Công nghệ ADN tái tổ hợp trong nông nghiệp

L/O/G/O
Công nghệ ADN tái tổ hợp
trong nông nghiệp
Vũ Thị Thuỳ Linh
Nguyễn Bá Lưu
Phạm Thị Kim Liên
Lê Thị Lý
Vũ Hương Linh
Trần Văn Minh
Trần Hoàng Minh
Nguyễn Tuấn Mạnh
Nội dung trình bày:
1.Khái niệm công nghệ DNA tái tổ hợp và cây trồng biến
đổi gen.
2.Các bước cơ bản của công nghệ DNA tái tổ hợp và các
phương pháp chuyển gen.
3.Lịch sử phát triển cây trồng biến đổi gen.
4.Tình hình phát triển cây trông biến đổi gen ở Việt Nam
và trên thế giới.
5. Ứng dụng và lợi ích cây trồng biến đổi gen.
6.Các rủi ro sinh vật biến đổi gen và an toàn sinh học.
7.Phương pháp đánh giá rủi ro.
L/O/G/O
Khái niệm
Khái niệm công nghệ ADN tái
tổ hợp và sinh vật biến đổi gen
•
1. Khái niệm về ADN tái tổ hợp:
ADN tái tổ hợp: Là một phân tử ADN nhỏ
được lắp ráp từ các đoạn ADN lấy từ các tế bào
khác nhau (thể truyền và gen cần chuyển) mà thể

truyền là một phân tử ADN nhỏ có khả năng nhân
đôi một cách độc lập đối với hệ gen của tế bào
cũng như có thể gắn vào hệ gen của tế bào
Công nghệ ADN tái tổ hợp
Là tập hợp các kỹ thuật tạo nên các phân tử DNA
tái tổ hợp, nhằm tạo nên các gen mới mang các
thông tin di truyền mã hóa các đặc điểm tốt mong
muốn ở các tế bào hoặc cơ thế sống
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level

2. Sinh vật biến đổi gen: là thuật ngữ để chỉ các sinh vật được tạo nên
nhờ kĩ thuật gen, các sinh vật này được nhận một hoặc một số gen từ
các thể sinh vật khác cùng loài hay khác loài
Cây trồng biến đổi gen là loại cây trồng được lai tạo ra bằng cách sử dụng các kỹ thuật
công nghệ sinh học hiện đại , hay còn gọi là kỹ thuật di truyền, công nghệ gen hay công
nghệ DNA tái tổ hợp để chuyển một hoặc một số gen chọn lọc để tạo ra cây trồng mong
muốn.
Ví dụ như: quá trình lai xa giữa cỏ dại với cây trồng biến đổi gen có cùng họ hàng có thể
tạo ra loài cỏ dại mang gen biến đổi.
L/O/G/O
Các Bước Cơ Bản Của Công
Nghệ DNA Tái Tổ Hợp
Quy trình tạo DNA tái tổ hợp
Quy trình công nghệ
tạo DNA tái tổ hợp gồm 4
bước:

Bước 1 : Tách chiết DNA.
Bước 2 : Ghép đoạn DNA
với vecto tách dòng.
Bước 3 : Biến lạp vecto tái
tổ hợp vào tế bào chủ.
Bước 4 : sàng lọc , theo dõi
hoạt động và biểu hiện của
gen.
Quy trình tạo DNA tái tổ hợp
Tạo dòng vi khuẩn mang DNA tái tổ hợp
có chứa gen insulin người
L/O/G/O
Các phương pháp chuyển
Gen
Kỹ thuật chuyển gen là kỹ thuật đưa một gen lạ
(DNA.RNA) vào tế bào chủ làm cho các gen lạ tồn tại ở
các vecto tái tổ hợp trong tế bào vi khuẩn , nấm mem
hoặc được gắn vào bộ gen của tế bào sinh vật bậc
cao,tồn tại và tái bản cùng với bộ gen của tế bào.
•
1. Chuyển gen bằng kỹ thuật
siêu âm.
-
Dùng để chuyển gen vào tế
bào vi khuẩn, nấm men.
-
Sử dụng siêu âm với tần số
thích hợp, trong môi trường
phù hợp với từng loại tế bào
tạo các lỗ màng, làm cho

DNA ngoại lai dễ xâm nhập
vào bên trong tế bào chủ.
•
2. Chuyển gen bằng kỹ thuật
điện xung.
-
Ứng dụng hiệu quả trên gen thực
vật và động vật.
-
Tạo các tế bào trần và sử dụng
thiết bị điện xung với điện thế
cao khoảng 500 V/cm trong 4-5
phần nghìn giây tạo các lỗ trên
tế bào trần, làm DNA có thể xâm
nhập vào trong tế bào.
•
3. Chuyển gen bằng kỹ thuật
PEG (Polyethynlen glycol)
-
Có hiệu quả cao với tế bào trần
ở thực vật.
-
PEG là chất có ái lực lớn với
nước, khi ở nồng độ cao PEG
làm DNA dính vào màng
nguyên sinh chất của tế bào, tế
bào trần đưa PEG có DNA
bám xung quanh tế bào theo cơ
chế ẩm bào.
•

4. Chuyển gen bằng sốc nhiệt.
-
Có hiệu quả cao với tế bào vi
khuẩn, tế bào trứng động vật hoặc
hợp tử sau thụ tinh.
-
Sử dụng sự chênh lệch nhiệt độ
làm thay đổi tính thấm chọn lọc
của màng tế bào vi khuẩn, cho
phép DNA lạ dễ dàng xâm nhập
và tái tổ hợp bộ gen của tế bào
•
5. Chuyển gen bằng kỹ thuật vi tiêm
(micro injection).
-
Sử dụng trong chuyển gen, chuyển
nhân lưỡng bội vào tế bào trứng rỗng
để tạo các động vật chuyển gen.
-
Sử dụng thiết bị vi tiêm hay máy vi
nhu động (xilanh siêu nhỏ) cùng với
kính hiển vi độ phóng đại lớn, đưa
gen cần chuyển vào vị trí cần thiết.
•
6. Chuyển gen bằng súng bắn
gen.
-
Súng bắn gen có áp suất khí heli
đưa vi đạn mang DNA cần
chuyển vào tế bào chủ tới các vị

trí cần thiết. Tùy thuộc vào đặc
điểm của các mô và tế bào để
chọn kích thước vi đạn, khoảng
cách từ đầu nòng súng đến mô, tế
bào.
7. Kỹ thuật chuyển gen qua ống phấn.
-Tạo nên nhiều giống thực vật chuyển gen
có năng suốt cao , chất lượng tốt
8. Kỹ thuật chuyển gen nhờ vi khuẩn
Agrobacterium tumefaciens:
- vi khuẩn A.tumefaciens có khả năng xâm
nhiễm tự nhiên cây trồng ,qua các vết xước ở
dễ cây đưa gen cần chuyển vào cây

9. Chuyển gen nhờ virut và phage:
- Sử dụng virus và phage làm vecto chuyển
gen có nhiều ưu điểm hơn so với các loại vecto
khác do nó có hệ thống xâm nhập vào vi khuẩn
,sinh sản nhanh
Kỹ thuật chuyển gen nhờ vi khuẩn
Agrobacterium tumefaciens
L/O/G/O
Lịch sử phát triển
Lịch sử phát triển
Lịch sử nghiên cứu
•
1972. Paul Berg đã tạo nên những phân tử ADN tái tổ hợp đầu tiên bằng
cách tổ hợp ADN của 2 cơ thể khác nhau.
•
1981. Các nhà khoa học Trường Đại học Ohio tạo ra một con vật đầu

tiên được chuyển gen từ những động vật khác vào chuột nhắt.
•
1982. Lần đầu tiên phát triển văcxin ADN tái tổ hợp cho gia súc.
Chuyển gen của tế bào cây trồng: cây thuốc lá cảnh.
•
1985. Thử nghiệm đầu tiên những cây trồng đề kháng sâu bọ, virut và vi
khuẩn.
•
1986. Tiến hành trồng thử cây thuốc lá chuyển gen ở Mỹ và Pháp.
•
1987. Loại cây thực phẩm cải biến gen đầu tiên được chấp thuận thử
nghiệm trên đồng ruộng, đó là cà chua kháng virut.
VD : Frostban-một vi khuẩn biến đổi gen ngăn cản sự hình thành
sương giá trên cây trồng đã được thử nghiệm trên đồng ruộng với cây dâu
tây và cây khoai tây.
•
1989. Lần đầu tiên chấp thuận cho thử nghiệm trên đồng ruộng cây bông
cải biến gen, đó là bông Bt kháng sâu.
•
1990. Một bò sữa chuyển gen đầu tiên được sử dụng để sản xuất protein
người dùng làm sữa bột nhân tạo cho trẻ em.
Lần đầu tiên tạo được một loại ngô kháng sâu bọ: ngô Bt.
Thử nghiệm biến đổi gen đầu tiên cho một động vật có xương
sống, đó là cá hồi.
•
1994. giống cà chua Calgene chuyển gen chín chậm trở thành cây
chuyển gen đầu tiên được sản xuất và tiêu thụ ở các nước công nghiệp.
•
1997. Cây trồng biến đổi gen được trồng phổ biến với diện tích 5 triệu
ha trên thế giới: Argentina, Australia, Canada, Trung Quốc, Mexico và

Hoa Kỳ.
•
2001. Cấy một gen đơn của Arabidopsis được đưa vào các cây cà
chua, lần đầu tiên đã tạo nên những cây thực phẩm có thể sống trong
nước mặn và trên đất bẩn.
•
2002. Cây trồng biến đổi gen sinh sống trên 145 triệu mẫu Anh tại 16
nước, tăng 12% diện tích trồng trong năm 2001. Hơn 1/4 (27%) cây
trồng biến đổi gen được trồng trong 9 nước đang phát triển.
•
2003. Diện tích cây trồng biến đổi gen đã tăng lên 15% trong 18 nước.
Các nhà khoa học Nhật phát triển một loại hạt cà phê biến đổi
gen đã được loại bỏ một cách tự nhiên chất cafein.
L/O/G/O
Tình hình phát triển
Tình hình phát triển
cây trồng biến đổi gen
trên thế giới và ở Việt Nam
Tình hình phát triển cây trồng biến đổi
gen trên thế giới
Biểu đồ tình hình sử dụng sản phẩm biến đổi
gen trên thế giới từ năm 1996-2009
Tình hình phát triển của cấy trồng biến đổi
gen ở Việt Nam