Bài 32: Công nghệ gen - Sinh học 9

1. Khái niệm kĩ thuật gen và công nghệ gen:  

    - Kĩ thuật gen: là các thao tác tác động lên ADN để chuyển một đoạn ADN mang một hoặc một cụm gen từ tế bào của loài cho sang tế bào của loài nhận
    - Kĩ thuật gen gồm 3 khâu:
        + Khâu 1: Tạch ADN NST của tế bào cho và tách phân tử ADN dùng làm thể truyền từ vi khuẩn hoặc virus 
        + Khâu 2: Tạo ADN tái tổ hợp. ADN ở tế bào cho và ADN làm thể truyền được cắt ở vị trí xác định nhờ enzim cắt chuyên biệt. Ghép ADN tế bào cho và ADN làm thể truyền bằng enzim nối
        + Khâu 3: Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận, tạo điều kiện cho gen đã ghép được biểu hiện
    - Ứng dụng kĩ thuật di truyền: Sản xuất ra các sản phẩm hàng hoá trên quy mô công nghiệp
    - Công nghệ gen: là ngành kĩ thuật về quy trình ứng dụng kĩ thuật gen.

2. Ứng dụng công nghệ gen:    

    - Tạo ra các chủng vi sinh vật mới: 
        + Tạo ra các chủng vi sinh vật mới có khả năng sản xuất nhiều loại sản phẩm sinh học (axit amin, protein, vitamin, enzim, hoocmon, kháng sinh …) với số lượng lớn và giá thành rẻ.
        + Tế bào nhận dùng phổ biến hiện nay là E.coli và nấm men. Chúng có các ưu điểm là dễ nuôi cấy và có khả năng sinh sản nhanh, dẫn đến tăng nhanh số bản sao của gen được chuyển 
        + Ví dụ: Sản xuất Insulin với giá thành rẻ hơn, nâng cao hiệu quả sản xuất các chất kháng sinh
    - Tạo giống cây trồng biến đổi gen:
        + 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 và chịu được các điều kiện bất lợi, tăng thời gian bảo quản, khó bị dập nát khi di chuyển.... vào cây trồng
        + Ví dụ: Chuyển gen tổng hợp β – caroten (tiền vitamin A) vào tế bào cây lúa tạo giống lúa giàu vitamin A. Chuyển gen từ một giống đậu của Pháp vào tế bào cây lúa làm tăng hàm lượng sắt của gạo lên 3 lần. Gen tạo chất Flavonol chống bệnh ung thư và bệnh tim mạch từ thuốc lá cảnh được cấy vào cà chua,....
    - Tạo động vật biến đổi gen:
        + Thành tựu chuyển gen vào động vật còn hạn chế vì các hiệu quả phụ do gen được chuyển gây ra ở động vật biến đổi gen
        + Ví dụ: Chuyển gen sinh trưởng ở bò vào lợn giúp  hiệu quả tiêu thụ thức ăn cao hơn, hàm lượng mỡ ít hơn lợn bình thường (nhưng con lợn trên xuất hiện các vấn đề: tim nở to, hay bị loét dạ dày, viêm da), chuyển gen tổng hợp hoocmon sinh trưởng và gen chịu lạnh từ các Bắc Cực vào cá hồi và cá chép, chuyển được gen tổng hợp hoocmon sinh trưởng ở người vào cá trạch.

3. Khái niệm công nghệ sinh học:    

    - Công nghệ sinh học là: Ngành công nghệ sử dụng tế bào sống và các quá trình sinh học để tạo ra các sản phẩm sinh học cần thiết cho con người.
    - Gồm các lĩnh vực: 
        + Công nghệ lên men
        + Công nghệ tế bào thực vật và động vật
        + Công nghệ chuyển nhân và phôi
        + Công nghệ sinh học xử lí môi trường
        + Công nghệ enzim/protein
        + Công nghệ gen là công nghệ cao và là công nghệ quyết định sự thành công của cuộc cách mạng sinh học.
        + Công nghệ sinh học y – dược
    - Hiện nay trên Thế giới và Việt Nam, Công nghệ sinh học được coi là hướng ưu tiên đầu tư và phát triển