Bài thuyết trình môn công nghệ sinh học vi sinh cây trồng chuyển gen

Trường Đại học Khoa Học
Môn: Công nghệ sinh học vi sinh
Lớp: CH Công nghệ sinh học K7
GVHD: TS. Vi Thị Đoan Chính

* Nguyễn Viết Tuyên: nhóm trưởng
* Phạm Thùy Dung
* Trần Thị Thanh Vân
* Đinh Anh Tuấn
* Đỗ Cảm Vân
1. Một số khái niệm
2. Kĩ thuật chuyển gene trên thực vật
3. Các phương pháp chuyển gene gián tiếp
4. Các phương pháp chuyển gene trực tiếp
5. Cây trồng chuyển gen BT
Nội dung chính
1.Một số khái niệm
Chuyển gen 
!"#$% &&'( !)&* +
* Thực vật chuyển gen: là thực vật có gen ngoại lai (gen chuyển) xen vào trong
DNA genome của nó+
* Gen chuyển: là gen ngoại lai được chuyển từ một cơ thể sang một cơ thể mới bằng kỹ
thuật di truyền.
2.Kỹ thuật chuyển gen ở thực vật
•
Kĩ thuật chuyển gen là kĩ thuật đưa một hay nhiều gen lạ đã được thiết kế ở
dạng ADN tái tổ hợp vào tế bào chủ của cây trồng nói chung và của sinh vật nói
riêng làm cho gen lạ có thể tồn tại ở dạng plasmid tái tổ hợp hoặc gắn vào bộ gen
của tế bào chủ.
•
Trong tế bào chủ các gen này hoạt động tổng hợp nên các protein đặc trưng

dẫn tới việc xuất hiện các đặc tính mới của cơ thể chuyển gen.
2.Kỹ thuật chuyển gen ở thực vật
,
--
 !

,
--

.&-
,
--
(/
.&-
0123
456 78 9
01: *
01;
< =-;
01.8
> !4(( 
> !4( 
3.Các phương pháp chuyển gene gián tiếp
?Gen được chuyển vào tế bào thực vật qua một sinh vật trung gian, thường là vi
khuẩn hoặc virus
3.1. Chuyển gen nhờ vi khuẩn đất agrobacterium
•
Agrobacterium là nhóm vi khuẩn đất, gram (-) gây ra các triệu chứng bệnh ở cây
khi xâm nhiễm qua vết thương. Agrobacterium tumefaciens là chi hay được sử

dụng cho việc chuyển gen ( gây bệnh u thân)
Một số khối u do vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens tạo ra. A: một khối u rất lớn hình
thành trên thân cây hoa Hồng, B: một dãy khối u nằm trên nhánh của cây Nho
3.1. Chuyển gen nhờ vi khuẩn đất agrobacterium
•
A.tumefaciens xâm nhiễm vào thực vật qua vết thương , do tế bào bị thương tiết
ra những hợp chất polyphenol thu hút chúng.
•
A. tumefaciens có 1loại plasmid quyết định đặc tính gây khối u được gọi là Ti-
plasmid.
•
Vi khuẩn không xâm nhập mà chuyển Ti-plasmid vào tế bào thực vật.
3.1. Chuyển gen nhờ vi khuẩn đất agrobacterium
- Con người tạo ra các loại vector để chuyển ADN vào tế bào thực vật nhờ A.
tumefaciens
(1) Vector liên hợp: Là sự hợp nhất của vài loại plasmid khác nhau
(2) Vector nhị thể: gồm 2 plasmid cùng tồn tại trong Agrobacterium
?@(8'-
0?@(A
3.2. Chuyển gen nhờ virus
- Bên cạnh vi khuẩn Agrobacterium, người ta còn dùng virus làm vector chuyển
gen, do virus dễ xâm nhập và lây lan trong cơ thể thực vật, có thể mang đoạn gen
cần chuyển lớn hơn so với khả năng của plamid
- Hạn chế:
+ Axit nucleic của virus không ghép nối với bộ gen của thực vật, chỉ truyền
được qua nhân giống vô tính
+ Sự lây nhiễm của virus thường làm yếu tế bào thực vật
4. Các phương pháp chuyển gene trực tiếp
•
Trực

