Theo em, tính phổ biến của mã di truyền được hiểu như thế nào?

Dựa vào tính phổ biến của mã di truyền, trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã tạo ra những dòng tế bào, những sinh vật có gene bị biến đổi hoặc có thêm gene mới, từ đó, tạo ra những cơ thể với những đặc điểm mới, ví dụ như tạo ra chủng vi khuẩn E. coli sản xuất insulin của người, cà chua không tổng hợp được ethylene hay tạo ra giống cây trồng mang gene kháng bệnh. Những sinh vật như vậy được gọi là sinh vật chuyển gene và kĩ thuật chuyển một đoạn DNA từ tế bào cho sang tế bào nhận như vậy được gọi là kĩ thuật chuyển gene (hay kĩ thuật di truyền).

Hình 1 mô tả sơ đồ khái quát về một quy trình kĩ thuật chuyển gene từ sinh vật nhân chuẩn vào tế bào vi khuẩn với vector chuyển gene là plasmid nhằm hai mục đích cơ bản: tạo ra nhiều bản sao của một gene đặc thù và tạo ra một lượng lớn sản phẩm protein trong thời gian ngắn.

a) Đoạn đầu tiên đề cập đến "tính phổ biến của mã di truyền" như là một cơ sở quan trọng cho việc tạo ra các sinh vật chuyển gene. Theo em, tính phổ biến của mã di truyền được hiểu như thế nào?

b) Trong quy trình chuyển gene như Hình 1, gene cần chuyển được cài vào plasmid và sau đó plasmid được đưa vào tế bào vi khuẩn nhận. Trong một quy trình khác, gene có thể được gắn với DNA của thực khuẩn thể (phage), sau đó, phage sẽ xâm nhập vào tế bào vi khuẩn nhận. Do đó, plasmid và phage được gọi là vector chuyển gene (hay thể truyển). Hãy dự đoán những đặc điểm cần có của thể truyền trong kĩ thuật chuyển gene.

c) Để có thể cài được gene cần chuyển vào plasmid hoặc phage, người ta sử dụng enzyme cắt giới hạn, một loại enzyme có khả năng nhận ra một trình tự DNA đặc thù được gọi là vị trí giới hạn và cắt cả loại DNA của thể truyền và gene cần chuyển tại vị trí giới hạn để tạo ra cùng một loại đầu dính (so le hay bằng). Mỗi loại enzyme cắt giới hạn có vị trí cắt khác nhau và tạo đầu dính khác nhau. Theo em, khi sử dụng enzyme cắt giới hạn trong kĩ thuật chuyển gene, cần lưu ý điều gì?

d) Người ta dùng kĩ thuật chuyển gene để chuyển gene tổng hợp protein kháng thuốc kháng sinh tetracycline vào vi khuẩn E. coli không mang gene kháng thuốc kháng sinh. Để xác định đúng dòng vi khuẩn mang DNA tái tổ hợp mong muốn, người ta đem nuôi các dòng vi khuẩn này trong một môi trường có nồng độ tetracycline thích hợp. Dòng vi khuẩn mang DNA tái tổ hợp mong muốn sẽ như thế nào?

e) Theo thông tin trên, em hãy cho biết sinh vật nào sau đây được gọi là sinh vật chuyển gene. Giải thích.

(1) Một người bị bệnh tiểu đường được chữa trị bởi hormone insulin tổng hợp nhờ vi khuẩn E. coli.

(2) Một cây khoai tây được tạo thành từ các tế bào rễ của cây mẹ.

(3) Một con chuột chứa gene tổng hợp hemoglobin của thỏ.

(4) Con cừu Doly được tạo ra nhờ kĩ thuật nhân bản vô tính.

(5) Các giống cây trồng mang gene kháng sâu hại.

(6) Giống bò sản xuất ra protein huyết tương của người.

(7) Một lượng lớn các cây cà rốt được tạo ra từ một cây cà rốt ban đầu.