I/ TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO A. Khái niệm về công nghệ tế bào Công nghệ tế bào là ngành kỹ thuật về quy trình ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế bào hoặc mô để tạo ra cơ quan hoặc mô hoàn chỉnh. Công nghệ tế bào gồm 2 giai đoạn: + Tách tế bào từ cơ thể rồi nuôi cấy ở môi trường dinh dưỡng để tạo ra mô sẹo. + Dùng hoocmôn sinh trưởng kích thích mô sẹo phân hóa thành c.q hoặc cơ thể hoàn chỉnh. B. Ứng dụng công nghệ tế bào 1. Công nghệ tế bào thực vật - Ngày nay, với công nghệ hiên đại, các nhà khoa học có thể nuôi cấy các mẫu mô của thực vật, thậm chí từng tế bào trong ống nghiệm rồi sau đó cho chúng tái sinh thành các cây. Công nghệ này giúp chúng ta nhân nhanh các giống cây quý hiếm từ 1 cây có kiểu gen quý tạo nên 1 quần thể cây trồng đồng nhất về kiểu gen. - Lai tế bào sinh dưỡng ( Xôma ) hay dung hợp tế bào trần cũng là 1 kỹ thuật hiện đại góp phần tạo nên giống lai khác loài ở thực vật - Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh trong ống nghiệm rồi cho phát triển thành cây đơn bội ( n ) cũng đem lại nhiều lợi ích trong công tác tạo giống cây trồng. 2. Công nghệ tế bào động vật a. Nhân bản vô tính động vật Nếu bạn có 1 con chó mang kiểu gen quý hiếm, làm thế nào bạn có thể tạo ra nhiều con chó có kiểu gen y hệt như con chó của bạn? - Trong tự nhiên, khi 1 hợp tử trong những lần nguyên phân đầu tiên vì 1 lý do nào đó lại tách ra thành nhiều phôi riêng biệt. Sau đó, những phôi này phát triển thành những cá thể giống nhau. Đây là kiểu nhân bản vô tính trong tự nhiên. Tuy nhiên, khi 1 con vật trưởng thành đã bộc lộ nhiều đặc tính quý thì để tạo ra nhiều con vật có kiểu gen y hệt như con vật đó là chuyện không tưởng cho tới những thập kỷ cuối cùng của thập kỷ XX. Winmut ( Wilmut ), nhà khoa học người Scôtlen lần đầu tiên đã nhân bản thành công con cừu có tên gọi là Đôly ( Dolly ) phương pháp nhân bản vô tính của ông có thể tóm tắc như sau: Lấy trứng của con cừu ra khỏi cơ thể ( cừu cho trứng), sau đó loại bỏ nhân của tế bào trứng. Tiếp đến, lấy nhân ( cừu cho nhân tế bào) và đưa nhân này vào tế bào trứng đã bị loại nhân, sau đó nuôi trứng đã được cấy nhân trong ống nghiệm cho phát triển thành phôi rồi cấy phôi này vào trong tử cung của con cừu khác để cho phôi phát triển và sinh nở bình thường. Cừu con sinh ra có kiểu hình giống hệt kiểu hình của cừu cho nhân tế bào. - Kỹ thuật nhân bản động vật ngày nay đang tiếp tục được hoàn thiện và áp dụng cho nhiều loài động vật khác nhau. Kỹ thuật này đặc biệt có ý nghĩa trong việc nhân bản động vật biến đổi gen. b. Cấy truyền phôi - Bằng kỹ thuật chia cắt phôi động vật thành nhiều phôi rồi cấy các phôi này vào tử cung của các con vật khác nhau, người ta cũng có thể tạo ra nhiều con vật có kiểu gen giống nhau. II/ TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ GEN A. Công nghệ gen 1. Khái niệm công nghệ gen - Công nghệ gen là quy trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới. - Kĩ thuật chuyển gen: là kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác. - Kĩ thuật chuyển gen đóng vai trò trung tâm của công nghệ gen. 2. Các bước tiến hành trong kỹ thuật chuyển gen a. Một số khái niệm - ADN tái tổ hợp là 1 phân tử ADN nhỏ được lắp ráp từ các đoạn ADN của các tế bào khác nhau. ( thể truyền + gen cần chuyển ) - Thể truyền: là một phân tử ADN nhỏ có khả năng tự nhân đôi độc lập với hệ gen của tế bào cũng như có thể gắn vào hệ của tế bào. VD: plasmit, virut . b. Các bước tiến hành Kỹ thuật cấy gen dùng Plasmit làm thể truyền. Gồm 3 bước: - Tạo ADN tái tổ hợp. + Tách chiết được thể truyền và gen cần chuyển ra khỏi tế bào. + Dùng enzim cắt Restrictaza để cắt ADN tạo ra một loại đầu đính. + Dùng enzim nối Ligaza để gắn chúng lại thành ADN tái tổ hợp. - Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận. Để đưa ADN tái tổ hợp vào trong màng tế bào người ta dùng muối CaCl2 hoặc xung điện để làm giản màng sinh chất của tế bào, làm cho phân tử ADN tái tổ hợp dẽ dàng đi qua màng. - Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp + Chọn thể truyền có gen đánh dấu để phân biệt tế bào nào nhận được ADN tái tổ hợp. + Nhờ gen đánh dấu người ta biết được các tế bào có ADN tái tổ hợp. B. 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 biến đổi để phù hợp với lợi ích của mình. - Theo 3 cách : + Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen. + Làm biến đổi một gen đã có sẳn 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 biến đổi gen Để tạo ra con vật chuyển gen, người ta thường lấy trứng ra khỏi con vật nào đó rồi cho thụ tinh trong ống nghiệm. Sau đó, tiêm gen cần chuyển vào hợp tử và hợp tử phát triển thành phôi. Tiếp đến, cấy phôi đã được chuyển gen vào trong tử cung của con vật khác để nó mang thai và sinh đẻ binh thường. Nếu gen được chuyển gắn thành công vào hệ gen của hợp tử và phôi phát triển bình thường thì sẽ cho ra đời 1 con vật chuyển gen. b. Tạo giống cây trồng biến đổi gen Nhờ công nghệ gen, người ta có thể tạo ra nhiều giống cây trồng quý hiếm c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen - Công nghệ gen có thể được ứng dụng để tạo ra các dòng vi khuẩn mang gen của các loài khác như gen insulin ở người. - Hiện nay, nhiều dòng vi sinh vật biến đổi gen đã đựơc tạo ra nhằm phục vụ các mục đích khác nhau của con người, trong đó có việc làm sạch môi trường như phân hủy rác thải, dầu loang,… . cũng có thể tạo ra nhiều con vật có kiểu gen giống nhau. II/ TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ GEN A. Công nghệ gen 1. Khái niệm công nghệ gen - Công nghệ gen là quy. I/ TẠO GIỐNG BẰNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO A. Khái niệm về công nghệ tế bào Công nghệ tế bào là ngành kỹ thuật về quy trình ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế bào