Phương pháp tạo giống nhờ công nghệ gen và bài tập tham khảo

1. Ứng dụng tạo giống nhờ công nghệ gen 

1.1 Khái niệm công nghệ gen 

Công nghệ gen là quy trình tạo ra các sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới.

Các bước tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen như sau: 

• Dùng enzim giới hạn (restrictaza) mở vòng plasmit và cắt ADN tại những vị trí xác định.
• Dùng enzim nối (ligaza) gắn ADN của tế bào cho  vào ADN của plasmit tạo ADN tái tổ hợp.

Dùng muối CaCl2 hoặc xung điện làm giãn màng sinh chất tế bào để phân tử ADN tái tổ hợp đi qua màng vào tế bào nhận.

Chọn thể truyền có gen đánh dấu để dễ nhận biết các tế bào có ADN tái tổ hợp.
ảnh

1.2 Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen

Sinh vật biến đổi gen là những sinh vật mà hệ gen của nó được con người biến đổi cho phù hợp với lợi ích của mình.

Biến đổi gen theo 3 cách sau: 

• Đưa thêm 1 gen lạ vào hệ gen.
• Biến đổi 1 gen có sẵn trong hệ gen.
• Làm bất hoạt hoặc loại bỏ 1 gen nào đó trong hệ gen.

1.3 Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen

• Lấy trứng ra khỏi cơ thể con vật, cho thụ tinh trong ống nghiệm tạo thành hợp tử.
• Tiêm gen cần chuyển vào hợp tử ở giai đoạn nhân non (trứng và tinh trùng chưa hòa hợp) cho phát triển thành phôi.
• Cấy phôi vào tử cung con vật mang thai hộ để phát triển thành con vật chuyển gen. 

Ví dụ: Sữa cừu chứa prôtêin người, chuột bạch có hoocmon tăng trưởng của chuột cống.

• Tạo nhiều giống cây trồng quý hiếm.
• Chuyển gen trừ sâu từ vi khuẩn vào cây bông vải, giống lúa gạo vàng có khả năng tổng hợp β carotene trong hạt.

Tạo dòng vi khuẩn E. coli mang gen tổng hợp insulin của người để làm tăng lượng insulin để chữa bệnh tiểu đường.

2. Bài tập ứng dụng tạo giống nhờ công nghệ gen 

Câu 1: Enzim cắt (restrictaza) được dùng trong kĩ thuật di truyền vì nó có khả năng 

1. Phân loại được các gen cần chuyển. 
2. Đánh dấu được thể truyền để dễ nhận biết trong quá trình chuyển gen. 
3. Nối gen cần chuyển vào thể truyền để tạo ADN tái tổ hợp. 
4. Nhận biết và cắt đứt ADN ở những điểm xác định. 

Câu 2: ADN tái tổ hợp trong kỹ thuật cấy gen là 

1. ADN plasmit tổ hợp với ADN của sinh vật khác. 
2. ADN của thể truyền đã ghép (nối) với gen cần lấy của sinh vật khác. 
3. ADN của sinh vật này tổ hợp với ADN của sinh vật khác. 
4. ADN thể ăn khuẩn tổ hợp với ADN của sinh vật khác. 

Câu 3: Những loại enzim nào sau đây được sử dụng trong kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp? 

1. Amilaza và ligaza.
2. ARN–pôlimeraza và peptidaza.
3. Restrictaza và ligaza.     
4. ADN–pôlimeraza và amilaza. 

Câu 4: Thể truyền thường được sử dụng trong kỹ thuật cấy gen là 

1. Động vật nguyên sinh.         
2. Vi khuẩn E.coli. 
3. Plasmit hoặc thể thực khuẩn.     
4. Nấm đơn bào. 

Câu 5: Giống lúa "gạo vàng" có khả năng tổng hợp β – carôten (tiền chất tạo ra vitamin A) trong hạt được tạo ra nhờ ứng dụng 

1. Phương pháp cấy truyền phôi.     
2. Phương pháp lai xa và đa bội hoá. 
3. Công nghệ gen.         
4. Phương pháp nhân bản vô tính.

