Ứng dụng công nghệ sinh học trong công nghiệp gmf

Ứng dụng công nghệ sinh
học
trong công nghiệp

Chủ đề 10:
GMF


01
Ứng dụng CNSH
trong quá trình
tạo GMF

03

Kết luận

GMF

0
2

Những vấn đề
xoay quanh
GMF

04


GMO (Genetically Modified Organism)
 Sinh vật được thay đổi về vật liệu di truyền (bộ gen/DNA) bằng

công nghệ sinh học hiện đại, gọi là công nghệ gen, để tạo ra một
đặc tính mới cho sinh vật.
 Ví dụ như sức đề kháng của thực vật, côn trùng hoặc hạn hán,
khả năng chịu
thuốc diệt cỏ, hay tăng chất lượng thực phẩm hoặc giá trị dinh
dưỡng, tăng sản
lượng).

GMC ( Genetically Modified Crop)


GMF (Genetically Modifiead Food)



Thực phẩm biến đổi gen
Có nguồn gốc một phần hay toàn bộ từ sinh vật biến đổi gen hay
thực phẩm có gen bị biến đổi
 Trên thực tế, GMF trên thị trường hồn tồn có nguồn gốc từ thực
vật


Lịch sử phát
triển GMF
Cây trồng biến đổi gen đầu tiên
được phê chuẩn bán ở Mỹ là
cà chua FlavrSavr

1973

Lần đầu tiên các nhà khoa học đã biến
đổi gen thực phẩm để gia tăng giá trị
dinh dưỡng bằng việc sản xuất ra hạt
gạo vàng

1995
1994

Cây trồng biến đổi gen lần đầu tiên
được tạo ra, bằng việc sử dụng cây
thuốc lá chống kháng sinh

2009
2000

Khoai tây biến đổi gen BT đã được
phê duyệt an toàn là cây trồng thực
phẩm biến đổi gen đầu tiên được
chấp thuận tại Hoa Kỳ.

Có 25 quốc gia nghiên
cứu, sản xuất, nhập
khẩu cây trồng biến đổi
gen


Một
số
sản

phẩm
GMF
GMO


Quá trình tạo ra GMF
GMO

Sản xuất

GMF


Quá trình tạo ra GMO

Kỹ thuật chuyển gen: là kỹ thuật tạo ra DNA tái tổ
hợp để chuyển gen từ tế bào cho sang tế bào nhận


-Chuẩn
cần chuyển
Bước
1bị: gen
Chuẩn
bịvàgen cần thiết và tạo DNA
thể truyền
tái tổ hợp
-Tách lấy gen cần chuyển và
thể truyền ra khỏi tế bào
-Dùng enzim restrictaza cắt hai

mạch đơn của phân tử DNA
tạo ra các đầu dính
-Dùng enzim ligaza gắn chúng
lai tạo DNA tái tổ hợp
Sơ đồ tạo DNA tái tổ hợp


Bước 2: Biến nạp DNA tái tổ hợp vào tế bào
chủ

Quy trình biến nạp DNA tái tổ hợp vào tế bào chủ


Các phương pháp biến nạp vào tế bào chủ
1. Phương pháp trực tiếp
- Súng
Xung
bắn
điện:
gen:
là
một
phương
cơ họctiêm
để đưa
tử bào
phânphôi
cựctrần
vào hoặc
tế bào

Vi tiêm:
là
một
lượng
nhỏ pháp
DNA được
trựccác
tiếpphân
vào tế
tếchủ
bào
qua
tế bào.
phương
pháp
này,vi.một
xung pháp
điện cao
cơmàng
học một
cáchTrong
cơ học
dưới kính
hiển
Phương
nàythế
chotrong
phépkhoảnh
đưa ge khắc
vào

vàiđúng
phầnvịnghìn
dây muốn
có khảvới
năng
làm
rồitương
loạn cấu
kép phospholipid,
tạo vi,
cácđộ
trí mong
hiệu
quả
đốitrúc
cao.màng
Tuy nhiên
phải địi hỏi tinh
lỗ tỉthủng
cho phép
cáchạn
phân
tửsốDNA
ngoại
lai từvimơi
trường
nhập
mỉ vàtạm
cựcthời
kì chính

xác nên
chế
lượng
tế bào
tiêm.
Ngồixâm
ra cịn
làmvào
tổn
trong
tế bào.
Để tạo
xung
cần sử
dụng máy xung gen( gene pulser)
thương
tế bào
phơirado
qđiện
trìnhtathực
hiện

