Giáo án Sinh học 12 bài 20: Tạo giống nhờ công nghệ gen

Hoạt động của thầy và trò

Nội dung kiến thức

* Hoạt động 1: Tìm hiểu về công nghệ gen.

GV: Lấy gen của loài này lắp vào hệ gen của loài khác thì có được không và bằng cách nào?

HS: Nêu khái niệm về công nghệ gen.

GV: Nhận xét và bổ sung để hoàn thiện kiến thức.

GV: Yêu HS quan sát hình 25.1 SGK và cho biết:

+ Kĩ thuật chuyển gen có mấy khâu chủ yếu?

+ ADN tái tổ hợp là gì?

GV nêu vấn đề: Trong công nghệ gen, để đưa một gen từ tế bào này sang tế bào khác cần phải sử dụng một phân tử ADN đặc biệt, kĩ thuật này gọi là tạo ADN tái tổ hợp. Câu hỏi đặt ra là phân tử ADN đó được gọi là gì?

HS trả lời được: Gọi là thể truyền gen

GV: Vậy làm cách nào để có đúng đoạn ADN mang gen cần thiết của tế bào cho để thực hiện chuyển gen?

HS phải nêu được: Nhờ enzim cắt giới hạn restrictaza, enzim này cắt 2 mạch đơn của phân tử ADN ở những vị nucleotit xác định.

GV: Làm thế nào gắn được nó vào ADN của tế bào nhận?

HS: Nhờ enzim nối ligaza.

GV: Vậy kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp là gì?

GV:Khi đã có ADN tái tổ hợp rồi thì để đưa được phân tử ADN vào tế bào nhận bằng cách nào?

HS: Nghiên cứu thông tin SGK để trả lời.

GV: Khi thực hiện bước 2 của kĩ thuật chuyển gen, trong ống nghiệm có vô số các tế bào vi khuẩn, một số có ADN tái tổ hợp, một số không có ADN tái tổ hợp xâm nhập vào, làm thế nào để tách được các tế bào có ADN tái tổ hợp với các tế bào không có ADN tái tổ hợp?

HS: Nghiên cứu thông tin mục II.c trang 84 trả lời câu hỏi.

* Hoạt động 2: Tìm hiểu ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen.

GV nêu vấn đề: Trên chương trình khoa học và đời sống VTV2 các nhà khoa học đã tạo ra giống chuột không sợ mèo bằng cách nào?

HS: Con chuột đó được gọi là sinh vật biến đổi gen.

GV: Sinh cật biến đổi gen là gì ? Có những cách nào để tạo được sinh vật biến đổi gen? HS: Suy nghĩ sựa vào SGK trả lời.

GV nêu vấn đề: Tạo giống bằng công nghệ gen đối với cây trồng đã thu được những thành tựu gì?

HS: Nghiên cứu thông tin SGk trang 84, 85 để trả lời.

GV: Nhận xét, bổ sung để hoàn thiện kiến thức.

I. CÔNG NGHỆ GEN.

1. Khái niệm công nghệ gen.

- Công nghệ gen là qui trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi, có thêm gen mới, từ đó tạo ra cơ thể với những đặc điểm mới.

- Trung tâm của công nghệ gen là kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp (kỹ thuật chuyển gen).

2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.

a. Tạo ADN tái tổ hợp.

- ADN tái tổ hợp là 1 phân tử ADN nhỏ được lắp ráp từ các đoạn ADN lấy từ các tế bào khác nhau.

- Thể truyền là 1 phân tử ADN nhỏ có khả năng nhân đôi một cách đọc lập với hệ gen của tế bào và có thể gắn vào hệ gen của tế bào.

- Các loại thể truyền: plasmit, virut, NST nhân tạo, thể thực khuẩn.

- Các bước tạo ADN tái tổ hợp:

+ Tách thể truyền và hệ gen cần chuyển ra khổi ế bào.

+ Dùng Restrictaza để cắt ADN và Plasmid tại những điểm xác định, tạo đầu dính.

+ Dùng Ligaza để gắn ADN và Plasmid lại thành ADN tái tổ hợp.

b. Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận.

- Dùng CaCl₂ hoặc dùng xung điện để làm giãn màng sinh chất của tế bào nhận.

- Phân tử ADN tái tổ hợp dễ dàng chui qua màng vào tế bào nhận.

* Tải nạp: Trường hợp thể truyền là pha gơ, chúng mang gen cần chuyển chủ động xâm nhập vào tế bào chủ (vi khuẩn).

c. Phân lập (tách) dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp.

- Nhận biết tế bào có ADN tái tổ hợp bằng cách chọn thể truyền có gen đánh dấu.

II. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GEN TRONG TẠO GIỐNG BIẾN ĐỔI GEN.

1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen:

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

- Cách để làm biến đổi hệ gen của sinh vật:

+ Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen của SV.

+ Làm biến đổi 1 gen đã có sãn trong hệ gen.

+ Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen.

2. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen.

a. Tạo động vật chuyển gen:

b. Tạo giống cây trồng biến đổi gen.

c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.

(SGK trang 84, 85)