Giáo án Sinh học 12 bài 20: Tạo giống nhờ công nghệ gen

Trường:

GIÁO ÁN

Khối: 12

BÀI 20. TẠO GIỐNG NHỜ

Tiết:

CÔNG NGHỆ GEN
------------

I. Mục tiêu
Qua bài này học sinh cần phải:
1. Kiến thức
-

Phát biểu được các khái niệm công nghệ gen, ADN tái tổ hợp, kĩ thuật tạo
ADN tái tổ hợp, sinh vật biến đổi gen.

-

Trình bày được các bước tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen nói chung và
ở động vật nói riêng, các cách làm biến đổi hệ gen của một sinh vật.

-

Nêu được một vài thành tựu tạo giống biến đổi gen ở động vật, thực vật và vi
sinh vật.

2. Kĩ năng
-

Kĩ năng khái quát hóa.

-

Kĩ năng liên hệ thưc tiễn.

-

Kĩ năng sử dụng ngôn ngữ tiếng Việt.

3. Thái độ
-

Nhiệt tình và tích cực tham gia bài học, đam mê khoa học.

-

Hình thành thế giới quan khoa học.

II. Trọng tâm bài
-

Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.

-

Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen, đặc biệt là các thành

tựu tạo giống biến đổi gen.

III. Phương pháp và đồ dùng dạy học.
1. Đồ dùng dạy học
-

Máy tính.

-

Máy chiếu.


2. Phương pháp
-

SGK hỏi đáp – tìm tòi bộ phận.

-

Trực quan – hỏi đáp.

IV.Tiến trình bài giảng
1. Ổn định tổ chức lớp
2. Tiến trình bài giảng

 Đặt vấn đề: Hiện nay, chúng ta đã khá quen với các cụm từ như thực
phẩm biến đổi gen, sinh vật biến đổi gen. Vậy chúng được tạo ra như thế
nào? Chúng mang lại lợi ích gì cho con người? Chúng có hại gì không?...
Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu bài học hôm nay để làm rõ điều này!

Hoạt động của thầy và trò
Nội dung bài học
Hoạt động 1: tìm hiểu về công nghệ I. Công nghệ gen
gen.

1. Khái niệm công nghệ gen

GV: Sinh vật biến đổi gen được tạo ra
qua một quy trình phức tạp gồm nhiều
công đoạn gọi là công nghê gen.
(?) Công nghệ gen là gì?

- Công nghệ gen là quy trình tạo ra
những tế bào hoặc sinh vật có gen bị
biến đổi hoặc có thêm gen mới.

(?) Kĩ thuật nào đóng vai trò trung tâm
của công nghệ gen?
HS: Kĩ thuật ADN tái tổ hợp để chuyển
gen từ tế bào này sang tế bào khác đóng
vai trò trung tâm của công nghệ gen.
(?) Vậy thế nào là kĩ thuật chuyển gen?
HS: Kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp để
chuyển gen từ tế bào này sang tế bào
khác gọi là kĩ thuật chuyển gen.
GV: Kĩ thuật chuyển gen được tiến hành


như thế nào? Sau đây chúng ta sẽ tiếp tục
tìm hiểu.

(?) Kĩ thuật chuyển gen gồm những
bước nào?

2. Các bước cần tiến hành trong

kĩ thuật chuyển gen.

HS: Gồm 3 bước: tạo ADN tái tổ hợp,
đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào
nhận, phân lập dòng tế bào chứa ADN tái
tổ hợp.
GV cho HS quan sát trực quan (do GV
chuẩn bị) và yêu cầu:

a. Tạo ADN tái tổ hợp

(?) Thế nào là 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.

(?) Để tạo ADN tái tổ hợp cần những
nguyên liệu nào?
HS: Gen cần chuyển, thể truyền, enzim
giới hạn, emzim gắn.
GV: Gen cần chuyển là gen có đặc tính
tốt, chúng ta cần có ở cơ thể sinh vật.
(?) Thế nào là thể truyền?
HS: Thể truyền (vectơ) là một phân tử

ADN nhỏ có khả năng nhân đôi độc lập
với hệ gen của tế bào và có thể gắn vào
hệ gen của tế bào (plasmit, virut, NST
nhân tạo…).
(?) Plasmit có đặc điểm gì?
HS: Plasmit là một phân tử ADN nhỏ,
dạng vòng, có trong tế bào chất của vi
khuẩn.

