Giải Sinh học 10 Bài 30 (Chân trời sáng tạo): Ứng dụng của virus trong y học và thực tiễn

Giải Sinh học 10 Bài 30: Ứng dụng của virus trong y học và thực tiễn

Mở đầu trang 145 Sinh học 10: 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?

Trả lời:

Ý kiến của bạn B phù hợp. Vì tuy đa phần virus là có hại nhưng với công nghệ vi sinh vật hiện đại, con người đã nghiên cứu và ứng dụng virus vào y học đem lại nhiều thành tựu trong phòng và trị bệnh.

Câu hỏi 1 trang 145 Sinh học 10: 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:

Câu hỏi 2 trang 145 Sinh học 10: Dựa vào Hình 30.1, hãy mô tả quá trình sản xuất insulin, interferon.

Trả lời:

Quá trình sản xuất insulin, interferon:

(1) Tạo vector virus 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.

(2) Biến nạp gene mong muốn vào cơ thể vi khuẩn: Nhiễm DNA tái tổ hợp vào tế bào vi khuẩn E. coli.

(3) Tiến hành nuôi vi khuẩn để thu sinh khối và tách chiết sinh khối để thu chế phẩm: Nuôi vi khuẩn E. coli nhiễm DNA tái tổ hợp của phage trong nồi lên men. Sau đó, tiến hành tách chiết và thu sản phẩm insulin/interferon.

Luyện tập trang 145 Sinh học 10: So với cách làm truyền thống, việc ứng dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học có những ưu điểm gì?

Trả lời:

Ưu điểm của việc ứng dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học: tạo ra lượng chế phẩm sinh học lớn trong một thời gian ngắn hơn so với phương pháp truyền thống.

Câu hỏi 3 trang 146 Sinh học 10: 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 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 (đặc biệt là trẻ em, phụ nữ mang thai và người già).

Câu hỏi 4 trang 146 Sinh học 10: Dựa vào Hình 30.2, hãy giải thích cơ chế tác động của interferon trong việc chống lại virus.

Trả lời:

Cơ chế tác động của interferon trong việc chống lại virus: Lõi nucleic acid của virus xâm nhập vào tế bào chủ thứ nhất → Lõi nucleic acid của virus đi vào nhân tế bào kích thích gene tổng hợp interferon hoạt động phiên mã và dịch mã tạo nên interferon → Interferon được giải phóng ra ngoài và đi vào các tế bào khác xung quanh kích thích gene tổng hợp chất chống lại sự nhân lên của virus ở những tế bào này.

Luyện tập trang 146 Sinh học 10: Khi sử dụng insulin để điều trị bệnh tiểu đường, người bệnh cần lưu ý những điều gì?

Trả lời:

Một số lưu ý khi sử dụng insulin để điều trị bệnh tiểu đường:

- Vị trí tiêm: thường là ở bụng và sau đó là cánh tay, đùi.

- Thời điểm tiêm: Tiêm insulin trước khi ăn 15 - 30 phút tùy từng loại theo hướng dẫn của bác sĩ.

- Liều lượng: Tuân theo chỉ dẫn của bác sĩ, tuyệt đối không tự ý sử dụng insulin khi chưa có chỉ định của bác sĩ.

- Không nên tiêm khi insulin đang lạnh vì có thể khiến vết tiêm đau hơn vì thế bạn nên bảo quản insulin ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, nếu bạn mua số lượng nhiều thì có thể để trong tủ lạnh vì bảo quản ở nhiệt độ phòng chỉ có thời hạn trong 1 tháng. Trong trường hợp bảo quản lạnh, 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.

- Kiểm tra ngày hết hạn trước khi sử dụng và không sử dụng bất kì loại insulin nào quá ngày hết hạn.

Câu hỏi 5 trang 147 Sinh học 10: Hãy nêu một số thành tựu về ứng dụng virus trong nông nghiệp.

Trả lời:

Một số thành tựu về ứng dụng virus trong nông nghiệp:

- Sử dụng virus để sản xuất thuốc trừ sâu sinh học: Con người đã sử dụng một số loại virus gây bệnh cho sâu hại cây trồng để sản xuất thuốc trừ sâu bằng cách sử dụng sâu làm vật chủ để nhân nhanh số lượng virus, nghiền nát sâu chết để tạo chế phẩm thuốc trừ sâu. Hiện nay, có hai loại thuốc trừ sâu được dùng phổ biến là: chế phẩm từ virus nhân đa diện NPV và chế phẩm từ virus tế bào chất đa diện CPV.

- Sử dụng virus làm vector chuyển gene để tạo ra các giống cây trồng mới: Những gene được chuyển thường là gene kháng vi khuẩn, kháng virus, kháng sâu bệnh, chịu hạn,… Ví dụ: Chuyển gene vào cây đu đủ để tạo giống chống chịu với bệnh do virus đốm vòng, chuyển gene Bt vào cây bắp để ngăn chặn sâu đục thân,…

Luyện tập trang 147 Sinh học 10: 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.

