đổi gen là sinh
vật mà hệ gen của nó được con người làm
biến đổi phù hợp với lợi ích của mình.
-

- Cách làm biến đổi hệ gen của sinh vật:
Đưa một gen
lạ vào hệ gen

Loại bỏ hoặc làm bất hoạt
một gen nào đó

Biến đổi
gen có sẵn

Các cách làm biến đổi hệ
gen của một sinh vật?
SINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN

một

Vi khuẩn Escherichia coli có khả năng
hấp thụ khí CO2 giống như thực vật

- Tạo ra dòng vi khuẩn có
khả năng sản suất insulin
của người, sản suất
HGH...
- Tạo ra dòng vi khuẩn có
khả năng phân huỷ rác
thải, dầu loang.

2. Thành tựu

• a. Vi sinh vật
• Tạo chủng vi khuẩn tái tổ hợp: chủng vi
khuẩn E. coli mang gene sản xuất protein tái tổ
hợp: hormone sinh trưởng (GH) ở động vật có
vú, somatostatin, insulin, kháng thể đơn dòng,
enzyme, vaccine, interferon,...
• Tạo chủng vi nấm tái tổ hợp: Tạo chủng nấm
men sản xuất enzyme tái tổ hợp, các protein của
người,…

•
•
•
•

b.Nguyên lí tạo thực vật biến đổi gene: 
- Sử dụng vector Ti plasmid đã làm mất khả năng
gây bệnh chứa T-DNA có thể gắn với DNA của tế
bào chủ.
- Chuyển plasmid tái tổ hợp vào tế bào thực vật có
thể tiến hành theo hai phương pháp:
(1) biến nạp vào tế bào thực vật nuôi cấy nhờ xung
điện,
(2) chuyển plasmid tái tổ hợp vào trở lại vi khuẩn A.
tumefaciens rồi cho vi khuẩn lây nhiễm vào tế bào
thực vật nuôi cấy hoặc trực tiếp vào cây.

Cà chua bi tím giàu dinh dưỡng

Ngô biến đổi gen giàu tinh
bột

Gạo vàng giàu carotein=> Viatmin A

Chuối chuyển gen chống
suy dinh dưỡng

Cây bông chuyển gen kháng sâu
Bt
Cây cà chua chuyển gen kéo
dài thời gian chín, làm chậm
quá trình nhũng quả.
Tăng cường chất lượng quả và
kéo dài thời gian bảo quản sau
thu hoạch.
Cây cà chua chuyển gen kháng
vi rút (bên trái) trong khi cây
không được chuyển gen mẫn
cảm với vi rút CMV (Cucumber
mosaic Virus)

Giống lúa được chuyển gen
tổng hợp -carotene (giống lúa
vàng). Sau quá trình tiêu hóa
Sau quá trình tiêu hóa, carotene được chuyển hóa
thành vitamin A.

Cây đu đủ được chuyển gen
kháng bệnh vi rút (trái) và 2 cây
đối chứng (phải) nhiễm vi rút.
Có khả năng kháng vi rút CMV.
Được đánh giá là góp phần vào
việc phục hồi nền công nghiệp
sản xuất đu đủ ở Hawaii.

* Thành tựu tạo thực vật biến đổi gene
• Giống cà chua được bất hoạt gen sản
xuất Ethylen giúp tăng thời gian bảo quản
• Các giống cây trồng có khả năng kháng
bệnh
• Giống lúa có gen sản xuất β-caroten

c. Động vật

• + Nguyên lí tạo động vật biến đổi gene:
• - Lấy trứng từ con cái và thụ tinh in vivo.
• - Tiêm dung dịch chứa gene cần chuyển
vào hợp tử ở giai đoạn nhân non.
• - Tiến hành nuôi cấy rồi cấy phôi vào tử
cung con cái, con cái sẽ sinh ra đời sau
mang gene chuyển.

Thỏ phát sáng

Cá Hồi chuyển gen sinh trưởng

Bò không sừng

Dê chuyển gen cho sữa có
prôtêin của tơ nhện

Cá hồi, chuột chuyển gen hormone sinh trưởng
(phải) và cá hồi, chuột đối chứng (trái)

Vào
năm 2001,
đã tạo
ra
Tạo
ra
dê
chuyển
gen
mà
trong
Lợn
thỏ Elba
chuyểnyếu
gen tố
có
máu
của
chúng
có
chứa
chuyển
khảglucoprotein
năng phát córachức
ánh
antitrombine,
một
gen siêu sáng màu lục ở trong tối
năngnạc
điều hòa sự đông máu.

c. Động vật

• + Nguyên lí tạo động vật biến đổi gene:
• - Lấy trứng từ con cái và thụ tinh in vivo.
• - Tiêm dung dịch chứa gene cần chuyển vào hợp tử ở
giai đoạn nhân non.
• - Tiến hành nuôi cấy rồi cấy phôi vào tử cung con cái,
con cái sẽ sinh ra đời sau mang gene chuyển.
• + Thành tựu:
• Cừu sản xuất protein huyết thanh
• Bò sản xuất r- protein người
• Các loài động vật chuyển gen giúp tăng năng suất thịt,
trứng, sữa, …
• Tạo ra các động vật chuyển gen phục vụ y học

MỘT SỐ Ý TƯỞNG

CỦNG CỐ

Câu 1. ADN tái tổ hợp gồm:
A. ADN của thể truyền và gen cần chuyển.
B. ADN của thể truyền và ADN của tế bào nhận.
C. ADN của plasmid và gen cần chuyển.
D. ADN của virut và gen cần chuyển.

CỦNG CỐ
Câu 2. Người ta phải dùng thể truyền để

chuyển 1 gen từ tế bào này sang tế bào
khác là vì:
A. Không có thể truyền thì gen cần chuyển sẽ không chui
vào được tế bào nhận.
B. Không có thể truyền thì gen có vào được tế bào nhận
cũng không được nhân lên và phân li đồng đều về các tế
bào con khi tế bào tiến hành phân chia.
C. Không có thể truyền thì khó có thể thu được nhiều sản
phẩm của gen trong tế bào nhận.
D. Không có thể truyền thì gen sẽ không thể tạo ra sản
phẩm trong tế bào nhận.

CỦNG CỐ
Câu 3: Tại sao phải phân lập dòng tế bào chứa ADN
tái tổ hợp?
A.Vì các tế bào chết do không chấp nhận ADN lạ.
B.Vì ADN của 2 loài không tương thích nên không phát
triển được.
C. Vì có tế bào chứa ADN tái tổ hợp, có tế bào không
nhận được.
D. Vì plasmit tự nhân đôi độc lập với ADN nhân nên phải
tách chúng ra.

CỦNG CỐ
Câu 4. Ưu thế nổi bật của kĩ thuật chuyển gen so
với các phương pháp lai truyền thống là gì?
A.Dễ thực hiện, thao tác nhanh, ít tốn thời gian.
B.Tổng hợp được các phân tử ADN lai giữa loài này
và loài khác.
C.Sản suất các sản phẩm sinh học trên quy mô công
nghiệp.
D.Tạo con lai giữa các loài xa nhau trong hệ thống
phân loại mà sinh sản hữu tính không thực hiện
được.