BÀI 41. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DI TRUYỀN VÀO ĐỜI SỐNG
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 41. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DI TRUYỀN VÀO ĐỜI SỐNG
Mở đầu
Câu hỏi
Insulin được sử dụng trong điều trị bệnh đái tháo đường ở người. Để tạo ra insulin với số lượng lớn và có độ tinh khiết cao, các nhà khoa học đã chuyển gene mã hóa hormone insulin từ tế bào người vào cơ thể vi khuẩn hoặc nấm men. Theo em, việc sản xuất insulin bằng phương pháp này là ứng dụng của công nghệ nào?
Việc sản xuất insulin bằng phương pháp chuyển gene mã hóa hormone insulin từ tế bào người vào cơ thể vi khuẩn hoặc nấm men là một trong những ứng dụng của công nghệ di truyền vào y học.
1.Ứng dụng công nghệ di truyền
1.1.Lý thuyết
1.Nông nghiệp: Biến đổi gen cây trồng (chống chịu sâu bệnh, thời tiết khắc nghiệt, năng suất cao) Cải tiến giống vật nuôi (chất lượng thịt, sữa, đặc tính khác) 2.Y học: Điều trị bệnh di truyền (bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm, xơ nang, ung thư di truyền) Chẩn đoán sớm bệnh di truyền Sản xuất thực phẩm và dược phẩm sinh học (insulin, vắc xin gene) 3.Nghiên cứu và phát triển: Nghiên cứu sinh học và dược phẩm (hiểu cơ chế di truyền, sự phát triển, bệnh lý)
1.2.Câu hỏi 1
Quan sát hình 41.1, cho biết:
Ảnh
a) Các bước thực hiện để tạo DNA tái tổ hợp mang gene mục tiêu. b) Gene mục tiêu có vai trò gì trong cơ thể sinh vật mới?
Ảnh
a) Các bước thực hiện để tạo DNA tái tổ hợp mang gene mục tiêu: - Tách DNA chứa gene mục tiêu từ tế bào cho và tách phân tử DNA dùng làm vector chuyển gene từ vi khuẩn hoặc virus. - Cắt gene mục tiêu và DNA dùng làm vector chuyển gene ở vị trí xác định nhờ cùng một loại enzyme cắt chuyên biệt. - Ghép nối gene mục tiêu và vector chuyển gene nhờ enzyme nối để tạo DNA tái tổ hợp. b) Vai trò của gene mục tiêu trong cơ thể sinh vật mới: Gene mục tiêu sẽ thực hiện quá trình phiên mã và dịch mã để tạo ra các tính trạng mong muốn về năng suất, chất lượng, khả năng chống chịu,… trong cơ thể sinh vật mới.
1.3.Câu hỏi 2
Vi sinh vật có ưu điểm gì để các nhà khoa học thường lựa chọn làm đối tượng chuyển gene trong ứng dụng làm sạch môi trường.
Ưu điểm của vi sinh vật để các nhà khoa học thường lựa chọn làm đối tượng chuyển gene trong ứng dụng làm sạch môi trường: - Vi sinh vật có kích thước nhỏ giúp có lợi trong việc nuôi cấy, lưu trữ và nghiên cứu vi sinh vật để ứng dụng. - Vi sinh vật có khả năng sinh trưởng nhanh, sinh sản mạnh giúp tạo ra nhiều bản sao của gene mục tiêu, đồng thời vi sinh vật cũng có khả năng tổng hợp và phân giải các chất nhanh tạo điều kiện cho gene mục tiêu biểu hiện, nhờ đó tăng hiệu quả làm sạch môi trường. - Vi sinh vật có hình thức dinh dưỡng đa dạng và có thể sống ở những môi trường cực đoan giúp vi sinh vật có thể phát triển tạo điều kiện cho gene mục tiêu biểu hiện trong nhiều loại môi trường ô nhiễm.
1.4.Câu hỏi 3
Nêu một số loại vaccine phòng ngừa bệnh ở người mà em biết.
Một số loại vaccine phòng ngừa bệnh ở người: vaccine phòng ngừa covid-19, vaccine phòng ngừa bệnh viêm gan B, vaccine phòng ngừa cúm, vaccine phòng ngừa uốn ván, vaccine phòng ngừa HPV, vaccine phòng ngừa thủy đậu, vaccine phòng ngừa viêm màng não do não mô cầu, vaccine phòng ngừa sởi, vaccine phòng ngừa quai bị, vaccine phòng ngừa rubella,…
1.5.Câu hỏi 4
Cho ví dụ cụ thể một sản phẩm của ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực an toàn sinh học.
Một số sản phẩm của ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực an toàn sinh học: - Sử dụng kĩ thuật giải trình tự gene thế hệ mới đã giúp công bố nhanh trình tự gene của các virus gây nguy hiểm, từ đó giúp sản xuất nhanh vaccine để phòng bệnh như vaccine phòng ngừa COVID-19, vaccine phòng ngừa SARS,… - Các bộ KIT chẩn đoán nhanh người mắc bệnh COVID-19.
