Bài tập về tạo giống nhờ công nghệ gen

Kiến thức cần nhớ

CÔNG NGHỆ GEN

1. Khái niệm công nghệ gen

- Công nghệ gen là qui trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi, có thêm gen mới, từ đó tạo ra cơ thể với những đặc điểm mới.

- Trung tâm của công nghệ gen là kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp (kỹ thuật chuyển gen).

2. Các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen

a. Tạo ADN tái tổ hợp

- ADN tái tổ hợp là 1 phân tử ADN nhỏ được lắp ráp từ các đoạn ADN lấy từ các tế bào khác nhau.

- Thể truyền là 1 phân tử ADN nhỏ có khả năng nhân đôi một cách đọc lập với hệ gen của tế bào và có thể gắn vào hệ gen của tế bào.

- Các loại thể truyền: plasmit, virut, NST nhân tạo, thể thực khuẩn.

- Các bước tạo ADN tái tổ hợp:

+ Tách thể truyền và hệ gen cần chuyển ra khổi ế bào.

+ Dùng Restrictaza để cắt ADN và Plasmid tại những điểm xác định, tạo đầu dính.

+ Dùng Ligaza để gắn ADN và Plasmid lại thành ADN tái tổ hợp.

b. Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận

- Dùng CaCl2 hoặc dùng xung điện để làm giãn màng sinh chất của tế bào nhận.

- Phân tử ADN tái tổ hợp dễ dàng chui qua màng vào tế bào nhận.

* Tải nạp: Trường hợp thể truyền là phagơ, chúng mang gen cần chuyển chủ động xâm nhập vào tế bào chủ (vi khuẩn).

c. Phân lập (tách) dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp

- Nhận biết tế bào có ADN tái tổ hợp bằng cách chọn thể truyền có gen đánh dấu

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GEN TRONG TẠO GIỐNG BIẾN ĐỔI GEN

1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen

- Khái niệm: Là sinh vật mà hệ gen của nó được con người làm biến đổi phù hợp với lợi ích của mình.

- Cách để làm biến đổi hệ gen của sinh vật

+ Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen của SV

+ Làm biến đổi 1 gen đã có sẵn trong hệ gen

+ Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen

2. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen

a. Tạo động vật chuyển gen

b. Tạo giống cây trồng biến đổi gen

c. Tạo dòng vi sinh vật biến đổi gen

Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Phát biểu nào dưới đây về kỹ thuật ADN tái tổ hợp là đúng?

1. ADN dùng trong kỹ thuật di truyền chỉ có thể được phân lập từ những nguồn tự nhiên.
2. ADN tái tổ hợp có thể được tạo ra do kết hợp ADN từ các tế bào, các cơ thể, các loài khác xa nhau trong hệ thống phân loại.
3. Có hàng trăm loại enzym ADN-restrictaza khác nhau, có khả năng nhận biết và cắt phân tử ADN ở những vị trí đặc hiệu, các enzym này chỉ được phân lập từ động vật bậc cao.
4. Các enzym ADN polymeraza, ligaza và restrictaza có vai trò giống nhau trong kỹ thuật di truyền nên được sử dụng tùy vào từng quy trình.

Đáp án:

A sai- ADN dùng trong kỹ thuật di truyền có thể được phân lập từ những nguồn khác nhau, có thể từ cơ thể sống hoặc tổng hợp nhân tạo.

C sai - Có có nhiều loại enzime cắt giới hạn khác nhau, có khả năng nhận biết và cắt phân tử ADN ở những vị trí đặc hiệu, các enzym này được phân lập từ nhiều nguồn tế bào khác nhau.

D sai - Các enzym ADN polymeraza, ligaza và restrictaza đều được sử dụng trong kỹ thuật di truyền.

Đáp án cần chọn là: B

Ví dụ 2: Thao tác nào sau đây thuộc một trong các khâu của kỹ thuật chuyển gen?

