CHÀO MỪNG CẢ LỚP
ĐẾN VỚI BÀI HỌC HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG
Theo dõi video và trả lời các câu hỏi:
1. Đoạn video trên nói về
vấn đề gì?
2. Theo em, vì sao việc
giải mã hệ gene người
Việt lại là một vấn đề
cấp thiết hiện nay?

Giải thích
Giải mã hệ gene người có ý nghĩa quan trọng
trong việc tạo ra cơ sở dữ liệu cho các nghiên
cứu chữa bệnh và nhiều ứng dụng khác.
Những dữ liệu có sẵn tại Ngân hàng gene thế
giới tập trung ở người gốc Bắc Âu, điều này
khiến cho việc nghiên cứu, chữa bệnh của
người dân các khu vực khác, trong đó có Việt
Nam gặp nhiều khó khăn.

CHUYÊN ĐỀ 1: SINH HỌC PHÂN TỬ

BÀI 1: KHÁI QUÁT
SINH HỌC PHÂN TỬ
VÀ CÁC THÀNH TỰU

NỘI DUNG BÀI HỌC
I.

II.
Một số thành tựu

Khái niệm sinh

lí thuyết và ứng

học phân tử

dụng của sinh học
phân tử

III.
Các nguyên tắc ứng dụng sinh học
phân tử trong thực tiễn

I.
KHÁI NIỆM
SINH HỌC PHÂN TỬ

Nguồn gốc ra đời của chuyên ngành sinh học phân tử
Năm 1868

Friedrich Miescher xác định và phân lập được
chất chính có trong nhân tế bào là nuclein.

Năm 1938

Được coi là thời điểm ra đời của chuyên ngành
sinh học phân tử.

Năm 2022

Có tới 100 giải thưởng Nobel trao cho các thành
tựu của sinh học phân tử trong tổng số 228 giải
thưởng về sinh lí, y học hoặc hóa học.

(1844 - 1895)

THẢO LUẬN CẶP ĐÔI

Hoàn thành
phiếu học tập

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Tìm hiểu khái niệm sinh học phân tử
1. Sinh học phân tử nghiên cứu những đối tượng nào?
......................................................................................................
2. Lĩnh vực cốt lõi của sinh học phân tử là lĩnh vực nào?
......................................................................................................
3. Mục đích của sinh học phân tử là gì?
......................................................................................................

Khái niệm:
Sinh học phân tử là chuyên ngành
sinh học nghiên cứu về cấu trúc, chức
năng của các đại phân tử trong tế bào
và các quá trình sống xảy ra ở cấp độ
phân tử, qua đó, phát triển các kĩ thuật
áp dụng các thành tựu của sinh học
phân tử vào thực tiễn.

Sinh học phân tử được ứng dụng trong xét nghiệm Covid-19

Một số lĩnh vực ứng dụng các kĩ thuật sinh học phân tử

II.
MỘT SỐ THÀNH TỰU LÍ THUYẾT VÀ
ỨNG DỤNG CỦA SINH HỌC PHÂN TỬ

THẢO LUẬN NHÓM 6 - 8 HS

3 phút

 Nêu một số phát minh quan trọng
trong sinh học phân tử.
 Trong số các thành tựu sinh học
phân tử nổi bật được mô tả Hình 1.2,
hãy đề xuất 3 thành tựu mà em cho
là có tính cách mạng. Lí giải nguyên
nhân lựa chọn.

Hướng dẫn thảo luận theo kĩ thuật khăn trải bàn:

 HS ngồi vào vị trí đã đánh số trên giấy

của cả nhóm về
chủ đề
Viết ý kiến cá nhân
3

A4. Mỗi cá nhân làm việc độc lập trong
thời gian 3 phút, ghi lại câu trả lời vào
2

4

Viết ý kiến cá nhân

Ý kiến chung

Viết ý kiến cá nhân

1
Viết ý kiến cá nhân

...

phần giấy của mình.
 Trên cơ sở ý kiến cá nhân, nhóm
trưởng thống nhất ý kiến, trình bày câu
trả lời vào bảng nhóm.

