Công nghệ gen là gì? Trong tiếng Anh, công nghệ gen được gọi là Genetic Engineering. Ngoài ra, một số những khái niệm như Gene technology, genetic modification, gene technology cũng đều nói về kỹ thuật gen trong công nghệ sinh học hiện đại.
Nói một cách khái quát, công nghệ gen là quy trình tạo ra những tế bào hoặc sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới. Quá trình này liên quan đến việc con người sử dụng các kỹ thuật trong sinh học tác động và tạo ra các biến đổi trên vật liệu di truyền nhằm đáp ứng mục đích nào đó.
Ví dụ như mục đích chuyển gen từ một sinh vật này sang một sinh vật khác của một giống loài khác là để cho loài sau thừa hưởng những đặc tính tốt của loài trước, giúp tăng năng suất và hiệu quả của giống loài đó.
“Công nghệ gen là quá trình sử dụng công nghệ DNA tái tổ hợp [rDNA] để thay đổi cấu trúc di truyền của một sinh vật.”
Công nghệ gen có đặc điểm gì?
Theo định nghĩa công nghệ gen là gì thì công nghệ gen không phải là công nghệ sinh học, nó chỉ là một nhánh của công nghệ sinh học hiện đại. Từ khi công nghệ gen phát hiện mọi sinh vật đều sử dụng cùng một mã hóa gen, các nhà di truyền học đã tìm được cách tăng cường hoặc xóa bỏ một số đặc điểm đặc biệt của một sinh vật, dựa trên mục đích muốn duy trì hay phá bỏ.
Công nghệ gen sử dụng một loạt các kỹ thuật nhằm kiểm soát hoặc chỉnh sửa gen. Đặc biệt là di chuyển chúng giữa các loài sinh vật vốn chẳng có gì liên quan đến nhau, được gọi là công nghệ tái tổ hợp DNA.
Chẳng hạn, gen từ một loài thực vật có thể được đưa vào cơ thể của một động vật, hoặc ngược lại, có thể chuyển gen từ động vật sang một thực vật, hoặc đưa gen của các vi sinh vật vào cơ thể của thực vật và ngược lại. Những sinh vật mới được tạo ra theo cách này sẽ được gọi là sinh vật biến đổi gen.
Hiện nay, công nghệ gen được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực thực phẩm trồng trọt, động vật chăn nuôi ở các trang trại. Ví dụ như nghiên cứu gen để đảm bảo gà không thể truyền bệnh cúm gia cầm sang các loài chim hoặc gia súc không thể phát triển các virus truyền nhiễm gây ra bệnh “bò điên”.
Trong thực vật, áp dụng công nghệ gen để tạo ra những cây trồng biến đổi gen như ngô, đậu tương nhằm mục đích tăng năng suất cây trồng, hoặc giúp cây trồng có tuổi thọ lâu hơn, hạn chế sử dụng thuốc trừ sâu.
Ngoài ứng dụng trong ngành nuôi trồng, công nghệ gen còn có các ứng dụng khác nữa. Trong y học, liệu pháp gen sẽ áp dụng cho những bệnh nhân bị những bệnh liên quan đến việc tạo thành gen.
Nó cũng được sử dụng để tạo ra những loại vắc xin và thuốc mới, hoặc để vẽ bản đồ gen người để chẩn đoán bệnh hiệu quả hơn, tạo ra đột phá trong điều trị bệnh nhân.
Ngoài ra, trong y học, công nghệ gen tạo ra những động vật biến đổi gen như là nguồn cung cấp nội tạng và mô trong y tế.
Những ứng dụng công nghệ gen trong đời sống
Là thành tựu từ năm 1980, biến đổi gen ngày nay được ứng dụng phổ biến trong cuộc sống. Người ta có thể thêm hoặc bỏ bớt gen, lấy gen từ sinh vật khác chuyển vào vật mong muốn.
Trong đó, cây trồng biến đổi gen là một trong những kết quả phổ biến nhất của công nghệ gen hiện nay. Nhờ kỹ thuật này, người sản xuất có thể tạo ra giống cây trồng như mong muốn, mà không tốn nhiều thời gian.
