Tạo ra tế bào gốc từ tế bào da và những ứng dụng đột phá trong y học Cuối năm 2007, sự thành công của các nhà khoa học Mỹ trong việc phục hồi các tế bào da ở người trưởng thành và đưa chúng trở lại dạng các tế bào gốc đã mang lại một bước đột phá cho ngành y học hiện đại. Điểm khác biệt là công nghệ tạo tế bào gốc này không hề liên quan đến việc tạo ra hoặc hủy hoại các bào thai, do đó, nó đã khiến giới khoa học đặc biệt quan tâm. Vào năm 2008, các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu và cải thiện công nghệ này, nhằm hiện thực hóa quá trình tạo ra tế bào gốc phục vụ cho việc điều trị các căn bệnh nan y ở con người.
Sắp xếp gen để tạo ra những động vật nhân tạo Bằng cách sắp xếp các gen theo ý muốn, trong một nghiên cứu mới đây, các nhà khoa học cho biết, họ có thể tạo ra những bộ gen hoàn chỉnh của vi khuẩn bằng cách trộn các gen qui định các đặc điểm nhất định. Đây là cách mà các nhà khoa học tạo ra những con vi khuẩn, virut thuần chủng với các đặc tính theo ý muốn của con người. Thành tựu này đồng thời mở ra một bước tiến mới trong ngành sinh vật học và di truyền học, đó là triển vọng tạo ra những con vật "nhân tạo" với các đặc tính đã được sắp xếp sẵn, trong đó không ngoại trừ cả con người.
Công bố giải mã thành công gen của một số loài động vật Cùng với việc tạo ra những động vật "nhân tạo" nhờ vào sự sắp xếp gen, các nhà khoa học còn công bố họ đã giải mã thành công hệ thống gen ở một số loài như một số sinh vật có hệ thống ADN đơn giản như các sinh vật có roi, loài thú mỏ vịt... Khôi phục thành công những dòng gen của các loài động vật đã bị tuyệt chủng... Các nhà khoa học cho biết, một trong những thành công tuyệt vời của công nghệ gen trong tương lai, đó là giúp khôi phục lại dòng gen của những động vật đã bị tuyệt chủng trên trái đất. Mới đây, các nhà khoa học đã thêm một mẩu nhỏ ADN của loài hổ Tasmanian đã bị tuyệt chủng vào bào thai của loài chuột, và kết quả là mẫu ADN này đã kích thích lên gen kiểm soát quá trình sản sinh các tế bào sụn ở những con chuột. ... Và tạo ra những con chuột siêu đẳng
Bằng cách sử dụng hai loại thuốc, một loại có tác dụng kích thích lên gen kiểm soát quá trình vận động và một loại tác động lên các prôtêin, các nhà khoa học cho biết, họ có thể làm tăng khả năng vận động và sức bền của những con chuột lên tới 75% và 45%. Phát hiện các gen liên quan đến tuổi thọ Nghiên cứu trên các loài sinh vật như vi khuẩn gây men và loài giun cho thấy: ở chúng có ít nhất 25 gen liên quan đến tuổi thọ. Trong khi đó ở con người, chỉ có 15 trong số 25 gen này. Đây được xem là một phát hiện quan trọng, nó giúp mở ra triển vọng trong việc tìm ra cách kéo dài tuổi thọ cho con người trong tương lai. Phát hiện loại vi khuẩn mới và hệ gen đặc biệt Tháng 8/2008, các nhà khoa học Mỹ đã tìm ra một loại vi khuẩn khá thú vị có tên gọi là Candidatus Desulforudis audaxviator. Chúng được tìm thấy tồn tại trong các mỏ vàng nằm sâu trong lòng đất ở Nam Phi. Điều đặc biệt ở loại vi khuẩn này không chỉ ở khả năng thích nghi với môi trường sống khắc nghiệt sâu trong lòng đất, mà còn ở việc chúng có mang tất cả các loại gen qui định các đặc tính giúp cho chúng có thể thích nghi với cuộc sống độc lập. Phát hiện một số bất cập của phương pháp cấy tế bào gốc Nghiên cứu về tế bào gốc, các nhà khoa học đã phát triển thành công phương pháp chữa bệnh bằng tế bào gốc. Thành công đầu tiên đó là việc sử dụng tế bào gốc trong chữa trị chứng bệnh Parkinson và sau đó là nhiều căn bệnh nan y khác. Tuy nhiên, sau một vài năm ứng dụng, các nhà khoa học phát hiện ra rằng phương pháp cấy tế bào gốc không mang lại hiệu quả vĩnh viễn. Cụ thể là đối với chứng Parkinson, sau khi cấy một số tế bào thần kinh vào não của người bệnh khoảng 16 năm, các tế bào này bắt đầu cho thấy các dấu hiệu bị mắc bệnh. Thanh Danh (Theo New science) - suckhoedoisong.vn