1. Thành tựu lí thuyết
Gợi ý

Một số thành tựu có tính cách mạng:
Kĩ thuật chỉnh sửa

Kĩ thuật giải

Kĩ thuật tạo DNA

trình tự DNA:

tái tổ hợp:

Giúp giải trình

Sinh vật biến đổi

Chỉnh sửa gene trong

tự gene và hệ

gene, xây dựng

tế bào theo ý muốn

gene.

ngân hàng gene,...

của con người.

gene nhờ hệ thống
CRISPR - Cas9

Tiếp tục thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi:
1

2

Công nghệ giải trình tự

Bằng cách nào hệ thống

gene và hệ gene đem lại

CRISPR - Cas9 cho phép

những ứng dụng gì trong

các nhà khoa học phá hỏng

nghiên cứu khoa học và

một gene hoặc thay thế một

trong thực tiễn?

gene trong tế bào? Việc phá
hỏng hoặc thay thế gene
nhằm mục đích gì?

Câu 1:

Ứng dụng của công nghệ giải trình tự gene và hệ gene:

 Xác định gene đột biến, gene
gây bệnh di truyền; chẩn đoán
nguy cơ mắc bệnh di truyền,
chẩn đoán nguyên nhân gây
bệnh di truyền.
 Xác định danh tính; quan hệ huyết thống; xác định nguồn gốc
của các dịch bệnh.

Câu 2:

Hệ thống CRISPR - Cas9:
CRISPR - Cas9 gồm một loại enzyme là Cas9
(được tìm thấy ở các tế bào vi khuẩn), có chức
năng cắt DNA và một phân tử DNA hướng dẫn
(crRNA), giúp Cas9 cắt đúng vị trí cần cắt trên
DNA đích dựa trên nguyên tắc bổ sung giữa
phân tử RNA hướng dẫn với trình tự nucleotide
cần cắt trên DNA đích.

Nếu muốn sử dụng hệ thống CRISPR - Cas9 để thay thế gene bệnh trong tế bào
bằng gene bình thường, các nhà khoa học cần đưa vào tế bào CRISPR - Cas9 kèm
theo allele bình thường. Sau khi hệ thống CRISPR - Cas9 cắt phá hủy gene đích,
các enzyme sửa sai của tế bào sẽ lắp allele bình thường vào vị trí của gene bệnh.

Mục đích: Việc phá hỏng hoặc thay thế gene được thực hiện để
điều trị các bệnh di truyền.
Ví dụ:

Bệnh hồng cầu hình liềm

Bệnh teo cơ Duchenne

Video: Chỉnh sửa gene bằng CRISPR-cas9

2. Ứng dụng của sinh học phân tử
Chia lớp thành 4 nhóm
Tìm hiểu ứng dụng của sinh học phân tử trong mỗi lĩnh vực sau:
Y tế và

Nhóm 1

Nhóm 2

Nông nghiệp

dược phẩm
Công nghiệp thực

Pháp y, truy tìm

phẩm và xử lí môi

nguồn gốc và an

trường

Nhóm 3

Nhóm 4

ninh quốc phòng

Các nhóm hoàn thành thông tin vào bảng:
Bảng. Ứng dụng của sinh học phân tử
Lĩnh vực

Các kĩ thuật/ công nghệ Ý nghĩa thực tiễn

Y tế và dược phẩm

 

 

Nông nghiệp

 

 

 

 

 

 

Công nghiệp thực phẩm và
xử lí môi trường
Pháp y, truy tìm nguồn gốc
và an ninh quốc phòng

Y tế và dược phẩm:
Các kĩ thuật/ công nghệ
Chẩn đoán và điều trị bệnh: Xét
nghiệm phân tử, giải trình tự và phân
tích DNA.

Ý nghĩa thực tiễn
Xác định tác nhân, xác định gene
gây bệnh di truyền.

Chỉnh sửa gene, liệu pháp gene:
công nghệ sinh học phân tử và công

Chữa bệnh di truyền.

nghệ chỉnh sửa gene CRISPR - Cas9.
Sản xuất dược phẩm: công nghệ

Sản xuất thuốc có bản chất DNA,

gene.

