Lý thuyết Sinh học 9 Bài 32 (mới 2024 + Bài Tập): Công nghệ gen

Lý thuyết Sinh học 9 Bài 32: Công nghệ gen

Bài giảng Sinh học 9 Bài 32: Công nghệ gen

I. KHÁI NIỆM KĨ THUẬT GEN VÀ CÔNG NGHỆ GEN

1. Khái niệm

- Kĩ thuật gen là các thao tác tác động lên ADN để chuyển 1 đoạn ADN mang một hoặc một cụm gen từ tế bào của loài cho (tế bào cho) sang tế bào của loài nhận (tế bào nhận) nhờ thể truyền.

- Công nghệ gen là ngành kĩ thuật về quy trình ứng dụng kĩ thuật gen.

2. Các khâu trong kĩ thuật gen

- Khâu 1: Tách ADN NST của tế bào cho và tách ADN dùng làm thể truyền từ vi khuẩn hoặc virut. ADN của tế bào cho và ADN được dùng làm thể truyền được cắt ở vị trí xác định nhờ các enzim cắt chuyên biệt.

- Khâu 2: Tạo ADN tái tổ hợp (ADN lai) nhờ enzim nối.

- Khâu 3: Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận, tạo điều kiện cho gen đã ghép được biểu hiện.

+ Nếu tế bào nhận là tế bào động vật, thực vật và nấm men, ADN tái tổ hợp được gắn với NST của tế bào nhận, tự nhân đôi, truyền qua các thế hệ tế bào tiếp theo qua cơ chế phân bào, chỉ huy tổng hợp prôtêin đã mã hóa trong đoạn đó.

+ Nếu tế bào nhận là tế bào vi khuẩn, ADN tái tổ hợp có thể tồn tại độc lập với NST của tế bào nhận nhưng vẫn có khả năng tự nhân đôi và chỉ huy tổng hợp prôtêin tương ứng.

II. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GEN

1. Tạo ra các chủng vi sinh vật mới

- Kĩ thuật gen được ứng dụng để tạo các chủng vi sinh vật mới có khả năng sản xuất nhiều loại sản phẩm sinh học (axit amin, prôtêin, vitamin, enzim, kháng sinh, hoocmôn,…) với số lượng lớn và giá thành rẻ.

- Thành tựu: Dùng E.coli cấy gen mã hoá hoocmôn insulin ở người để sản xuất ra hoocmôn insulin với số lượng lớn, giá thành rẻ để chữa trị cho những bệnh nhân đái tháo đường; dùng E.coli được chuyển gen từ xạ khuẩn để nâng cao hiệu quả sản xuất các chất kháng sinh.

2. Tạo giống cây trồng biến đổi gen

- Ứng dụng công nghệ gen, người ta đã tạo ra giống cây trồng biến đổi gen bằng cách chuyển các gen quý vào cây trồng.

- Những gen quý được quan tâm bao gồm các gen quy định năng suất và hàm lượng dinh dưỡng cao, kháng sâu bệnh, kháng thuốc diệt cỏ dại và chịu được các điều kiện bất lợi, tăng thời gian bảo quản, khó bị dập nát khi vận chuyển,…

- Thành tựu: Chuyển gen quy định tổng hợp β – carôten vào tế bào cây lúa để tạo ra giống lúa giàu vitamin A, chuyển gen kháng sâu từ đậu tương dại vào đậu tương trồng và ngô, chuyển gen kháng virut gây thối củ vào khoai tây,…

3. Tạo động vật biến đổi gen

- Vì các hiệu quả phụ do gen được chuyển gây ra ở động vật biến đổi gen nên những thành tựu chuyển gen vào động vật còn rất hạn chế. Và đến nay, động vật biến đổi gen chủ yếu dùng trong nghiên cứu sự biểu hiện của một số gen và sản xuất thử nghiệm một số prôtêin có giá trị cao.

