Tiểu luận : an toàn sinh học - Ứng dụng công nghệ AND tái tổ hợp trong nông nghiệp docx

Tiểu luận an toàn sinh học
Chuyên đề: Ứng dụng công nghệ
AND tái tổ hợp trong nông nghiệp
GVHD: Đinh Thị Thu Lê
Nhóm 7, Lớp 10-01
Khoa công nghệ sinh học
Viện đại học Mở Hà Nội
Tóm Tắt Chuyên Đề
1. Giới thiệu chuyên đề.
2. Các ứng dụng của công nghệ AND tái tổ hợp trong nông nghiệp.
2.1. Ứng dụng công nghệ AND tái tổ hợp đối với động vật.
2.2. Ứng dụng công nghệ AND tái tổ hợp đối với thực vật.
2.3. Ứng dụng công nghệ AND tái tổ hợp đối với vi sinh vật.
3. Ưu, nhược điểm của công nghệ AND tái tổ hợp trong nông nghiệp và
vấn đề an toàn sinh học.
4. Một số ý kiến của các chuyên gia và xu hướng phát.
5. Kết luận
Giới thiệu chuyên đề
Theo thông cáo của hội nghị lương thực toàn cầu 2012 :”An ninh lương thực đã, đang
và sẽ là vấn đề quan trọng đối với cộng đồng quốc tế, khi mà sản lượng lương thực
toàn cầu phải tăng ít nhất 70% vào năm 2050 để đủ nuôi sống 9 tỉ người trên thế giới.
Các quốc gia cần phải chung tay hợp tác hành động hơn nữa để đảm bảo an ninh lương
thực và ứng phó biến đổi khí hậu.”
Vì vậy sẽ đặt ra câu hỏi cho các nhà khoa học là làm thế nào để có thể giải quyết vấn đề
đó…
Công nghệ gen là một trong
những giải pháp tuyệt vời
góp phần giải quyết vấn đề
an ninh lương thực mà trong
đó có công nghệ AND tái tổ
hợp.

-
Công nghệ AND tái tổ hợp là tập hợp các kĩ thuật tạo nên các phân tử AND
tái tổ hợp, nhằm tạo ra các gen mới mang thông tin di truyền mã hóa các
đặc điểm tốt mong muốn ở các tế bào hoặc cơ thể sống. AND tái tổ hợp
có thể được tạo ra từ hai hay nhiều đoạn AND(hoặc ARN) có nguồn gốc
khác nhau, hoặc từ AND của các cá thể thuộc các loài khác nhau.
•
Thực tế đã cho thấy rằng hơn hai thập kỷ qua, sự bùng nổ của công nghệ
gen và đặc biệt là các ứng dụng trong nông nghiệp, đã tạo bước đột
phá trong phát triển khoa học và nhiều ngành kinh tế - kỹ thuật khác của
loài người, có ảnh hưởng lớn lao đến sản xuất – môi trường – xã hội và
cuộc sống.
•
Thành tựu thật kỳ diệu, thách thức rất đa chiều nhưng cơ hội, triển vọng
cũng cực kỳ to lớn !
Ứng dụng công nghệ AND tái tổ
hợp trong nông nghiệp
Gạo vàng giàu vitamin A
•
Gạo vàng (Golden rice) là thực
phẩm cây trồng chuyển gen
(GM) được xếp đầu bảng, sản
phẩm chống đói, tăng cường
sức khỏe tốt nhất cho con
người, đặc biệt là cung cấp
vitamin A (beta-carotene) rất
cần cho cơ thể trẻ nhỏ, hạn
chế nguy cơ gây mù lòa bởi
theo số liệu thống kê hiện nay

