Bài 30. Ứng dụng của virus trong y học và thực tiễn trang 145, 146, 147 Sinh 10 Chân trời sáng tạo

>> Xem chi tiết: Lý thuyết ứng dụng của virus trong y học và thực tiễn - Sinh 10 Chân trời sáng tạo

Mở đầu

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?

Hướng dẫn giải:

Tác hại của virus: Gây bệnh cho sinh vật khác bằng cách phá hủy tế bào.

Ứng dụng của virus: Các chế phẩm sinh học dùng trong y học và nông nghiệp.

Lời giải chi tiết:

Ý kiến của bạn B phù hợp vì virus gây bệnh cho các loài khác nhưng virus cũng được ứng dụng để tạo ra các sản phẩm có lợi cho con người. Do đó, virus có hai mặt lợi và hại.

Câu hỏi

Câu 1: 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.

Câu 2: Dựa vào Hình 30.1, hãy mô tả quá trình sản xuất insulin, interferon.

Hướng dẫn giải:

Người ta đã sử dụng virus để sản xuất một số chế phẩm sinh học có giá trị như insulin, interferon,..

Lời giải chi tiết:

Câu 1: Một số thành tựu về ứng dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học: Quy trình tạo vaccine:

- Tạo kháng nguyên từ protein hoặc DNA của virus gây bệnh.

- Giải phóng và phân lập kháng nguyên:

Câu 2: Quá trình sản xuất insulin, interferon:

(1) Tạo vector virus tái tổ hợp: Gắn đoạn gene tổng hợp insulin/ interferon vào DNA của phage (virus tạo vector virus tái tổ hợp).

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

(3) Tiến hành nuôi vi khuẩn E.coli để thu sinh khối và tách chiết sinh khối để thu chế phẩm.

Luyện tập

So với cách làm truyền thống, việc ứng dụng virus để sản xuất chế phẩm sinh học có những ưu điểm gì?

Hướng dẫn giải:

Nhờ ứng dụng virus mà người ta 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.

Lời giải chi tiết:

Việc ứng dụng virus để sản xuất các chế phẩm sẽ giúp tiết kiệm thời gian, chi phí và tạo ra số lượng lớn sản phẩm so với cách làm truyền thống.

Câu hỏi 

Câu 3: Hãy trình bày một số thành tựu về ứng dụng virus trong y học.

Câu 4: Dựa vào Hình 30.2, hãy giải thích cơ chế tác động của interferon trong việc chống lại virus.

Hướng dẫn giải:

- Virus được ứng dụng trong y học để sản xuất chế phẩm điều trị bệnh cho con người, giúp con người phòng chống sự nhân lên virus.

- Quan sát sự tạo thành và hoạt động của interferon rồi đưa ra nhận xét.

Lời giải chi tiết:

Câu 3: Một số thành tựu về

ứng dụng virus trong y học.

- Sản xuất hormone insulin dùng trong điều trị bệnh tiểu đường.

- Sản xuất chất interferon để chống virus.

- Sản xuất vaccine để phòng các bệnh do virus gây ra.

Câu 4: Cơ chế tác động của interferon trong việc chống lại virus

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

Khi sử dụng insulin để điều trị bệnh tiểu đường, người bệnh cần lưu ý những điều gì?

Hướng dẫn giải:

Khi sử dụng insulin để điều trị bệnh tiểu đường, người bệnh cần lưu ý tuân theo các chỉ dẫn của bác sĩ, có chế độ ăn uống và tập luyện hợp lý.

Lời giải chi tiết:

Khi sử dụng thuốc insulin người bệnh cần lưu ý những điều sau

- Tiêm thuốc đúng liều theo chỉ định của bác sĩ, tiêm đúng giờ quy định.

- Nên luân chuyển vị trí tiêm để tránh loạn dưỡng mỡ do insulin.

- Bảo quản Insulin ở ngăn mát tủ lạnh.

- Có chế độ ăn uống, luyện tập thể thao phù hợp dành cho người đái tháo đường, tránh bỏ bữa gây hạ đường huyết.

Câu hỏi

Câu 5: Hãy nêu một số thành tựu về ứng dụng virus trong thực tiễn.

Hướng dẫn giải:

Trong thực tiễn, virus được ứng dụng để nâng cao chất lượng cây trồng, giúp cây trồng chống lại được với sâu bệnh.

Lời giải chi tiết:

Một số thành tựu về ứng dụng virus trong thực tiễn:

- Sản xuất thuốc trừ sâu.