1. Dùng các hoocmôn phù hợp để kích thích tế bào lai phát triển thành cây lai.
2. Nối gen của tế bào cho và plasmit của vi khuần tạo nên ADN tái tổ hợp
3. Cho vào môi trường nuôi dưỡng keo hữu cơ pôlietilen glycol để tăng tỉ lệ kết thành tế bào lai.
4. Cho vào môi trường nuôi dưỡng các virut Xenđê đã bị làm giảm hoạt tính để tăng tỉ lệ kết thành tế bào lai

Đáp án:

Thao tác thuộc một trong các khâu của kỹ thuật chuyển gen là :

Nối gen của tế bào cho và plasmit của vi khuần tạo nên ADN tái tổ hợp.

Đáp án cần chọn là: B

Ví dụ 3: Quy trình kĩ thuật của liệu pháp gen không có bước nào sau đây?

1. Tế bào mang ADN tái tổ hợp được đưa vào cơ thể bệnh nhân để sản sinh ra những tế bào bình thường thay thế những tế bào bệnh.
2. Dùng vỉut sống trong cơ thể người làm thể truyền sau khi đã loại bỏ đi những gen gây bệnh của virut.
3. Dùng plasmit làm thể truyền để chuyển gen lành vào cơ thể người bệnh
4. Thê truyền được gắn gen lành cho xâm nhập vào tế bào của bệnh nhân

Đáp án:

Quy trình kĩ thuật của liệu pháp gen không có bước dùng plasmit làm thể truyền để chuyển gen lành vào cơ thể người bệnh.

Đáp án cần chọn là: C

Các dạng bài tập

Câu 1: Kĩ thuật đóng vai trò trung tâm của công nghệ gen là:

1. Kĩ thuật tạo tế bào lai  
2. Kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp
3. Kĩ thuật cắt gen
4. Kĩ thuật nối gen

Đáp án:

Kĩ thuật đóng vai trò trung tâm của công nghệ gen là tạo ADN tái tổ hợp

Đáp án cần chọn là: B

Câu 2: Kĩ thuật quan trọng của công nghệ gen là:

1. Kĩ thuật tạo tế bào lai  
2. Kĩ thuật nối gen
3. Kĩ thuật cắt mở vòng plasmid
4. Kĩ thuật tạo ADN tái tổ hợp

Đáp án:

Kĩ thuật đóng vai trò trung tâm, quan trọng của công nghệ gen là tạo ADN tái tổ hợp

Đáp án cần chọn là: D

Câu 3: Enzym giới hạn (restrictaza) được dùng trong kĩ thuật di truyền vì nó có khả năng?

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

Đáp án:

Enzym giới hạn (restrictaza) được dùng trong kĩ thuật di truyền vì nó có khả năng nhận biết và cắt ở những điểm xác định.

Đáp án cần chọn là: C

Câu 4: Enzyme cắt được sử dụng trong kỹ thuật tạo ADN tái tổ hợp là:

1. Restrictaza
2. ligaza
3. amilaza
4. ADN polimeraza

Đáp án:

Enzyme cắt được sử dụng trong kỹ thuật tạo ADN tái tổ hợp là Restrictaza

Đáp án cần chọn là: A

Câu 5: Trong công nghệ gen, thể truyền là:

1. Một phân tử ADN hoặc ARN
2. Virut hoặc plasmit
3. Virut hoặc vi khuẩn.
4. Vi khuẩn Ecoli.

Đáp án:

Trong công nghệ gen, thể truyền là plasmit hoặc virus (có thể là nhiễm sắc thể nhân tạo)

Đáp án cần chọn là: B

Câu 6: Trong kĩ thuật chuyển gen, người ta thường dùng cấu trúc nào sau đây làm thể truyền?

1. Virut hoặc vi khuẩn.
2. Plasmit hoặc vi khuẩn.
3. Virut hoặc plasmit.
4. Plasmit hoặc nấm men.

Đáp án:

Trong kĩ thuật chuyển gen, người ta thường dùng cấu trúc virut hoặc plasmit làm thể truyền.

Đáp án cần chọn là: C

Câu 7: Thể truyền không có đặc điểm nào sau đây?