Giải Bài Tập Sinh Học 12 – Bài 26: Tạo giống bằng công nghệ gen (tiếp theo) (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 212: Tạo giống bằng công nghệ gen (tiếp theo) (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 26 trang 102: Hãy cho biết thêm một số ứng dụng công nghệ gen trong chọn giống vi sinh vật. Lời giải: Bằng công nghệ gen, người ta đã tạo ra các chủng vi khuẩn cho sản phẩm mong muốn không có trong tự nhiên: insulin chữa bệnh tiểu đường, hoocmôn tăng trưởng cho người (hGH), vacxin viêm gan B để phòng viêm gan B. Trả lời câu hỏi Sinh 12 nâng cao Bài 26 trang 105: Hãy cho biết tạo giống động vật bằng kĩ thuật gen có ưu thế gì hơn so với tạo giống bằng các biện pháp thông thường. Lời giải: – Ưu thế: Chọn giống bằng kĩ thuật gen nhanh có kết quả, có hiệu quả hơn, thay gen đúng mục tiêu nhu cầu của con người. Lời giải: – Việc tạo giống mới bằng công nghệ gen ở vi sinh vật đã phá vỡ ranh giới loài sinh học, từ đó tạo ra các chủng vi sinh vật sản xuất các sản phẩm mong muốn của con người nhanh, dễ sản xuất đặc hiệu, quy mô công nghiệp. – VD: Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người: + Insulin là hoocmôn tuyến tụy có chức năng điều hòa glucôzơ trong máu. Trường hợp insulin do cơ thể sản xuất ra không đủ hoặc mất chức năng sẽ gây bệnh đái tháo đường, glucôzơ bị thải ra qua nước tiểu. + Gen tổng hợp insulin được tách ra từ cơ thể người và chuyển vào vi khuẩn E.coli bằng vectơ là plasmit. Sau đó, vi khuẩn này được sản xuất ở quy mô công nghiệp tổng hợp ra insulin giống như trong cơ thể người với số lượng lớn hơn rất nhiều, đáp ứng được nhu cầu thuốc chữa bệnh của con người. Lời giải: – Phương pháp chuyển gen ở thực vật: + Chuyển gen bằng plasmit (Ti – plasmit). + Chuyển gen bằng virut: Nhiều virut được làm vecto chuyển gen ở thực vật, ví dụ virut khảm thuốc lá. + Chuyển gen trực tiếp: Sử dụng lipoxôm, qua ống phấn, vi tiêm, dùng súng bắn gen… Phương pháp dùng súng bắn gen là sử dụng tốc độ cao của vi đạn mang ARN hay ADN xuyên vào trong tế bào. – Ưu điểm của công nghệ gen trong tạo giống cây trồng mới là rút ngắn thời gian tạo giống mới rất đáng kể, có thể chủ động tạo giống thực vật mới theo mục tiêu sản xuất, nhu cầu của con người. – Một số thành tựu: + Hiện nay đã có trên 1200 loại thực vật đã được chuyển gen, có 290 cây cải dầu, 133 giống cây khoai tây và nhiều loài nữa như lúa, ngô, đậu nành… + Cà chua chuyển gen sinh etilen đã bị làm bất hoạt khiến quá trình chín của quả bị chậm lại nên có thể chuyển đi xa hoặc để lâu hơn. + Cây đu đủ chuyển gen kháng virut. + Cây ngô chuyển gen kháng sâu bệnh (gen Bt), kháng mọt sau khi thu hoạch, chín sớm, rút ngắn thời gian trồng. + Chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ từ thuốc lá vào cây bông, cây đậu tương. Lời giải: Các cách chuyển gen tạo giống vật nuôi: – Phương pháp vi tiêm: + Đầu tiên lấy trứng từ con mẹ. Thụ tinh invitro (kết hợp giữa trứng và tinh trùng trong phòng thí nghiệm), cho tế bào trứng này thực hiện phương pháp vi tiêm. + Người ta đưa ADN mang gen cần cấy vào trứng ở giai đoạn nhân non, tức là khi hai khối ADN của giao tử đực và giao tử cái chưa kết hợp thành khối nhân 2n của hợp tử. + Phôi được tạo ra lại được đưa trở lại vào ống dẫn trứng của con mẹ để phôi phát triển. – Sử dụng tế bào gốc: + Lấy các tế bào gốc (tế bào gốc là tế bào có khả năng phân chia mạnh trong phôi). + Chuyển gen. + Cấy trở lại vào phôi. – Dùng tinh trùng như vectơ mang gen: Người ta bơm đoạn ADN vào tinh trùng, tinh trùng sẽ mang đoạn ADN này vào trứng khi thụ tinh. Lời giải: Mô tả hai phương pháp chuyển gen tạo ra các giống bò mới: – Phương pháp vi tiêm: + Đầu tiên lấy trứng bò từ mẹ. Thụ tinh invitro kết hợp giữa trứng và tinh trùng trong phòng thí nghiệm, cho tế bào trứng này thực hiện phương pháp vi tiêm. + Người ta đưa ADN mang gen cần cấy vào trứng ở giai đoạn nhân non, tức là khi hai khối ADN của giao tử đực và giao tử cái chưa kết hợp thành khối nhân 2n của hợp tử. + Phôi được tạo ra lại được đưa trở lại vào ống dẫn trứng của bò mẹ để phôi phát triển. – Phương pháp cấy nhân có gen đã cải biến: + Phương pháp này trước hết người ta nuôi các tế bào và bổ sung ADN mang gen dùng thay đổi mục tiêu của tính trạng theo hướng mong muốn vào dịch nuôi tế bào. + Chọn lọc các tế bào được thay thế gen và cho dung hợp với tế bào trứng đã bị loại mất nhân tế bào. + Tế bào dung hợp được cấy trở lại vào cơ qua sinh sản của bò mẹ. Điểm khác nhau cơ bản của các phương pháp này là: – Phương pháp thứ nhất sử dụng vi tiêm để cấy gen cần thiết vào phôi (thêm gen). – Phương pháp thứ hai đưa gen cần thiết vào phôi bằng cách cải biến gen đựa trên sự tái bản theo nguyên tắc bổ sung của phân tử ADN (sửa chữa gen), sau đó thay khối nhân này cho nhân của tế bào trứng. A. lai tế bào xôma. B. gây đột biến nhân tạo. C. dùng kĩ thuật vi tiêm. D. dùng kĩ thuật chuyển gen nhờ vectơ là plasmit. Lời giải: Đáp án D |