Câu 6: Để tạo ra giống cà chua có gen làm chín quả bị bất hoạt giúp vận chuyển đi xa hoặc bảo quản lâu dài mà không bị hỏng, cần áp dụng phương pháp nào sau đây? 

1. Gây đột biến nhân tạo.         
2. Công nghệ gen. 
3. Lai hữu tính.         
4. Công nghệ tế bào.

Câu 7: Trình tự các khâu của kỹ thuật cấy gen là 

1. Cắt và nối ADN của tế bào cho và ADN plasmít ở những điểm xác định, tạo ADN tái tổ hợp – chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận – tách ADN của tế bào cho và plasmit ra khỏi tế bào. 
2. Tách ADN của tế bào cho và plasmit ra khỏi tế bào – cắt và nối ADN của tế bào cho và ADN plasmít ở những điểm xác định, tạo ADN tái tổ hợp – chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận. 
3. Cắt và nối ADN của tế bào cho và ADN plasmít ở những điểm xác định, tạo ADN tái tổ hợp – tách ADN của tế bào cho và plasmit ra khỏi tế bào – chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận. 
4. Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận – tách ADN của tế bào cho và plasmit ra khỏi tế bào – cắt và nối ADN của tế bào cho và ADN plasmít ở những điểm xác định, tạo ADN tái tổ hợp. 

Câu 8: Trong kỹ thuật cấy gen với mục đích sản xuất các chế phẩm sinh học trên quy mô công nghiệp, tế bào nhận được dùng phổ biến là vi khuẩn E. coli vì 

1. E. coli không mẫn cảm với thuốc kháng sinh.     
2. E. coli có tần số phát sinh đột biến gây hại cao. 
3. Môi trường dinh dưỡng nuôi E. coli rất phức tạp.     
4. E. coli có tốc độ sinh sản nhanh. 

Câu 9: Plasmit sử dụng trong kĩ thuật di truyền 

1. Là vật chất di truyền chủ yếu trong tế bào nhân sơ và trong tế bào thực vật. 
2. Là phân tử ARN mạch kép, dạng vòng. 
3. Là phân tử ADN mạch thẳng. 
4. Có khả năng nhân đôi độc lập với ADN nhiễm sắc thể của tế bào vi khuẩn. 

Câu 10: ADN tái tổ hợp mang gen mã hóa insulin tạo ra bằng kĩ thuật di truyền được đưa vào trong tế bào E. coli nhằm 

1. Ức chế hoạt động hệ gen của tế bào E. coli. 
2. Làm bất hoạt các enzim cần cho sự nhân đôi ADN của E. coli. 
3. Làm cho ADN tái tổ hợp kết hợp với ADN vi khuẩn. 
4. Tạo điều kiện cho gen đã ghép được biểu hiện. 

Câu 11: Sinh vật biến đổi gen không được tạo ra bằng phương pháp nào sau đây? 

1. Tổ hợp lại các gen vốn có của bố mẹ bằng lai hữu tính. 
2. Làm biến đổi một gen đã có sẵn trong hệ gen. 
3. Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen. 
4. Đưa thêm một gen của loài khác vào hệ gen. 

Câu 12: Khi nói về vai trò của thể truyền plasmit trong kĩ thuật chuyển gen vào tế bào vi khuẩn, phát biểu nào sau đây là đúng? 

1. Nếu không có thể truyền plasmit thì gen cần chuyển sẽ tạo ra quá nhiều sản phẩm trong tế bào nhận. 
2. Nhờ có thể truyền plasmit mà gen cần chuyển gắn được vào ADN vùng nhân của tế bào nhận. 
3. Nhờ có thể truyền plasmit mà gen cần chuyển được nhân lên trong tế bào nhận. 
4. Nếu không có thể truyền plasmit thì tế bào nhận không phân chia được. 

Câu 13: Trong kĩ thuật chuyển gen, các nhà khoa học sử dụng thể truyền có gen đánh dấu để

1. Giúp enzim giới hạn nhận biết vị trí cần cắt trên thể truyền.
2. Nhận biết các tế bào đã nhận được ADN tái tổ hợp.
3. Tạo điều kiện cho enzim nối hoạt động tốt hơn.
4. Dễ dàng chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận.