1.6.Luyện tập
Hình 41.2 minh họa một số ví dụ về ứng dụng công nghệ di truyền trong thực tiễn. Hãy sắp xếp các ứng dụng này vào từng lĩnh vực tương ứng ở trên.
Ảnh
Ảnh
- Ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp: (a), (b), (d). - Ứng dụng trong làm sạch môi trường: (e). - Ứng dụng trong y học: (c), (g), (h). - Ứng dụng trong an toàn sinh học: (c), (g).
1.7.Kết luận
Việc ứng dụng công nghệ di truyền cũng gặp phải một số tranh cãi liên quan đến đạo đức và sự an toàn, đặc biệt là trong việc áp dụng các công nghệ biến đổi gen trong nông nghiệp và thực phẩm.
2.Đạo đức sinh học trong nghiên cứu và ứng dụng công nghệ di truyền
2.1.Đạo đức sinh học trong nghiên cứu và ứng dụng công nghệ di truyền
Đạo đức sinh học trong nghiên cứu và ứng dụng công nghệ di truyền là một lĩnh vực quan trọng, nhằm đảm bảo các hoạt động nghiên cứu và ứng dụng công nghệ di truyền được thực hiện một cách có trách nhiệm, phù hợp với giá trị nhân văn và bảo vệ quyền lợi của con người và môi trường.
2.2.Câu hỏi 5
a) Cho ví dụ về rủi ro có thể gặp phải khi ứng dụng công nghệ di truyền trong cuộc sống. b) Nêu những nguyên tắc đạo đức sinh học cần áp dụng để hạn chế những rủi ro nói trên.
a) Ví dụ về rủi ro có thể gặp phải khi ứng dụng công nghệ di truyền trong cuộc sống: - Những giống cây trồng chuyển gene cho năng suất và chất lượng cao nhưng việc mở rộng diện tích canh tác những giống này sẽ làm giảm đa dạng sinh học trong tự nhiên; hoặc cơ thể mang gene chuyển có thể phát tán các gene này sang cơ thể hoang dại gây khó kiểm soát,;... - Nếu thành tựu nhân bản vô tính được ứng dụng trên người sẽ mang đến nhiều thách thức cho xã hội đặc biệt trong việc đảm bảo trật tự xã hội.
Ảnh
b) Những nguyên tắc đạo đức sinh học cần áp dụng để hạn chế những rủi ro nói trên: - Không tạo ra sinh vật biến đổi gene gây nguy hiểm cho con người và môi trường. - Không nhân bản vô tính trên người, không biến đổi gene trên người, không chẩn đoán giới tính thai nhi vì mục đích lựa chọn giới tính. - Có biện pháp đề phòng rủi ro có thể phát sinh trong quá trình nghiên cứu, các nghiên cứu trên động vật cần giảm thiểu sự đau đớn đến mức tối thiểu.
2.3.Vận dụng
Tìm hiểu một số sản phẩm ứng dụng công nghệ di truyền ở địa phương em.
Một số sản phẩm ứng dụng công nghệ di truyền: - Cây trồng biến đổi gene: giống ngô được chuyển gene kháng sâu, giống “lúa vàng” được chuyển gene tổng hợp b-carotene, giống đu đủ mang gene kháng virus gây bệnh, giống lúa được chuyển gene tổng hợp lactoferrin có trong sữa người,… - Vật nuôi chuyển gene: Cá chép được chuyển gene tổng hợp hormone sinh trưởng ở người giúp cá chép sinh trưởng nhanh và có khả năng kháng virus gây bệnh IHNV; bò được chuyển gene tổng hợp protein giúp bò tăng chất lượng sữa; dê được chuyển gene tạo ra tơ nhện để sản xuất sữa dê chứa protein tơ nhện dùng cho nhiều mục đích như tạo dây chằng, giác mạc mắt và sụn, gân nhân tạo, áo giáp quân sự;…
2.4.Mục đích
1.Bảo vệ quyền con người: Đảm bảo sự tôn trọng quyền tự do cá nhân và quyền riêng tư về thông tin di truyền. Bảo vệ con người khỏi các rủi ro tiềm tàng từ việc áp dụng công nghệ di truyền không kiểm soát. 2.Đảm bảo an toàn: Ngăn ngừa các nguy cơ có thể ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người, môi trường, và hệ sinh thái. Hạn chế hậu quả không mong muốn từ nghiên cứu và ứng dụng, như sự phát tán không kiểm soát của sinh vật biến đổi gen. 3.Đề cao tính công bằng: Phân phối lợi ích của công nghệ di truyền một cách công bằng, không để bất kỳ nhóm hay cá nhân nào bị thiệt thòi.
3.Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
Dặn dò:
Các em nhớ đọc kĩ bài
Cảm ơn
Ảnh