A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
I. KHÁI NIỆM KĨ THUẬT GEN VÀ CÔNG NGHỆ GEN:
1. Kĩ thuật gen (kĩ thuật di truyền):
- Kĩ thuật gen (kĩ thuật di truyền): là các thao tác tác động lên ADN để chuyển một đoạn ADN mang một hoặc một cụm gen từ tế bào của loài cho sang tế bào của loài nhận nhờ thể truyền.
- Thể truyền: là 1 phân tử ADN nhỏ có khả năng tự nhân đôi 1 cách độc lập với hệ gen của tế bào cũng như có thể gắn vào hệ gen của tế bào.
- Ví dụ: plasmit, virut hoặc 1 số NST nhân tạo...
- Các khâu của kĩ thuật gen:
+ Bước 1: Tách ADN của tế bào cho và phân tử ADN dùng làm thể truyền từ vi khuẩn hoặc virut.
+ Bước 2: Tạo ADN tái tổ hợp. ADN ở tế bào cho và ADN làm thể truyền được cắt ở vị trí xác định nhờ enzim cắt chuyên biệt. Ghép ADN tế bào cho và ADN làm thể truyền bằng enzim nối.
+ Bước 3: Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận, tạo điều kiện cho gen đã ghép được biểu hiện
- Mục đích: tạo được các phân tử ADN lai tổng hợp ra những phân tử protein những sản phẩm biến đổi gen (vật nuôi, cây trồng, vi sinh vật …).
2. Công nghệ gen: là ngành kĩ thuật về quy trình ứng dụng kĩ thuật gen.
II. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GEN:
1. Tạo ra các chủng vi sinh vật mới:
- Ứng dụng tạo ra các chủng vi sinh vật mới có khả năng sản xuất nhiều loại sản phẩm sinh học (axit amin, protein, vitamin, enzim, hoocmon, kháng sinh …) với số lượng lớn và giá thành rẻ.
- Tế bào nhận dùng phổ biến hiện nay là E.coli và nấm men. Vì chúng có các ưu điểm: dễ nuôi cấy và có khả năng sinh sản nhanh → Tăng nhanh số bản sao của gen được chuyển gen.
- Ví dụ: dùng chủng E.coli được cấy gen mã hóa hoocmon insulin ở người trong sản xuất thì giá thành insulin rẻ hơn nhiều so với trước đây phải tách chiết từ mô động vật.
2. Tạo giống cây trồng biến đổi gen:
- Là lĩnh vực ứng dụng chuyển các gen quý (năng suất, hàm lượng dinh dưỡng cao, kháng sâu bệnh, kháng thuốc diệt cỏ và chịu được các điều kiện bất lợi, tăng thời gian bảo quản, khó bị dập nát …) vào cây trồng.
- Ví dụ:
3. Tạo động vật biến đổi gen:
- Thành tựu chuyển gen vào động vật còn hạn chế vì các hiệu quả phụ do gen được chuyển gây ra ở động vật biến đổi gen.
- Một số thành tựu:
+ Trên thế giới,chuyển gen sinh trưởng ở bò vào lợn hiệu quả tiêu thụ thức ăn cao hơn, hàm lượng mỡ ít hơn lợn bình thường (xuất hiện các vấn đề: tim to, hay bị loét dạ dày, viêm da)…
+ Ở Việt Nam, chuyển được gen tổng hợp hoocmon sinh trưởng ở người vào cá trạch.
III. KHÁI NIỆM CÔNG NGHỆ SINH HỌC:
- Công nghệ sinh học: là ngành sử dụng tế bào sống và các quá trình sinh học để tạo ra các sản phẩm sinh học cần thiết cho con người.
- Công nghệ sinh học bao gồm các lĩnh vực:
+ Công nghệ lên men để sản xuất các chế phẩm vi sinh dùng trong chăn nuôi, trồng trọt và bảo quản.
+ Công nghệ tế bào thực vật và động vật.
+ Công nghệ chuyển nhân và phôi.
+ Công nghệ sinh học xử lí môi trường.
+ Công nghệ enzim/protein để sản xuất axit amin từ nhiều nguồn nguyên liệu, chế tạo các chất cảm ứng sinh học (biosensor) và thuốc phát hiện chất độc.
+ Công nghệ gen là công nghệ cao và là công nghệ quyết định sự thành công của cách mạng sinh học.
+ Công nghệ sinh học y – dược (Công nghệ sinh học trong Y học và dược phẩm).
- Công nghệ sinh học là hướng ưu tiên đầu tư và phát triển trên thế giới và ở Việt Nam vì ngành công nghệ này có hiệu quả kinh tế và xã hội cao.
B. CÂU HỎI THẢO LUẬN
Bài 32 trang 93: 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?
Trả lời:
- Người ta sử dụng kĩ thuật gen vào mục đích chuyển một đoạn ADN mang một hoặc một cụm gen từ tế bào của loài cho sang tế bào của loài nhận.
