BÀI 1 - GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT MÔN SINH HỌC

MỞ ĐẦU

Câu 1: Không chỉ đồ ăn thức uống, quần áo và nhiều vật dụng chúng ta sử dụng hằng ngày là sản phẩm trực tiếp có liên quan đến sinh học, mà ngay cả một trí nhớ tuyệt vời, một giọng ca để đời hay một khả năng hội họa xuất chúng bạn có được cũng do tổ hợp gen đặc biệt của bạn tương tác với một môi trường học tập phù hợp. Vậy sinh học nghiên cứu những gì và có vai trò như thế nào với đời sống xã hội?

Giải nhanh:

* Đối tượng nghiên cứu của sinh học:

- Sinh học nghiên cứu về sự sống ở tất cả các cấp độ từ phân tử, tế bào, cơ thể đa bào, quần thể, quần xã và hệ sinh thái.

- Lĩnh vực nghiên cứu sinh học có thể chia thành 2 loại chính:

  - Nghiên cứu cơ bản: Tìm hiểu cấu trúc các cấp độ tổ chức sống, phân loại, cách thức vận hành và tiến hóa của thế giới sống.

  - Nghiên cứu ứng dụng: Khám phá thế giới sống và tìm cách ứng dụng những phát kiến mới về sinh học vào thực tiễn đời sống.

* Vai trò của nghiên cứu sinh học:

- Ứng dụng trong đời sống: Sinh học đem lại nhiều ứng dụng trong y dược học, công nghệ thực phẩm, bảo vệ môi trường, nông – lâm – ngư nghiệp, v.v.

  - Y tế: Hiểu biết về sinh học, đặc biệt là thế giới vi sinh vật, đã giúp giảm tỉ lệ bệnh tật và gia tăng tuổi thọ con người nhờ cải thiện điều kiện vệ sinh, chăm sóc sức khỏe và điều trị bệnh tật.

  - Dinh dưỡng: Phát hiện về giá trị dinh dưỡng của các loại thực phẩm và các hoạt chất chữa bệnh từ tự nhiên không chỉ giúp con người sống khỏe mạnh hơn mà còn tăng cường sự tôn trọng và bảo vệ đa dạng sinh học.

  - Giáo dục: Hiểu biết về sinh học của trí nhớ có thể cải thiện kết quả học tập.

  - Kinh tế và xã hội: Sinh học góp phần phát triển kinh tế, xã hội (nông – lâm – ngư nghiệp), đảm bảo an ninh xã hội (pháp y), và nâng cao đời sống của nhân dân.

I. SINH HỌC VÀ CÁC LĨNH VỰC CỦA SINH HỌC

II. CÁC NGÀNH NGHỀ LIÊN QUAN ĐẾN SINH HỌC

Câu 1: Hãy nêu các lĩnh vực nghiên cứu sinh học được tìm hiểu trong cấp Trung học phổ thông.

Giải nhanh:

* Các lĩnh vực nghiên cứu sinh học trong cấp Trung học phổ thông:

- Nghiên cứu cơ bản: Tìm hiểu cấu trúc, phân loại, vận hành và tiến hóa của thế giới sống.

- Nghiên cứu ứng dụng: Đưa những phát kiến sinh học vào thực tiễn đời sống.

* Chương trình học:

- Lớp 10: Sinh học tế bào và vi sinh vật.

- Lớp 11: Sinh học cơ thể.

- Lớp 12: Di truyền học, tiến hóa và sinh thái học.

Câu 2: Hãy nêu một số thành tựu ứng dụng sinh học trong đời sống.

Giải nhanh:

* Một số thành tựu ứng dụng sinh học trong đời sống:

- Giải trình tự gene giúp sản xuất thuốc chữa bệnh hiểm nghèo như ung thư.

- Giải trình tự DNA để xác định thân nhân và quan hệ huyết thống.

- Tạo ra giống vật nuôi, cây trồng năng suất và chất lượng cao.

- Công nghệ chế biến thực phẩm, sản xuất thức ăn và nước uống dinh dưỡng cao như sữa chua và các sản phẩm lên men.