Về mặt nguyên tắc, kỹ thuật này chỉ tiến hành biến đổi ở những gen không liên quan đến giá trị dinh dưỡng của thực phẩm, hoặc nếu có thì sẽ tác động theo hướng tăng cường hàm lượng dinh dưỡng. Vì thế cây trồng biến đổi gen sẽ giúp người sản xuất tăng năng suất, chất lượng sản phẩm đồng thời tăng sức sống của cây trồng, vật nuôi dưới tác động của dịch bệnh hoặc thuốc diệt cỏ.
Các loại thực phẩm như ngô, khoai, cà chua, bí đỏ, đậu nành, đu đủ, dưa hấu… là những điển hình trong việc áp dụng công nghệ biến đổi gen. Ngoài tăng năng suất, tăng đề kháng và tăng khả năng chịu đựng với thuốc diệt cỏ, cây trồng biến đổi gen còn nhằm mục đích thu được màu sắc đẹp hơn, vòng đời lâu hơn.
Mặc dù công nghệ gen tạo ra nhiều đột phá và chiếm ưu thế rõ rệt, nhưng ngày nay nhiều người đặt ra câu hỏi, về việc các sản phẩm đến từ công nghệ gen có gây hại cho người sử dụng hay không?
Những người ủng hộ công nghệ gen và sản phẩm biến đổi gen cho rằng, công nghệ gen có giúp tăng năng suất nông nghiệp, giảm ứng dụng phân bón, giúp các cây trồng có khả năng kháng bệnh và sống lâu hơn. Từ đó giúp ngành nông nghiệp tăng năng suất, thúc đẩy thu nhập và giúp giải quyết nạn đói, nghèo của nhiều quốc gia.
Ngược lại, nhiều người phản đối liệt kê một loạt các mối quan tâm xung quanh công nghệ gen, bao gồm phản ứng dị ứng, đột biến gen, kháng kháng sinh và thiệt hại môi trường tiềm ẩn.
Các nghiên cứu chỉ ra, thực phẩm biến đổi gen có thể gây ra các vấn đề lâu dài. Nhiều thực phẩm biến đổi gen kháng thuốc diệt cỏ dẫn thuốc diệt cỏ độc hại lại được dùng nhiều hơn mỗi năm. Điều này không chỉ gây nguy hại đối với môi trường, kéo dài có thể gây ảnh hưởng lên hệ sinh thái.
Bởi vậy để đảm bảo an toàn, theo Cơ quan Quản lý dược phẩm và thực phẩm Hoa Kỳ [FDA], các loại thực vật biến đổi gen cần phải đáp ứng quy định an toàn như các loại thực phẩm không biến đổi gen. Cũng không thể đưa ra kết luận giống nhau về tất cả các sản phẩm biến đổi gen, vì thế cần được kiểm tra, đánh giá từng loại cụ thể.
Hy vọng bài viết trên giúp bạn hiểu hơn về công nghệ gen là gì, đặc điểm cũng như tác động của công nghệ gen, cụ thể là những sản phẩm từ công nghệ gen có ưu nhược gì để bạn có lựa chọn phù hợp trong đời sống.
Nguyễn Lý
Phân tử ADN tái tổ hợp được tạo ra trong kĩ thuật gen là:
Người ta sử dụng yếu tố nào để cắt và nối ADN lại trong kĩ thuật gen?
Mục đích của việc sử dụng kĩ thuật gen là:
Chất kháng sinh được sản xuất phần lớn có nguồn gốc từ:
Hoocmon insulin được dùng để:
Cá trạch được biến đổi gen ở Việt Nam có khả năng
Hoạt động nào sau đây không phải là lĩnh vực của công nghệ sinh học
Tại sao công nghệ sinh học đang được ưu tiên phát triển?
Trong sản xuất và đời sống, công nghệ gen được ứng dụng trong:
- Tạo ra các chủng vi sinh vật mới có khả năng sản xuất nhiều loại sản phẩm sinh học với số lượng lớn và giá thành rẻ. Ví dụ, chủng E.coli được cấy gen mã hóa insulin ở người trong sản xuất thì giá của insulin để chữa bệnh đái tháo đường rẻ hơn hàng vạn lần so với tách chiết từ mô động vật.
- Tạo giống cây trồng biến đổi gen. Ví dụ: tạo giống lúa giàu vitamin A, chuyển gen kháng sâu từ đậu tương dại vào đậu tương trồng và ngô.