- Kĩ thuật gen gồm 3 khâu:
+ Khâu 1: Tách AND NST của tế bào cho và tách phân tử ADN dùng làm thể truyền từ vi khuẩn hoặc virut.
+ Khâu 2: Tạo ADN tái tổ hợp (ADN lai), AND của tế bào cho và phân tử ADN làm thể truyền được cắt ở vị trí xác định nhờ các enzim cắt chuyên biệt, ngay lập tức, ghép đoạn ADN của tế bào cho vào ADN làm thể truyền nhờ enzim nối.
+ Khâu 3: Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận, tạo điều kiện cho gen đã ghép được biểu hiện.
- Công nghệ gen là ngành kĩ thuật về quy trình ứng dụng kĩ thuật gen.
Bài 32 trang 94: 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?
Trả lời:
- Công nghệ sinh học là một ngành công nghệ và sử dụng tế bào sống và các quá trình sinh học tế bào để tạo ra các sản phẩm sinh học cần thiết cho con người. Gồm các lĩnh vực:
+ Công nghệ lên men để sản xuất các chế phẩm vi sinh dùng trong chăn nuôi, trồng trọt và bảo quản.
+ Công nghệ tế bào thực vật và động vật.
+ Công nghệ chuyển nhân và phôi.
+ Công nghệ sinh học xử lí môi trường.
+ Công nghệ enzim/protein để sản xuất axit amin từ nhiều nguồn nguyên liệu, chế tạo các chất cảm ứng sinh học (biosensor) và thuốc phát hiện chất độc.
+ Công nghệ gen là công nghệ cao và là công nghệ quyết định sự thành công của cách mạng sinh học.
+ Công nghệ sinh học y – dược (Công nghệ sinh học trong Y học và dược phẩm).
- Công nghệ sinh học là hướng ưu tiên đầu tư và phát triển vì ngành này có hiệu quả kinh tế và xã hội cao.
C. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Bài 1 (trang 95 sgk Sinh học 9): Kĩ thuật gen là gì? Gồm những khâu cơ bản nào? Công nghệ gen là gì?
Lời giải:
- Kĩ thuật gen là các thao tác tác động lên ADN để chuyển một đoạn ADN mang một hoặc một cụm gen từ tế bào của loài cho (tế bào cho) sang tế bào của loài nhận (tế bào nhận) nhờ thể truyền.
- Kĩ thuật gen gồm 3 khâu cơ bản:
+ Khâu 1: Tách ADN NST của tế bào cho và tách phân tử ADN dùng làm thể truyền từ vi khuẩn hoặc virut.
+ Khâu 2: Tạo ADN tái tổ hợp (ADN lai) bằng cách cắt ADN của tế bào và phân tử ADN làm thể truyền ở vị trí xác định nhờ enzim cắt chuyên biệt. Ghép đoạn ADN của tế bào cho vào ADN thể truyền nhờ enzim nối.
+ Khâu 3: Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận. Khi vào tế bào động vật, thực vật và nấm men, ADN tái tổ hợp được gắn vào NST của tế bào nhận, tự nhân đôi truyền qua các thế hệ tế bào tiếp theo qua cơ chế phân bào, chỉ huy tổ hợp prôtêin đã mã hoá trong đoạn đó. Nếu vào tế bào vi khuẩn, đoạn ADN này tồn tại cùng với thể truyền, độc lập với NST của tế bào nhận nhưng vẫn có khả năng tự nhân đôi và chỉ huy tổng hợp prôtêin tương ứng.
- Công nghệ gen là ngành kĩ thuật về quy trình ứng dụng kĩ thuật gen.
Bài 2 (trang 95 sgk Sinh học 9): Trong sản xuất và đời sống, công nghệ gen được ứng dụng trong những lĩnh vực chủ yếu nào?
Lời giải:
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.
Bài 3 (trang 95 sgk Sinh học 9): 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.
Lời giải:
- Công nghệ sinh học là ngành công nghệ sử dụng tế bào sống và các quá trình sinh học để tạo ra các sản phẩm sinh học cần thiết cho con người.
- Công nghệ sinh học gồm các lĩnh vực:
+ Công nghệ lên men để sản xuất các chế phẩm vi sinh dùng trong chăn nuôi, trồng trọt và bảo quản.
+ Công nghệ tế bào thực vật và động vật.
+ Công nghệ chuyển nhân và phôi.
+ Công nghệ sinh học xử lí môi trường.
+ Công nghệ enzim/protein để sản xuất axit amin từ nhiều nguồn nguyên liệu, chế tạo các chất cảm ứng sinh học (biosensor) và thuốc phát hiện chất độc.
+ Công nghệ gen là công nghệ cao và là công nghệ quyết định sự thành công của cách mạng sinh học.
+ Công nghệ sinh học y – dược (Công nghệ sinh học trong Y học và dược phẩm).
