Giáo án và PPT KHTN 9 chân trời Bài 45: Ứng dụng công nghệ di truyền vào đời sống

BÀI 45: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DI TRUYỀN VÀO ĐỜI SỐNG

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời: Drew Weissman và Katalin Kariko là hai nhà khoa học đạt giải Nobel năm 2003 với nghiên cứu ứng dụng công nghệ di truyền để sản xuất vaccine mRNA phòng chống COVID-19. Trong tương lai, công nghệ di truyền sẽ ngày càng đóng vai trò quan trọng hơn vào đời sống và xã hội. Tuy nhiên, liệu tất cả ứng dụng của công nghệ di truyền đều mang lại lợi ích cho con người và được nhân loại đón nhận không? 

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Ứng dụng công nghệ di truyền

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: Công nghệ di truyền được ứng dụng như thế nào trong nông nghiệp, trong y học, trong pháp y, làm sạch môi trường, trong an toàn sinh học. Nêu ví dụ.

Sản phẩm dự kiến:

*Tìm hiểu ứng dụng công nghệ di truyền trong nông nghiệp

- Tạo ra giống cây trồng, vật nuôi chuyển gene mang nhiều đặc tính tốt như:

+ Năng suất cao.

+ Chống chịu bệnh tốt

+ Sinh trưởng và phát triển tốt

+ Tự thích nghi với các môi trường khắc nghiệt,…

- Tạo ra các giống vi sinh vật sử dụng làm:

+ Thuốc trừ sâu.

+ Cải tạo chất lượng đất.

+ Làm sạch chuồng trại chăn nuôi,…

Tìm hiểu ứng dụng công nghệ di truyền trong y học, pháp y.

Ứng dụng để sản xuất thuốc chữa bệnh, gây dựng các bộ KIT chẩn đoán, sản xuất vaccine, chỉnh sửa gene đột biến,...

VD:

- Sử dụng vi khuẩn E.Coli mang gene mã hóa protein insulin của người để sản xuất insulin cho người bệnh tiểu đường.

- Ứng dụng kĩ thuật liệu pháp gene để thay thế gene bệnh bằng gene bình thường ở bệnh SCID.

- Ứng dụng công nghệ mRNA trong sản xuất vaccine phòng chống COVID -19.

- Trong pháp y, phân tích DNA giúp xác định quan hệ họ hàng hoặc xác định được danh tính nạn nhân/ tội phạm.

*Tìm hiểu ứng dụng của công nghệ di truyền trong làm sạch môi trường.

- Tạo ra các vi sinh vật biến đổi gene có khả năng phân huỷ chất thải hiệu quả nhanh; có sức sống, chống chịu tốt; có khả năng chuyển hoá chất hoá học để trung hòa độc tố, cải tạo môi trường đất,…

- Một số vi sinh vật biến đổi gene được sử dụng trong xử lí ô nhiễm môi trường hiện nay như: vi khuẩn phân huỷ rác thải hữu cơ, vi khuẩn phân huỷ dầu mỏ, vi khuẩn chuyển hóa kim loại nặng, vi khuẩn phân huỷ thuốc trừ sâu,…

* Tìm hiểu ứng dụng công nghệ di truyền trong an toàn sinh học

An toàn sinh học là các biện pháp quản lí để đảm bảo an toàn đối với môi trường, đa dạng sinh học, sức khoẻ con người và vật nuôi.

VD: 

- Sử dụng kĩ thuật giải trình gene thế hệ mới đã giúp công bố nhanh trình tự gene của các virus gây bệnh nguy hiểm như SARS, COVID -19,… sản xuất nhanh vaccine phòng bệnh.

- Sử dụng kĩ thuật tổng hợp đoạn mồi ứng dụng để phát hiện nhanh vi sinh vật gây bệnh trên vật nuôi, cây trồng và con người bằng kĩ thuật phân tử.

Hoạt động 2. Đạo đức sinh học trong nghiên cứu và ứng dụng công nghệ di truyền.

GV đưa ra câu hỏi: Công nghệ sinh học mang lại lợi ích gì? Nêu ví dụ.

Sản phẩm dự kiến:

Công nghệ di truyền mang lại nhiều ích lợi song chúng đã can thiệp vào hệ gene của sinh vật, làm thay đổi sự phát triển của sinh vật và phát sinh các vấn đề liên quan đến đạo đức sinh học.

VD: 

- Nhân bản vô tính cừu Dolly.

- Chỉnh sửa gene, thay thế gene có thể gây các đột biến không mong muốn.

- Chuẩn sớm giới tính thai nhi vì mục đích lựa chọn giới tinh là vi phạm đạo đức sinh học, pháp luật nghiêm cấm.

…………………………………..

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Từ nội dung bài học, GV yêu cầu HS hoàn thành các bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Thành tựu nào sau đây không phải là thành tựu của công nghệ di truyền?

A. Chuyển gen trừ sâu bệnh từ vi khuẩn vào cây bông, tạo được giống bông kháng sâu bệnh.

B. Tạo chuột nhắt chứa hormone sinh trưởng từ chuột cống.

C. Tạo cừu biến đổi gene tạo protein người trong sữa.

D. Tạo giống nho và dưa hấu tam bội có năng suất cao, không có hạt.

Câu 2: Nội dung nào sau đây không phải là ứng dụng công nghệ di truyền trong an toàn sinh học?

A. Ứng dụng để phân tích DNA giúp xác định quan hệ họ hàng hoặc xác định được danh tính nạn nhân/tội phạm.

B. Ứng dụng công nghệ kháng thể đơn dòng trong chẩn đoán nhanh người mắc bệnh COVID-19.

C. Sử dụng kĩ thuật tổng hợp đoạn mồi để phát hiện nhanh vi sinh vật gây bệnh trên vật nuôi, cây trồng và con người.

D. Sử dụng kĩ thuật giải trình tự gene thế hệ mới để giải nhanh trình tự gene các virus gây bệnh nguy hiểm như SARS, COVID-19,...   

Câu 3: Hormone insulin được dùng để

A. làm thể truyền trong kĩ thuật gene.             

B. chữa bệnh tiểu đường.

C. sản xuất chất kháng sinh từ xạ khuẩn.         

D. điều trị suy dinh dưỡng ở trẻ em. 

Câu 4: Việc làm nào sau đây vi phạm đạo đức sinh học?

A. Nuôi cấy mô, tế bào thực vật.                     

B. Ghép nội tạng ở người.

C. Nhân bản vô tính động vật.                         

D. Chẩn đoán giới tính thai nhi.

Câu 5: Sự kiện nào trong công nghệ di truyền đã mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới như bảo tồn động vật quý hiếm, tạo động vật nhân tạo cho các thí nghiệm y sinh, sản xuất các cơ quan nội tạng phục vụ cấy ghép tạng?

A. Nhân bản thành công cừu Dolly.                 

B. Công bố bản đồ gene người.

C. Nuôi cấy thành công tế bào gốc.                 

D. Phát hiện hệ thống CRISPR/Cas9.

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS hoàn thành bài tập sau:

Câu 1: Hãy tìm hiểu thực tế và cho biết ở địa phương em có sử dụng giống cây trồng biến đổi gene không? Nếu có, hãy liệt kê một số loại cây trồng đó.

Câu 2: Tại sao việc sản xuất insulin từ vi khuẩn E.coli có nhiều ưu điểm hơn việc chiết insulin từ tuyến tụy của động vật?