BÀI 45. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DI TRUYỀN VỚI ĐỜI SỐNG

Mở đầu: Drew Weissman và Katalin Kariko là hai nhà khoa học đoạt giải Nobel năm 2023 với nghiên cứu ứng dụng công nghệ di truyền để sản xuất vaccine mRNA phòng chống COVID-19. Trong tương lai, công nghệ di truyền sẽ ngày càng đóng vai trò quan trọng hơn vào đời sống và xã hội. Tuy nhiên, liệu tất cả các ứng dụng của công nghệ di truyền đều mang lại lợi ích cho con người và được nhân loại đón nhận không

Giải nhanh:
Công nghệ di truyền có tiềm năng mang lại nhiều lợi ích cho con người, việc áp dụng nó cần phải được tiến hành một cách có trách nhiệm và cẩn thận, với sự quan tâm đến các vấn đề đạo đức, an toàn và quản lý rủi ro.

1. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DI TRUYỀN 

Câu 1: Quan sát Hình 45.1 và đọc thông tin ở Bảng 45.1, hãy cho biết giống cây trồng biến đổi gene có những đặc tính vượt trội nào so với giống ban đầu

Giải nhanh:
Giống cây trồng biến đổi gene trong Hình 45.1 và Bảng 45.1 có những đặc tính vượt trội so với giống ban đầu bao gồm khả năng chịu sâu bệnh, tăng cường năng suất và chất lượng sản phẩm. 

Luyện tập: Hãy tìm hiểu và cho biết ở địa phương em có sử dụng giống cây trồng biến đổi gene không? Nếu có, hãy liệt kê một số loại cây trồng đó

Giải nhanh:

• Ngô: tăng cường khả năng chống lại sâu bệnh và herbicide, giúp tăng năng suất và giảm việc sử dụng thuốc trừ sâu.
• Đậu nành: chịu được các loại herbicide mạnh, giúp người nông dân kiểm soát cỏ dại một cách hiệu quả hơn.

Câu 2: Đọc thông tin và cho biết những thành tựu công nghệ di truyền nào đã được ứng dụng tại địa phương nơi em sống

Giải nhanh:

Cây trồng biến đổi gen (GMO)

Luyện tập: Tại sao việc sản xuất insulin từ vi khuẩn E.coli có nhiều ưu điểm hơn việc chiết insulin từ tuyến tụy của động vật

Giải nhanh:

Việc sản xuất insulin từ vi khuẩn E.coli có nhiều ưu điểm hơn so với việc chiết insulin từ tuyến tụy của động vật vì phương pháp này có thể đảm bảo mức độ đồng nhất và hiệu quả cao hơn trong sản xuất đại trà. 

Vận dụng: Trong đợt dịch bệnh COVID-19 bùng nổ, Bộ Y tế đã cấp phép cho 8 loại vaccine được sử dụng trong điều kiện khẩn cấp gồm: (1) AstraZeneca; (2) Sputnik; (3) Vero cell; (4) Pfizer; (5) Moderna; (6) Janssen; (7) Hayat-vax; (8) Abdala. Hãy tìm hiểu thông tin và cho biết loại vaccine nào trong số tám loại ở trên được sản xuất nhờ ứng dụng công nghệ mRNA

Giải nhanh:
Vaccine Pfizer và Moderna.

Câu 3: Theo em, vi sinh vật biến đổi gene dùng để phân hủy rác thải hữu cơ cần có những đặc tính nào?

Giải nhanh:

• Khả năng phân hủy
• Tính ổn định
• Tính chọn lọc
• Tính an toàn
• Tính hiệu quả
• Khả năng tái tạo

Luyện tập: Hãy tìm hiểu thực tế và cho biết ở địa phương em có sử dụng chế phẩm vi sinh vật để làm sạch môi trường không? Nếu có, hãy xác định đó có phải là vi sinh vật biến đổi gene không?

Giải nhanh:

Vi sinh vật biến đổi gen (GMO) có thể được sử dụng để cải thiện khả năng xử lý chất thải hoặc phân hủy chất ô nhiễm. 

Câu 4: Em hãy nêu ví dụ về ứng dụng công nghệ di truyền  trong an toàn sinh học mà em biết

Giải nhanh:

Sử dụng kỹ thuật CRISPR-Cas9 để chỉnh sửa gen trong các loài vi khuẩn. Kỹ thuật này có thể được sử dụng để tạo ra các loại vi khuẩn mới có khả năng sản xuất các enzyme phân huỷ chất độc hại hoặc tạo ra sản phẩm sinh học hữu ích. 

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

Câu 5: Đạo đức sinh học là gì? Tại sao chúng ta cần đặc biệt quan tâm đến vấn đề đạo đức sinh học trong nghiên cứu và ứng dụng công nghệ di truyền?

Giải nhanh:
Đạo đức sinh học là việc áp dụng các nguyên tắc đạo đức vào lĩnh vực sinh học và di truyền học. Chúng ta cần đặc biệt quan tâm đến vấn đề này trong nghiên cứu và ứng dụng công nghệ di truyền vì sự tiến bộ trong lĩnh vực này có thể ảnh hưởng đến cuộc sống của con người và toàn xã hội. 

Luyện tập: Tại sao nhân bản vô tính ở người bị các quốc gia trên thế giới xem là vi phạm đạo đức sinh học?

Giải nhanh:

Nhân bản vô tính ở người được coi là vi phạm đạo đức sinh học vì nó đặt ra những câu hỏi đầy thách thức về đạo đức, quyền lợi và tầm quan trọng của con người trong xã hội. 

Vận dụng: - Năm 1968, Robert Edwards đã cho thụ tinh thành công trứng người trong phòng thí nghiệm. Sau đó, vào năm 1978, với sự hỗ trợ của bác sĩ sản khoa Patrick Steptoe, ông và cộng sự đã tạo ra đứa trẻ bằng thụ tinh trong ống nghiệm đầu tiên ở Anh. Với thành công này, ông đã được trao giải Nobel vào năm 2010

• Năm 2018, một nhà khoa học đã công bố kết quả về việc sử dụng kĩ thuật CRISPR-Cas9 chỉnh sử gene của phôi thai để tạo ra hai bé gái sinh đôi có khả năng đề kháng với HIV. Với công bố này, tháng 12 năm 2019, ông đã bị tòa kết án ba năm tù vì tội vi phạm vấn đề đạo đức trong nghiên cứu

Theo em, tại sao cả hai nghiên cứu đểu được thực hiện trên người nhưng nghiên cứu của Robert Edwards không vi phạm đạo dức sinh học?

Giải nhanh:
- Nghiên cứu của Robert Edwards vào năm 1968 và 1978 về thụ tinh trong ống nghiệm không bị xem là vi phạm đạo đức sinh học vì Edwards và đồng nghiệp đã tiến hành nghiên cứu này với mục tiêu chính là giúp các cặp vợ chồng vô sinh có thể có con, điều này được xem là một ứng dụng y học có ích và mang lại lợi ích cho xã hội. 

- Trong khi đó, nghiên cứu sử dụng CRISPR-Cas9 để chỉnh sửa gene của phôi thai với mục đích tạo ra bé gái sinh đôi có khả năng đề kháng với HIV không được coi là đạo đức vì nó làm dấy lên lo ngại về hậu quả không mong muốn và ảnh hưởng đến tính bình đẳng, an toàn và quyền lợi của con người.