Mở đầu
Câu hỏi mở đầu SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 30 (trang 145): 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 thể". Ý kiến của bạn nào là phù hợp? Vì sao?Trả lời:
– Trong 2 ý kiến trên, ý kiến của bạn B là phù hợp nhất. Bởi lẽ, bên cạnh tác hại gây bệnh cho những loài khác, virus cũng được nghiên cứu và ứng dụng vào y học và đạt được nhiều thành tựu, tạo ra các sản phẩm có lợi cho con người như: sản xuất chế phẩm insulin, interferon để chữa bệnh tiểu đường, sản xuất vaccine phòng bệnh cho con người,…
I. Ứng dụng virus trong y học
1. Một số thành tựu về ứng dụng virus trong sản xuất chế phẩm sinh học
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 30 (trang 145): 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.Trả lời:
* Chế phẩm sinh học: insulin, interferon.
- Cơ sở khoa học: Một số virus kí sinh ở vi khuẩn (phage), chứa các đoạn gene không thật sự quan trọng, nếu cắt bỏ và thay bởi một đoạn gene hác thì quá trình nhân lên của chúng không bị ảnh hưởng.
- Quy trình công nghệ:
(1) Tạo vector virus tái tổ hợp: cắt bỏ gene không quan trọng của virus, gắn/ghép gene mong muốn vào virus tái tổ hợp.
(2) Biến nạp gene mong muốn vào cơ thể vi khuẩn: sử dụng virus tái tổ hợp làm vector để chuyển gene mong muốn vào tế bào vi khuẩn.
(3) Tiến hành nuôi vi khuẩn để thu sinh khối và tách chiết sinh khối để thu chế phẩm.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 30 (trang 145): Dựa vào Hình 30.1, hãy mô tả quá trình sản xuất insulin, interferon.
+ Tạo vector vius làm vector tái tổ hợp: Tách gene tổng hợp insulin/interferon ở người, cắt bỏ đoạn gene không quan trọng của phage. Gắn/ghép gene tổng hợp insulin/interferon vào DNA của phage tạo vector virus tái tổ hợp.
+ Biên nạp gene mống muốn vào cơ thể vi khuẩn: Biến nạp vector tái tổ hợp vào tế bào vi khuẩn E.coli.
+ Tiến hành nuôi vi khuẩn E.coli nhiễm phage tái tổ hợp trong nồi lên men để thu sinh khối và tách chiết sinh khối để thu sản phẩm insulin/interferon.
Luyện tập SGK SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 30 (trang 145): So với cách làm truyền thống, việc ứng dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học có những ưu điểm gì?
Trả lời:
– So với cách làm truyền thống, việc ứng dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học tạo ra lượng chế phẩm lớn hơn, tiết kiệm thời gian, chi phí hơn, đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng của con người. Do virus có khả năng nhân lên rất nhanh (so với quá trình nhân đôi của vi khuẩn) trong tế bào vật chủ, do vậy, gene mong muốn sản xuất chế phẩm (được cài xen vào hệ gene của virus) cũng được nhân lên nhanh chóng, tạo ra lượng chế phẩm lớn hơn so với phương pháp thông thường.
2. Một số thành tựu ứng dụng của virus trong y học
Câu hỏi 3 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 30 (trang 146): Hãy trình bày một số thành tựu về ứng dụng virus trong y học.Trả lời:
* Một số thành tựu về ứng dụng virus trong y học:
– Sử dụng virus làm vector để sản xuất hormone insulin để làm giảm nồng độ glucose trong máu, giúp điều trị bệnh tiểu đường.
– Sử dụng chất interferon để chống virus, tăng cường khả năng miễn dịch
– Sử dụng virus làm vector để sản xuất interferon để chống virus, tăng cường khả năng miễn dịch cho cơ thể.
– Sử dụng virus để sản xuất vaccine để phòng tránh các bệnh do virus gây ra, nhờ vậy mà con người có thể tránh được các đại dịch, giúp tăng cường hệ miễn dịch.
