Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620
Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://vietbaitotnghiep.com/dich-vu-viet-thue-luan-van
Tải "Giáo trình sinh học phân tử" hoàn toàn miễn phí cung cấp các kiến thức: cấu trúc và chức năng của gen, cấu trúc genome, điều hòa biểu hiện gen, sửa chữa và bảo vệ gen...
Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620
Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://vietbaitotnghiep.com/dich-vu-viet-thue-luan-van
Bài giảng môn vi sinh thực phẩm được tải hoàn toàn miễn phí nhé, cung cấp kiến thức về hệ sinh vật trong thực phẩm, vi sinh vật gây bệnh và các phương pháp kiểm định thực phẩm.
Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620
Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://vietbaitotnghiep.com/dich-vu-viet-thue-luan-van
Tải "Giáo trình sinh học phân tử" hoàn toàn miễn phí cung cấp các kiến thức: cấu trúc và chức năng của gen, cấu trúc genome, điều hòa biểu hiện gen, sửa chữa và bảo vệ gen...
Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620
Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://vietbaitotnghiep.com/dich-vu-viet-thue-luan-van
Bài giảng môn vi sinh thực phẩm được tải hoàn toàn miễn phí nhé, cung cấp kiến thức về hệ sinh vật trong thực phẩm, vi sinh vật gây bệnh và các phương pháp kiểm định thực phẩm.
Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620
Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://vietbaitotnghiep.com/dich-vu-viet-thue-luan-van
Tin sinh học là môn sinh học máy tính giúp nắm vững các kỹ năng về tìm kiếm trình tự gene, thiết kế mồi, so sánh độ tương đồng...Tài liệu này hoàn toàn miễn phí, mời các bạn ghé thăm!
www.mientayvn.com Tải thêm các tài liệu sinh học khác tại địa chỉ:
https://drive.google.com/folderview?id=0Bw5sTGnTS7NhUk01a3RYQV9TUjJ4blJDUDcyekp6UQ&usp=sharing
Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620
Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://vietbaitotnghiep.com/dich-vu-viet-thue-luan-van
Tin sinh học là môn sinh học máy tính giúp nắm vững các kỹ năng về tìm kiếm trình tự gene, thiết kế mồi, so sánh độ tương đồng...Tài liệu này hoàn toàn miễn phí, mời các bạn ghé thăm!
www.mientayvn.com Tải thêm các tài liệu sinh học khác tại địa chỉ:
https://drive.google.com/folderview?id=0Bw5sTGnTS7NhUk01a3RYQV9TUjJ4blJDUDcyekp6UQ&usp=sharing
1. Trường Đại Học Nha Trang
Môn: Sinh Học Thực Vật
Các Phương Pháp Chuyển Gen Trực Tiếp
Vào Thực Vật
Lớp: 53CNSH
Nhóm: IV
GVHD: Phạm Ngọc Minh Quỳnh
2. Danh sách nhóm:
• Nguyễn Thi Hảo
• Hoàng Tuấn Lộc
• Dương Đình Luân
• Đỗ Thị Cẩm Nguyên
• Lâm Bích Như
• Nguyễn Văn Trung
3. 1. Giới thiệu
2. Kĩ thuật chuyển gene trên thực vật
3. Các phương pháp chuyển gene trực tiếp
4. Một số ứng dụng và thành tựu
Nội dung chính
4. 1. Giới thiệu
Có nhiều phương pháp làm biến đổi hệ gene
của sinh vật, nhưng chủ yếu bằng 3 cách:
Đưa thêm gene lạ vào hệ gene.
Làm biến đổi một gene đã có sẵn trong hệ gene.
Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gene nào đó.
5. Khái niệm chung
• Biến nạp gene ở thực vật là quá trình chuyển một
hoặc một số gene ngoại lai vào trong tế bào thực
vật nhằm tạo ra một tính trạng mới mà trước đó cơ
thể thực vật đó không có.
6.
7. Mục đích chuyển gene ở thực vật
Nghiên cứu và làm sáng tỏ chức năng của một
gene quan tâm.
Làm thay đổi mức độ biểu hiện của một gene nội
bào.
Chuyển các gene quy định các tính trạng mong
muốn vào TB để thu nhận TB mới và cây chuyển
gene.
8. 2. Kĩ thuật chuyển gene trên
thực vật
THỰC
VẬT
Bằng hóa chất
Chuyển gene
gián tiếp
Chuyển gene
trực tiếp
Nhờ Agrobacterium Tumefacients
Bằng vi tiêm
Nhờ virus
Bằng súng bắn gene
Bằng xung điện
Nhờ kỹ thuật siêu âm
Qua ống phấn
9.