- Tạo động vật biến đổi gen. Ví dụ: chuyển gen sinh trưởng ở bò vào lợn, chuyển gen tổng hợp hoocmon sinh trưởng ở người vào cá trạch.
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Kĩ thuật gen là gì? Gồm những khâu cơ bản nào? Công nghệ gen là gì?
Xem đáp án » 18/03/2020 12,799
Hãy trả lời các câu hỏi sau
- Người ta sử dụng kĩ thuật gen vào mục đích gì?
- Kĩ thuật gen gồm những khâu chủ yếu nào?
- Công nghệ gen là gì?
Xem đáp án » 18/03/2020 2,407
Công nghệ sinh học là gì? Gồm những lĩnh vực nào? Cho biết vai trò của Công nghệ sinh học và từng lĩnh vực của nó trong sản xuất và đời sống.
Xem đáp án » 18/03/2020 733
Hãy trả lời các câu hỏi sau
- Công nghệ sinh học là gì? Gồm những lĩnh vực nào?
- Tại sao Công nghệ sinh học là hướng ưu tiên đầu tư và phát triển trên thế giới và ở Việt Nam?
Xem đáp án » 18/03/2020 493
Đáp án chi tiết, giải thích dễ hiểu nhất cho câu hỏi: “Ứng dụng công nghệ gen là gì?”cùng với kiến thức tham khảo do Top lời giảibiên soạn là tài liệu cực hay và bổ ích giúp các bạn học sinh ôn tập và tích luỹ thêm kiến thức bộ môn Sinh học 12
Trả lờicâu hỏi:Ứng dụng công nghệ gen là gì?
Ứng dụng công nghệ gen là :
Tạo ra các chủng vi sinh vật mới
Kĩ thuật gen được ứng dụng để tạo ra các chủng vi sinh vật mới có khả năng sản xuất nhiều loại sản phẩm sinh học [axit amin, prôtêin, vitamin, enzim, hoocmôn, kháng sinh...] với số lượng lớn và giá thành rẻ.
Tạo giống cây trồng biến đổi gen
Trên thế giới, bằng kĩ thuật gen người ta đã đưa nhiều gen quy định nhiều đặc điểm quý như năng suất và hàm lượng dinh dưỡng cao, kháng sâu bệnh, kháng thuốc diệt cỏ dại và chịu được các điểu kiện bất lợi, tăng thời hạn bảo quản, khó bị dập nát khi vận chuyển... vào cây trồng.
Tạo động vật biến đổi gen
Thành tựu chuyển gen vào động vật còn rất hạn chế vì các hiệu quả phụ do gen được chuyển gây ra ở động vật biến đổi gen.
Cùng Top lời giảitìm hiểu thêm về công nghệ gencác bạn nhé!
Kiến thức tham khảo về công nghệ gen
1. Khái niệm công nghệ gen
Công nghệ gen [còn được gọi là kỹ thuật di truyền hoặc di truyền sửa đổi] là một tập hợp các kỹ thuật cơ bản để thực hiện thay đổi cấu trúc và chức năng của gen – đơn vị di truyền cơ bản trong các tế bào của tất cả các cuộc sống sinh vật.
Ngày nay với sự phát triển của khoa học công nghệ, có một lượng lớn sự chồng chéo giữa 2 khái niệm là “công nghệ gen” [gene technology]và “sinh học tổng hợp” [synthetic biology].
2. Đặc điểm của Công nghệ gen
Công nghệ gen cũng đang được sử dụng với động vật chăn nuôi ở trang trại, với các mục tiêu nghiên cứu như đảm bảo gà không thể truyền bệnh cúm gia cầm sang các loài chim khác hoặc gia súc không thể phát triển các virus truyền nhiễm gây ra bệnh "bò điên".
Trồng trọt các loại cây trồng biến đổi gen như đậu tương, ngô, cải dầu và bông nhằm mục đích thương mại bắt đầu từ đầu những năm 1990 và đã phát triển rất đáng kể từ đó. Cây trồng biến đổi gen được trồng thương mại trên 150 triệu ha tại 22 quốc gia phát triển và đang phát triển tính đến năm 2010, so với chưa đến 10 triệu ha vào năm 1996.