trên thế giới mỗi năm có
khoảng nửa triệu trẻ em mắc
phải căn bệnh này, lý do chính
là bị thiếu vitamin A.
Giống đu đủ kháng bệnh đốm vòng do virus
•
Xếp thứ 2 trong danh sách là
giống đu đủ GM kháng được
bệnh đốm vòng do virus có tên là
PRSVV (Papaya ringspot virus)
gây ra làm hại nhiều bộ phận
khác nhau của đủ đủ, từ lá, quả,
thân cho đến cuống lá.
•
Giống đu đủ GM này đã được
trồng nhiều ở Tha Pra, Thái Lan,
từ năm 2004 cho sản lượng cao,
khỏe và được xem là sản phẩm
rất có lợi cho sức khỏe con người
và cho nông dân.
Lúa chịu hạn và lụt
•
Một trong những sản phẩm
GM có khả năng giúp con
người khắc phục nạn đói
thiếu lương thực là loại lúa
GM chịu được hạn hán, lũ lụt
có tên là SNORKEL1 và
SNORKEL2. Đây là những
giống lúa mới do các nhà

khoa học Nhật Bản tạo ra có
năng suất cao thân cao rất
phù hợp ở những chân ruộng
thường xuyên bị úng lụt như
Thái Lan và Campuchia.
Cà chua giàu chất chống oxy hóa
•
Các chuyên gia Trung tâm
Nghiên cứu John Inne Centre
ở Anh đã tạo ra một loại cà
chua chuyển gen rất đặc biệt
có hàm lượng anthocyanins
rất cao, đây là chất chống
ôxi hóa có tác dụng giảm
được rất nhiều bệnh cho con
người, trong đó có bệnh ung
thư. Người ta coi đây là thực
phẩm chữa bệnh và cũng là
tiêu chí làm tăng giá trị kinh
tế cho sản phẩm nông
nghiệp bởi giàu chất chống
ôxi giống có trong các loại
quả mọng như dâu tây, mâm
xôi, nho
Ngô chuyển gen giàu dưỡng chất
•
Ngô được xem là sản
phẩm chủ đạo của công
nghệ chuyển gen, nó
không chỉ cho năng suất

cao, chịu được sâu bệnh
mà còn có hàm lượng
dưỡng chất hữu ích cho
người tiêu dùng. Để tạo
được giống ngô GM giàu
dưỡng chất, các nhà khoa
học đã cài xen vào ngô 7
gen, tạo ra tới 4 loại
vitamin khác nhau.
Chuối chuyển gen chống suy dinh dưỡng
•
Xếp thứ 6 trong danh sách là chuối
chuyển gen, sản phẩm rất phổ biến ở
các quốc gia châu Phi, đặc biệt là
Uganda nơi được coi là thực phẩm
chủ đạo, trung bình mỗi người dân
Uganda ăn tới 1 kg chuối/ ngày. Mặt
trái của loại chuối khi dùng làm thực
phẩm là thiếu hụt sắt và vitamin A
nên nhiều người dân ở đây bị suy
dinh dưỡng.
•
Để hạn chế tình trạng này các chuyên
gia ở ĐH Bách khoa Queenland
(Australia) đã lai tạo cho ra đời giống
chuối chuyển gen có tên là Cavendish
Banana, có hàm lượng sắt và beta
carotene cao. Giống chuối mới này
hiện đang được trồng thử nghiệm tại
Australia và sẽ đưa sang trồng tại

Uganda vào cuối năm 2011.
Biểu đồ về diện tích cây trồng công nghệ sinh học
Sản xuất diesel sinh học từ cây cải dầu
Với điều kiện ở châu Âu thì cây cải dầu
(Brassica napus) với lượng dầu từ 40%
đến 50% là cây thích hợp để dùng làm
nguyên liệu sản xuất diesel sinh họcDầu
được ép ra từ cây cải dầu, phần còn lại
được dùng trong công nghiệp sản xuất
thức ăn cho gia súc
Sản xuất diesel sinh học từ cây cải dầu
sửdụnggiốngđậutươngbiếnđổigensẽ
giúptăngnăngsuấtvàgiảmchiphísản
xuất.Hiện,đậutươnglàcâybiếnđổigen
chiếmdiệntíchlớnnhấttrongtổngdiện
tíchcâybiếnđổigentrêntoànthếgiới
(60%);sauđóđếnngô(22%)vàbôngvải
(11%).TạiViệtNam,đậutươnglàcây
thựcphẩmquantrọng,tuynhiênnăng
suấtcâytrồngnàycònthấp,bìnhquân
chỉkhoảng1,9tấn/ha.Vìvậy,việcsử
dụnggiốngđậutươngbiếnđổigencócác
đặctínhnhưkhángsâuhoặcchốngchịu
hạntốtlàgiảiphápgiúpnângcaonăng
suấtđậutương.
Tạo dòng đậu tương biến đổi gen có năng
suất cao
Câybôngđượcchuyểngenchốngsâuđụcquảbông
Quaphântíchthếhệcâybôngthểhiện
RNAmạchkép.Ấutrùngsâuđụcquả