 Các bước tạo ADN tái tổ hợp


(?) Trình bày các bước tạo ADN tái tổ - Tách chiết gen cần chuyển và thể
hợp? (GV nên chuẩn bị thêm trực quan truyền ra khỏi tế bào.
cho HS quan sát).

- Cắt cả 2 loại ADN bằng cùng 1
enzim giới hạn ( restrictaza) để tạo ra
cùng 1 loại “đầu dính” có thể khớp
nối các đoạn ADN với nhau.
- Dùng enzim gắn ligaza để gắn chúng
lại thành ADN tái tổ hợp.
b. Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào

GV: Sau khi tạo được ADN tái tổ hợp thì nhận.
cần phải chuyển nó vào tế bào nhận để
nó phát triển.

Dùng muối CaCl2 hoặc dùng xung

(?) ADN tái tổ hợp được đưa vào tế bào điện để làm dãn màng sinh chất tế
nhận bằng cách nào?

bào, giúp phân tử ADN tái tổ hợp dễ
dàng đi qua màng.

GV: Khi tế bào phát triển sẽ có nhiều c. Phân lập dòng tế bào chứa ADN
dòng, cần phải phân lập để có được dòng tái tổ hợp
tế bào mong muốn.
(?) Làm thế nào để phân lập được dòng - Chọn thể truyền có gen đánh dấu.
tế bào mong muốn?

- Dùng kĩ thuật nhất đinh để nhận biết
gen đánh dấu, giúp xác định tế bào
nhận ADN tái tổ hợp.

GV: ADN tái tổ hợp có thể được đánh
dấu bằng nguyên tố phóng xạ hoặc chất
huỳnh quang.
GV: Với cơ sở lí thuyết đó người ta đã II. Ứng dụng công nghệ gen trong
ứng dụng vào thực tiễn và đã tạo được tạo giống biến đổi gen
những giống biến đổi gen. Hãy xem
người ta tạo ra chúng như thế nào?


1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen
(?) Thế nào là sinh vật biến đổi gen?

Sinh vật biến đổi gen là sinh vật mà
hệ gen của nó đã được con người biến

đổi cho phù hợp với lợi ích của mình.
Các cách làm biến đổi gen sinh vật

(?) Con người biến đổi bộ gen của sinh
vật như thế nào? Cho ví dụ.
HS: Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen.

- Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen.

GV: Sinh vật có được gen của loài khác
bằng cách đưa thêm một gen lạ vào hệ
gen gọi là sinh vật chuyển gen.
HS: Làm biến đổi một gen đã có sẵn - Làm biến đổi một gen đã có sẵn
trong hệ gen. Ví dụ biến đổi gen làm nó trong hệ gen.
sản xuất nhiều sản phẩm hơn, làm cho nó
biểu hiện một cách khác thường.
HS: Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen - Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen
nào đó trong hệ gen. Ví dụ loại bỏ gen nào đó trong hệ gen.
làm chín ở quả cà chua.
GV: Tiếp theo chúng ta sẽ cùng làm rõ
các ví dụ trên với phần thành tựu.
GV: Đầu tiên là động vật chuyển gen

2. Một số thành tựu tạo giống biến
đổi gen

(?) Mục đích của tạo động vật chuyển a. Tạo động vật chuyển gen
gen là gì?
HS: Tạo nên giống mới có năng suất và
chất lượng cao hơn, tạo sinh vật biến đổi

gen ra dùng trong ngành công nghiệp
dược phẩm.


(?) Quan sát hình 20.1a, trình bày các - Tạo vectơ chứa gen người rồi
bước tạo động vật chuyển gen.

chuyển vào tế bào xooma của cừu.
- Nuôi cấy tế bào xôma của cừu trong
môi trường nhân tạo.
- Chọn lọc và nhân dòng tế bào
chuyển gen.
- Lấy nhân tế bào chuyển gen cho vào
tế bào trứng đã bị lấy mất nhân.
- Cấy phôi đã chuyển gen vào tử cung
vào một con cừu khác cho nó mang
thai và đẻ như bình thường. Tạo được
cừu chuyển gen.

