Giải Bài Tập Sinh Học 12 – Bài 25: Tạo giống bằng công nghệ gen [Nâng Cao] giúp HS giải bài tập, cung cấp cho học sinh những hiểu biết khoa học về đặc điểm cấu tạo, mọi hoạt động sống của con người và các loại sinh vật trong tự nhiên:
Sách giải bài tập công nghệ 12 – Bài 25: Tạo giống bằng công nghệ gen [Nâng Cao] giúp HS giải bài tập, lĩnh hội các kiến thức, kĩ năng kĩ thuật và vận dụng được vào thực tế cần khơi dậy và phát huy triệt để tính chủ động, sáng tạo của học sinh trong học tập:
Trả lời câu hỏi Sinh 12 nâng cao Bài 25 trang 98: Quan sát hình 25.1, hãy cho biết kĩ thuật chuyển gen có mấy khâu chủ yếu?
Lời giải:
Kĩ thuật chuyển gen gồm 3 khâu cơ bản:
– Khâu 1: Tạo ADN tái tổ hợp: Tách ADN từ NST của tế bào cho và tách ADN của plasmit dùng làm thể truyền từ vi khuẩn hoặc dùng virut.
– Khâu 2: Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận: bằng biến nạp hoặc tải nạp.
– Khâu 3: Tách dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp: Để nhận biết được tế bào vi khuẩn nào đã nhận được ADN tái tổ hợp, người ta đưa vào các dấu chuẩn hoặc các gen đánh dấu ở thể truyền.
Bài 1 trang 101 sgk Sinh học 12 nâng cao: Công nghệ gen là gì? ADN tái tổ hợp là gì?
Lời giải:
– Công nghệ gen là quy trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi, hoặc có thêm gen mới, từ đó tạo ra cơ thể với những đặc điểm mới. Hiện nay công nghệ gen đang được thực hiện phổ biến là tạo ra phân tử ADN tái tổ hợp để chuyển gen.
– ADN tái tổ hợp là một phân tử ADN nhỏ được lắp ráp từ các đoạn ADN lấy từ các nguồn khác nhau [gồm thể truyền và gen cần chuyển].
Bài 2 trang 101 sgk Sinh học 12 nâng cao: Trình bày quy trình tạo ADN tái tổ hợp, chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận.
Lời giải:
* Tạo ADN tái tổ hợp
– Trong công gen, để đưa một gen từ tế bào này sang tế bào khác cần phải sử dụng một phân tử ADN đặc biệt được gọi là thể truyền. Kĩ thuật gắn gen cần chuyển vào thể truyền được gọi là kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp.
– ADN tái tổ hợp là một phân tử ADN nhỏ được lắp ráp từ các đoạn ADN lấy từ các nguồn khác nhau [ gồm thể truyền và gen cần chuyển].
– ADN tái tổ hợp được hình thành nhờ enzim cắt [restrictaza], nối [ligaza].
– Mỗi loại enzim cắt cắt hai mạch đơn của phân tử ADN ở những vị trí nuclêôit xác định. Các vị trí này gọi là trình tự nhận biết, tạo ra các đầu dính. Việc cắt ADN của tế bào cho và ADN của plasmit do cùng một loại enzim cắt. Kết quả tạo ra các đầu dính có trình tự giống nhau.
– Khi trộn đoạn ADN của tế bào cho với ADN plasmit đã cắt hở, các đầu dính cắt cặp bổ sung với nhau. Enzim nối ligaza có chức năng tạo liên kết phôtphođieste làm liền mạch ADN. Plasmit mang gen lạ gọi là ADN tái tổ hợp.
* Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận:
– Phương pháp biến nạp : để đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào, các nhà khoa học có thể dùng muối CaCl2 hoặc dùng xung điện để làm dãn màng sinh chất của tế bào. Khi đó, phân tử ADN tái tổ hợp dễ dàng chui qua màng vào trong tế bào.
– Phương pháp tải nạp: Trường hợp thể truyền là virut lây nhiễm vi khuẩn, khi chúng mang gen cần chuyển và xâm nhập vào tế bào vật chủ [vi khuẩn].
Khi đã được chuyển vào tế bào chủ, ADN tái tổ hợp điều khiển tổng hợp loại prôtêin đặc thù đã được mã hóa trong nó.
* Tách dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp: Để nhận biết được tế bào vi khuẩn nào đã nhận được ADN tái tổ hợp, người ta đưa vào các dấu chuẩn hoặc các gen đánh dấu ở thể truyền.
Bài 3 trang 101 sgk Sinh học 12 nâng cao: Làm cách nào nhận biết được dòng tế bào đã nhận được ADN tái tổ hợp?
Lời giải:
– Để nhận biết được dòng tế bào đã nhận được ADN tái tổ hợp, người ta phải dựa vào thể truyền có các dấu chuẩn hoặc các gen đánh dấu.
– VD: Gen đánh dấu có thể là gen kháng sinh. Ví dụ, tế bào nhận là loại mẫn cảm với chất kháng sinh [như tetraxiclin]; Khi plasmit đã được chuyển gen có gen kháng với tetraxiclin vào trong tế bào mẫn cảm, nó sẽ trở nên kháng được thuốc kháng sinh. Do đó, khi bổ sung tetraxiclin vào môi trường nuôi, tất cả các tế bào không chứa ADN tái tổ hợp sẽ bị chết, trong bình nuôi lúc này chỉ còn lại các tế bào chứa ADN tái tổ hợp. Dòng tế bào này được nuôi cấy để sản xuất ra sản phẩm mong muốn.
Bài 4 trang 101 sgk Sinh học 12 nâng cao: Sinh vật chuyển gen là gì? Lợi ích của sinh vật chuyển gen như thế nào? Cho ví dụ.
Lời giải:
– Sinh vật chuyển gen là các cá thể được bổ sung vào bộ gen của mình những gen đã được tái tổ hợp hoặc những gen đã được sửa chữa, do đó còn gọi là sinh vật biến đổi gen.
– Sản phẩm của sinh vật biến đổi gen phục vụ tốt hơn cho cuộc sống của con người cả về số lượng và chất lượng. Thành tựu nổi bật nhất trong ứng dụng công nghệ gen là khả năng cho tái tổ hợp thông tin di truyền giữa các loài đứng xa nhau trong bậc thang phân loại mà lai hữu tính không thể thực hiện được.
– VD: Cây ngô chuyển gen kháng bệnh [Bt], kháng mọt sau khi thu hoạch, chín sớm, rút ngắn thời gian trồng, kháng thuốc diệt cỏ. Chuột nhắt mang gen tăng trưởng của chuột cống [gen GH] to hơn khoảng 2 lần chuột bình thường không mang gen này.