BÀI 30 - ỨNG DỤNG CỦA VIRUS TRONG Y HỌC VÀ THỰC TIỄN

MỞ ĐẦU

Câu 1: Trong lúc thảo luận với nhau về chủ đề virus, bạn A nói “Virus sống kí sinh nội bào bắt buộc nên nó là đối tượng gây bệnh cho các sinh vật khác chứ hoàn toàn không có lợi”. Bạn B thì cho rằng “Mọi vật đều có hai mặt của nó – có lợi và có hại. Virus cũng thế”. Ý kiến của bạn nào là phù hợp? Vì sao?

Đáp án chuẩn:

Ý kiến của bạn B phù hợp.

Virus có tính chất đặc biệt: ngoài khả năng gây bệnh, chúng cũng đã được áp dụng rộng rãi trong y học, ví dụ như sản xuất insulin, interferon để điều trị bệnh tiểu đường và phòng bệnh cho con người.

I. ỨNG DỤNG VIRUS TRONG Y HỌC

Câu 1: Hãy nêu một số thành tựu về ứng dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học. Cho biết cơ sở khoa học, quy trình công nghệ của các ứng dụng đó.

Đáp án chuẩn: 

- Chế phẩm sinh học: insulin, interferon,..

- Cơ sở khoa học: Một số virus kí sinh ở vi khuẩn có thể sử dụng như vector tái tổ hợp, với khả năng cắt bỏ các đoạn gene không cần thiết và thay thế bằng gene mong muốn mà không ảnh hưởng đến quá trình nhân lên của chúng.

* Quy trình công nghệ:

  - Tạo vector virus làm vector tái tổ hợp: Cắt bỏ gene không cần thiết của virus, gắn/ghép gene mong muốn vào DNA virus để tạo vector tái tổ hợp.

  - Biến nạp gene mong muốn vào cơ thể vi khuẩn: Chuyển giao vector tái tổ hợp vào tế bào vi khuẩn.

  - Sản xuất chế phẩm: Nuôi vi khuẩn để sản xuất sinh khối và chiết xuất sản phẩm.

Câu 2: Dựa vào Hình 30.1, hãy mô tả quá trình sản xuất insulin, interferon.

Đáp án chuẩn: 

- Tạo vector virus tái tổ hợp: Cắt bỏ gene không cần thiết của phage, gắn gene tổng hợp insulin, interferon vào DNA của phage để tạo vector tái tổ hợp.

- Biến nạp gene mong muốn vào vi khuẩn: Chuyển giao vector tái tổ hợp vào vi khuẩn E. coli.

- Sản xuất sản phẩm: Nuôi vi khuẩn E. coli nhiễm phage tái tổ hợp trong nồi lên men để sản xuất sinh khối và chiết xuất sản phẩm.

Luyện tập: So với cách làm truyền thống, việc ứng dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học có những ưu điểm gì?

Đáp án chuẩn:

Sử dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học như insulin có ưu điểm là sản phẩm tinh khiết, chất lượng cao và có cấu trúc giống hệt insulin tự nhiên của người, giảm khả năng gây tạo kháng thể và tăng thời gian tác dụng.

Câu 3: Hãy trình bày một số thành tựu về ứng dụng virus trong y học.

Đáp án chuẩn: 

- Insulin giúp giảm nồng độ glucose trong máu, điều trị bệnh tiểu đường.

- Interferon hỗ trợ chống lại virus và tăng cường hệ miễn dịch.

- Vaccine phòng ngừa bệnh do virus gây ra, giúp tăng cường hệ miễn dịch và ngăn ngừa các đại dịch.

Câu 4: Dựa vào Hình 30.2, hãy giải thích cơ chế tác động của interferon trong việc chống lại virus.

Đáp án chuẩn:

Interferon có tác dụng theo nhiều cơ chế khác nhau trong phòng chống virus:

- Ức chế sự gắn virus vào receptor ở bề mặt tế bào.

- Ngăn chặn sự thoát vỏ bọc của virus.

- Ức chế sự tổng hợp mRNA và mã hóa các protein virus.

Nó cũng ức chế sự tổng hợp protein virus ở nhiều loại virus khác nhau. Interferon được sản sinh ngay sau khi tế bào bị nhiễm virus và chỉ bảo vệ các tế bào lân cận, không có tác dụng bảo vệ tế bào mẹ.

Luyện tập: Khi sử dụng insulin để điều trị bệnh tiểu đường, người bệnh cần lưu ý những điều gì?