3. Một số thành tự công nghệ gen
Thành tựu công nghệ gen trong nông nghiệp
- Công nghệ gen giúp biến đổi những đặc tính của cây trồng, làm cho cây có sức đề kháng mạnh hơn đối với những nguy hiểm và đe dọa từ bên ngoài như: Côn trùng, thuốc diệt cỏ, lạnh, nhiễm mặn, virus…
- Góp phần tăng sản lượng mong muốn cho mỗi vụ gieo trồng, đảm bảo chất lượng của nông sản đồng đều nhau.
- Nâng cao giá trị dinh dưỡng có trong cây trồng, giúp cho hương vị, hình thức, màu sắc thêm hoàn hảo hơn.
- Công nghệ gen còn giúp cải thiện tính phù hợp của thực vật, lựa chọn những phần bỏ đi của thực vật để làm nhiên liệu sinh học cho thế hệ tiếp theo.
- Mang đến những thay đổi tích cực trong thời kỳ thu hoạch.
- Kích thích vi sinh vật sản xuất ra những hợp chất mong muốn để giúp cây phát triển tốt hơn.
- Nghiên cứu rõ hơn về nguồn dinh dưỡng có trong thực phẩm để đảm bảo cung cấp cho cơ thể người dùng lượng chất tốt nhất.
Thành tựu trong lĩnh vực tạo động vật chuyển gen
- Vào năm 1982, Palmiter và Brinster đã thành công trong việc tạo ra động vật chuyển gen đầu tiên trên thế giới, bằng cách chuyển gen của loài chuột này sang phôi loài chuột khác. Gen chuyển đã biểu hiện ở chuột chuyển gen và các thế hệ con cháu của chúng. Hai nhà khoa học này đã nhận được giải thưởng Charles Leopold Mayer, giải thưởng cao quí nhất của Viện Hàn lâm khoa học Pháp vào năm 1994.
- Thỏ đã được sử dụng làm mô hình thực nghiệm trong các thí nghiệm chuyển gen. Việc tạo ra thỏ chuyển gen thành công đã được công bố vào năm 1985 với gen chuyển là hormone sinh trưởng có cấu trúc MT-hGH [Hammer, 1985; Brem, 1985]. Tỉ lệ các hợp tử thỏ bị thoái hoá do vi tiêm là dưới 10% [Ross,1988]. Khả năng phát triển của các phôi đã vi tiêm trước khi chuyển ghép hợp tử là thấp hơn đáng kể so với các phôi đối chứng.
4. Tranh cãi xung quanh Công nghệ gen
Các chủ đề về công nghệ gen đã trở nên gây tranh cãi đáng kể, tạo ra nhiều cuộc tranh luận sôi nổi giữa phe ủng hộ và phe đối lập.
Những người ủng hộ cho rằng công nghệ gen có thể tăng năng suất nông nghiệp bằng cách tăng năng suất cây trồng và giảm ứng dụng phân bón và thuốc trừ sâu. Công nghệ biến đổi gen có thể cho phép phát triển các loại cây trồng có khả năng kháng bệnh và sống lâu hơn.
Năng suất cao hơn sẽ thúc đẩy thu nhập và giúp xóa đói giảm nghèo ở nhiều quốc gia đang phát triển. Những người ủng hộ này cũng cho rằng công nghệ gen là một cách giúp giải quyết nạn đói ở những khu vực khan hiếm tài nguyên hoặc có thể khó phát triển bằng các phương tiện truyền thống.
Trong khi đó, những người phản đối liệt kê một loạt các mối quan tâm xung quanh GMO, bao gồm phản ứng dị ứng, đột biến gen, kháng kháng sinh và thiệt hại môi trường tiềm ẩn. Những người không ủng hộ cũng lo ngại về việc khó có thể dự đoán trước kết quả của việc mạo hiểm nghiên cứu những lĩnh vực khoa học chưa được khám phá trước đây.
Một số lượng lớn các loại cây trồng đã được áp dụng công nghệ biến đổi hoặc sửa đổi gen bao gồm cải dầu, bông, ngô, dưa, đu đủ, khoai tây, gạo, củ cải đường, ớt ngọt, cà chua và lúa mì. Một số người phản đối hoàn toàn công nghệ gen, họ cho rằng khoa học không nên can thiệp vào quá trình tự nhiên mà sinh vật được tạo ra và phát triển.