BÀI 11. HỆ GENE, CÔNG NGHỆ GENE VÀ ỨNG DỤNG

PHẦN I. HỆ THỐNG BÀI TẬP, BÀI GIẢI CUỐI SGK

Mở đầu: Hiện nay, sinh vật biến đổi gene được tạo ra ngày càng nhiều và dần trở nên phổ biến. Giải thích có nên sử dụng sinh vật biến đổi gene không?

I. KHÁI NIỆM HỆ GENE

Câu hỏi 1: Dựa vào thông tin ở bảng 11.1, hãy nhận xét đặc điểm hệ gene của một số loài sinh vật.

II. THÀNH TỰU VÀ ỨNG DỤNG CỦA VIỆC GIẢI MÃ HỆ GENE NGƯỜI

Câu hỏi 2: Quan sát hình 11.1 và nêu một số thành tựu của việc giải trình tự hệ gene người. 

Câu hỏi 3: Hãy cho biết lợi ích của việc giải trình tự hệ gene người.

III. CÔNG NGHỆ DNA TÁI TỔ HỢP

Câu hỏi 4: Quan sát hình 11.2 và mô tả quá trình tạo DNA tái tổ hợp.

Câu hỏi 5: Quan sát hình 11.3 và mô tả sơ đồ quá trình sản xuất vaccine phòng bệnh viêm gan B.

Luyện tập: Lấy thêm ví dụ thành tựu của công nghệ DNA tái tổ hợp trong điều trị bệnh ở người.

IV. THỰC VẬT VÀ ĐỘNG VẬT BIẾN ĐỔI GENE

Câu hỏi 6: Quan sát hình 11.4, nêu nguyên lí tạo thực vật chuyển gene.

Câu hỏi 7: Quan sát hình 11.5, mô tả nguyên lí tạo động vật biến đổi gene.

V. SẢN XUẤT, SỬ DỤNG SẢN PHẨM BIẾN ĐỔI GENE VÀ ĐẠO SỨC SINH HỌC

Câu hỏi 8: Dựa trên thông tin trong bảng 11.2, lấy ví dụ để tranh luận, phản biện các lợi ích hoặc nguy cơ/rủi ro của sinh vật biến đổi gene và sản phẩm biến đổi gene.

Vận dụng: Hiện nay, một số quốc gia trên thế giới đã cho phép thương mại hóa một số thực phẩm biến đổi gene. Hãy sưu tầm các tài liệu về lợi ích và rủi ro của thực phẩm biến đổi gene làm minh chứng để tranh luận về các ý kiến ủng hộ hoặc phản đối việc sử dụng thực phẩm biến đổi gene.

PHẦN 2. 5 PHÚT TRẢ LỜI CÂU HỎI, BÀI TẬP TRONG SGK

Đáp án MĐ: Tùy thuộc vào điều kiện thực tế và tính an toàn để quyết định có nên sử dụng sinh vật biến đổi gene không.

I. KHÁI NIỆM HỆ GENE

Đáp án CH1: Các loài sinh vật khác nhau có đặc điểm hệ gene khác nhau.

II. THÀNH TỰU VÀ ỨNG DỤNG CỦA VIỆC GIẢI MÃ HỆ GENE NGƯỜI

Đáp án CH2: Hệ gene người được giải trình tự hoàn chỉnh.

Đáp án CH3:

1. Nghiên cứu tiến hoá: Thông tin di truyền từ hệ gene người giúp nghiên cứu sự tiến hoá của loài người.

2. Bảo vệ sức khoẻ con người:

- Phát hiện đột biến gene gây bệnh di truyền và phát triển phương pháp điều trị thích hợp.

- Cung cấp thông tin về các đột biến để hỗ trợ tư vấn di truyền, giúp các cặp vợ chồng đưa ra quyết định hợp lý về lựa chọn sinh con.

- Phát triển các loại thuốc điều trị ung thư dựa trên các thông tin về gene và protein từ giải trình tự hệ gene người, giúp tiêu diệt hoặc ức chế tế bào ung thư. 

III. CÔNG NGHỆ DNA TÁI TỔ HỢP

Đáp án CH4: Quá trình tạo DNA tái tổ hợp bao gồm sử dụng enzyme cắt (endonuclease) để cắt đoạn DNA ngoại lai và vector tại các vị trí nhận biết đặc hiệu, sau đó sử dụng enzyme ligase để ghép nối đoạn DNA ngoại lai vào vector, tạo thành vector tái tổ hợp. Sau khi có vector tái tổ hợp, kĩ thuật bao gồm các bước: thu nhận đoạn DNA ngoại lai, ghép nối đoạn DNA vào vector để tạo ra vector tái tổ hợp, và biến nạp vector tái tổ hợp vào thể nhận.

Đáp án CH5: Sản xuất vaccine phòng bệnh viêm gan B bằng cách cắt gene virus và đưa vào plasmid của vi khuẩn. Plasmid này được chèn vào DNA của nấm men để sản xuất protein virus, sau đó nuôi cấy và tách chiết để làm nguyên liệu vaccine.

Đáp án LT: Ví dụ về bệnh SCID do đột biến gene của enzyme adenosine deaminase (ADA) được chữa bằng công nghệ DNA tái tổ hợp, đưa gene lành vào cơ thể người bệnh.

IV. THỰC VẬT VÀ ĐỘNG VẬT BIẾN ĐỔI GENE

Đáp án CH6: Tạo thực vật biến đổi gene thường sử dụng việc chuyển gene qua vi khuẩn Agrobacterium như A. tumefaciens hoặc A. rhizogenesis để nạp vector tái tổ hợp vào tế bào thực vật.

Đáp án CH7: 

- Tạo động vật biến đổi gene thực hiện bằng cách chuyển gene ngoại lai vào tế bào động vật nhận thông qua phương pháp vi tiêm trực tiếp hoặc gián tiếp, sử dụng vector từ virus như retrovirus, lentivirus, tế bào trứng, tinh trùng, hoặc tế bào gốc phôi.

- Ở động vật có vú, trứng giai đoạn tiền nhân là lựa chọn thích hợp nhất cho sự biến nạp gene. Phôi mang gene ngoại lai được đưa vào tử cung của con vật mang thai hộ để sinh ra động vật biến đổi gene.

V. SẢN XUẤT, SỬ DỤNG SẢN PHẨM BIẾN ĐỔI GENE VÀ ĐẠO SỨC SINH HỌC

Đáp án CH8: 

Đáp án VD: