Công nghê gen

Chia sẻ: Nguyễn Thị Giỏi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

719
lượt xem 337
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Công nghệ sinh học là ngành khoa học ứng dụng hiểu biết của con người về các hệ thống sống để sử dụng các hệ thống này hoặc các thành phần của chúng cho các mục đích công nghiệp. Đây là một ngành mũi nhọn hiện đang được cả thế giới quan tâm do có tốc độ phát triển nhanh chóng và đang tạo ra một cuộc cách mạng sinh học trong nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm, y-dược, bảo vệ môi trường, vật liệu…...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Công nghê gen

Công nghệ sinh học -Tạo giống vi sinh vật -Tạo giống thực vật
• Công nghệ sinh học là ngành Một số ví dụ về cây trồng Đặc điểm mới khoa học ứng dụng hiểu biết • Cải dầu:Hàm lượng laurate cao của con người về các hệ thống • Cải dầu:Hàm lượng oleic acid cao sống để sử dụng các hệ thống • Ngô: Kháng thuốc diệt cỏ này hoặc các thành phần của • Ngô: Kháng côn trùng chúng cho các mục đích công • Bông: Kháng thuốc diệt cỏ nghiệp. Đây là một ngành mũi • Bông: Kháng côn trùng nhọn hiện đang được cả thế • Đu đủ: Kháng virus giới quan tâm do có tốc độ • Khoai tây:Kháng côn trùng phát triển nhanh chóng và • Khoai tây: Kháng virus đang tạo ra một cuộc cách • Đậu tương: Kháng thuốc diệt cỏ mạng sinh học trong nông • Đậu tương: Hàm lượng oleic acid cao nghiệp, công nghiệp thực • Bí: Kháng virus phẩm, y-dược, bảo vệ môi • Cà chua: Chín chậm trường, vật liệu… • Cà chua: Kháng virus
I.Tạo giống bằng công nghệ tế bào 1. Tạo giống thực vật.
Nuôi cấy hạt Nuôi cấy tế bào Dung hợp tế bào Chọn dòng tếbàoxôma phấn thực vật tạo mô trần sẹo có biến dị Khái Nu«i cÊy tõ Nu«i cÊy tÕ bµo Nu«i cÊy tÕ Dung hîp nh÷ng niệm h¹t phÊn riªng thùc vËt in vitro bµo 2n tÕ bµo®É mÊt lÎ cã thÎ mäc ®−îc ph¸t triÓn NST trªn thµnh tÕ bµo cña trªn m«i vµ hoµn thiÖn m«i tr−êng hai loµi vµo m«i tr−êng nu«i trong m«i nh©n t¹o tr−êng ®Æc biÖt nh©n t¹o thµnh tr−êng nu«i cÊy ®Ó chung dung dßng c¸c tÕ chuÈn kÕt hîp hîp víi nhau bµo ®¬n béi víi viÖc sö dông c¸c hooc m«n sinh tr−ëng nh− auxin, gibªrelin
Quy C¸c dßng ®¬n béi Nu«i cÊy tÕ ghÐp c¸c kiÓu Lo¹i bá thµnh qua chän läc tr×nh bµo cña genkh¸c nhau xenluloz¬ hoÆc ®−îc l−ìng b«i c©y®Ó t¹o cña cïng mét vi phÉu ®Ó t¹o tÕ ho¸ b»ng hai thµnh m« sÑo. gièng ban bµo trÇn. Nh÷ng c¸ch: g©y l−ìng Tõ m« sÑo ®Çu tÕ bµo trÇn cã béi dßng tÕ bµo ®iÒu khiÓn thÓdung hîp víi 1n thµnh 2n råi cho tÕ bµo nhau.sö dông cho mäc thµnh biÑt ho¸ hîp TÕ bµo trÇn c©y l−ìng thµnh c¸c m« x¶y ragi÷a c¸c béihoÆc cho mäc kh¸c nhau vµ m« cña cïng thành c©y đơn t¸i sinh ra c©y mét loµi hay cña bèi , sau ®ã tr−ëng thµnh c¸c loµi kh¸c l−ìng b«i ho¸ nhau hoÆc gi÷a thµnh c©y l−ìng c¸c chi c¸c bé béi 2n b»ng c¸nh vµ hä ®Ó t¹o g©y ®ét biÕn thÓ gièng míi ®a béi
Thµnh •C©y trång •T¹o •Cho hiÖu qu¶ •M¨ng dÆc ®iÓm Tùu cã n¨ng gièng caokhi chän c¸c cña c¶ hai loµi xuÊt cao, c©y trång c©y cã tÝnh mµ c¸ch t¹o chÊt l−îng míi nh−:kh¸ng giãng th«ng tèt chèng •chÞu h¹n thuèc diÖt cá th−¬ng kh«ng cã chÞu ®−îc , chÞu chÞu l¹nh chÞu ®−îc nhiÒu lo¹i nãng han, chÞu s©u mÆn…. •Tao ®−îc dßng thuÇn chñng
