Câu hỏi mở đầu trang 128

Đề bài: Công nghệ sinh học đã được ứng dụng như thế nào phòng và trị bệnh thuỷ sản? Nhân bản gene đích của tác nhân gây bệnh bằng kĩ thuật PCR (Hình 25.1) có vai trò như thế nào trong phòng, trị bệnh thuỷ sản?

Lời giải:

a) Ứng dụng của công nghệ sinh học trong phòng, trị bệnh thuỷ sản:

• Chẩn đoán sớm bệnh thuỷ sản (kĩ thuật PCR, kit chẩn đoán).
• Sản xuất vaccine (vaccine DNA) phòng bệnh cho thuỷ sản.
• Sản xuất chế phẩm vi sinh phòng, trị bệnh.
• Sản xuất chế phẩm thảo dược phòng, trị bệnh.

b) Vai trò của việc nhân bản gene đích bằng kĩ thuật PCR:

• Giúp phát hiện sớm và chính xác tác nhân gây bệnh trong mẫu thuỷ sản (kể cả khi bệnh chưa biểu hiện rõ).
• Nhờ đó phòng ngừa đạt hiệu quả cao, hạn chế dịch bệnh bùng phát.
• Giảm thiểu thiệt hại kinh tế cho người nuôi.

I. Ứng dụng công nghệ sinh học trong chẩn đoán sớm bệnh thuỷ sản

Khám phá trang 129

Đề bài: Quan sát Hình 25.3, mô tả các bước phát hiện virus gây bệnh đốm trắng trên tôm bằng kĩ thuật PCR.

Lời giải:

Các bước phát hiện virus gây bệnh đốm trắng trên tôm bằng kĩ thuật PCR:

• Bước 1: Thu mẫu tôm nghi nhiễm bệnh đốm trắng.
• Bước 2: Tách chiết DNA tổng số từ mẫu tôm đã thu.
• Bước 3: Nhân bản đoạn gene đặc hiệu của virus gây bệnh đốm trắng bằng phản ứng PCR.
• Bước 4: Điện di và kiểm tra sản phẩm PCR để xác định mẫu tôm có nhiễm virus đốm trắng hay không.

Kết nối năng lực trang 130

Đề bài: Sử dụng internet, sách, báo,… để tìm hiểu thêm một số ứng dụng của công nghệ sinh học trong chẩn đoán bệnh ở động vật thuỷ sản.

Lời giải:

Một số ứng dụng công nghệ sinh học trong chẩn đoán bệnh ở động vật thuỷ sản:

• Kĩ thuật PCR: phát hiện chính xác virus, vi khuẩn gây bệnh dựa vào DNA đặc hiệu.
• Kĩ thuật real-time PCR: cải tiến từ PCR nhờ công nghệ huỳnh quang, vừa xác định dương tính/âm tính, vừa xác định mức độ nhiễm bệnh nặng hay nhẹ.
• Kit chẩn đoán nhanh: que thử tích hợp sẵn thành phần, cho kết quả định tính, nhanh (~15 phút), dễ dùng ngay tại hiện trường ao nuôi.
• Ngoài ra còn có các kĩ thuật khác như ELISA (dựa vào phản ứng kháng nguyên – kháng thể), LAMP (khuếch đại đẳng nhiệt),…

III. Ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất chế phẩm vi sinh

Khám phá trang 131

Đề bài: Quan sát Hình 25.7, mô tả các bước sản xuất chế phẩm Bacillus sp. phòng, trị bệnh thuỷ sản.

Lời giải:

Các bước sản xuất chế phẩm Bacillus sp. phòng, trị bệnh thuỷ sản:

• Bước 1: Phân lập, tuyển chọn chủng Bacillus sp. có khả năng phòng, trị bệnh cho thuỷ sản.
• Bước 2: Nuôi cấy và nhân sinh khối chủng Bacillus sp. trong môi trường dinh dưỡng Nutrient Broth, điều kiện thích hợp: pH từ 7 đến 7,5; nhiệt độ từ 30 °C đến 35 °C.
• Bước 3: Phối trộn sinh khối vi khuẩn Bacillus sp. với cơ chất thích hợp (đường maltodextrin, lactose, tinh bột bắp,…) để tạo chế phẩm.
• Bước 4: Đóng gói, bảo quản và sử dụng.

Kết nối năng lực trang 131

Đề bài: Sử dụng internet, sách, báo,… để tìm hiểu thành phần của chế phẩm vi sinh sử dụng trong phòng, trị bệnh thuỷ sản ở địa phương em.