- Tạo giống cây kháng sâu bệnh.

Luyện tập 

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.

Hướng dẫn giải:

Quá trình sản xuất thuốc trừ sâu từ virus được thể hiện ở hình 30.3

Quá trình sản xuất thuốc trừ sâu Bt trải qua các giai đoạn:

- Chuẩn bị giống: Chuẩn bị giống chủng Bacillus thuringiensis chuẩn.

- Nhân giống: Quá trình nhân giống gồm 2 lần nhân giống: nhân giống vi khuẩn cấp 1 trên máy lắc, sau đó chuyển sang nhân giống cấp 2 trong nồi lên men 500l hoặc 5000l.

- Lên men: Quá trình sản xuất thuốc trừ sâu Bt được thực hiện theo phương pháp lên men chìm.

- Xử lý dịch lên men: Giai đoạn này gồm hai giai đoạn là lọc và li tâm để thu sinh khối.

- Thu sinh khối và đóng gói sản phẩm. Sinh khối được thêm chất phụ gia để tăng chất lượng sản phẩm. Sản phẩm được đóng gói nếu sấy khô hỗn hợp, hoặc đóng chai nếu không sấy khô hôn hợp.

Lời giải chi tiết:

Sự khác nhau giữa thuốc trừ sâu từ virus và thuốc trừ sâu từ vi khuẩn: Vật nhân giống để tạo thuốc trừ sâu từ virus là sâu bệnh chứa virus, còn vật nhân giống ở thuốc trừ sâu từ vi khuẩn là vi khuẩn.

Vận dụng 

Hãy giải thích vì sao phage được sử dụng để làm vector chuyển gene.

Hướng dẫn giải:

- Virus ôn hoà (phage λ) là những virus có khả năng dùng cả hai chu trình sinh tan và tiềm tan trong một tế bào vật chủ. Trong chu trình tiềm tan của phage λ, DNA của phage kết hợp với, DNA của vi khuẩn trở thành tiền phage.

- 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 khác thì quá trình nhân lên của chúng không bị ảnh hưởng.

Lời giải chi tiết:

Các phage (virus của vi khuẩn) được dùng làm vector chuyển gen vì chúng có khả năng kết hợp DNA với DNA của vi khuẩn nên có thể thực hiện việc mang gen từ tế bào vi khuẩn cho sang tế bào chủ nhận, và nếu cắt bỏ và thay thế một vài đoạn gene thì chúng vẫn có thể nhân lên.

Bài tập

Câu 1: Hãy nêu vai trò của virus đối với đời sống và sản xuất của con người.

Câu 2: Hãy nêu ra ít nhất ba lí do để thuyết phục người nông dân nên dùng thuốc trừ sâu sinh học trong trồng trọt.

Câu 3: 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.

Hướng dẫn giải:

- Các ứng dụng virus vào y học: sản xuất chế phẩm insulin, interferon

để chữa bệnh tiểu đường và phòng chống sự nhân lên virus; sản xuất vaccine phòng bệnh cho

con người.

- Các ứng dụng virus vào đời sống thực tiễn: sản xuất thuốc trừ sâu, tạo giống cây trồng

kháng sâu bệnh, góp phần nâng cao sản lượng nông nghiệp, hạn

chế ô nhiễm môi trường.

Lời giải chi tiết:

Câu 1: Vai trò của virus đối với đời sống và sản xuất của con người:

- Tạo ra các chế phẩm giúp chữa bệnh cho con người như vaccine, interferon, insulin.

- Giúp nâng cao chất lượng nông sản bằng cách tạo ra thuốc trừ sâu sinh học, các cây kháng sâu bệnh, chịu hạn,...

Câu 2: 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.

- Không ảnh hưởng đến sức khỏe con người và gia súc.

- Bảo vệ môi trường.

- Có thể thu hoạch nông sản ở bất kì thời điểm nào mong muốn.

- Không ảnh hưởng đến chất lượng nông sản.

Câu 3:

Em có thể điều tra thực trạng sử dụng chế phẩm thuốc trừ sâu từ virus ở địa phương dựa theo các ý sau:

- Tên một số loại thuốc trừ sâu từ virus được sử dụng, các loại cây trồng sử dụng loại thuốc đó.

- Liều lượng và tần suất sử dụng trong các giai đoạn phát triển của cây trồng.

- Hiệu quả sử dụng các thuốc trừ sâu.

- Đánh giá chung về thực trạng sử dụng.