vÝ dô: -Ng−êi ta ®· t¹o ®−îc gièng lóa chiªm chÞu l¹nh 8-10oC b»ng c¸ch lÊy h¹t phÊn cña lóa chiªm nu«i cÊy trªn m«i tr−êng nh©n t¹o. - Ở Trung Mĩ và Nam Mĩ, kĩ thuật nuôi cấy mô được áp dụng nhằm tạo giống cây sạch bệnh và nhân giống vô tính cây cọ dầu (Brazil, Colombia, Costa Rica, Cộng hòa Dominique), cam, chanh, khoai tây, dâu tây (Brazil), cà phê (Costa Rica và Mexico). -Ở Việt Nam, Trung tâm Thực nghiệm Sinh học tại thành phố Hồ Chí Minh (1979-1980) cũng đã nhân giống vô tính in vitro giống khoai tây để phục vụ cho các hợp tác xã sản xuất ở thành phố Đà Lạt. Ở Viện Khoa học Việt Nam ở Hà Nội (nay là Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) cũng đã thí nghiệm nhân giống vô tính in vitro các cây khoai tây, cà, lúa, thuốc lá từ năm 1974-1975. Cho đến nay, ở đây cũng đã nhân nhiều giống cây trồng như mía, ngô, dứa sợi, lúa, thuốc lá, …có khả năng chống chịu để phục vụ cho việc trồng trọt ở địa bàn miền Bắc. Ở Đại học Nông nghiệp I, viện Di truyền Nông nghiệp TW, cũng bằng nhân giống vô tính và kĩ thuật dung hợp protoplast tạo ra nhiều giống cây trồng phục vụ cho sản xuất nông nghiệp.
II.Tạo giống bằng công nghệ gen Chuyển gen : Chuyển gen (transgenesis) là đưa một đoạn DNA ngoại lai vào genome của một cơ thể đa bào, sau đó đoạn DNA ngoại lai này sẽ có mặt ở hầu hết các tế bào và được truyền lại cho thế hệ sau. Vì vậy khái niệm chuyển gen chỉ được sử dụng cho thực vật và động vật. Nấm men, vi khuẩn và tế bào nuôi cấy mang một đoạn DNA ngoại lai được gọi là các tế bào tái tổ hợp (recombinant cell) hoặc tế bào biến nạp (transformed cell).
1.Tạo giống thực vật • Cây chuyển gen (transgenic plant) là cây mang một hoặc nhiều gen được đưa vào bằng phương thức nhân tạo thay vì thông qua lai tạo như trước đây. Những gen được tạo đưa vào (gen chuyển) có thể được phân lập từ những loài thực vật có quan hệ họ hàng hoặc từ những loài khác biệt hoàn toàn. Thực vật tạo ra được gọi là thực vật “chuyển gen” mặc dù trên thực tế tất cả thực vật đều được “chuyển gen” từ tổ tiên hoang dại của chúng bởi quá trình thuần hóa, chọn lọc và lai giống có kiểm soát trong một thời gian dài. • Vai trò: Nhìn chung, việc ứng dụng cây chuyển gen đã có những lợi ích rõ rệt như sau: - Tăng sản lượng. - Giảm chi phí sản xuất. - Tăng lợi nhuận nông nghiệp. - Cải thiện môi trường. Ví dụ: - Lúa gạo giàu vitamin A và sắt. • - Khoai tây tăng hàm lượng tinh bột. - Vaccine thực phẩm (edible vaccine) ở ngô và khoai tây. - Những giống ngô có thể trồng được trong điều kiện nghèo dinh dưỡng. - Dầu ăn có lợi cho sức khoẻ hơn từ đậu nành và cải dầu.
Bắp tía chống ung thư Cà chua kháng nấm Nhờ kỹ thuật biến đổi gen, các nhà khoa học Anh đã tạo ra "siêu cà chua" có khả năng đẩy lùi các tế bào ung thư. Cà chua tím, còn được gọi là "siêu cà chua", có mùi vị hệt như cà chua bình thường, nhưng có thêm hai gene sản xuất sắc tố màu tối của hoa mõm chó. Những sắc tố này có Cây cà chua tím đặc tính chống oxy hóa nên có thể chống lại nhiều bệnh, bao gồm ung thư, tiểu đường và tim mạch.
