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

Tuần:12 BÀI 20 
TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN
Tiết: 22
Ngày soạn: 24.10.09
Ngày dạy:25.10.09
I. Mục tiêu
Giải thích được các khái niệm cơ bản như: công nghệ gen, ADN tái tổ hợp, thể truyền, plasmit.
Trình bày dược các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
Nêu được các ứng dụng của công nghệ gen trong việc tạo ra các giống vi sinh vật biến đổi gen.
II Trọng tâm:
 Công nghệ gen, các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
II. Chuẩn bị
 Tranh phóng to hình 20.1sgk hoặc tranh ảnh có liên quan
III. Tiến trình lên lớp
Ổn định lớp
 - Kiểm danh ghi vắng ở sổ đầu bài
Kiểm tra bài cũ
 CH1: Nêu quy trình tạo giống đột biến? Đối tượng tạo giống bằng phương pháp này? Tại sao vật nuôi không được sử dụng phương pháp gây đột biếnđể tạo giống?.
 CH2: Trình bày quy trình lai tế bào sinh dưỡng ở thực vật và nhân bản vô tính cừu đôly.
Nội dung bài mới
Hoạt động thầy
Hoạt động trò
Nội dung
- Công nghệ gen là gì? - Thế nào là kĩ thuật chuyển gen? 
- GV yếu cầu HS đọc SGK để làm rõ các khái niệm:
+ Thể truyền là gì? đặc điểm và vai trò của thể truyền? đặc điểm của plasmit?
+ Thế nào là AND tái tổ hợp?
+ Thế nào là kĩ thuật tạo AND tái tổ hợp?
- Giáo viên cho HS xem quy trình kĩ thuật chuyển gen:
+ Để tạo ADN tái tổ hợp cần có những yếu tố nào tham gia?
+Trong kĩ thuật chuyển gen tại sao phải dùng thể truyền? 
+ Quy trình tạo ADN tái tổ hợp?
-GV : sau khi tạo AND tái tổ hợp thì cần đưa chúng vào tế bào nhận.
+ Làm thế nào đưa AND TTH và tế bào nhận có hiệu qủa?
+ Mục đích đưa AND TTH vào tế bào nhận?
+ Sau khi đưa AND TTH vào tế bào nhận làm thế nào để biết tế bào nào đã nhận AND TTH? à phân lập?
- Sinh vật như thế nào được gọi là sinh vật biến đổi gen?
- Người ta có thể tạo ra sinh vật biến đổi gen bằng những cách nào?
- Quan sát quy trình tạo cừu biến đổi gen sản sinh prôtêin người trong sữa: àĐể tạo ra một động vật biến đổi gen, người ta phải tiến hành như thế nào?
- Tạo sinh vật biên đổi gen ở thực vật, và vi sinh vật đã thu được những thành quả gì?
- HS đọc SGK trả lời.
à đây là khâu trung tâm của công nghệ gen.
HS thảo luận để neu được các khái niệm:
-àplasmit là phân tử AND nhỏ, dạng vòng, ở TBC của vi khuẩn, có khả năng nhân đôi độc lập với hệ gen của tế bào.
-à Kĩ thuật gắn gen cần chuyển vào thể truyền.
- HS xem quy trình kĩ thuật cấy gen à trả lời các câu hỏi:
à- Thể truyền , Gen cần chuyển,- Enzim cắt (restrictaza), enzim nối (ligaza)
- Do không thể cấy trực tiếp gen từ loài này sang loài khác vì mỗi loài có hệ gen riêng nên cần có hoạt động của thể truyền.
à 3 bước: tách chiết, cắt, gắn nối AND.
- HS nghiên cứu SGK trả lời:
+ Dùng tác nhân làm giãn màng tế bào.
+ Lợi dụng sự phân chia nhanh của vi khuẩn và virút ( sử dụng bộ máy DT củaTB chủ để nhân bản AND TTH.)
àthể truyền phải có gen đánh dấu hay gen thông báo.( gen khi biểu hiện dễ dàng nhận biết)
- HS đọc sách trả lời.
- HS nghiên cứu SGK nêu được 3 cách.