Câu 3: Lĩnh vực và ngành nghề nào của sinh học mà em muốn theo đuổi? Theo em, triển vọng tương lai của ngành nghề đó như thế nào?

Giải nhanh:

- Ngành này ứng dụng công nghệ sinh học vào sức khỏe, là chìa khóa trong phòng ngừa, chẩn đoán và điều trị bệnh, và là nền tảng của công nghệ chăm sóc sức khỏe, bao gồm y, dược, mỹ phẩm, thực phẩm chức năng.

- Tại Việt Nam, nâng cao chất lượng cuộc sống và sức khỏe con người là ưu tiên hàng đầu, đặc biệt sau đại dịch SARS-CoV-2.

- Nhu cầu về thực phẩm chức năng và mỹ phẩm an toàn để bảo vệ sức khỏe và sắc đẹp ngày càng tăng.

Do đó, tiềm năng phát triển của ngành y - dược học là rất lớn.

III. SINH HỌC VỚI SỰ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ XÃ HỘI

Câu 1: Thế nào là phát triển bền vững?

Giải nhanh:

Theo Ủy ban Môi trường và Phát triển Thế giới (WCED) của Liên Hợp Quốc (1987), phát triển bền vững là sự phát triển đáp ứng nhu cầu hiện tại mà không làm tổn hại khả năng đáp ứng nhu cầu của các thế hệ tương lai.

Câu 2: Liệt kê một số hoạt động hằng ngày của chúng ta có thể ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững.

Giải nhanh:

- Chặt phá rừng, thải khí vào bầu khí quyển.

- Săn bắn động vật hoang dã.

- Sử dụng năng lượng tái tạo thay cho năng lượng hóa thạch.

- Tái chế rác thải.

- Phân loại rác, vứt đúng nơi quy định.

- Trồng cây, phủ xanh đất trống, đồi trọc.

Câu 3: Xét ở góc độ nhà sinh học, em hãy giải thích xem sinh học đóng vai trò như thế nào trong sự phát triển bền vững môi trường sống và những vấn đề toàn cầu.

Giải nhanh:

Sinh học đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển bền vững môi trường sống và những vấn đề toàn cầu.

- Nghiên cứu sinh học góp phần cung cấp cơ sở khoa học giúp cho chính phủ có những chiến lược phát triển kinh tế phù hợp với sự phát triển bền vững. 

• Nghiên cứu về hệ sinh thái và sự ấm lên toàn cầu giúp cho việc quy hoạch xây dựng các đập thuỷ điện, đường sá, nhà máy,...
• Nghiên cứu sinh học giúp cho việc bảo vệ môi trường như xử lý nước thải, khí thải,..., giúp cải tạo, phục hồi các hệ sinh thái, các vùng đất bị ô nhiễm. 
• Nghiên cứu sinh học giúp lĩnh vực sản xuất các chế phẩm, sản phẩm thân thiện môi trường, tạo ra các giống cây trông, vật nuôi nâng cao năng suất kinh tế.
• Nghiên cứu sinh học giúp nâng cao chất lượng và năng suất cây trồng vật nuôi đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho con người.
• Nghiên cứu sinh học giúp tìm ra các loại thuốc và dược phẩm phục vụ cho y tế, phát triển vắc xin phòng bệnh… 
• Nghiên cứu sinh học giúp bảo tồn hiệu quả và hợp lý các nguồn tài nguyên di truyền động vật...
• Việc trang bị kiến thức tối thiểu về sinh học giúp xây dựng xã hội phát triển bền vững cho các thế hệ mai sau.

Câu 4: Hãy giải thích mối quan hệ của sinh học với kinh tế, công nghệ và vấn đề đạo đức xã hội.

Giải nhanh:

Mối quan hệ của sinh học với kinh tế, công nghệ và vấn đề đạo đức xã hội:

- Nghiên cứu sinh học cần tính tới vấn đề đạo đức xã hội. Mọi tiến bộ của sinh học áp dụng vào đời sống không được vi phạm những chuẩn mực đạo đức xã hội.

Ví dụ: Việc giải trình tự hệ gene của một người có thể giúp cho công tác chữa bệnh được hiệu quả, nhưng những ai có quyền biết thông tin này? Liệu kĩ thuật chỉnh sửa gene hiện đang phát triển có nên áp dụng để chỉnh sửa gene của người? Liệu các giống cây trồng biến đổi gene có thực sự an toàn với con người?