Các nhà khoa học Nhật Bản vừa tạo ra một loại lúa chuyển gien chứa vắc-xin ngừa bệnh sốt mùa hè (hay fever) - một Cà chua ghép kháng bệnh bệnh dị ứng do phấn hoa hoặc bụi gây ra. Với một bát cơm từ lúa chuyển gien, vừa no bụng lại vừa trị được bệnh. Gạo vàng phiên bản mới chứa nhiều vitamin A. Ngô đã chuyển gen
Cây đu đủ trồng ở Thái Lan. Bên phải hình A là cây chuyển gen kháng virut đốm vòng và bên trái hình A là cây không chuyển gen. Hình B giới thiệu các quả đu đủ chuyển gen đã phát triển khoẻ mạnh Bí chuyển gen kháng virut khảm vàng zucchini. A: Ruộng bí chuyển gen. B:Quả bí không chuyển gen bị nhiễm virut (bên trái) và quả bí chuyển gen phát triển bình thường
2.TẠO GIỐNG VI SINH VẬT Ngày nay, người ta đã tạo được các chủng vi khuẩn cho sản phẩm mong muốn không có trong tự nhiên bằng cách chuyển một hay nhiều nhóm gen từ tế bào của người hay một đối tượng khác vào vi khuẩn. Các vi sinh vật là những đối tượng đầu tiên được sử dụng trong công nghệ gen để sản xuất một số loại prôiêin của người như insulin chữa bệnh tiểu đường, vacxin viêm gan B….
Các ứng dụng: 1_Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người - INSULIN LÀ HOOCMON TUYẾN TỤY, CÓ KHẢ NĂNG ĐIỀU HÒA GLUCOZƠ TRONG MÁU. Gen tổng hợp insulin được tách ra khỏi từ cơ thể người và chuyển vào vi khuẩn Ecolin bằng vectơ là plasmit.sau đó, vi khuẩn này được sản xuất ở qui mô công nghiệp,tổng hợp ra insulin • năm 1981, Đại học Washington (Mỹ) đã thành công trong việc thu nhận interferon từ nấm men S. cerevisiae có hiệu suất cao gấp 10.000 lần so với tế bào E. coli tái tổ hợp. 2_Tạo chủng vi khuẩn Ecili sản xuất somatostatin SOMASTATIN LÀ LOẠI HOOCMON ĐẶC HIỆU, ĐƯỢC TỔNG HỢP TRONG NÃO ĐỘNG VẬT VÀ NGƯỜI .Hoocmon này có chớc năng điều hòa chức năng sinh trưởng và insulin đi vào máu.Gen mã hóa somatostatin được in vitro. Sau đó bằng cong nghệ gen, gen này được gắn vào ADN plasmit và đưa vàovi khuẩn
Bước đầu thử nghiệm nuôi các chủng nấm men trên nguồn cơ chất tự nhiên là bã dứa cho thấy các chủng đều có hoạt tính xenlulaza và sinh trưởng mạnh trên nguồn cơ chất này tạo ra lượng sinh khối tế bào đáng kể. Kết quả này mở ra một hướng nghiên cứu tiếp, đó là ứng dụng các chủng nấm men trong chế biến bã thải hoa quả giàu xenlulozơ làm thức ăn chăn nuôi. 1. Chủng xạ khuẩn L30 có phổ kháng sinh rộng với các nhiều loại vi sinh vật kiểm định đặc biệt là hoạt tính mạnh kháng Pseudomonas solanacearum. 3. Điều kiện thích hợp cho sinh tổng hợp chất kháng sinh của chủng xạ khuẩn L30 trên môi trường ISP-4 với pH 7, nhiệt độ 28-350C, thời gian lên men là 120- 144 giờ, nguồn cacbon trên tinh bột và nguồn nitơ là (NH4)2SO4. 4. Chất kháng sinh do chủng xạ khuẩn L30 sinh ra không ảnh hưởng đến khả năng nảy mầm của hạt lạc và ở nông độ loãng có tác dụng kích thích hạt lạc nảy mầm. 5. Khi nhiễm xạ khuẩn sinh chất kháng sinh vào đất không gây ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng của cây lạc mà còn có tác dụng ức chế bệnh héo xanh