Trả lời:

Vận dụng trang 147 Sinh học 10: Hãy giải thích vì sao phage được sử dụng để làm vector chuyển gene.

Trả lời:

Phage được sử dụng để làm vector chuyển gene là do: Phage có khả năng chuyển gene từ tế bào cho sang tế bào nhận (khả năng tải nạp), phage có thể mang được đoạn DNA lớn hơn. Ngoài ra, vector chuyển gene là phage còn dễ bảo quản và dễ tách gene ra phân tích.

Bài tập 1 trang 147 Sinh học 10: Hãy nêu vai trò của virus đối với đời sống và sản xuất của con người.

Trả lời:

Vai trò của virus đối với đời sống và sản xuất của con người:

- Sử dụng virus làm vector chuyển gene để sản xuất nhanh chóng các chế phẩm sinh học như insulin, interferon, vaccine,… giúp phòng và điều trị nhiều loại bệnh.

- Sử dụng virus để sản xuất thuốc trừ sâu từ virus với giá thành rẻ, có tác dụng lâu dài, không ảnh hưởng đến môi trường.

- Sử dụng virus làm vector chuyển gene để tạo ra các giống cây trồng kháng bệnh, có sức chống chịu tốt,… đem lại hiệu quả kinh tế cho ngành trồng trọt.

Bài tập 2 trang 147 Sinh học 10: Hãy nêu ra ít nhất ba lí do để thuyết phục người nông dân nên dùng thuốc trừ sâu sinh học trong trồng trọt.

Trả lời:

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

- Không gây ô nhiễm môi trường.

- Duy trì được hiệu quả tác động lâu dài.

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

- Không gây tồn dư thuốc trong nông phẩm → bảo vệ được sức khỏe người tiêu dùng.

Bài tập 3 trang 147 Sinh học 10: 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.

Trả lời:

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:

+ Tuyên truyền trực tiếp hoặc trên các phương tiện thông tin đại chúng về tác hại của thuốc trừ sâu hóa học; lợi ích của thuốc trừ sâu sinh học.

- Có chính sách hỗ trợ người dân sử dụng thuốc trừ sâu sinh học: hỗ trợ giá, hỗ trợ hướng dẫn sử dụng, hỗ trợ đầu ra cho các nông phẩm an toàn,…

Lý thuyết Sinh học 10 Bài 30: Ứng dụng của virus trong y học và thực tiễn

I. Ứng dụng trong y học

1. Một số thành tựu về ứng dụng virus trong sản xuất chế phẩm sinh học

- Chế phẩm sinh học là các sản phẩm được tạo ra bằng con đường sinh học.

- Virus đã được ứng dụng để sản xuất một số chế phẩm sinh học như: insulin, interferon,...

Chế phẩm insulin được dùng trong điều trị bệnh tiểu đường

- Vai trò của virus trong sản xuất chế phẩm sinh học: Nhờ ứng dụng virus, con người có thể tạo ra một lượng lớn chế phẩm trong thời gian ngắn, giúp giảm giá thành sản phẩm và đáp ứng được nhu cầu của con người.

- Cơ sở khoa học của việc ứng dụng virus trong sản xuất chế phẩm sinh 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 ứng dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học:

(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.

Quy trình ứng dụng virus để sản xuất insulin hoặc interferon

2. Một số thành tựu ứng dụng của 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.

Cơ chế tác động của interferon

- 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.

II. Ứng dụng virus trong nông nghiệp

1. Sản xuất thuốc trừ sâu từ virus

- Cơ sở khoa học: Một số loại virus khả năng xâm nhập và gây bệnh cho sâu bệnh cho sâu hại cây trồng.

Quy trình ứng dụng virus để sản xuất thuốc trừ sâu sinh học

- Quá trình sản xuất thuốc trừ sâu từ virus:

(1) Nhiễm virus vào sâu hại: Nuôi sâu trong các buồng nuôi và thức ăn nhân tạo, khi sâu ở độ tuổi từ 3 - 4, tiến hành nhiễm virus vào cơ thể sâu.

(2) Tạo thuốc trừ sâu virus: Khi sâu chết, nghiền nát sâu, thêm nước, lọc, li tâm, thêm phụ gia, kiểm tra hoạt tính, thêm chất bảo quản, đóng chai

- Một số loại thuốc trừ sâu phổ biến: Chế phẩm từ virus nhân đa diện NPV, chế phẩm từ virus tế bào chất đa diện CPV.

2. Sử dụng virus để tạo giống cây trồng

- Dùng virus làm vector chuyển gene giúp chuyển các gen kháng virus, kháng khuẩn, kháng sâu bệnh, chịu hạn,... vào cây trồng để tạo ra các giống cây trồng kháng bệnh.

- Ví dụ: Chuyển gene Bt vào cây bắp để ngăn chặn sâu đục thân.

Giống ngô kháng sâu

Xem thêm lời giải bài tập Sinh học lớp 10 Chân trời sáng tạo với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Bài 31: Virus gây bệnh

Ôn tập chương 6

Bài 28: Thực hành: Lên men

Ôn tập chương 5

Bài 29: Virus