RNA, protein; vaccine thế hệ mới.

Xét nghiệm Real-time

Xét nghiệm PCR HIV 

Ứng dụng kĩ thuật PCR

PCR trong chẩn đoán

có độ chính xác rất cao,

trong chẩn đoán HPV (virus

SARS-CoV-2

tối thiểu 95%.

gây ung thư cổ tử cung)

Xác định sớm các bệnh di truyền ở thai nhi

Sản xuất insulin điều trị
bệnh tiểu đường

Vaccine RNA dùng cho phòng chống
bệnh Covid -19

Lĩnh vực
Nông nghiệp

Công nghiệp

Các kĩ thuật/ công nghệ
Tạo DNA tái  tổ hợp.

Tạo các giống vật nuôi, cây trồng biến
 
đổi gene phục vụ nhu cầu con người.

- Sử dụng chỉ thị phân tử

- Xác định nhanh các nguồn vi sinh vật

DNA, PCR.

gây ngộ độc thực phẩm, sản xuất thực

thực phẩm và

 

xử lí môi trường - Kĩ thuật tạo DNA tái tổ
hợp.
Pháp y, truy tìm
nguồn gốc và an
ninh quốc phòng

Ý nghĩa thực tiễn

phẩm trên quy mô công
nghiệp.
 
- Chọn, tạo vi sinh vật có khả năng xử lí
môi trường.

Phân tích DNA.
 

- Xác định danh tính (nạn nhân, hung
thủ,...).

 

- Truy tìm nguồn gốc dịch bệnh.

Ngô biến đổi gene được trồng ở Việt Nam,

Giống cây bông kháng sâu và chịu thuốc

kháng được sâu bệnh, thuốc diệt cỏ

trừ cỏ bằng kỹ thuật chuyển gene

Sản xuất năng lượng

Truy tìm tội phạm thông qua dấu vết sinh học chứa DNA

thân thiện với môi trường

để lại tại hiện trường hoặc truy tìm tung tích nạn nhân qua
các thi thể còn sống dù chỉ là mảnh xương, răng…

Thịt gà nhân tạo được sản xuất từ các tế bào nuôi cấy
công nghiệp ở Mỹ

III.
CÁC NGUYÊN TẮC ỨNG
DỤNG SINH HỌC PHÂN TỬ
TRONG THỰC TIỄN

1. Nguyên tắc về an toàn sinh học

Virus và vi khuẩn biến đổi gene là những nguy cơ
lớn nhất có khả năng bị thoát ra ngoài môi trường
có thể gây nên đại dịch rất khó kiểm soát, ảnh
hưởng cực kì nghiêm trọng tới loài người và các
loài trong tự nhiên.

GHI NHỚ
Đảm bảo nguyên tắc về an toàn sinh
học nhằm ngăn chặn các sinh vật biến
đổi gene gây hại cho cán bộ nghiên cứu
hoặc lan truyền ra môi trường tự nhiên,
gây hậu quả nghiêm trọng.

Làm thế nào để phòng tránh những nguy cơ phát sinh các
vi sinh vật độc hại mới phát tán ra môi trường tự nhiên?

1

Tuân thủ nghiêm ngặt các quy
trình kĩ thuật phòng thí nghiệm.

Một số
biện pháp

2

Làm “suy yếu” về mặt di truyền

3

Cấm triển khai loại thí nghiệm có

của các chủng vi sinh vật.

nguy cơ nguy hiểm cao.

Quy định về ghi nhãn thực phẩm có nguồn gốc biến đổi gene (GMO)
để người tiêu dùng có quyền lựa chọn và phòng tránh rủi ro.

Nghị định số 69/2010/NĐ-CP ngày 21/6/2010 và Nghị định số 118/2020/NĐ-CP
ngày 2/10/2020 về An toàn sinh học đối với sinh vật biến đổi gene, mẫu vật di
truyền và sản phẩm của sinh vật biến đổi gene.