Câu 14: Cho các thành tựu: 

(1) Tạo chủng vi khuẩn E. coli sản xuất insulin của người. 

(2) Tạo giống dâu tằm tam bội có năng suất tăng cao hơn so với dạng lưỡng bội bình thường. 

(3) Tạo ra giống bông và giống đậu tương mang gen kháng thuốc diệt cỏ của thuốc lá cảnh Petunia. 

(4) Tạo ra giống dưa hấu tam bội không có hạt, hàm lượng đường cao. 

Những thành tựu đạt được do ứng dụng kĩ thuật di truyền là: 

1. (3), (4).
2. (1), (2).
3. (1), (3).
4. (1), (4).

Câu 15: Cho các biện pháp sau: 

(1) Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen.     

(2) Làm biến đổi một gen đã có sẵn 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 các biện pháp 

1. (2) và (4).
2. (1) và (3).
3. (1) và (2).
4. (3) và (4).

Câu 16: Cho một số thao tác cơ bản trong quy trình chuyển gen tạo ra chủng vi khuẩn có khả năng tổng hợp insulin của người như sau: 

(1) Tách plasmit từ tế bào vi khuẩn và tách gen mã hoá insulin từ tế bào người. 

(2) Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp mang gen mã hoá insulin của người. 

(3) Chuyển ADN tái tổ hợp mang gen mã hoá insulin của người vào tế bào vi khuẩn. 

(4) Tạo ADN tái tổ hợp mang gen mã hoá insulin của người. 

Trình tự đúng của các thao tác trên là: 

1. (2) → (4) → (3) → (1).
2. (1) → (2) → (3) → (4).
3. (2) → (1) → (3) → (4).
4. (1) → (4) → (3) → (2). 

Câu 17: Trong các phương pháp tạo giống sau đây, có bao nhiêu phương pháp có thể tạo ra giống mới mang nguồn gen của hai loài sinh vật khác nhau? 

(1) Tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp.     

(2) Nuôi cấy hạt phấn. 

(3) Lai tế bào sinh dưỡng tạo nên giống lai khác loài.   

(4) Tạo giống nhờ công nghệ gen. 

1. 2.
2. 1.
3. 4.
4. 3. 

Câu 18: Cho các thành tựu sau: 

(1) Tạo giống lúa “gạo vàng” có khả năng tổng hợp β – carôten (tiền chất tạo vitamin A) trong hạt. 

(2) Tạo giống cây trồng lưỡng bội có kiểu gen đồng hợp tử về tất cả các gen. 

(3) Tạo giống cừu sản sinh prôtêin huyết thanh của người trong sữa. 

(4) Tạo giống cà chua có gen làm chín quả bị bất hoạt. 

(5) Tạo giống cây trồng song nhị bội hữu thụ. 

Có bao nhiêu thành tựu là ứng dụng công nghệ gen? 

1. 3.
2. 2.
3. 4.
4. 5.

Câu 19: Trong kĩ thuật chuyển gen, để chuyển gen vào tế bào vi khuẩn, người ta không sử dụng những cấu trúc nào sau đây làm thể truyền? 

(1) Plasmit.     

(2) ARN.     

(3) Ribôxôm.     

(4) ADN thể thực khuẩn. 

1. (1), (2).
2. (2), (3).
3. (3), (4).
4. (1), (4). 

Câu 20: Trong các phương pháp tạo giống sau đây, có bao nhiêu phương pháp có thể tạo ra giống mới mang nguồn gen của hai loài sinh vật khác nhau? 

(1) Tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp.     

(2) Nuôi cấy hạt phấn. 

(3) Lai tế bào sinh dưỡng tạo nên giống lai khác loài.   

(4) Tạo giống nhờ công nghệ gen. 

1. 2.
2. 1. 
3. 4.
4. 3. 

Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho các em học sinh kiến thức hữu ích về chuyên đề phương pháp tạo giống nhờ công nghệ gen. Chúc các em học tập tốt. 

Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thị Thùy Linh

Đơn vị: Trường THCS - THPT Nguyễn Khuyến