1. Có thể ức chế gen của tế bào nhận để gen cần chuyển biểu hiện tính trạng.
2. Mang được gen cần chuyển
3. Tồn tại độc lập và tự nhân đôi trong tế bào nhân.
4. Có thể cài gen cần chuyển vào bộ gen của tế bào nhận

Đáp án:

Thể truyền có các đặc điểm sau:  

- Mang được gen cần chuyển.

- Tồn tại độc lập và tự nhân đôi trong tế bào nhân.  

- Có thể cài gen cần chuyển vào bộ gen của tế bào nhận.

Thể truyền không ức chế gen của tế bào nhận khi cần biểu hiện tính trạng nó.

Đáp án cần chọn là: A

Câu 8: Trong kĩ thuật chuyển gen vào tế bào vi khuẩn, thể truyền plasmit cần phải mang gen đánh dấu

1. Để chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào được dễ dàng.
2. Vì plasmit phải có các gen này để có thể nhận ADN ngoại lai.
3. Để giúp enzyme restrictaza cắt đúng vị trí trên plasmit
4. Để dễ dàng phát hiện ra các tế bào vi khuẩn đã tiếp nhận ADN tái tổ hợp

Đáp án:

Thể truyền cần mang gen đánh dấu để có thể dễ dàng phát hiện ra các tế bào vi khuẩn đã tiếp nhận ADN tái tổ hợp, từ đó, người ta loại bỏ các tế bào chưa tiếp nhận, tập trung nuôi các tế bào đã tiếp nhận

Đáp án cần chọn là: D

Câu 9: Người ta phải dùng thể truyền để chuyển một gen từ tế bào cho sang tế bào nhận là vì

1. Nếu không có thể truyền thì gen cần chuyển sẽ không vào được tế bào nhận
2. Nếu không có thể truyền thì gen có vào được tế bào nhận cũng không thể nhân lên và phân li đồng đều về các tế bào con khi tế bào phân chia
3. Nếu không có thể truyền thì khó có thể thu được nhiều sản phẩm của gen trong tế bào nhận  
4. Nếu không có thể truyền thì gen sẽ không thể tạo ra sản phẩm trong tế bào nhận

Đáp án:

Người ta phải dùng thể truyền để chuyển một gen từ tế bào cho sang tế bào nhận là vì nếu không có thể truyền thì khó có thể thu được nhiều sản phẩm của gen trong tế bào nhận

Đáp án cần chọn là: C

Câu 10: Khi nói về vai trò của thể truyền plasmit trong kỹ thuật chuyển gen vào tế bào vi khuẩn, phát biểu nào sau đây là đúng?

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

Đáp án:

Phát biểu đúng là D

A sai, sự nhân lên của gen của tế bào phụ thuộc vào chu kì tế bào, các enzyme tổng hợp

B sai, thể truyền plasmit chỉ đưa gen vào nằm trong chất tế bào

C sai thể truyền plasmit chỉ là phương tiện để gen đi vào và tồn tại trong tế bào

Đáp án cần chọn là: D

Câu 11: Trong kĩ thuật chuyển gen, các nhà khoa học thường chọn thể truyền có gen đánh dấu nhằm mục đích nào sau đây?

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

Đáp án:

Trong kĩ thuật chuyển gen, các nhà khoa học thường chọn thể truyền có gen đánh dấu để nhận biết các tế bào đã nhận được ADN tái tổ hợp.

Thể truyền có chứa các gen dấu chuẩn như gen kháng sinh. Khi đi vào tế bào nhận, chúng giúp cho các tế bào đó cũng có khả năng kháng lại kháng sinh này. Sau khi đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận, sau đó đua chúng vào môi trường có chứa kháng sinh phù hợp, những tế bào đã chứa ADN tái tổ hợp vẫn có khả năng sống sót và sinh trưởng, còn những tế bào chưa nhận được ADN tái tổ hợp sẽ chết → chọn lọc dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp.

