Nhập môn công nghệ sinh học - mục lục

356
MỤC LỤC

Trang
LỜI NÓI ĐẦU

Phần I. CÁC KHÁI NIỆM VÀ NGUYÊN LÝ CƠ BẢN
5
Chƣơng 1. MỞ ĐẦU
6
I. Định nghĩa công nghệ sinh học 6
1. Định nghĩa tổng quát 6
1.1. Công nghệ sinh học truyền thống 7
1.2. Công nghệ sinh học hiện đại 7
2. Nội dung khoa học của công nghệ sinh học 7
3. Các lĩnh vực ứng dụng của công nghệ sinh học 9
3.1. Công nghệ sinh học trong nông nghiệp 9
3.2. Công nghệ sinh học trong y dược 10
3.3. Công nghệ sinh học công nghiệp và chế biến thực phẩm 10
3.4. Công nghệ sinh học môi trường 11
II. Sơ lược lịch sử hình thành công nghệ sinh học 12
1. Giai đoạn thứ nhất 13
2. Giai đoạn thứ hai 13
3. Giai đoạn thứ ba 13
4. Giai đoạn thứ tư 14
III. Một số khía cạnh về khoa học và kinh tế của công nghệ sinh
học hiện đại
15
1. Về khoa học 15

2. Về kinh tế 16
2.1. Những công ty đa quốc gia về công nghệ sinh học 16
2.2. Sự lệ thuộc vào các công ty đa quốc gia về công nghệ
sinh học
16
IV. Các vấn đề pháp lý của công nghệ sinh học hiện đại 17
1. An toàn sinh học 18
1.1. Sự chuyển gen bằng hạt phấn 18
1.2. Sự bền vững của DNA ở trong đất 19


357
1.3. Chuyển gen ngang từ thực vật vào vi sinh vật đất 20
1.4. Chuyển gen từ thực vật vào virus 21
2. An toàn thực phẩm 22
2.1. Các chất gây dị ứng 23
2.2. Đánh giá độ an toàn của các thực phẩm 24
3. Đạo đức sinh học 25
4. Quyền tác giả và sở hữu trí tuệ 27
4.1. Quyền tác giả 27
4.2. Sở hữu trí tuệ 28
Tài liệu tham khảo/đọc thêm 30

Chƣơng 2. CÔNG NGHỆ DNA TÁI TỔ HỢP
31
I. Mở đầu 31
II. Phân lập đoạn DNA/gen 31
1. Tách các đoạn DNA từ genome 32
2. Sinh tổng hợp cDNA từ mRNA 33
3. Phân lập đoạn DNA bằng phương pháp PCR 33

III. Tạo dòng (gắn) đoạn DNA/gen vào vector 36
1. Enzyme hạn chế 36
2. Các vector được dùng để tạo dòng các đoạn DNA 38
2.1. Plasmid vector 39
2.2. Bacteriophage vector
42
3. Gắn đoạn DNA vào vector 43
3.1. Gắn các đoạn cDNA 43
3.2. Gắn các sản phẩm PCR 46
4. Biến nạp vector tái tổ hợp vào vi khuẩn/tế bào vật chủ 47
4.1. Điện biến nạp 47
4.2. Hóa biến nạp 48
IV. Chọn dòng mang DNA tái tái tổ hợp 48
1. Lai khuẩn lạc và vết tan 49
2. Khử hoạt tính bằng chèn đoạn 50
3. Tạo dòng định hướng 50


358
V. Biểu hiện gen được tạo dòng 52
1. Vector biểu hiện 53
2. Xác định mức độ biểu hiện của gen được tạo dòng 55
Tài liệu tham khảo/đọc thêm 58

Chƣơng 3. CÔNG NGHỆ LÊN MEN VI SINH VẬT
59
I. Mở đầu 59
II. Sinh trưởng của vi sinh vật 59
III. Sinh khối vi sinh vật và công nghệ lên men 64
1. Sinh khối vi sinh vật 64