•
tiếp
•
Xung điện
•
Súng bắn gen
•
Hóa chất
•
Vi tiêm
•
Siêu âm
•
Ống phấn
4. Các phương pháp chuyển gene trực tiếp
4.1.Chuyển gen bằng phương pháp súng bắn gen
•
Súng bắn gen là một thiết bị sử dụng để đưa thông tin di truyền vào tế bào
•
Đạn (vi đạn) được sử dụng là các hạt kim loại nặng được bao bọc ADN. Các
viên đạn được bắn vào khối mô thực vật nhờ áp lực cao do khí helium, chúng sẽ
xuyên vào tế bào. Khi vào tế bào ADN tách khỏi hạt và cài vào ADN của cây
Chuyển gene bằng súng bắn gene
4.2. Chuyển gen nhờ kĩ thuật xung điện
 - Sử dụng để chuyển gen vào protoplast.
- Ở điện thế cao trong thời gian ngắn, có thể tạo ra các lỗ trên màng tế bào trần làm
cho ADN bên ngoài môi trường có thể xâm nhập vào bên trong tế bào. Đem
protoplast nuôi cấy trên môi trường thích hợp để tái sinh thành cây và chọn lọc ra
các cây chuyển gen.
- Thích hợp với đối tượng 1 lá mầm

B!: *
4.3. Chuyển gen bằng vi tiêm
•
Chuyển gene bằng vi tiêm là chuyển gene trực tiếp vào tế bào protoplast hoặc
TB đơn ( chưa hình thành vỏ cứng) bằng cách sử dụng vi tiêm nhỏ, kính hiển vi
và các vi thao tác.
•
Phương pháp này cho phép đưa gen vào đúng vị trí mong muốn ở từng tế bào
với hiệu quả tương đối cao.
Vi tiêm DNA vào tế bào
4.4. Chuyển gen qua ống phấn
•
Là phương pháp chuyển không qua nuôi cấy invitro, các DNA ngoại lai được
chuyển trực tiếp bằng đường ống phấn.
•
DNA ngoại lai chuyển vào cây theo đường ống phấn, chui vào bầu nhụy cái.
Thời gian chuyển gene là vào lúc hạt phấn mọc qua vòi nhụy và lúc đưa tinh vào
thụ tinh.
4.5.Chuyển gene bằng kĩ thuật siêu âm
•
Dùng sóng siêu âm để chuyển gene vào tế bào trần.
Nguyên tắc:
•
- Sau khi tạo protoplast, ta tiến hành trộn protoplast với plasmid chứa gene mong
muốn tạo dung dịch huyền phù.
•
- Tiến hành cắm đầu máy siêu âm vào dung dịch huyền phù khoảng 3mm và cho
máy phát với tần số 20kHz, thời gian 600- 900 ms.
•
- Sóng siêu âm làm cho lớp màng protoplast biến đổi tạo ra các lỗ giúp cho DNA

ngoại lai xâm nhập vào tế bào.
4.6.Chuyển gene trực tiếp nhờ hóa chất
•

Là phương pháp chuyển gene vào protoplast (tế bào trần) nhờ các chất hóa học như
polyethylene glycol (PEG) hoặc canxi phosphat.
•
Khi có sự tác động của hóa chất thì màng của protoplast bị thay đổi và protoplast có
thể thu nhận DNA ngoại lai vào bên trong tế bào.
•
Ở nồng độ cao, PEG làm ADN cần biến nạp không còn ở trạng thái hoà tan nữa mà
kết dính lại trên màng sinh chất. Sau đó, bằng cách loại bỏ PEG và xử lý nồng độ cao
của Ca2+ hoặc ở độ pH cao, ADN biến nạp sẽ được chuyển nạp vào trong tế bào
protoplast
+
5. Cây trồng chuyển gen BT
•
1911, Ernst Berliner (Đức) đã phân lập được và đặt tên cho loài vi khuẩn này là
BT (hay Bacillus thuringenesis ).
•
1915, Ernst Berliner tiếp tục đưa ra báo cáo về một loại độc tố protein, là một
thành phần sản sinh ra trong cơ thể BT.
•
Từ 1938 trở đi, BT dùng để giết mối mọt là chính, tuy BT được sản xuất nhiều
hơn nhưng vẫn còn nhiều hạn chế.
•
1956, mở ra hướng mới cho các nghiên cứu về tác nhân, cơ chế tác động và di
truyền.