- Sinh học và kinh tế:

• Những ứng dụng của sinh học đã đem lại giá trị kinh tế vô cùng to lớn cho con người.

Ví dụ: Những giống vật nuôi, cây trồng có năng suất, chất lượng cao, khả năng chống chịu tốt được tạo ra bằng phương pháp gây đột biến nhân tạo và lai hữu tính,...

• Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích cũng có nhiều vấn đề phát sinh khi áp dụng công nghệ sinh học vào thực tiễn.

Ví dụ: Khi trồng cây giống tạo ra từ phương pháp nuôi cấy mô tế bào trên diện tích lớn sẽ tiềm ẩn rủi ro mất mùa nếu điều kiện môi trường bất lợi với cây trồng,... 

- Sinh học và công nghệ: Nghiên cứu sinh học cơ bản còn giúp phát triển các công nghệ phỏng sinh học áp dụng trong cải tiến, tối ưu hoá các công cụ máy móc.

Ví dụ: Nghiên cứu tập tính của các loài côn trùng như kiến, người ta có thể chế tạo ra robot hoạt động độc lập nhưng có thể “giao tiếp” với nhau để thực hiện một nhiệm vụ nhất định đã được lập trình.

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG

Câu 1: Nếu trở thành một nhà sinh học, em chọn đối tượng và mục tiêu nghiên cứu là gì?

Giải nhanh:

* Nếu là một nhà sinh học, em sẽ:

- Đối tượng nghiên cứu: kháng thể đơn dòng

- Mục tiêu nghiên cứu:

  - Phân tích miễn dịch

  - Định vị các khối u

  - Phát hiện protein có liên quan đến sự hình thành khối u

  - Xác định sự có mặt của các loại vi khuẩn khác nhau

* Những nghiên cứu này giúp cho các bác sĩ xác định bệnh một cách nhanh chóng và chính xác.

Câu 2: Hãy cho biết một vài vật dụng mà em dùng hằng ngày là sản phẩm có liên quan trực tiếp đến các ứng dụng sinh học.

Giải nhanh:

Vật dụng em dùng hằng ngày bao gồm sản phẩm như bàn ghế gỗ, giường gỗ, đũa tre, và màng giữ hoa quả tươi lâu làm từ chất dẻo phân huỷ sinh học.

Câu 3: Em cùng gia đình nên sử dụng những loại vật dụng gì để có thể góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường? Tại sao chúng ta cần phân loại rác thải và hạn chế sử dụng sản phẩm làm phát sinh rác thải nhựa?

Giải nhanh:

- Em và gia đình nên sử dụng các loại vật liệu có thể phân hủy tự nhiên hoặc có thể tái chế sử dụng lại để góp phần bảo vệ môi trường.

- Chúng ta cần phân loại rác thải và hạn chế sử dụng sản phẩm làm phát sinh rác thải nhựa vì các vật liệu nhựa khó phân hủy hay tái chế. Chúng có thể tồn tại rất lâu trong môi trường gây ra các ảnh hưởng tiêu cực, lâu dài tới các loài sinh vật sống và con người. 

Ví dụ khi chôn lấp, rác thải nhựa sẽ làm cho đất không giữ được nước, dinh dưỡng và ngăn cản quá trình khí oxy đi qua đất, gây tác động xấu đến sự sinh trưởng của cây trồng. Hơn nữa, nó có thể làm ô nhiễm nguồn nước, gây ra cái chết của các vi sinh vật có lợi cho cây ở dưới lòng đất,...

Câu 4: Nêu một ví dụ về nghiên cứu sinh học có thể gây nên mối lo ngại của xã hội về đạo đức sinh học.

Giải nhanh:

Ví dụ về nghiên cứu sinh học gây lo ngại đạo đức trong xã hội: Áp dụng kỹ thuật chỉnh sửa dòng gen trong y khoa có thể dẫn đến biến đổi sâu sắc về lợi ích con người, ảnh hưởng đến tuổi thọ, bản sắc và năng suất của từng cá thể.