biểuhiệnchậmpháttriểnvàcáccâybông
chuyểngenđãthiệthạiíthơnkhikiểm
soátsâuđụcquả.Saukhisửdụngcáckỹ
thuậtkhuếchđại,mứcđộbiểuhiện
CYP6AE14đượcquansátthấylàmgiảm
ấutrùng,sớmnhấtlàbốngiờsaukhiăn
trêncâybôngchuyểngen,cùngvớiviệc
giảmhàmlượngproteinCYP6AE14.
Nhưvậy,câybôngbiếnđổigencótính
khángtốthơnđốivớisâubollwormsvà
canthiệpRNAlàmộtcáchhiệuquảđể
pháttriểntrồngbôngvảichốngcôn
trùng.
khoai tây chứa Amylopectin
•
Các giống khoai tây bình thường có chứa hai loại tinh bột: amylose và amylopectin, trong
đó amylopectin được dùng rộng rãi trong ngành công nghiệp chế tạo giấy, dệt… Theo
phương pháp truyền thống, nếu muốn sử dụng amylopectin trong khoai tây sẽ phải qua
khâu tách lọc khá tốn năng lượng và chi phí.
•
Hàng năm đều cần đến 500.000 tấn amylopectin nguyên chất nên các nhà khoa học Đức đã
áp dụng “kỹ thuật đột biến gene định hướng” để tạo ra loại khoai tây mới nói trên. Bên
ngoài vẫn giống khoai tây bình thường nhưng ở giống mới này chỉ có gene chịu trách nhiệm
sản xuất amylopectin hoạt động để tạo ra thuần chất amylopectin.
Ứng dụng đối với vật nuôi
Mục tiêu của động vật biến đổi gen trong
nông nghiệp
Mục tiêu chính là :
-Tăng khả năng sinh
sản, hiệu quả chăn

nuôi
- Tăng năng suất ,
chất lượng sản phẩm
- Tăng khả năng
chống bệnh.
Ứng dụng của động vật biến đổi gen trong
Nông nghiệp
•
Cho phép khắc phục những trở
ngại của phương pháp cải tạo
giống cổ truyền để tạo ra các
động vật biểu hiện các tính trạng
mong muốn trong một thời gian
ngắn hơn và chính xác hơn.
•
Cho các nhà chăn nuôi một
phương pháp dễ dàng để tăng
sản lượng, tăng năng suất.
•
Côngkhả năng nghệ chuyển gen
đã cố gắng tạo ra các động vật có
kháng bệnh như lợn có khả năng
kháng bệnh cúm Tuy nhiên, hiện
nay sô lượng gen kháng bệnh ở
vật nuôi đã được biết là hạn chế.
Chu t bi n đ i genộ ế ổ
“ Chuột đại lực sĩ ” (Mighty Mouse) như tên gọi của nhân vật chuột trong bộ phim
hoạt hình nhiều tập, nhìn bề ngoài thì chẳng khác những con chuột thường gặp chút
nao nhưng khoe hơn, nhanh hơn và có tiiề chạy một quãng dường dài gấp đôi đồng
loại mà không hề có dầu hiệu mệt mỏi.

Lợn biến đổi gen
•
Năm 1985 , Hammer và cộng sự đã công bố tạo được lợn
chuyển gen GH bằng phương pháp giống như đã được sử
dụng để tạo ra chuột khổng lồ từ năm 1982.