10. 3. Các phương pháp chuyển gene
trực tiếp
Trực
tiếp
Xung điệnSúng bắn gen
Hóa chất
Vi tiêmSiêu âm
Ống phấn
11. Chuyển gene bằng súng bắn gene
Súng bắn gen (Gene
gun) là một thiết
bị sử dụng để đưa
thông tin di truyền vào
tế bào, được thiết kế
đầu tiên cho biến nạp
DNA ngoại lai vào
tế bào thực vật.
12. Nguyên lý chung của phương pháp này là sử
dụng áp lực của xung khí helium để đẩy các viên
đạn có kích thước nhỏ mang các gene mong
muốn (các viên đạn này thường được làm bằng
Au, Tungsten, titanium hoặc volfram), xuyên qua
các lớp tế bào, mô để xâm nhập vào genome
thực vật.
13. Ưu điểm:
- Có thể chuyển gene vào nhiều loại tế bào và mô.
- Bắn một lần được nhiều tế bào.
- Quá trình chuyển gen nhanh, thao tác đơn giản.
- Các vector mang gene tái tổ hợp đơn giản và chỉ
cần một lượng vector nhỏ.
Nhược điểm:
• Đòi hỏi thiết bị đắt tiền (không phải phòng thí
nghiệm nào cũng có thể đầu tư).
• Có thể gây ra sự xáo trộn trật tự của đối tượng
chuyển gen.
• Tần số biến nạp ổn định thấp.
14.
15. Chuyển gene bằng xung điện
Khái niệm:
Là phương pháp sử dụng xung điện trong
thời gian ngắn để tạo ra các lỗ trên màng tế
bào trần làm cho DNA bên ngoài môi trường
có thể xâm nhập vào bên trong tế bào.
16. Quy trình:
Tạo dung dịch tế bào huyền phù
Tạo xung điện với hiệu điện thế cao, trong thời gian ngắn
Protoplast bị thủng một số chỗ
DNA thâm nhập, gắn vào hệ gene thực vật
Nuôi cấy protoplast trong môi trường chọn lọc
Nuôi cấy invitro, tái sinh cây
Chọn lọc cây chuyển gene
17.
18. Ưu điểm
– Phương pháp này có thể thực hiện với các mô in
vivo còn nguyên vẹn.
– Ðoạn DNA ngoại lai được biến nạp có kích thước
lớn.
• Nhược điểm:
• Tỷ lệ các tế bào được chuyển gene còn thấp.
• Sức sống của tế bào giảm đột ngột khi bị sốc điện.
• Việc tái sinh ở một số loài rất khó khăn.
19. 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.
20. Nguyên tắc
• 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.
21. Ưu điểm:
• Hiệu quả chuyển gen cao, ổn định nếu quá
trình biến nạp thành công.
• Không đỏi hỏi thiết bị đắt tiền.
Nhược điểm:
• Tần số chuyển gene rất thấp do không kiểm
soát được quá trình chuyển gene.
• Dễ xảy ra hiện tượng dung hợp TB trần, gây
khó khăn trong việc phân tích biểu hiện gene.
• Tái sinh tế bào trần sau chuyển gene khó khăn.
22. Chuyển gene bằng vi tiêm
Khái niệm:
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.
23. Nguyên tắc
• Nguyên tắc của phương pháp vi tiêm là một
lượng nhỏ DNA được tiêm trực tiếp vào nhân
tế bào phôi trần hoặc tế bào nguyên vẹn một
cách cơ học dưới kính hiển vi.
• Phương pháp này cho phép đưa gen vào
đúng vị trí mong muốn ở từng tế bào với hiệu
quả tương đối cao.
25. Ưu điểm:
• Có thể tối ưu lượng DNA đưa vào tế bào
• Quyết định được đưa DNA vào loại tế bào nào
• Có thể đưa một cách chính xác thậm chí vào tận
nhân và có thể quan sát được
• Các tế bào có cấu trúc nhỏ như hạt phấn và tế
bào tiền phôi mặc dù hạn chế về số lượng cũng
có thể tiêm chính xác
• Có thể nuôi riêng lẻ các tế bào vi tiêm và biến
nạp được vào mọi giống cây
26. Nhược điểm:
• Mỗi lần tiêm chỉ được một phát tiêm và chỉ
với một tế bào
• Cần dùng các thiết bị có độ chính xác cao
và cần kỹ năng phức tạp của người sử
dụng
27. Chuyển gene qua ống phấn
Khái niệm
Là phương pháp
chuyển không qua
nuôi cấy invitro,
các DNA ngoại lai
được chuyển trực
tiếp bằng đường
ống phấn.