Video tìm hiểu về an toàn sinh học

Vận dụng

Ngày nay, ngoài các mối lo về vi sinh vật, sinh
vật biến đổi gene được dùng làm thực phẩm
là điều mà công chúng thấy quan ngại nhiều
hơn cả. Hãy tìm một số ví dụ về sinh vật biến
đổi gene (GMO) và những quy định ban hành
về loại thực phẩm này.

2. Nguyên tắc về đạo đức sinh học
Trình bày quan điểm của em về đạo đức sinh học, từ đó rút ra
mục đích cần phải tuân thủ nguyên tắc đạo đức sinh học.

Mục đích:
Ngăn chặn các vi phạm về chuẩn mực đạo đức xã hội cũng
như đảm bảo tính nhân văn trong nghiên cứu khoa học.

kenhgiaovien
•

Bài giảng và giáo án này chỉ có duy nhất trên
kenhgiaovien.com

•

Bất cứ nơi nào đăng bán lại đều là đánh cắp bản quyền
và hưởng lợi bất chính trên công sức của giáo viên.

•

Vui lòng không tiếp tay cho hành vi xấu.
https://kenhgiaovien.com/

Zalo: 0386

LUYỆN TẬP

Câu 1: Kĩ thuật nào sau đây cho phép tổ hợp DNA từ
nhiều loài khác nhau thành một phân tử DNA?

A. Tái tạo DNA tái tổ hợp.

B. Giải trình tự gene.

C. PCR.

D. Chỉnh sửa gene nhờ
CRISPR - Cas9.

Câu 2: Một bệnh nhân bị nghi nhiễm một loại virus. Tuy
nhiên, do hàm lượng virus trong máu quá thấp nên các xét
nghiệm hoá sinh không thể phát hiện ra. Kĩ thuật nào sau
đây cho phép phát hiện được virus trong máu bệnh nhân
này?
A. Tái tạo DNA tái tổ hợp.

C. PCR.

B. Giải trình tự gene.

D. Chỉnh sửa gene.

Câu 3: Các nhà khoa học đã tạo ra giống vi khuẩn E. coli mang gene
mã hóa hormone insulin của người. Vi khuẩn này được nuôi để thu
insulin. Sau đó, insulin được sử dụng làm thuốc chữa bệnh cho
người bị tiểu đường type I. Đây là ví dụ minh hoạ cho việc ứng dụng
sinh học phân tử vào lĩnh vực nào sau đây?

A. Sản xuất dược phẩm.

C. Chỉnh sửa gene.

B. Chẩn đoán bệnh di truyền.

D. Chọn giống.

Câu 4: Kĩ thuật nào sau đây được sử dụng để xét nghiệm
sự có mặt của vi khuẩn gây bệnh trong thực phẩm?

A. Tạo DNA tái tổ hợp.

C. Chỉnh sửa gene.

B. PCR.

D. Giải trình tự gene.

Câu 5: Các vi sinh vật biến đổi gene thường mang những đặc điểm ưu việt so
với các giống được tạo ra bằng các phương pháp khác. Tuy nhiên, việc sử dụng
những sinh vật này có thể tạo ra những rủi ro.
1. Gây độc hại cho cán bộ nghiên cứu.
2. Phát tán ra môi trường tự nhiên, có thể tạo ra các dịch bệnh nguy hiểm.
3. Sản phẩm của sinh vật biến đổi gene có thể gây hại cho sức khỏe con người.
4. Có thể bị sử dụng vào các mục đích xấu.
Có bao nhiêu rủi ro có thể xảy ra khi sử dụng những sinh vật trên?

A. 1.

B. 2

C. 3

D. 4

VẬN DỤNG
Câu 1: Tìm kiếm thêm thông tin về các thành
tựu của sinh học phân tử được trao giải thưởng
Nobel trong 20 năm gần đây.
Câu 2: Dựa vào sách, báo, internet,... hãy sưu
tầm thêm một số ví dụ về ứng dụng sinh học
phân tử và cho biết tiềm năng phát triển ngành
công nghệ sinh học tại Việt Nam.

KIẾN THỨC CỐT LÕI