Chuột biến đổi gen phát sáng

- Một số thành tựu tạo động vật biến đổi gen:

+Trên thế giới: Đã chuyển gen sinh trưởng ở bò vào lợn giúp hiệu quả tiêu thụ thức ăn cao hơn, hàm lượng mỡ ít hơn lợn bình thường; chuyển được gen xác định mùi sữa ở người vào tế bào phôi bò cái làm cho sữa bò có mùi sữa người và dễ tiêu hóa;…

+ Ở Việt Nam: Chuyển gen tổng hợp hoocmôn sinh trưởng của người vào cá trạch.

III. KHÁI NIỆM CÔNG NGHỆ SINH HỌC

- Khái niệm: Công nghệ sinh học là ngành công nghệ sử dụng tế bào sống và các quá trình sinh học để tạo ra các sản phẩm sinh học cần thiết cho con người.

- Các lĩnh vực trong Công nghệ sinh học hiện đại bao gồm:

+ Công nghệ lên men để sản xuất các chế phẩm vi sinh dùng trong chăn nuôi trồng trọt và bảo quản.

+ Công nghệ tế bào thực vật và động vật.

+ Công nghệ chuyển nhân và phôi.

+ Công nghệ sinh học xử lí môi trường.

+ Công nghệ enzim/prôtêin để sản xuất axit amin từ nhiều nguồn nguyên liệu, chế tạo các chất cảm ứng sinh học và thuốc phát hiện chất độc.

+ Công nghệ gen là công nghệ cao và là công nghệ quyết định sự thành công của cuộc cách mạng sinh học.

+ Công nghệ sinh học y – dược.

- Hiện nay, trên thế giới và Việt Nam, Công nghệ sinh học được coi là hướng ưu tiên đầu tư và phát triển.

Trắc nghiệm Sinh học 9 Bài 32: Công nghệ Gen

Câu 1: (NB) Công nghệ gen là

A. ngành kĩ thuật về quy trình ứng dụng kĩ thuật gen.

B. ngành kĩ thuật về quy trình tạo các ADN tái tổ hợp.

C. ngành kĩ thuật về quy trình tạo ra các sinh vật biến đổi gen.

D. ngành khoa học nghiên cứu về cấu trúc về hoạt động của các gen.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Công nghệ gen là ngành kĩ thuật về quy trình ứng dụng kĩ thuật gen.

Câu 2: (TH) Cho các khâu sau:

I. Tạo ADN tái tổ hợp

II. Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận, tạo điều kiện cho gen ghép biểu hiện

III. Tách ADN NST của tế bào cho và tách phân tử ADN dùng làm thể truyền từ vi khuẩn hoặc virut

Trình tự nào là đúng với kĩ thuật cấy gen?

A. I, II, III.

B. III, II, I.

C. III, I, II.

D. II, III, I.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Các khâu của kĩ thuật gen:

- Bước 1: Tách ADN của tế bào cho và phân tử ADN dùng làm thể truyền từ vi khuẩn hoặc virut.

- Bước 2: Tạo ADN tái tổ hợp. ADN ở tế bào cho và ADN làm thể truyền được cắt ở vị trí xác định nhờ enzim cắt chuyên biệt. Ghép ADN tế bào cho và ADN làm thể truyền bằng enzim nối.

- Bước 3: Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận, tạo điều kiện cho gen đã ghép được biểu hiện.

Câu 3: (NB) Người ta sử dụng yếu tố nào để cắt và nối ADN lại trong kĩ thuật gen?

A. Hoocmôn.

B. Xung điện.

C. Hoá chất khác nhau.

D. Enzim.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Người ta sử dụng enzim để cắt và nối ADN lại trong kĩ thuật gen.

Câu 4: Thể truyền có khả năng

A. ghép ADN của mình vào ADN của thể nhận.

B. tự ghép ADN của thể cho vào ADN của mình.

C. mang ADN tái tổ hợp vào trong tế bào vi khuẩn.

D. tự ghép ADN của thể cho vào ADN của mình và ghép ADN của mình vào ADN của thể nhận.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Thể truyền có khả năng mang ADN tái tổ hợp vào trong tế bào vi khuẩn.