Đáp án cần chọn là: A

Câu 12: Người ta phải dùng thể truyền để chuyển một gen từ tế bào cho sang tế bào nhận là vì

1. Nếu không có thể truyền thì gen cần chuyển sẽ không vào được tế bào nhận
2. Nếu không có thể truyền thì gen có vào được tế bào nhận cũng không thể nhân lên và phân li đồng đều về các tế bào con khi tế bào phân chia
3. Nếu không có thể truyền thì khó có thể thu được nhiều sản phẩm của gen trong tế bào nhận  
4. Nếu không có thể truyền thì gen sẽ không thể tạo ra sản phẩm trong tế bào nhận

Đáp án:

Người ta phải dùng thể truyền để chuyển một gen từ tế bào cho sang tế bào nhận là vì nếu không có thể truyền thì khó có thể thu được nhiều sản phẩm của gen trong tế bào nhận

Đáp án cần chọn là: C

Câu 13:  Khi nói về vai trò của thể truyền plasmit trong kỹ thuật chuyển gen vào tế bào vi khuẩn, phát biểu nào sau đây là đúng?

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

Đáp án:

Phát biểu đúng là D

A sai, sự nhân lên của gen của tế bào phụ thuộc vào chu kì tế bào, các enzyme tổng hợp

B sai, thể truyền plasmit chỉ đưa gen vào nằm trong chất tế bào

C sai thể truyền plasmit chỉ là phương tiện để gen đi vào và tồn tại trong tế bào

Đáp án cần chọn là: D

Câu 14: Trong kĩ thuật chuyển gen, các nhà khoa học thường chọn thể truyền có gen đánh dấu nhằm mục đích nào sau đây?

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

Đáp án:

Trong kĩ thuật chuyển gen, các nhà khoa học thường chọn thể truyền có gen đánh dấu để nhận biết các tế bào đã nhận được ADN tái tổ hợp.

Thể truyền có chứa các gen dấu chuẩn như gen kháng sinh. Khi đi vào tế bào nhận, chúng giúp cho các tế bào đó cũng có khả năng kháng lại kháng sinh này. Sau khi đưa ADN tái tổ hợp vào trong tế bào nhận, sau đó đua chúng vào môi trường có chứa kháng sinh phù hợp, những tế bào đã chứa ADN tái tổ hợp vẫn có khả năng sống sót và sinh trưởng, còn những tế bào chưa nhận được ADN tái tổ hợp sẽ chết → chọn lọc dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp.

Đáp án cần chọn là: A

Câu 15: Bằng cách nào để nhận biết các dòng vi khuẩn đã nhận được ADN tái tổ hợp trong kỹ thuật chuyển gen vào tế bào nhận nhờ thể truyền?

1. Chọn thể truyền có các gen chỉ thị đặc hiệu để nhận biết.
2. Dùng Canxi clonia làm giãn màng tế bào hoặc dùng xung điện.
3. Dùng xung điện để thay đổi tính thấm của màng tế bào đối với axit nucleic.
4. Dùng phương pháp đánh dấu bằng đồng vị phóng xạ.

Đáp án:

Trong kĩ thuật chuyển gen, thường sử dụng thể truyền có các gen chỉ thị đặc hiệu để nhận biết

(mang gen đánh dấu, hoặc phát sáng) nhằm có thể nhận biết các dòng tế bào mang ADN tái tổ hợp.

Đáp án cần chọn là: A

Câu 16: Trong công nghệ ADN tái tổ hợp, điều kiện nào sau đây là không cần thiết khi thiết kế một vector chuyển gen

1. Có khởi điểm cho quá trình tái bản.
2. Kích thước càng lớn càng tốt để mang gen.
3. Có trình tự đặc hiệu cho sự nhận biết của enzym cắt giới hạn
4. Có gen đánh dấu để nhận biết sau khi chuyển gen.

Đáp án:

vecto chuyển gen là phân tử ADN đặc biệt có khả năng gắn kết được với các phân tử ADN khác.

Điều kiện cần và đủ để có thể là một vecto chuyển gen là:  

- Có khởi điểm cho quá trình tái bản.

- Có trình tự đặc hiệu cho sự nhận biết của enzym cắt giới hạn.

- Có gen đánh dấu để nhận biết sau khi chuyển gen.

