Ứng dụng công nghệ gen. 1. Tạo ra các chủng vi sinh vật mới. 2. Tạo giông cáy tróng biến đổi gen. 3.Tạo động vật biến đổi gen
Trong sản xuất và đời sống, kĩ thuật gen được ứng dụng trong các lĩnh vực chính như sau :
1. Tạo ra các chủng vi sinh vật mới
Kĩ thuật gen được ứng dụng để tạo ra các chủng vi sinh vật mới có khả năng sản xuất nhiều loại sản phẩm sinh học [axit amin, prôtêin, vitamin, enzim, hoocmôn, kháng sinh...] với số lượng lớn và giá thành rẻ.
Như ta đã biết, tế bào nhận được dùng phố biến hiện nay là E. coli [vi khuẩn đường ruột] và nấm men. Chúng có ưu điểm là để nuôi cấy và có khá năng sinh sản rất nhanh, dẫn đến tăng nhanh số bản sao của gen được chuyển. Tế bào E. coli sau 30 phút lại nhân đôi. Sau 12 giờ, một tê bào ban đầu sẽ sinh ra 16 triệu tê bào.
Những điều nêu trên giúp ta hiểu rõ tại sao dùng chủng E. coli được cấy gen mã hoá hoocmôn insulin ở người trong sản xuất thì giá thành insulin đê chữa bệnh đái tháo đường rẻ hơn hàng vạn lần so với trước đây phải tách chiết từ mô động vật. Tương tự như vậy, người ta đã sừ dụng vi khuẩn E. coli được chuyển gen từ xạ khuẩn để nâng cao hiệu quả sản xuất các chất kháng sinh.
2. Tạo giống cây trồng biến đổi gen
Trên thế giới, bằng kĩ thuật gen người ta đã đưa nhiều gen quy định nhiều đặc điểm quý như năng suất và hàm lượng dinh dưỡng cao, kháng sâu bệnh, kháng thuốc diệt cỏ dại và chịu được các điểu kiện bất lợi, tăng thời hạn bảo quản, khó bị dập nát khi vận chuyển... vào cây trồng.
Người ta đã chuyển được gen quy định tổng hợp [β — carôten [tiền vitamin A] vào tế bào cây lúa và tạo ra giống lúa giàu vitamin A. góp phần cải thiện tình trạng thiếu vitamin A của hơn 100 triệu trẻ em trên thế giới [hằng năm có 2 triệu trẻ em từ vong vì thiếu vitamin A]; chuyển được gen từ một giống đậu của Pháp vào tế bào cây lúa làm tăng hàm lượng sắt trong gạo lên 3 lần, khắc phục tình trạng thiếu sắt và thiếu máu ở người. Ở Anh, gen tạo chất flavônol chống bệnh ung thư và bệnh tim mạch từ thuốc lá cảnh [Petunia hybrida] đã được cấy vào cà chua; chuyển gen kháng sâu từ đậu tương dại vào đậu tương trồng và ngô, chuyển gen kháng được nhiều loại thuốc diệt cỏ từ thuốc lá cảnh vào cây đậu tương, chuyển gen kháng virut gây thối củ vào khoai tây...
Ở Việt Nam trong điều kiện phòng thí nghiệm đã chuyển được gen kháng rầy nâu, kháng sâu kháng bệnh bạc lá, kháng một số loại nấm, gen tổng hợp vitamin A, kháng virut, gen chín sớm... vào một số cây trồng như lúa, ngô, khoai tây, cải bắp, thuốc lá, đu đủ.
3.Tạo động vật biến đổi gen
Thành tựu chuyển gen vào động vật còn rất hạn chế vì các hiệu quả phụ do gen được chuyển gây ra ở động vật biến đổi gen.
Trên thế giới, người ta đã chuyển gen sinh trường ở bò vào lợn, giúp cho hiệu quả tiêu thụ thức ăn cao hơn, hàm lượng mỡ ít hơn lợn bình thường. [Nhưng ở con lợn trên lại xuất hiện các vấn đề như tim nở to, hay bị loét dạ dày, viêm da]. Đã chuyển được gen xác định mùi sữa ở người vào tế bào phôi bò cái làm cho sữa bò có mùi sữa nguời và dễ tiêu hoá dùng để nuôi trẻ trong vòng 6 tháng tuổi. Đã chuyển được gen tổng hợp hoocmôn sinh trưởng và gen chịu lạnh từ cá Bắc Cực vào cá hồi và cá chép.
Ở Việt Nam, đã chuyển được gen tổng hợp hoocmôn sinh trưởng ở người vào cá trạch. Đến nay, động vật biến đổi gen chủ yếu dùng trong nghiên cứu sự biểu hiện của một số gen và sản xuất thử nghiệm một số prôtêin có giá trị cao.
Sơ đồ tư duy công nghệ gen:
Loigiaihay.com
Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Sinh lớp 9 - Xem ngay
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
Thành tựu nào sau đây là ứng dụng của công nghệ gen?
A.
Tạo giống lúa “gạo vàng” có khả năng tổng hợp β- carôten trong hạt.
B.
Tạo giống cây trồng lưỡng bội có kiểu gen đồng hợp tử về tất cả các gen.
C.
D.
Tạo giống dâu tằm tam bội có năng suất cao.
Có bao nhiêu thành tựu dưới đây là ứng dụng của công nghệ gen?
[1]. Tạo chủng vi khuẩn E.Coli sản xuất insulin người.
[2]. Tạo giống dưa hấu tam bội không có hạt, có hàm luợng đường cao.
[3]. Tạo giống bông và giống đậu tương mang gen kháng thuốc diệt cỏ của thuốc lá cảnh Petunia.
[4]. Tạo giống dâu tằm có năng suất cao hơn dạng lưỡng bội bình thường.
[5]. Tạo giống lúa “gạo vàng” có khả năng tổng hợp β-caroten [tiền vitamin A] trong hạt.
[6]. Tạo giống cây trồng lưỡng bội có kiểu gen đồng hợp về tất cả các gen.
Cho các thành tựu sau dây, những thành tựu dược tạo ra từ ứng dụng của công nghệ gen?
[1] Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người
[2] Tạo giống bông và giống đậu tương mang gen kháng thuốc diệt cỏ của thuốc lá cảnh Petunia
[3] Tạo giống lúa “gạo vàng” có khả năng tổng hợp
[4] Tạo giống pomato từ khoai tây và cà chua.
A. [1], [2], [4]
B. [1], [3], [4].
C. [1], [2], [3].
Đáp án chính xác
D. [2]. [3, [4].
Xem lời giải