– Sử dụng hormone isulin để làm giảm nồng độ glucose trong máu, giuos điều trị bệnh tiểu đường.
Câu hỏi 4 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 30 (trang 146): Dựa vào Hình 30.2, hãy giải thích cơ chế tác động của interferon trong việc chống lại virus.
- Interferon là một nhóm các protein tự nhiên được sản xuất bởi các tế bào của hệ miễn dịch ở hầu hết các động vật nhằm chống lại các tác nhân ngoại lai như virus, vi khuẩn, ký sinh trùng và tế bào ung thư.
- Sau khi nhiễm virus, tế bào bị cảm ứng và sản sinh ra interferon, ở các tế bào này virus vẫn nhân lên và xâm nhập vào các tế bào khác, nhưng sau khi interferon được hình thành thì interferon ức chế sự nhân lên của virus trong tế bào đó và di chuyển đến các tế bào lân cận để ngăn cản sự sinh sản của virus ở các tế bào đó.
Luyện tập SGK SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 30 (trang 146): Khi sử dụng insulin để điều trị bệnh tiểu đường, người bệnh cần lưu ý những điều gì?
Trả lời:
* Khi sử dụng insulin để điều trị bệnh tiểu đường, người bệnh cần lưu ý:
– Tiêm insulin ngay trước bữa ăn. Do insulin có tác dụng làm giảm lượng đường trong máu nên khi tiêm thuốc cần chú ý tránh nguy cơ hạ đường huyết.
– Có chế độ ăn uống, luyện tập thể thao phù hợp dành cho người đái tháo đường, tránh bỏ bữa gây hạ đường huyết.
– Nên tiêm insulin theo đường tĩnh mạch để tránh insulin bị phân hủy bởi các enzyme có mặt ở mô dưới da.
– Hiệu chỉnh liều insulin giữa các lần dùng.
– Khi tiêm không nên lắc mạnh lọ insulin vì dễ tạo ra các bọt khí và khi rút insulin vào bơm tiêm thì khí có thể lọt vào bơm tiêm, nên lăn lọ thuốc để làm ấm và trộn đều insulin.
– Nên luân chuyển vị trí tiêm để tránh loạn dưỡng mỡ do insulin.
– Bảo quản Insulin ở ngăn mát tủ lạnh.
– Không nên tự ý sử dụng insulin mà cần đi khám để được bác sĩ chuyên khoa tư vấn cách sử dụng.
II. Ứng dụng virus trong y học
1. Sản xuất thuốc trừ sâu từ virus
Câu hỏi 5 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 30 (trang 147): Hãy nêu một số thành tựu về ứng dụng virus trong thực tiễn.Trả lời:
* Một số thành tựu về ứng dụng virus trong thực tiễn:
– Sản xuất thuốc trừ sâu: Sản xuất được thuốc trừ sâu virus để diệt sâu róm hại thông, sâu hại bông,…
– Tạo giống cây kháng sâu bệnh: Sử dụng virus làm vector chuyển gene giúp chuyển các gene kháng vi khuẩn, kháng virus, kháng sâu bệnh, chịu hạn,… vào cây trồng để tạo các giống cây trồng kháng bệnh.
– Trong y học:
+ Sử dụng virus làm vector để sản xuất hormone insulin để làm giảm nồng độ glucose trong máu, giúp điều trị bệnh tiểu đường.
+ Sử dụng virus làm vector để sản xuất interferon để chống virus, tăng cường khả năng miễn dịch cho cơ thể.
+ Sử dụng virus để sản xuất vaccine để phòng tránh các bệnh do virus gây ra, nhờ vậy mà con người có thể tránh được các đại dịch, giúp tăng cường hệ miễn dịch.