→ Kích thước không là yếu tố quan trọng.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 17: Trong công nghệ ADN tái tổ hợp, điều kiện nào sau đây cần thiết khi thiết kế một vector chuyển gen:

1. Có khởi điểm cho quá trình tái bản.
2. Có gen đánh dấu để nhận biết sau khi chuyển gen.
3. Có trình tự đặc hiệu cho sự nhận biết của enzym cắt giới hạn.
4. Tất cả các ý trên

Đáp án:

1 vecto chuyển gen là phân tử ADN đặc biệt có khả năng gắn kết được với các phân tử ADN khác.

Điều kiện cần và đủ để có thể là một vecto chuyển gen là:  

- Có khởi điểm cho quá trình tái bản.

- Có trình tự đặc hiệu cho sự nhận biết của enzym cắt giới hạn.

- Có gen đánh dấu để nhận biết sau khi chuyển gen.

Đáp án cần chọn là: D

Câu 18: Yếu tố nào sau đây không phù hợp với ứng dụng của nó trong kỹ thuật chuyển gen?

1. Ligaza - chỉ được sử dụng trong việc nối đoạn gen cần chuyển vào thể truyền tạo ADN tái tổ hợp.
2. Restrictaza - chỉ được dùng để tạo ra các đầu dính ở thể truyền
3. Plasmit - thể truyền dùng để gắn với đoạn gen cần chuyển tạo ADN tái tổ hợp
4. CaCl₂ - hóa chất dùng để làm dãn màng tế bào, tạo điều kiện thuận lợi cho việc đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận.

Đáp án:

Yếu tố không phù hợp là B restrictase, dùng để tạo đầu dính ở thể truyền và cả ở ADN chứa đoạn gen cần chuyển để tạo ra các đầu dính.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 19: Yếu tố nào sau đây phù hợp với ứng dụng của nó trong kỹ thuật chuyển gen?

1. Ligaza - dùng để làm dãn màng tế bào, tạo điều kiện thuận lợi cho việc đưa ADN tái tổ hợp
2. Restrictaza - chỉ được dùng để tạo ra các đầu dính ở thể truyền.
3. Plasmit - thể truyền dùng để gắn với đoạn gen cần chuyển tạo ADN tái tổ hợp.
4. CaCl₂ - hóa chất chỉ được sử dụng trong việc nối đoạn gen cần chuyển vào thể truyền tạo ADN tái tổ hợp.

Đáp án:

Yếu tố phù hợp là C: Plasmit - thể truyền dùng để gắn với đoạn gen cần chuyển tạo ADN tái tổ hợp.

Đáp án cần chọn là: C

Câu 20: Phát biểu nào dưới đây về kỹ thuật ADN tái tổ hợp là không đúng?

1. ADN dùng trong kỹ thuật di truyền có thể được phân lập từ những nguồn khác nhau, có thể từ cơ thể sống hoặc tổng hợp nhân tạo.
2. ADN tái tổ hợp có thể được tạo ra do kết hợp ADN từ các tế bào, các cơ thể, các loài khác xa nhau trong hệ thống phân loại
3. Có hàng trăm loại enzym ADN-restrictaza khác nhau, có khả năng nhận biết và cắt phân tử ADN ở những vị trí đặc hiệu, các enzym này chỉ được phân lập từ động vật bậc cao
4. Các enzym ADN polymeraza, ligaza và restrictaza đều được sử dụng trong kỹ thuật di truyền.

Đáp án:

C - sai có nhiều loại enzime cắt giới hạn khác nhau → và được phân lập từ nhiều nguồn tế bào khác nhau

Đáp án cần chọn là: C

Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:

70 bài tập về cấu trúc di truyền của quần thể (có đáp án)

40 bài tập về thực hành: Lai giống (có đáp án)

60 bài tập về ảnh hưởng của môi trường lên sự biểu hiện của gen (có đáp án)

60 bài tập về di truyền liên kết với giới tính và di truyền ngoài nhân (có đáp án)

60 bài tập về quy luật Menđen: Quy luật phân li độc lập (có đáp án)