Giải chi tiết chuyên đề Sinh học 12 Cánh diều bài Ôn tập chuyên đề 1

ÔN TẬP CHUYÊN ĐỀ 1

Câu 1: Sinh học phân tử ra đời dựa trên các tiền đề khoa học nào?

Bài làm chi tiết:

Sinh học phân tử ra đời dựa trên tièn đề cấu trúc, chức năng và sự tương tác giữa các đại phân tử sinh học.

Câu 2: Nêu một số ứng dụng và thành tựu nổi bật của sinh học phân tử trong các lĩnh vực y dược học, nông lâm nghiệp và bảo vệ môi trường. 

Bài làm chi tiết:

Ứng dụng và thành tựu nổi bật của sinh học phân tử trong:

- Y học, dược học: ứng dụng trong chẩn đoán phân tử, liệu pháp gene, y học cá nhân, dịch tễ học phân tử.

- Nông, lâm nghiệp: giải mã hệ gene cây trồng, vật nuôi; tạo sinh vật biến đổi gene; chẩn đoán và quản lí bệnh hại; bảo tồn nuồn gene quý hiếm.

- Bảo vệ môi trường: Nhiều chủng vi khuẩn biến đổi gene được sử dụng để xử lí tác nhân gây ô nhiễm môi trường; cây trồng chuyển gene kháng thuốc diệt cỏ, kháng thuốc trừ sâu giúp giảm việc thải thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu vào môi trường. Sinh vật chuyển gene có khả năng cố định nitrogen giúp giảm sử dụng phân bón hoá học trong trồng trọt.

Câu 3: Các nguyên tắc đạo đức sinh học và an toàn sinh học nào cần thực hiện trong nghiên cứu sinh học phân tử?

Bài làm chi tiết:

Các nguyên tắc đạo đức sinh học và an toàn sinh học cần thực hiện trong nghiên cứu sinh học phân tử:

- Ngăn chặn sử dụng sai mục đích (vô ý hoặc cố ý) các tác nhân sinh học hoặc công nghệ sinh học có nguy hiểm tiềm tàng. Nhà nghiên cứu hoặc nhà sản xuất cần thận trọng khi sử dụng các sinh vật biến đổi gene để hạn chế các rủi ro phát tán gene vào môi trường. Các sản phẩm biến đổi gene cần phải được đánh giá theo những tiêu chuẩn nghiêm ngặt trước khi cho phép lưu hành để tránh ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người,...

- Tuân thủ đạo đức sinh học: Tuân thủ đạo đức sinh học là bắt buộc khi làm việc trên các đối tượng sinh vật, đặc biệt trên đối tượng con người và hệ gene người. Người nghiên cứu và sử dụng các kĩ thuật sinh học phân tử cần tuân theo các luật, quy định và hướng dẫn đạo đức sinh học. 

Câu 4: Để tạo cây trồng chuyển gene, nhà nghiên cứu lây nhiễm vi khuẩn A. tumefaciens vào tế bào của mô thực vật, sau đó nuôi cấy mô này lên môi trường chứa kháng sinh kanamycin, carbenicillin (chất có tác dụng tiêu diệt A. tumefaciens) và các hormone sinh trưởng thực vật. Hãy giải thích mục đích của việc sử dụng các thành phần này trong quá trình nuôi cấy mô sau khi chuyển gene vào tế bào ở mô nuôi cấy. Nếu không có kháng sinh trong môi trường, kết quả sẽ như thế nào?

Bài làm chi tiết:

- Kháng sinh kanamycin và carbenicillin: Các kháng sinh này được thêm vào môi trường nuôi cấy để loại bỏ vi khuẩn A. tumefaciens sau khi chuyển gene vào tế bào của mô thực vật. 

- Hormone sinh trưởng thực vật giúp kích thích quá trình sinh trưởng và phát triển của tế bào sau khi chúng đã chứa gene chuyển.

- Nếu không có kháng sinh trong môi trường nuôi cấy: Vi khuẩn A. tumefaciens có thể tiếp tục phát triển trong môi trường nuôi cấy, gây nhiễm DNA và ảnh hưởng đến quá trình phát triển của cây trồng, khiến quá trình nuôi cấy trở nên không hiệu quả.

Câu 5: Vẽ sơ đồ khái quát các bước cơ bản trong quy trình tạo sinh vật (thực vật, động vật) chuyển gene.

Bài làm chi tiết:

Sơ đồ khái quát: Phân lập gene chuyển ® Cài gene chuyển vào vector ® Chuyển vector vào tế bào nhận ® Phân tích dòng tế bào tái tổ hợp và thu nhận sản phẩm.

Câu 6: Nêu một số ví dụ về cây trồng chuyển gene, động vật chuyển gene đã được tạo và ứng dụng trong thực tiễn.

Bài làm chi tiết:

Ví dụ: 

- Ngô (Zea mays), các giống lúa (Oryzae sativa) chuyển các gene Bt có khả năng tạo độc tố nên kháng được nhiều loại sâu hại, lúa japonica được chuyển các gene cry kháng côn trùng; lúa chuyển gene Xa21 kháng bệnh bạc lá; ngô, bông (Gossypium hirsutum L.), đậu tương (Glycine max (L.) Merill) chuyển gene PAT hoặc gene 2mepsps kháng thuốc diệt cỏ glyphosate, sulfonylurea,...

- Cá vằn GloFish^TM được sử dụng để phát hiện môi trường nước bị ô nhiễm.

- Chuột chuyển gene nhằm mục đích xoá gene nghiên cứu, từ đó có thể xác định được chức năng của gene.

- Cừu chuyển gene “Tracy” sản xuất al-antitrypsin (chất ức chế protease ở người) trong sữa dùng để điều trị bệnh khí phế thũng và có thể làm giảm triệu chứng của bệnh xơ nang.