Lời giải:

Một số chế phẩm vi sinh phổ biến trong phòng, trị bệnh thuỷ sản (tham khảo tại TP. Hồ Chí Minh và các tỉnh phía Nam):

a) Chế phẩm EM (Effective Microorganisms):

• Thành phần vi sinh vật: vi khuẩn Bacillus sp., Lactobacillus sp., nấm men Saccharomyces,…
• Công dụng: cải thiện chất lượng nước ao, ức chế vi khuẩn gây bệnh, tăng sức đề kháng cho cá, tôm.

b) Chế phẩm probiotic dùng trong ao nuôi tôm:

• Thành phần: Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Lactobacillus,…
• Chất mang: cám gạo, bột ngô, maltodextrin,…
• Công dụng: cạnh tranh với vi khuẩn có hại, giảm khí độc (NH₃, H₂S) trong ao.

→ Các chế phẩm vi sinh giúp phòng bệnh an toàn, thân thiện với môi trường, hạn chế sử dụng kháng sinh.

IV. Công nghệ sinh học trong sản xuất chế phẩm thảo dược

Khám phá trang 132

Đề bài: Quan sát Hình 25.8, trình bày các bước tạo chế phẩm men tỏi giàu allicin phòng, trị bệnh thuỷ sản.

Lời giải:

Các bước tạo chế phẩm men tỏi giàu allicin:

• Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu. Gồm tỏi tươi xay nhuyễn, đường kính (hoặc mật rỉ đường), dấm ăn và nước sạch.
• Bước 2: Trộn đều các nguyên liệu thành hỗn hợp theo tỉ lệ 10 : 1 : 1 : 16 (tỏi : đường : dấm : nước).
• Bước 3: Cho hỗn hợp vào thùng chứa.
• Bước 4: Ủ lên men. Thời gian ủ khoảng 10 – 15 ngày (nếu mùa hè) hoặc 25 – 30 ngày (nếu mùa đông) để thu được dịch tỏi lên men giàu allicin.
• Bước 5: Đóng gói, bảo quản và sử dụng.

Luyện tập

Luyện tập 1 trang 132

Đề bài: Trình bày các bước chẩn đoán nhanh bệnh thuỷ sản bằng kĩ thuật PCR, kit chẩn đoán.

Lời giải:

a) Các bước chẩn đoán bằng kĩ thuật PCR (gồm 4 bước):

• Bước 1: Thu mẫu thuỷ sản.
• Bước 2: Tách chiết DNA tổng số.
• Bước 3: Nhân bản đoạn gene đặc hiệu của tác nhân gây bệnh bằng phản ứng PCR.
• Bước 4: Điện di và kiểm tra sản phẩm PCR.

b) Các bước chẩn đoán bằng kit chẩn đoán (gồm 6 bước):

• Bước 1: Thu mẫu thuỷ sản.
• Bước 2: Bổ sung dung dịch đệm.
• Bước 3: Nghiền mẫu.
• Bước 4: Hút dịch mẫu.
• Bước 5: Cho mẫu vào kit chẩn đoán.
• Bước 6: Đọc kết quả sau 15 phút (dương tính hoặc âm tính).

Luyện tập 2 trang 132

Đề bài: Trình bày một số ứng dụng công nghệ sinh học trong phòng và trị bệnh thuỷ sản.

Lời giải:

a) Ứng dụng trong chẩn đoán sớm bệnh thuỷ sản:

• Kĩ thuật PCR: phát hiện chính xác tác nhân gây bệnh (virus đầu vàng, đốm trắng, hoại tử cơ trên tôm; Herpesvirus trên cá koi; virus xuất huyết cá trắm cỏ,…).
• Kit chẩn đoán: cho kết quả nhanh, dễ thực hiện tại hiện trường.

b) Ứng dụng trong sản xuất vaccine:

• Vaccine DNA có ưu điểm: tính ổn định cao, chi phí thấp hơn vaccine vô hoạt, không chứa tác nhân gây bệnh → an toàn cao hơn vaccine truyền thống.

c) Ứng dụng trong sản xuất chế phẩm vi sinh:

• Phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật có lợi (ví dụ Bacillus sp.) → sản xuất chế phẩm giúp cạnh tranh với vi khuẩn gây bệnh, tăng miễn dịch cho thuỷ sản.

d) Ứng dụng trong sản xuất chế phẩm thảo dược:

• Chiết xuất các hoạt chất kháng bệnh (allicin, polyphenols, alkaloids,…) từ tỏi, thanh hao hoa vàng, xuyên tâm liên,… → phòng, trị bệnh an toàn, thân thiện với môi trường.

Vận dụng

Vận dụng trang 132

Đề bài: Đề xuất một số loại thảo dược có thể sử dụng để sản xuất chế phẩm phòng, trị bệnh thuỷ sản.

Lời giải:

Một số loại thảo dược có thể dùng để sản xuất chế phẩm phòng, trị bệnh thuỷ sản:

Ưu điểm chung của chế phẩm thảo dược:

• An toàn cho con người và thân thiện với môi trường.
• Có thể dùng để cả phòng lẫn trị bệnh cho thuỷ sản.
• Giá thành hợp lí, nguyên liệu dễ tìm trong nước.

ThS. Hồ Thị Thư

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Công Nghệ THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Công nghệ, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Hoàng Hoa Thám