Đáp án chuẩn:

Khi sử dụng insulin điều trị bệnh tiểu đường, cần lưu ý những điều sau:

- Tiêm insulin trước bữa ăn để tránh nguy cơ hạ đường huyết, thời gian từ khi tiêm đến khi ăn phụ thuộc vào loại insulin sử dụng.

- Nên tiêm insulin qua đường tĩnh mạch để tránh enzym phân hủy insulin dưới da.

- Trước khi tiêm, lăn lọ thuốc để đều insulin và tránh làm lắc lọ mạnh để tránh tạo bọt khí, khi ruột insulin vào bơm tiêm có thể khiến khí lọt vào bơm.

- Không tự ý sử dụng insulin mà cần được bác sĩ tư vấn cụ thể về cách sử dụng.

II. ỨNG DỤNG VIRUS TRONG NÔNG NGHIỆP

Câu 5: Hãy nêu một số thành tựu về ứng dụng của virus trong thực tiễn.

Đáp án chuẩn:

1. Sản xuất thuốc trừ sâu từ virus
2. Sử dụng virus để tạo giống cây trồng

Luyện tập: Dựa vào hình 30.3 và kiến thức đã học ở bài 27, hãy nêu sự khác nhau giữa việc sản xuất thuốc trừ sâu từ virus và vi khuẩn.

Đáp án chuẩn:

Vận dụng: Hãy giải thích vì sao phage được dùng để làm vector chuyển gene.

Đáp án chuẩn:

- Có khả năng thực hiện tải nạp (chuyển gene từ tế bào cho sang tế bào nhận).

- Có thể mang được đoạn DNA lớn hơn (15 – 23 Kb).

- Dễ bảo quản, dễ tách gene ra phân tích.

BÀI TẬP

Bài 1: Hãy nêu vai trò của virus đối với đời sống sản xuất của con người.

Đáp án chuẩn:

Người ta sử dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học như insulin, interferon,... Nhờ ứng dụng virus, có thể tạo ra lượng lớn chế phẩm trong thời gian ngắn, giảm giá thành và đáp ứng nhu cầu của con người.

Bài 2: Hãy nêu ra ít nhất ba lí do để thuyết phục người nông dân nên dùng thuốc trừ sâu sinh học trong trồng trọt.

Đáp án chuẩn:

Một số lý do thuyết phục người nông dân nên dùng thuốc trừ sâu sinh học trong trồng trọt:

- An toàn, thân thiện với môi trường.

- Không ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng.

- Không để lại dư lượng hóa chất trong nông sản và đất trồng.

- Hiệu quả lâu dài và bền vững.

Bài 3: Điều tra thực trạng sử dụng chế phẩm thuốc trừ sâu từ virus ở địa phương.

Có thể thực hiện theo gợi ý sau: Xác định mục tiêu, nội dung kiểm tra; Thiết kế phiếu điều tra; Tiến hành điều tra (địa điểm, đối tượng, thời gian, cách tiến hành); Tổng hợp kết quả điều tra và rút ra nhận xét về thực trạng (sử dụng bảng, biểu đồ để thể hiện kết quả điều tra); Đề xuất biện pháp khắc phục thực trạng trên.

Đáp án chuẩn:

Học sinh điều tra thực trạng sử dụng chế phẩm thuốc trừ sâu từ virus ở địa phương theo gợi ý sau:

1. Xác định mục tiêu điều tra:

   - Phân tích và đánh giá thực trạng sử dụng chế phẩm thuốc trừ sâu từ virus tại địa phương.

   - Đề xuất biện pháp giúp người dân thay đổi thói quen dùng thuốc trừ sâu hóa học, nhằm hạn chế ô nhiễm môi trường.

2. Xác định nội dung điều tra:

   - Hiểu biết về thuốc trừ sâu từ virus.

   - Thực trạng sử dụng thuốc trừ sâu từ virus trong nông nghiệp.

   - Nhu cầu sử dụng thuốc trừ sâu từ virus của người dân.

3. Thiết kế phiếu điều tra:

   - Sử dụng các câu hỏi trắc nghiệm hoặc câu hỏi tự luận trả lời ngắn.

   - Có thể thiết kế trên giấy hoặc dùng Google Form.

4. Tiến hành điều tra:

   - Địa điểm

   - Đối tượng (ai, số lượng)

   - Thời gian

   - Cách tiến hành

5. Tổng hợp kết quả điều tra và rút ra nhận xét về thực trạng (có thể sử dụng bảng, biểu đồ để thể hiện kết quả điều tra).

6. Từ kết quả điều tra, đề xuất biện pháp khắc phục thực trạng trên.