GV: Bằng cách này người ta đã tạo được
động vật chuyển gen với nhiều gen khác
nhau.
- Cừu Tracy (1990 - 1997) tại Scotland,
sữa có chứa gen quy định protein người
là α – antitrypsin. Protein này có tiềm
năng điều trị bệnh xơ nang.
- Chuột nhắt chuyển gen chứa gen
hoocmon sinh trưởng của chuột cống
(chuột to bên trái nặng 44g so với chuột
cùng lứa bên phải nặng 26g).

- Dê biến đổi gen có chứa gen quy đinh
protein tơ nhện. Người ta kéo tơ nhện từ
sữa này để sản xuất áo chống đạn.
b. Tạo giống cây trồng biến đổi gen
GV: Cây trồng biến đổi gen được tạo ra
với mục đích gì?


HS: Tạo giống cây trồng kháng sâu hại,
giống cây chuyển gen có đặc tính quí,
giống cây biến đổi gen có sản phẩm
được bảo quản tốt hơn.
(?) Với mục đích đó, người ta đã tạo - Cây bông được chuyển gen trừ sâu
được những gì?

từ vi khuẩn giúp kháng sâu hại (bên
phải) và cây gen đối chứng ( bên trái).
- Giống lúa “gạo vàng” có khả năng
tổng hợp β-caroten trong hạt.
c. Tạo giống vi sinh vật biến đổi gen

(?) Nêu thành tựu biến đổi gen ở vi sinh
vật.
GV: Insulin là hormone chức năng điều - Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất
hòa glucose trong máu. Khi insulin do cơ insulin của người.
thể sản xuất không đủ hoặc mất chức
năng sẽ gây bệnh tiểu đường. Gen tổng
hợp insulin được tách từ cơ thể người và
chuyển vào vi khuẩn E.coli bằng
plasmid. Sau đó, nuôi cấy vi khuẩn để

sản xuất insulin với lượng lớn.
GV: Somatostatin là hormone có chức - Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất
năng điều hòa hormone sinh trưởng và somatostatin.
insulin đi vào máu. Bằng công nghệ gen
hiện nay đã tạo được chủng E.coli sản
xuất somatostatin.
V. Củng cố bài học
 HS ghi nhớ phần tóm tắt trong khung và trả lời các câu hỏi cuối bài.
 Ôn tập nhanh với câu hỏi trắc nghiệm


1. Kĩ thuật chuyển gen là gì?

A. Chuyển 1 chuyển polipeptit từ tế bào cho sang tế bào nhận
B. Chuyển 1 gen từ tế bào này sang tế bào khác
C. Chuyển 1 đoạn ARN từ tế bào cho sang tế bào nhận
D. Chuyển 1 đoạn ADN từ tế bào cho sang tế bào nhận
(Trích đề thi đại học 2011)
2. Trong tạo giống thực vật bằng công nghệ gen, để đưa gen vào trong tế bào

thực vật có thành xenlulôzơ, phương pháp không được sử dụng là
A. Chuyển gen bằng plasmit
B. Chuyển gen trực tiếp qua ống phấn
C. Chuyển gen bằng súng bắn gen
D. Chuyển gen bằng thực khuẩn thể
(Trích đề thi đại học năm 2009)
3. Cho các biện pháp sau
(1) Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen
(2) Làm biến đổi một gen đã có sẵng trong hệ gen
(3) Gây đột biến đa bội ở cây trồng

(4) Cấy truyền phôi ở động vật

Người ta có thể tạo ra sinh vật biến đổi gen bằng biện pháp nào
A.
B.
C.
D.

(1) và (2)
(2) và (4)
(3) và (4)
(1) và (3)
(Trích đề thi cao đẳng năm 2010)

VI. Nhắc nhở


Học bài và trả lời các câu hỏi SGK.



Chuẩn bị trước bài 21.