Giải Sinh học 10 Bài 30: Ứng dụng của virus trong y học và thực tiễn
Lời giải:
- Ý kiến của bạn B phù hợp.
- Giải thích: Virus vừa có lợi vừa có hại. 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 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
Lời giải:
• 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.
Lời giải:
Quá trình sản xuất insulin, interferon:
- Tạo DNA 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.
- Biến nạp gene mong muốn vào cơ thể vi khuẩn: Biến nạp DNA tái tổ hợp vào tế bào vi khuẩn E. coli.
- Nuôi cấy và thu sản phẩm: Nuôi vi khuẩn E. coli nhiễm DNA tái tổ hợp của phage trong nồi lên men. Nhờ vào sự sinh sản rất nhanh của E.coli nên thu được nhiều sinh khối trong đó có insulin/interferon do gene trong DNA tái tổ hợp sản xuất. Sau đó tiến hành tách chiết và thu sản phẩm insulin/interferon.
Lời giải:
So với cách làm truyền thống, việc ứng dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học có những ưu điểm là tạo ra lượng chế phẩm lớn hơn đáp ứng 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.
Câu hỏi 3 trang 146 Sinh học 10: : Hãy trình bày một số thành tựu về ứng dụng virus trong y học.
Lời giải:
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 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.
Lời giải:
Cơ chế tác động của interferon trong việc chống lại virus:
(1) Nucleic acid của virus xâm nhập vào tế bào chủ thứ nhất: Nhân lên và phóng thích ra ngoài.
(2) Đồng thời, hệ gene của virus đi vào nhân tế bào kích thích gene tổng hợp interferon hoạt động.
(3) Gene tổng hợp interferon phiên mã và tổng hợp nên interferon.
(4) Interferon được giải phóng ra ngoài và đi vào các tế bào khác xung quanh.
(5) Khi interferon vào trong tế bào, nó sẽ kích thích gene tổng hợp chất chống lại sự nhân lên của virus trong tế bào vật chủ.
→ Interferon có tác dụng kích thích cơ thể tạo ra chất chống lại virus xâm nhập vào tế bào. Interferon được sản sinh ra ngay sau khi tế bào bị nhiễm virus, nó chỉ bảo vệ các tế bào bên cạnh, không có tác dụng bảo vệ tế bào mẹ và không có tính đặc hiệu với virus.
Lời giải:
Khi sử dụng insulin để điều trị bệnh tiểu đường, người bệnh cần lưu ý những điều sau:
- Do insulin có tác dụng làm giảm lượng đường trong máu nên khi tiêm thuốc cần chú ý tránh nguy cơ hạ đường huyết. Do đó, tốt nhất là tiêm insulin ngay trước bữa ăn. Tùy loại insulin mà thời gian từ khi tiêm đến khi ăn là khác nhau.
- Nên tiêm insulin theo đường tĩnh mạch để tránh insulin bị phân hủy bởi các enzyme có mặt ở mô dưới da.
- Khi tiêm nên lăn lọ thuốc để làm ấm và trộn đều insulin, 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.
- 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
Câu hỏi 5 trang 147 Sinh học 10: Hãy nêu một số thành tựu về ứng dụng virus trong nông nghiệp.
Lời giải:
Một số thành tựu về ứng dụng virus trong nông nghiệp:
- Ứng dụng để sản xuất thuốc trừ sâu: Con người đã sử dụng một số loại virus gây bệnh cho sâu hại cây trồng để sản xuất thuốc trừ sâu. Ở Việt Nam, đã sản xuất được thuốc trừ sâu virus để diệt sâu róm hại thông, sâu hại bông,…
- Ứng dụng để sản xuất giống cây trồng: Người ta 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.
Lời giải:
|
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. |
Vận dụng trang 147 Sinh học 10: Hãy giải thích vì sao phage được sử dụng để làm vector chuyển gene.
Lời giải:
Phage được sử dụng để làm vector chuyển gene vì:
- 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 (trang 147)
Lời giải:
Vai trò của virus đối với đời sống và sản xuất của con người:
- Dựa vào khả năng tải nạp và mang gene của các phage mà con người đã sử dụng virus làm vector chuyển gene, trên cơ sở đó sản xuất các chế phẩm sinh học một cách nhanh chóng, dễ dàng như insulin, interferon,… và tạo ra các giống cây trồng sạch bệnh, kháng khuẩn, thích nghi.
- Dựa vào tính chất gây bệnh của virus cho một số loại sâu hại cây trồng, người ta đã sản xuất thuốc trừ sâu từ virus với giá thành rẻ, có tác dụng lâu dài, không ảnh hưởng đến môi trường.
Lời giải:
Một số lí 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.
-…
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
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.
Xem thêm lời giải bài tập SGK Sinh học lớp 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