28. Nguyên tắc
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.
Thời điểm chuyển gene tốt nhất là xảy ra đúng
khi quá trình thụ tinh ở noãn và cho tế bào hợp tử
chưa phân chia. Như vậy sự chuyển gene chỉ xảy
ra ở một tế bào cái duy nhất
29. Chuyển gene bằng kĩ thuật siêu
âm
Khái niệm: 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.
30. Các bước:
Tạo dung dịch tế bào huyền phù
Tạo sóng siêu âm với tần số cao
Protoplast bị thủng một số chỗ
ADN thâm nhập vào
Nuôi cấy protoplast
Tái sinh cây
Chọn lọc cây chuyển gene
31. Ưu điểm:
• Chuyển được lượng protoplast nhiều.
• Không độc hại đối với tế bào.
Nhược điểm:
• Giá thành thiết bị tương đối cao.
• Đòi hỏi kỹ thuật cao.
33. - Tạo các giống cây trồng có năng suất cao,
chất lượng tốt.
- Đảm bảo ổn định đa dạng sinh học.
- Sử dụng hiệu quả nguồn nguyên liệu từ bên
ngoài cho nông nghiệp và môi trường.
ỨNG DỤNG
34. Sản phẩm Đặc điểm
Cải dầu
Ngô
Bông
Khoai tây
Đậu tương
Bí
Cà chua
Lúa
Đu đủ
Cây thuốc lá
Chống chịu chất diệt cỏ, hàm lượng lauret cao,
hàm lượng acid oleic cao.
Chống chịu chất diệt cỏ, kháng côn trùng.
Chống chịu chất diệt cỏ, kháng côn trùng.
Kháng côn trùng, kháng virus.
Chống chịu chất diệt cỏ, hàm lượng acid oleic cao.
Kháng virus.
Chín chậm.
Chống chịu chất diệt cỏ, sản xuất vitamin A, chịu ngập
nước.
Kháng virus.
Kháng côn trùng, kháng thuốc diệt cỏ.
Thành tựu
35. Một số sản phẩm chuyển gen
Khoai tây Cà chua chín chậm
Đạnsửdụngchophươngphápnàylàcáchạtkimloạinặngđượctẩm DNA ( vànghoặc tungsten) đườngkínhkhoảng 0,5- 1.5 µm Các vi đạnnàyđượclàmkhôtrênmộtđĩakimloạimỏngđườngkính 0,5-0,9cm vàđượcgắnvàođầumộtviênđạnlớncókíchthướcvừakhítnòngsúngKhibắnápsuấtsẽđẩyviênđạnđivớivậntốccaotớinòngsúngviênđạnlơnsẽ bi giữlạicòncácviênđạnnhỏtiếptục bay vớivậntốc 1300m/s đếnđốitươngbắnrồixuyênvàotếbào
-Cóthểgâyrasựxáotrộntrậttựcủađốitượngchuyển gen: do trongquátrìnhbắncóthểgâytổnthương TB biếnnạp hay cóthểphávỡhoặclàmthayđổicấutrúc DNA của TB.-tầnsôbiếnnạpổnđịnhthấp: là do DNA đượcchuyểnvàotrong TB biếnnạpcóthểbiểuhiệnratínhtrạngtốtnhưnglạikokếthợpđượcvới DNA của TB đượcchuyểnnêntínhtrạngđókođcduytrì qua thếhệsau.
-Mộtmáybơmgắnkếtvớikhoangtạorachânkhông. Mộtdụngcụchứakhíhelitạoraáplựclànguồncungcấpápsuất.-Mộtdĩanhựahìnhtrònđượcđặtngăncáchgầnlốivàocủakhíheli.Độdàyđĩaquyếtđịnhápsuấtkhíheli.-Mộtđĩanhựachấtmang ở khuvựclớn (macrocarrier) mangcácphầntửnhỏvàng/tungsten trướcđóđãđượctẩm DNA.-Mộttấmlướikimloạihìnhtròn (stopping screen) đặtdướimacrocarrier-Môitrườngchânkhôngđượctạoratrongmáybơm.Khíheliđượcchuyểnđến. Đĩangăncáchsẽngăncảnkhíhelitừlốivàokhoang,ápsuấtđượctạora-Đĩangăncáchmởrakhiđạtđượcápsuấtcựcđạicủanó. Mộtluồngkhíhelivàokhoangvàvàomacrocarrier-Macrocarrierdichuyểnvàđụngtấmkimloạithanhlọc stopping screen). Cácphầntửnhỏvàng/tungsten thoátramacrocarrier, xuyên qua tấmkimloạithanhlọcvàdichuyểnvớivậntốccaohướngđếnmômụctiêuđặtngaybêndưới.