2. Quá trình lên men 65
IV. Các sản phẩm lên men vi sinh vật 68
1. Lên men rượu 68
1.1. Rượu trắng 68
1.2. Rượu vang 70
2. Sản xuất enzyme 71
2.1. Các loại enzyme vi sinh vật 72
2.2. Sinh tổng hợp enzyme cảm ứng 75
2.3. Những phương pháp nuôi cấy vi sinh vật để sản xuất
enzyme
76
2.4. Tách và tinh sạch chế phẩm enzyme 82
3. Sản xuất kháng sinh 83
3.1. Penicillin 83
3.2. Streptomycin 85
3.3. Tetracycline 86
4. Sản xuất acid hữu cơ 87
4.1. Acetic acid 87
4.2. Citric acid 89
V. Công nghệ tái tổ hợp vi sinh vật 89
1. Các vi sinh vật tái tổ hợp 90
2. Các ứng dụng trong công nghệ vi sinh 90
Tài liệu tham khảo/đọc thêm 91


359

Chƣơng 4. CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC VẬT
93
I. Mở đầu 93

II. Nuôi cấy mô và nhân giống in vitro 94
1. Thuật ngữ học 94
1.1. Nuôi cấy đỉnh phân sinh 95
1.2. Sinh sản chồi nách 95
1.3. Tạo chồi bất định 95
1.4. Phát sinh cơ quan 96
1.5. Phát sinh phôi vô tính 96
2. Nhân giống in vitro và các hệ thống nuôi cấy mô 96
2.1. Tái sinh cây mới từ các cấu trúc sinh dưỡng 97
2.2. Nhân giống thông qua giai đoạn callus 101
2.3. Nhân giống thông qua phát sinh phôi vô tính-công nghệ
hạt nhân tạo
102
3. Các giai đoạn trong quy trình nhân giống vô tính in vitro 107
3.1. Giai đoạn I-cấy gây 107
3.2. Giai đoạn II-nhân nhanh 108
3.3. Giai đoạn III-chuẩn bị và đưa ra ngoài đất 110
4. Nhân giống in vitro và việc sử dụng giống ưu thế lai 110
5. Nhân giống in vitro và các đặc điểm không di truyền 111
5.1. Hiện tượng các đặc điểm epigenetic được lưu lại 111
5.2. Hiện tượng các đặc điểm epigenetic không lưu lại 112
III. Các kỹ thuật chuyển gen ở thực vật 112
1. Biến nạp gián tiếp thông qua Agrobacterium 114
1.1. Vi khuẩn Agrobacterium 114
1.2. Ti-plasmid 115
1.3. Vùng T-DNA 116
1.4. Chuyển DNA ngoại lai vào tế bào và mô thực vật nhờ
Agrobacterium tumefaciens
117
2. Các gen chỉ thị chọn lọc và gen chỉ thị sàng lọc 119

3. Chuyển gen bằng vi đạn 122


360
4. Các ứng dụng của công nghệ chuyển gen 123
4.1. Một số kết quả bước đầu 123
4.2. Triển vọng và hướng phát triển 124
5. Công nghệ di truyền trong kháng chất diệt cỏ 125
6. Công nghệ di truyền trong kháng sâu-bệnh 126
6.1. Kháng côn trùng 126
6.2. Kháng các virus thực vật 127
6.3. Kháng các bệnh nấm 129
6.4. Kháng các bệnh vi khuẩn 130
IV. Sản xuất các dược liệu sinh học 130
1. Các hợp chất tự nhiên 130
1.1. Các alkaloid 132
1.2. Các steroid 132
1.3. Một số chất khác 133
2. Các protein tái tổ hợp 134
3. Vaccine thực phẩm 136
Tài liệu tham khảo/đọc thêm 138

Chƣơng 5. CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐỘNG VẬT
140
I. Mở đầu 140
II. Nuôi cấy tế bào động vật có vú 141
1. Các ưu điểm và hạn chế của nuôi cấy tế bào động vật 141
1.1 Các ưu điểm của nuôi cấy tế bào động vật 141
1.2. Một số hạn chế của nuôi cấy tế bào động vật 143
2. Các dòng tế bào động vật có vú và các đặc điểm của nó 143

2.1. Các tế bào dịch huyền phù 143
2.2. Các tế bào dính bám 144
3. Các sản phẩm thương mại của nuôi cấy tế bào động vật có
vú
144
4. Glycosyl hóa protein 145
5. Môi trường nuôi cấy tế bào động vật có vú 147
6. Nuôi cấy tế bào động vật có vú trên quy mô lớn 149