Câu 5: (NB) Phân tử ADN tái tổ hợp được tạo ra trong kĩ thuật gen là

A. phân tử ADN của tế bào cho.

B. phân tử ADN của tế bào nhận.

C. phân tử ADN của thể truyền có mang một đoạn ADN của tế bào cho.

D. phân tử ADN của tế bào cho đã bị cắt bỏ 1 hay 1 cụm gen.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Phân tử ADN tái tổ hợp được tạo ra trong kĩ thuật gen là phân tử ADN của thể truyền có mang một đoạn ADN của tế bào cho.

Câu 6: (NB) Chủng vi khuẩn E.coli mang gen sản xuất insulin của người đã được tạo ra nhờ

A. nhân bản vô tính.

B. công nghệ gen.

C. dung hợp tế bào trần.

D. gây đột biến nhân tạo.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Chủng vi khuẩn E.coli mang gen sản xuất insulin của người đã được tạo ra nhờ công nghệ gen.

Câu 7: (NB) Vi khuẩn đường ruột E.coli thường được dùng làm tế bào nhận trong kĩ thuật gen nhờ có đặc điểm là

A. có khả năng đề kháng mạnh.

B. dễ nuôi cấy, có khả năng sinh sản nhanh.

C. cơ thể chỉ có một tế bào.

D. có thể sống được ở nhiều môi trường khác nhau.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Vi khuẩn đường ruột E.coli thường được dùng làm tế bào nhận trong kĩ thuật gen nhờ nó có đặc điểm là dễ nuôi cấy, có khả năng sinh sản nhanh → thu được hiệu quả sản phẩm cao.

Câu 8: (NB) Mục đích của việc sử dụng kĩ thuật gen là

A. sử dụng những kiểu gen tốt, ổn định để làm giống.

B. sản xuất ra các sản phẩm hàng hóa trên quy mô công nghiệp.

C. tập trung các gen trội có lợi vào những cơ thể dùng làm giống.

D. tập trung những gen lạ vào một cơ thể để tạo giống mới.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Mục đích của việc sử dụng kĩ thuật gen là để sản xuất ra các sản phẩm hàng hóa trên quy mô công nghiệp.

Câu 9: (NB) Trong kĩ thuật gen, khi đưa vào tế bào nhận là tế bào động vật, thực vật hay nấm men, thì đoạn ADN của tế bào cho cần đáp ứng yêu cầu nào sau đây.

A. Phải được đưa vào các bào quan.

B. Phải được chuyển gắn vào NST của tế bào nhận.

C. Phải được đưa vào nhân của tế bào nhận.

D. Phải được gắn lên màng nhân của tế bào nhận.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Trong kĩ thuật gen, khi đưa vào tế bào nhận là tế bào động vật, thực vật hay nấm men, thì đoạn ADN của tế bào của loài cho cần phải được chuyển gắn vào NST của tế bào nhận.

Câu 10: (NB) Để nhận biết các dòng vi khuẩn đã nhận được ADN tái tổ hợp trong kĩ thuật chuyển gen vào tế bào nhận nhờ thể truyền, người ta sẽ

A. chọn thể truyền có các gen chỉ thị đặc hiệu để nhận biết.

B. dùng canxi clorua làm giãn màng tế bào hoặc dùng xung điện.

C. dùng xung điện để thay đổi tính thẩm của màng tế bào đối với axit nuclêic.

D. dùng phương pháp đánh dấu bằng đồng vị phóng xạ.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Để nhận biết các dòng vi khuẩn đã nhận được ADN tái tổ hợp trong kĩ thuật chuyển gen vào tế bào nhận nhờ thể truyền, người ta sẽ chọn thể truyền có các gen chỉ thị đặc hiệu để nhận biết (gen chỉ thị thường được dùng là gen kháng kháng sinh).

Xem thêm các bài tổng hợp lý thuyết Sinh học lớp 9 đầy đủ, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 33: Gây đột biến nhân tạo trong chọn giống

Lý thuyết Bài 34: Thoái hoá do tự thụ phấn và do giao phối gần

Lý thuyết Bài 35: Ưu thế lai

Lý thuyết Bài 36: Các phương pháp chọn lọc

Lý thuyết Bài 37: Thành tựu chọn giống ở Việt Nam