-Các tế bào chủ và DNA ngoại lai được tạo thành dịch huyền phù và cho vào trong một cuvett nhựa có điện cực.-Sửdụngxungđiệnchớp nhoáng có thể gây rối loạn ở các vị trí của màng một cách nhất thời, làm cho các phân tử phân cực có thể đi qua nhưng sau đó màng có thể đóng kín lại nhanh chóng.
Khi công tắc thứ nhất đóng, tụ điện nạp điện vào và tích mộtđiện áp cao. Khi công tắc thứ hai đóng, điện áp này phóng qua dịchhuyền phù tế bào. Một xung điện cần thiết cho kỹ thuật này thườnglà khoảng 10.000-100.000 v/cm (thay đổi tùy theo kích thước của tếbào) trong vài phần triệu giây đến một phần ngàn giây. Xung điệnnày làm rối loạn phospholipid kép của màng tế bào và tạo ra các lỗtạm thời. Khả năng điện qua màng tế bào cùng lúc tăng lên 0,5-1,0 vvì vậy các phân tử đa được nạp điện này đi qua màng tế bào thôngqua các lỗ bằng cách thức tương tự như điện di (Hình 2.18).
-Nếu các xung điện có cường độ và chiều dài không đúng thì một số lỗ của tế bào sẽ trở nên quá lớn hoặc bị hỏng không thể đóng lại sau khi tế bào phóng điện, làm cho tế bào bị tổn thương hoặc bị thủng.-Vận chuyển DNA ngoại lai vào và ra khỏi tế bào trong suốt thời gian điện biến nạp là tương đối không đặc hiệu. Điều này dẫn đến kết quả là không cân bằng ion mà sau đó sẽ làm rối loạn chức năng của tế bào và tế bào chết.
Đểchuyển gene bằng vi tiêmcầnphảitạokim vi tiêm, kimnạpvàkimgiữ.kim vi tiêm: đườngkínhbêntrongmũikim vi tiêm 0,2 umkimgiữ: đượcchếtạobằngốngcapillarcóđầunhẵn,đườngkínhkhoảng 1mm.đốt nóngốngvàtacóthểkéodàiốngbằngmáykéotựđộngtạođươngkính 80-100 umkimnạp: đượccấutạonhưkimgiữ, nhưngtakéonhanhtạođườngkínhđầuốngkhoảng 0,2 um,chiềudài 10-15 cm
Thờiđiểmchuyển gene tốtnhấtlàxảyrađúngkhiquátrìnhthụtinh ở noãnvàchotếbàohợptửchưaphânchia. Nhưvậysựchuyển gene chỉxảyra ở mộttếbàocáiduynhấtƯu điểm : hiệusuấtcao.Nhượcđiểm: Đòihỏithaotác, kỹthuậtcao.
Loại Khoai tây không nhằm mục đích phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng của con người, mà chủ yếu là để làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp như làm giấy.
Củ cải đường chịu rét: nhờ ghép thêm gen chống lạnh của giống cá bắc cực. Lúa sống chung với lũ: do viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI thử nghiệm dùng giống lúa hoang dại ở châu phi để đưa vào cây lúa ngập nước
Ở Việt Nam : những công trình trong phòng thí nghiệm.Tại viện sinh học nhiệt đới, sử dụng phương pháp chuyển gen thông qua A.tumefaciens hoặc phương pháp bắn gen, các nhà khoa học đã tạo ra được các cây thuốc lá, lúa đậu xanh, bông cải xanh và cây cà tímGM mang gen kháng côn trùng, gen kháng thuốc diệt cỏ.- Người ta còn chuyển được những gene kháng được bệnh do virus, vi khuẩn gây ra, và cả một số gene có khả năng chịu hạn.
Thay đổi màu hoa bằng cách ghép gen: thực hiện ở các loại hoa cẩm chướng để có thêm các màu mới như tím hoa cà, màu chàm xanh.
Cây thuốc lá này mang một gen có tác dụng làm nẩy sinh ở cây một sắc tố màu đỏ mà chúng ta thường thấy ở quả cà chua hay quả táo. Khi rễ cây phát hiện ra chất nitrogen oxide rò ra từ mìn, những chiếc lá xanh của chúng sẽ chuyển sang màu đỏ khoảng 10 tuần. Cả 2 loại thuốc lá đang trong giai đoạn nghiên cứu, dự kiến sẽ hoàn thành trong vòng 4-5 năm nữa.