Hình ảnh vi tiêm


2. Phương pháp biến nạp gián tiếp thông
qua vi khuẩn Agrobacterium
-Agrobacterium có thể xâm nhập tế bào thực
vật bằng cách chuyển một đoạn DNA của nó
vào tế bào thực vật. Khi DNA vi khuẩn hợp

nhất với NST thực vật, nó sẽ tấn công vào
hệ thống tổ chức của các tế bào một cách
hiệu quả và sử dụng nó để đảm bảo sự sinh
sôi của quần thể vi khuẩn
- Hạn chế là các cây một là mầm bao gồm
các cây ngũ cốc không thể thực hiện bằng
phương pháp này


Bước 3: Sàng lọc các dòng tế bào mang DNA tái tổ
hợp

Sàng lọc các gen chứa DNA tái tổ hợp bằng cách đánh dấu các gen

Bước 4: Nuôi cấy tế bào tái tổ hợp, tạo thành
GMO


Gạo vàng- Ứng dụng của
chuyển gen bằng khuẩn
Agrobacterium.
*Đối tượng nghiên cứu: Sử dụng phôi non và
hạt gạo các giống lúa teipei 309, IR 64, MTL 250
(India)


Quy trình tạo ra giống lúa hạt vàng
Tách chiết gen psy và gen lyc
từ cây Daffodil hoặc từ cây
ngô

Tách chiết gen crt1 từ vi
khuẩn đất Erwiniauredovora

Chuyển gen vào Plasmid
pCaCar

Chuyển gen vào Plasmid
pFun3

Chuẩn bị hạt giống Taipei
309, IR64 và MLT 205

Chọn hạt có phơi tốt

Chuyển plasmid vào A.tumefactien
Ni tăng sinh vi khuẩn
Ni cấy A.tumefactien trên đĩa thạch có chứa
mầm tái sinh từ phôi

Nuôi cấy mô tái sinh cây từ
phôi hạt lúa

Nuôi tăng sinh và tái tạo cây con từ mầm tái sinh
đã chuyển gen
Trồng lúa chuyển gen và cho lai với giống địa
phương

Trồng cây trà thu
sản phẩm gạo

vàng


Những vấn đề xoay quanh
thực phẩm biến đổi gen


Thế giới hiện nay đang tồn tại 3 nhóm có liên quan tới
sản xuất và tiêu thụ sản phẩm GMF
Nhóm ủng hộ GMF: Các cty đa quốc gia, các tổ chức quốc tế, các nhà
Nhóm
phản
đối:phẩm
Các nhà
trường,
nhà tiêu dùng,…
sản xuất
thực
vàhoạt
1 bộđộng
phậnmơi
người
tiêucác
dùng,…
Nhóm
lập:
Nhiều
người
dân, các
nhàWTO,…

khoa học, các cơ
+ Tổ và
chức
bạn
Tráiquốc
đấtnơng
(FoE)
+ trung
LHQ
các
tổ bè
chức
tế: FAO,
WHO,
quan chinh
+phủ
Tổ
chứcchinh
hịa bình
+ Cơ
quan
phủxanh
Hoa (GP)
Kỳ: FDA, USDA, USAID,…
+ Viện y học mơi trường Hoa Kỳ (AAEM)
+ Các công ty Sinh học và Hóa chất hàng đầu thế giới:
Monsanto,Syngenta, Bayer, DuPont,…
+ Các tập đoàn và tổ chức hỗ trợ sản phẩm GMF: ISAAA, IFIC,
BIO, AAAS,…

Lợi ích và tranh luận
Lợi ích
Cây trồng
•
•
•
•
•

Tăng cường hương vị và chất lượng.
Giảm thời gian trưởng thanh.
Tăng năng suất, tính chống chịu và chất dinh dưỡng.
Cải thiện khả năng kháng sâu bệnh và thuốc diệt cỏ.
Sản phẩm và kỹ thuật trồng mới.

