CÔNG NGHỆ SINH ĐẠI CƢƠNG
(SH3014)
Giảng viên hướng dẫn: …….
BM CNSH TV – Khoa CNSH
9/3/2011
1
CHUYỂN GEN Ở THỰC VẬT
VÀ CÁC HƢỚNG ỨNG DỤNG
BM CNSH TV – Khoa CNSH
9/3/2011 2BM CNSHTV - KHOA CNSH
Biến nạp gen ở thực vật là gì?
• Chuyển gen /Biến nạp gen/ kỹ thuật di truyền ở thực
vật là khái niệm dùng mô tả quá trình chuyển một hoặc
một số gen ngoại bào vào trong tế bào thực vật nhằm
tạo ra một tính trạng mới mà trƣớc đó cơ thể thực vật
đó không có.
• Gen lạ có thể tồn tại ở dạng plasmit tái tổ hợp hoặc
gắn vào bộ gen tế bào chủ. Trong tế bào chủ, các gen
này hoạt động tổng hợp nên các protein đặc trƣng dẫn
tới việc xuất hiện các đặc tính mới của cơ thể chuyển
gen
BM CNSH TV – Khoa CNSH
9/3/2011 3
• Các gen biến nạp có thể có nguồn gốc khác nhau. Nó
có thể đƣợc tách ra từ một nguồn tế bào khác có trong
tự nhiên, hoặc đƣợc tổng hợp bằng các kỹ thuật sinh
học phân tử
• Quá trình biến nạp gen đƣợc coi là thành công khi
gen biến nạp sau quá trình chuyển gen kết hợp ổn
định của ADN của hệ gen nhân của tế bào biến nạp. Tế
bào biến nạp này sau đó đƣợc tái sinh thành cây hoàn

quyết định thành công của một thí nghiệm biến nạp. Nếu sự biến nạp
xảy ra mà không có sự tái sinh kèm theo, hoặc sự tái sinh diễn ra mà
không kèm theo sự biến nạp thì thí nghiệm biến nạp ch-a thành công.
9/3/2011 6BM CNSHTV - KHOA CNSH
Giai đoạn Chuyển gen
Các véctơ chuyển gen
Các véctơ chuyển gen là các phân tử ADN có chứa đựng đoạn
gen cần biến nạp.
Ngoài ra chúng còn có các đoạn ADN có cấu trúc đặc thù nhằm
tăng hiệu quả các các quá trình biến nạp giúp quá trình biến
nạp có thể thực hiện đ-ợc.
Gene mc tiờu
Promoter
Gene chn lc/ ch th
9/3/2011 7BM CNSHTV - KHOA CNSH
Các véctơ mang gen biến nạp đ-ợc chuyển
vào tế bào thực vật nh- thế nào?
Các ph-ơng pháp chuyển gen
đ-ợc sử dụng phổ biến gồm có:
1. Ph-ơng pháp chuyển gen gián tiếp
- Thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens / A. rhizogens
2. Các ph-ơng pháp chuyển gen trực tiếp
- Ph-ơng pháp dùng súng bắn gen (particle inflow gun / bommbardment)
- Ph-ơng pháp chuyển gen nhờ xung điện (electroporation)
- Ph-ơng pháp chuyển gen nhờ PEG (polyethylene glycol)
- Ph-ơng pháp vi tiêm (microinjection)
9/3/2011 8BM CNSHTV - KHOA CNSH
ph-¬ng ph¸p chuyÓn gen nhê
Agrobacterium
9/3/2011 9BM CNSHTV - KHOA CNSH

9/3/2011 14BM CNSHTV - KHOA CNSH
Ti plasmid
3 vùng đóng vai trò quan trọng trong việc vận
chuyển ADN và cảm ứng hình thành khối u là:
T-DNA
T-DNA borders
Vir region
9/3/2011 15BM CNSHTV - KHOA CNSH
T-DNA chứa 2 nhóm gen:
 Oncogen: mã hóa các gen sinh tổng hợp phytohormone
(auxin and cytokinin)
 Opines: mã hóa các gen sinh tổng hợp và đồng hóa các
opines
 Các gen này chỉ được phiên mã trong giới thực vật
9/3/2011 16BM CNSHTV - KHOA CNSH
Auxin và Cytokinin
 Vùng T-DNA mã hóa cho một số gen tổng
hợp các hormon thực vật như auxin và
cytokinin
 Auxins và cytokinins kích thích sự sinh
trưởng mạnh mẽ của tế bào thực vật và gây
ra sự phát triển các khối u.
9/3/2011 17BM CNSHTV - KHOA CNSH
Vùng bờ trái và bờ phải
 Vùng bờ trái và phải của T-DNA là vùng mạch
đơn của T-DNA được cắt từ Ti plasmid
 Vùng bờ chứa một đơn vị lặp lại gồm 25 cặp
base
 vùng bờ phải đóng vai trò quan trọng trong
việc cắt T-DNA. Vùng bờ trái đóng vai trò

bào thực vật
Sự kết hợp của gen biến nạp
với gen nhân thực vật
9/3/2011 20BM CNSHTV - KHOA CNSH
Các hệ thống vector chuyển gen
 Các gen vir cần thiết cho quá trình chuyển và tổ hợp đoạn T-DNAhai
hệ thống vector được phát triển nhằm đảm bảo được chức năng của
các gen vir
1. Hệ thống vector đồng liên hợp
(Cointegrate vector system)
2. Hệ thống vector kép
(Binary vector system)
9/3/2011 21BM CNSHTV - KHOA CNSH
Vector đồng liên hợp
9/3/2011 22BM CNSHTV - KHOA CNSH
Vectors kép
9/3/2011 23BM CNSHTV - KHOA CNSH
Các b-ớc thực hiện ph-ơng pháp chuyển gen nhờ Agrobacterium
1. Thiết kế véctơ mang gen biến nạp
2. Nhân (tách dòng cloning) véctơ nhờ Vi khuẩn E. coli
3. Chuyển véctơ mang gen biến nạp từ vi khuẩn E. coli sang Agrobacterium
4. Lây nhiễm Agrobacterium mang véctơ chứa gen biến nạp với tế bào / mô
thực vật để tiến quá trình chuyển gen biến nạp sang mô / tế bào đích
5. Chọn lọc các tế bào / mô đã đ-ợc biến nạp thành công
6. Tái sinh mô / tế bào đã đ-ợc biến nạp thành công thành cây biến nạp
hoàn chỉnh (và đánh giá sự biểu hiện của gen biến nạp)
9/3/2011 24BM CNSHTV - KHOA CNSH
Qu¸ tr×nh chuyÓn gen biÕn n¹p vµo tÕ bµo thùc vËt vµ t¸i sinh c©y
Ph-¬ng ph¸p biÕn n¹p nhê vi khuÈn Agrobacterium
Ti plasmid mang gen biÕn n¹p