Giải chi tiết khoa học tự nhiên 9 KNTT bài 48 Ứng dụng công nghệ di truyền vào đời sống

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Công nghệ di truyền sử dụng tế bào sống và các quá trình sinh học để tạo ra sản phẩm sinh học đem lại những giá trị cho nhiều lĩnh vực đời sống, xã hội. Công nghệ di truyền được ứng dụng trong đời sống như thế nào? Kể tên một số sản phẩm được tạo ra nhờ công nghệ đó.

Bài làm chi tiết:

Công nghệ di truyền được phát triển dựa trên kiến thức về gene (DNA) và được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống như nông nghiệp, y tế, môi trường, …

Một số sản phẩm được tạo ra nhờ 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, …

- Vật nuôi chuyển gene: bò được chuyển gene tổng hợp protein làm tăng chất lượng sữa; 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.

- Các chế phẩm sinh học dùng trong y tế: insulin, hormone tăng trưởng, follistim để điều trị vô sinh, albumin người, kháng thể đơn dòng, các yếu tố chống loạn nhịp, thuốc chống xuất huyết, chống đông,…

I. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DI TRUYỀN TRONG NÔNG NGHIỆP

Câu hỏi 1: Quan sát Hình 48.1, mô tả quá trình tạo cây biến đổi gene nhờ ứng dụng công nghệ di truyền.

Bài làm chi tiết:

Quá trình tạo cây biến đổi gene nhờ ứng dụng công nghệ di truyền:

- Bước 1. Tạo thể truyền tái tổ hợp bằng cách gắn gene đích (gene quy định tính trạng mong muốn) vào thể truyền để tạo thể truyền tái tổ hợp.

- Bước 2. Chuyển thể truyền tái tổ hợp vào hệ gene của tế bào thực vật. Thể truyền này cho phép gene đích cài được vào hệ gene của tế bào thực vật.

- Bước 3. Chọn lọc và nuôi cấy tế bào thực vật đã được chuyển thể truyền tái tổ hợp trong môi trường dinh dưỡng nhân tạo để tạo thành cây biến đổi gene mang tính trạng mong muốn.

Hoạt động: Quan sát Hình 48.2, mô tả quá trình tạo động vật chuyển gene.

Bài làm chi tiết:

Quá trình tạo động vật chuyển gene:

- Bước 1. Tạo thể truyền tái tổ hợp bằng cách gắn gene đích (gene quy định tính trạng mong muốn) vào thể truyền.

- Bước 2. Chuyển thể truyền tái tổ hợp vào gene của trứng đã thụ tinh tạo thành phôi chuyển gene.

- Bước 3. Chọn lọc và cấy phôi được chuyển gene vào tử cung của con cái cho mang thai hộ. Động vật được chuyển phôi sinh sản tạo ra động vật chuyển gene.

Câu hỏi 2: Nêu thêm một số ứng dụng công nghệ di truyền trong nông nghiệp.

Bài làm chi tiết:

Một số ứng dụng khác của công nghệ di truyền trong nông nghiệp:

- 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, …

- Vật nuôi chuyển gene: bò được chuyển gene tổng hợp protein làm tăng chất lượng sữa; 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.

II. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DI TRUYỀN TRONG Y TẾ VÀ PHÁP Y

Câu hỏi: Quan sát Hình 48.4, cho biết nghi phạm số mấy có thể là thủ phạm của vụ án. Giải thích.

Bài làm chi tiết:

Vì DNA của nghi phạm số 2 giống hệt dấu vết DNA tại hiện trường nên thủ phạm có thể là nghi phạm số 2.

III. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DI TRUYỀN TRONG LÀM SẠCH MÔI TRƯỜNG VÀ AN TOÀN SINH HỌC

Câu hỏi: Nêu thêm một số ứng dụng công nghệ di truyền trong làm sạch môi trường và an toàn sinh học.

Bài làm chi tiết:

Một số ứng dụng khác của công nghệ di truyền trong làm sạch môi trường và an toàn sinh học: 

- Vi khuẩn biến đổi gene có thể phân huỷ các polyme nhựa hóa học.

- Chuyển gene quy định khả năng phân hủy RDX (một loại thuốc nổ) có nguồn gốc từ một loài vi khuẩn vào loài cỏ switchgrass, cỏ chuyển gene hấp thụ thành công và phân hủy hoàn toàn RDX trong nơi trồng. 

Hoạt động: Tìm thông tin về một số sản phẩm ứng dụng công nghệ di truyền ở Việt Nam và ở địa phương em sinh sống.

Bài làm chi tiết:

Một số sản phẩm ứng dụng công nghệ di truyền:

- Cây trồng biến đổi gene có khả năng chống chịu sâu bệnh: lúa, hành, bắp cải,…

- Chuyển gene tổng hợp vitamin A, gene quy định hàm lượng nguyên tố vi lượng sắt, gene qui định hạt gạo có màu hồng,… vào trong lúa tẻ.

- Chuyển gene tổng hợp hormone sinh trưởng ở người vào cá trạch.

IV. ĐẠO ĐỨC SINH HỌC TRONG NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DI TRUYỀN

Hoạt động: Dựa vào thông tin Bảng 48.1, trả lời các câu hỏi sau:

1. Hành vi của cọn người nên thay đổi thế nào khi lợi ích của ứng dụng công nghệ di truyền vượt trội yếu tố rủi ro tương ứng và ngược lại?

2. Chúng ta nên làm gì để hạn chế các yếu tố rủi ro nêu trên?

Bảng 48.1. Lợi ích và rủi ro của ứng dụng công nghệ di truyền

Bài làm chi tiết:

1. Khi lợi ích của việc áp dụng công nghệ di truyền vượt trội so với các yếu tố rủi ro tương ứng, chúng ta cần:

• Tiếp tục nghiên cứu và phát triển ứng dụng công nghệ gene, tối ưu hóa các phương pháp và kỹ thuật liên quan.
• Thực hiện quản lý và giám sát cẩn thận việc sử dụng công nghệ gene, đảm bảo rằng mọi ứng dụng đều được thực hiện một cách an toàn và bền vững.
• Tăng cường giáo dục và cung cấp thông tin đến mọi người về các ứng dụng và tiềm năng của công nghệ di truyền.

Nếu rủi ro của việc áp dụng công nghệ di truyền vượt trội hơn so với lợi ích tương ứng, chúng ta nên thực hiện các biện pháp sau:

• Tạm dừng việc triển khai và sử dụng sản phẩm công nghệ gene, và điều chỉnh quyết định sau khi xem xét kỹ lưỡng.
• Tìm kiếm các phương pháp thay thế mà vẫn đáp ứng được mục tiêu ban đầu.
• Tăng cường giám sát để có thể kiểm soát được các hậu quả mà công nghệ di truyền có thể gây ra.
• Thảo luận và xem xét ý kiến của cộng đồng trong quá trình quyết định về việc sử dụng công nghệ này.

2. Một số biện pháp hạn chế các yếu tố rủi ro trên:

- Để giảm thiểu rủi ro đối với sức khỏe con người, việc đánh giá rủi ro sản phẩm biến đổi gene cần thực hiện trung thực, nghiêm ngặt theo quy định. Các sản phẩn biến đổi gene cần được dán nhãn để người dùng biết nguồn gốc lựa chọn theo mong muốn.

- Trong nông nghiệp, để giảm thiểu rủi ro đối với môi trường, cần cân đối giữa việc trồng giống cây truyền thống và cây biến đổi gene, không lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học,…