Lý thuyết Hệ gene, công nghệ gene và ứng dụng - Sinh 12 Cánh diều

HỆ GENE, ĐỘT BIẾN GENE VÀ CÔNG NGHỆ GENE

I. Hệ gene

1. Khái niệm

Hệ gene (genome) là toàn bộ trình tự các nucleotide trên DNA có trong tế bào của cơ thể sinh vật.

2. Thành tựu giải mã hệ gene người

Dự án Hệ gene người (Human Genome Project - HGP) được bắt đầu vào năm 1990 và hoàn tất vào năm 2006. Trong dự án này, bằng nhiều phương pháp giải trình tự khác nhau, các nhà sinh học phần tử đã giải được trình tự toàn bộ 3,1 tỉ cặp nucleotit trong bộ nhiễm sắc thể đơn bội của người và xác định được số lượng gene cũng như nhiều đặc điểm của hệ gene người (Hình 4.1).

II. Công nghệ gene và ứng dụng

1. Khái niệm công nghệ DNA tái tổ hợp 

Công nghệ DNA tái tổ hợp là quy trình kĩ thuật tạo ra phân tử DNA từ hai nguồn khác nhau (thường từ hai loài) rồi chuyển vào tế bào nhận.

2. Nguyên lí của công nghệ gene 

Nguyên lí tạo DNA tái tổ hợp là sử dụng các kĩ thuật di truyền tách chiết gene ra khỏi tế bào, kĩ thuật nhân bản gene, kĩ thuật cắt và ghép nối các đoạn DNA với nhau sao cho gene khi đưa vào tế bào nhận có thể tạo ra được sản phẩm có chức năng.

3. Một số thành tựu của công nghệ gene 

Công nghệ DNA tái tổ hợp đạt được nhiều thành tựu quan trọng, đặc biệt là tạo ra các dòng vi sinh vật biến đổi gene đem lại nhiều ứng dụng trong nghiên cứu di truyền học và trong đời sống.

4. Khái niệm sinh vật biến đổi gene 

Sinh vật biến đổi gene nói chung hay động vật và thực vật biến đổi gene nói riêng, là sinh vật có hệ gene đã được biến đổi, chủ yếu là có thêm gene mới từ loài khác.

5. Nguyên lí tạo động vật và thực vật biến đổi gene 

Tạo thực vật và động vật biến đổi gene đều dựa trên nguyên lí DNA tái tổ hợp, tạo ra tế bào thực vật hoặc hợp tử của động vật có được gene chuyển (thường là từ loài khác). Tuy vậy, để cho tế bào thực vật và hợp tử của động vật có thể phát triển thành một cá thể chuyển gene hoàn chỉnh cần phải có thêm các công nghệ thích hợp cho từng đối tượng.

6. Một số thành tựu của sinh vật biến đổi gene

Công nghệ gene đem lại nhiều ứng dụng thực tiền nhưng cũng gây nên những quan ngại về sức khỏe, môi trường và đạo đức sinh học.