Luyện tập SGK SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 30 (trang 147): 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.
|
Điểm so sánh |
Sản xuất thuốc trừ sâu từ virus |
Sản xuất thuốc trừ sâu từ vi khuẩn |
|
Nguyên lí |
Sử dụng virus để nhiễm vào sâu hại cây trồng. |
Sử dụng độc tố do vi khuẩn tổng hợp để tiêu diệt sâu bệnh. |
|
Quy trình sản xuất |
Nhiễm virus vào sâu → Nuôi sâu → Khi sâu chết, nghiền để thu sản phẩm chứa virus hại sâu → Đóng gói/ chai sản phẩm. |
Nuôi cấy vi khuẩn → Thu sinh khối → Tách chiết độc tố → Thêm chất phụ gia → Đóng gói/chai sản phẩm. |
|
Sản phẩm |
Chứa virus. |
Chứa độc tố do vi khuẩn tạo ra. |
|
Bảo quản |
Khó bảo quản. |
Dễ bảo quản hơn. |
2. Sử dụng virus để tạo giống cây trồng
Vận dụng SGK SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 30 (trang 147): Hãy giải thích vì sao phage được sử dụng để làm vector chuyển gene.Trả lời:
– Vi khuẩn có thể bị lây nhiễm bởi những virus nhỏ bé gọi là thực khuẩn thể phage (virus của vi khuẩn). Chúng có khả năng kết hợp DNA với DNA của vi khuẩn nên có thể thực hiện tải nạp (chuyển gene từ tế bào cho sang tế bào nhận). Nếu cắt bỏ và thay thế bởi 1 vài đoạn gen, chúng vẫn có thể nhân lên mà không bị ảnh hưởng. Vì vậy, chúng được sử dụng để làm vector chuyển gene.
Bài tập
Bài tập 1 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 30 (trang 147): Hãy nêu vai trò của virus đối với đời sống và sản xuất của con người.Lời giải:
* Vai trò của virus đối với đời sống và sản xuất của con người:
– Tạo ra các giống cây trồng sạch bệnh, kháng khuẩn và các chế phẩm sinh học dựa vào khả năng tải nạp và sử dụng virus làm vector chuyển gene
– Tạo ra các chế phẩm giúp chữa bệnh cho con người như vaccine, interferon, insulin dựa trên tính chất gây bệnh của virus cho một số loại sâu hại cây trồng với giá thành rẻ, có tác dụng lâu dài, không ảnh hưởng đến môi trường, giúp nâng cao chất lượng nông sản.
Bài tập 2 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 30 (trang 147): Hãy nêu ra ít nhất ba lí do để thuyết phục người nông dân nên dùng thuốc trừ sâu sinh học trong trồng trọt.
Lời giải:
* Một số lí do để thuyết phục người nông dân nên dùng thuốc trừ sâu sinh học trong trồng trọt:
– Giá thành rẻ, dễ sử dụng.
– An toàn, thân thiện với môi trường.
– Không ảnh hưởng đến sức khỏe con người và gia súc.
– Có thể thu hoạch nông sản ở bất kì thời điểm nào mong muốn.
– Hiệu quả lâu dài và bền vững.
– Không ảnh hưởng đến chất lượng nông sản.
Bài tập 3 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 30 (trang 147): 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 điều 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.
Lời giải:
* Học sinh điều tra thực trạng sử dụng chế phẩm thuốc trừ sâu từ virus ở địa phương theo gợi ý sau:
- Xác định mục tiêu điều tra:
+ Phân tích và đánh giá được thực trạng sử dụng chế phẩm thuốc trừ sâu từ virus tại địa phương.
+ Đề xuất được biện pháp giúp người dân thay đổi thói quen dùng thuốc trừ sâu hóa học, nhằm hạn chế ô nhiễm môi trường.
- 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.
- 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.
- Tiến hành điều tra:
+ Địa điểm
+ Đối tượng (ai, số lượng)
+ Thời gian
+ Cách tiến hành
- 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).
- Từ kết quả điều tra, hãy đề xuất biện pháp khắc phục thực trạng trên.