Những tranh luận
Sự an tồn
• Có khả năng gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người: chất gây dị ứng,
chuyển các gen marker kháng kháng sinh, hậu quả chưa được biết rõ.
• Khả năng tác động đến mơi trường chuyền gen ngồi ý muốn: thơng qua
sự thụ phấn chéo sẽ gây tác động xấu đến các sinh vật khác (ví dụ: Vi
khuẩn đất) và mất mát của hệ động thực vật trong sự đa dạng sinh học.

Động vật

Tiếp cận và sở hữu trí tuệ

•

•
•

•

Tăng năng suất, sức đề kháng bệnh, sức chống chịu và hiệu quả sử dụng
thức ăn.
Chất lượng, năng suất cung cấp thịt, trứng, sữa được tăng thêm.

Mơi trường
•
•
•

Tạo ra các thuốc diệt cỏ trừ sâu sinh học thân thiện.
Bảo quản nguồn tài nguyên đất, nước và năng lượng.
Quản lý các chất thải tự nhiên tốt hơn.

Thống trị và độc quyền trong sản xuất lương thực thế giới.
Bản quyền khai thác cấc tài nguyên di truyền từ các nước sẽ lọt vào tay
của những nước tiên tiến.

Vấn đề đạo đức
Vi phạm các giá trị nội tại tự nhiên của sinh vật.
“Chơi đùa” với tự nhiên bằng cách pha trộn gen giữa các loài.
Một số quốc gia bắt phải ghim nhãn thực phẩm GMO.

Xã hội

Xã hội

•

Những bước tiến bộ mới có thể dẫn đến sự mất cân bằng với lợi ích sẽ thuộc
về các nước giâu.

Đảm bảo nguồn an ninh lương thực cho sự gia tăng dân số.


Sự phát triển của GMO tại Việt Nam
• Năm 2005, Chính phủ Việt Nam có chủ trương phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học, làm chủ công nghệ gen để
tạo ra các cây trồng, động vật biến đổi gen theo hướng có lợi.
• Từ năm 2010, Bộ Nơng nghiệp và Phát triển nông thôn bắt đầu thực hiện thử nghiệm 7 giống ngô GMO. Với múc tiêu
giai đoạn 2011-2015 là đưa một số giống cây trồng biến đổi gen vào sản xuất.
• Tháng 3/2015, 3 giống ngơ GMO đã được đồng loạt xuống giống tại 4 tỉnh phía Bắc và 4 tỉnh phía Nam. Sản phẩm thu
hoạch đã được đưa vào sử dụng đại trà ở Việt Nam. Đến tháng 8/2016, Bộ NN&PTNN đã cấp phép cho 21 giống ngô và
đậu nành GMO được phép trồng ở Việt Nam.
• Mục tiêu đến năm 2020, “Diện tích trồng trọt các giống cây trồng mới tạo ra bằng các kỹ thuật của cơng nghệ sinh học
chiếm trên 70%, trong đó diện tích trồng các giống cây biến đổi gen chiếm 30-50%” với 3 giống cây được quan tâm đưa
vào sản xuất là: ngơ, bơng, đậu tương.
• Về thực phẩm GMO được phép kinh doanh ở Việt Nam theo quy định từ tháng 1/2016 về việc bắt buộc dán nhãn ghi
rõ “biến đổi gen” bằng tiếng Việt trên bao bì các loại thực phẩm biến đổi gen. Theo đó, các loại thực phẩm có ít nhất 1
thành phần ngun liệu biến đổi gen >5% tổng nguyên liệu đều phải ghi nhãn.


Kết luận
- Thực phẩm biến đổi gen tạo ra nhiều thách thức cho
chính phủ các nước. Đặc biệt là vấn đề kiểm định an
tồn, chính sách quốc tế và nhãn dán thực phẩm.
- Biến đổi gen là xu hướng không thể tránh của tương

lai và chúng ta không thể bỏ qua trước một cơng nghệ
có nguồn lợi ích to lớn như thế. Nhưng chúng ta luôn
phải chú ý để không gây ra các tác hại ngồi ý muốn
cho mơi trường và sức khỏe người tiêu dùng.