- HS quan sát hình nêu được các bước như tạo AND tái tổ hợpà chọn lọcc và nhân dòng tế bào chuyển gen à lấy nhân cấy vào tế bào trứng đã lấy mất nhân à phôi à chuyển vào tử cung cừu .
- HS đọc SGK trả lời, và tìm thêm những thành tựu mới mà em biết.
I. Công nghệ gen
1. Một số khái niệm :
- Công nghệ gen là quy trình tạo ra tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới.
- Kĩ thuật chuyển gen là kĩ thuật tạo ra ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác.
- Thể truyền (vectơ):
+ Khái niệm: là một phân tử ADN đặc biệt (có thể là các plasmit hoặc virut hoặc NST nhân tạo) 
 + Đặc điểm có khả năng tự nhân đôi một cách độc lập với hệ gen của tế bào cũng như có thể gắn vào hệ gen của tế bào nhận.
+ Vai trò: Để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác.
- AND tái tổ hợp: là phân tử AND nhỏ được lắp ráp từ các đoạn AND lấy từ các tế bào khác nhau
2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.
a) Tạo ADN tái tổ hợp (Thể truyền và gen cần chuyển)
* Nguyên liệu:
- Thể truyền 
- Gen cần chuyển (tế bào cho gen)
- Enzim cắt (restrictaza), enzim nối (ligaza)
Tiến hành:
- Tách chiết thể truyền và gen cần chuyển khỏi tế bào.
- Dùng enzim giới hạn (restrictaza) caét ñoaïn gen và ADN cuûa plasmit taïi nhöõng vò trí xaùc ñònh tạo ra một loại đầu dính khớp nối các đoạn AND với nhau
- Dùng enzim nối ligaza gắn chúng lại tạo thành ADN tái tổ hợp.
b) Đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận.
- Dùng muối CaCl2 hoặc dùng xung điện để làm dãn màng sinh chất của tế bào, làm cho phân tử ADN tái tổ hợp dễ dàng đi qua màng.
c) Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp
- Khi chọn thể truyền phải chọn thể truyền có gen đánh dấu (gen khi biểu hiện chúng ta dễ dàng nhận ra được)
- Dùng kĩ thuật nhất định nhận biết TB có gen đánh dấu (thông qua sản phẩn của chúng)
II. 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 con người
- Các phương pháp tạo sinh vật biến đổi gen:
+ Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen (sinh vật chuyển gen)
+ Làm biến đổi một gen có sẵn trong hệ gen.
+ Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen.
VD: Làm bất hoạt gen gây chín quả ở cà chua -> cà chua có thể được bảo quản lâu hơn.
2. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen
a) Tạo động vật biến đổi gen
Phương pháp tạo con vật biến đổi gen:
- Lấy trứng ra khỏi con vật nào đó rồi cho thụ tinh trong ống nghiệmà tạo hợp tửà loại bỏ nhân
- Tiêm gen cần chuyển ( đã tạo thành AND tái tổ hợp và nhân thành dòng tế bào chuyển gen à tách lấy nhân) vào hợp tử và hợp tử phát triển thành phôi.
- Cấy phôi đã được chuyển gen vào trong tử cung của con vật khác để nó mang thai và sinh đẻ bình thường.
VD: Cừu biến đổi gen sản sinh ra prôtêin trong sữa
 Chuột nhắt chuyển gen chứa hoôcmon sinh trưởng của chuột cống.
b) Tạo giống nhờ công nghệ biến đổi gen.
- Tạo ra nhiều giống cây trồng quý hiếm
VD: Tạo ra giống bông kháng sâu bệnh
 Tạo ra giống lúa gạo vàng có khả năng tổng hợp beta – carooteinoit.
- Tạo ra giống cây trồng có sản phẩm được bảo quản tốt hơn.
c) Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen.
- Tạo ra dòng vi khuẩn mang gen insulin của người -> tổng hợp được insulin.
- Tạo ra dòng vi khuẩn có khả năng phân huỷ rác thải, dầu loang.
4. Củng cố:
- Trong kỹ thuật di truyền đã tạo ra những loại cây trồng nào?
- Trình bày một số ứng dụng của kỹ thuật chuyển gen?
5. Dặn dò:
- Chuẩn bị câu hỏi 1, 2, 3, 4 sách giao khoa.
- Đọc mục “em có biết” trang 88 sách giáo khoa.