1. Tóm tắt lý thuyết

• Công nghệ di truyền sử dụng tế bào sống và các quá trình sinh học để tạo ra sản phẩm hữu ích phục vụ con người.
  • Trong nông nghiệp: Bằng cách dùng "thể truyền" (vector như plasmid), con người ghép gene mang tính trạng mong muốn vào thực vật hoặc động vật,. Kết quả tạo ra các giống cây kháng sâu bệnh, chịu hạn hay vật nuôi lớn nhanh, tăng sức đề kháng,.
  • Trong y tế và pháp y: Công nghệ này giúp sản xuất lượng lớn thuốc chữa bệnh (như insulin, vaccine mRNA) và mở ra "liệu pháp gene" (đưa gene lành vào thay thế gene bệnh cho bệnh nhân). Trong pháp y, việc đối chiếu dấu vết DNA để lại hiện trường giúp xác định huyết thống và truy bắt tội phạm với độ chính xác cao.
  • Trong làm sạch môi trường: Các nhà khoa học tạo ra những chủng vi khuẩn biến đổi gene có khả năng phân giải dầu mỏ rò rỉ trên biển hoặc tổng hợp enzyme phân huỷ rác thải.
  • Đạo đức sinh học: Dù có nhiều lợi ích, các sinh vật biến đổi gene mang rủi ro lây lan gene lạ ra tự nhiên, có thể đe doạ đa dạng sinh học. Do đó, công nghệ này cần tuân thủ nghiêm ngặt các biện pháp an toàn sinh học.

2. Sinh vật biến đổi gene mang đến một số rủi ro chính như sau:

• Với sức khoẻ và môi trường: Các sản phẩm từ cây hay vật nuôi biến đổi gene có thể gây ra những tác động mà con người chưa biết trước được.
• Đe dọa đa dạng sinh học: Việc mở rộng trồng cây biến đổi gene có thể làm suy giảm sự đa dạng của nguồn gene tự nhiên.
• Lây lan gene lạ: Các cơ thể mang gene mới có thể thoát ra môi trường tự nhiên, truyền gene lai cho các loài hoang dại và gây ra những vấn đề khó kiểm soát.
• Tính minh bạch: Nhiều nơi chưa có quy định bắt buộc ghi nhãn mác, khiến người tiêu dùng gặp khó khăn trong việc nhận biết và lựa chọn sản phẩm biến đổi gene.

3. Ví dụ thực tế

• "Lúa vàng" - Giải pháp chống mù loà: Gạo bình thường hầu như không có vitamin A. Bằng công nghệ di truyền, các nhà khoa học đã cấy gene tổng hợp tiền vitamin A ($\beta$-carotene) vào lúa, tạo ra giống "lúa vàng" giúp ngăn ngừa bệnh mù loà ở trẻ em.
• Sản xuất Insulin từ vi khuẩn: Trước đây, thuốc tiểu đường Insulin phải chiết xuất từ tuyến tuỵ động vật rất tốn kém và dễ gây dị ứng. Ngày nay, người ta ghép gene sản xuất Insulin của người vào vi khuẩn. Tốc độ sinh sản chóng mặt của vi khuẩn biến chúng thành các "nhà máy siêu nhỏ" sản xuất lượng khổng lồ thuốc an toàn với giá cực rẻ.

1. Tóm tắt lý thuyết

• Khái niệm tiến hoá: Là sự thay đổi các đặc tính di truyền của quần thể sinh vật qua các thế hệ nối tiếp nhau theo thời gian. Ví dụ: Sự tiến hoá xương chi của loài ngựa từ móng nhỏ thành móng guốc lớn.
• Chọn lọc nhân tạo: Là quá trình con người chủ động giữ lại, nhân giống các cá thể mang đặc điểm mong muốn và loại thải các cá thể không đáp ứng. Nhờ đó tạo ra vô số giống vật nuôi, cây trồng phục vụ đời sống.
• Chọn lọc tự nhiên: Là quá trình diễn ra trong tự nhiên, trong đó các cá thể mang đặc điểm thích nghi tốt hơn với môi trường sẽ có khả năng sống sót và sinh sản cao hơn. Nhờ đó, tần số gene quy định các đặc điểm thích nghi này được nhân lên trong quần thể.

2. Em đã học

• Tiến hoá sinh học là quá trình thay đổi các đặc tính di truyền của quần thể sinh vật qua các thế hệ.
• Chọn lọc nhân tạo là phương pháp con người giữ lại sinh vật có đặc điểm mong muốn và loại bỏ cá thể kém.
• Chọn lọc tự nhiên là quá trình cá thể thích nghi hơn với môi trường sống sẽ sống sót và sinh sản để lại nhiều con cháu.

3. Em có thể

• Vận dụng giải thích hiện tượng chọn lọc trong tự nhiên và trong thực tiễn chọn giống của con người.
• Giải thích nguyên nhân hình thành tình trạng kháng thuốc trừ sâu ở côn trùng hay sự kháng kháng sinh ở vi khuẩn.

4. Ví dụ thực tế

• Tại sao sâu bọ lại kháng thuốc trừ sâu? Khi em phun thuốc, phần lớn sâu sẽ chết. Nhưng nhờ sự đa dạng di truyền, một vài con có gene đột biến giúp chúng không bị ngộ độc. Chúng sống sót (chọn lọc tự nhiên), sinh sản và di truyền gene kháng thuốc đó cho đời con. Kết quả là thuốc trừ sâu đó mất tác dụng với thế hệ sâu sau này.
• Sự "tiến hoá" của gà thịt: Dưới bàn tay chọn lọc nhân tạo của con người để lấy thịt, giống gà chăn nuôi đã tăng khối lượng đáng kinh ngạc từ 905 gam (vào năm 1957) lên đến 4.200 gam (vào năm 2005).

1. Tóm tắt lý thuyết

• Quan điểm của Lamarck: Ông cho rằng sinh vật chủ động thay đổi tập quán hoạt động để thích nghi với môi trường thay đổi, và những đặc điểm mới hình thành này được di truyền cho đời sau.
• Quan điểm của Darwin: Tự nhiên sẽ "chọn lọc" những cá thể mang các biến dị ngẫu nhiên có lợi (giúp chúng sinh tồn và sinh sản tốt nhất), và đào thải những cá thể mang biến dị bất lợi.
• Thuyết tiến hoá tổng hợp hiện đại: Tiến hoá thực chất là quá trình biến đổi tần số allele và thành phần kiểu gene của quần thể. Có 5 nhân tố làm thay đổi tần số này (nhân tố tiến hoá) bao gồm: Đột biến, Di - nhập gene, Chọn lọc tự nhiên, Yếu tố ngẫu nhiên và Giao phối không ngẫu nhiên.

2. Sự khác biệt cốt lõi giữa hai quan điểm nằm ở cơ chế làm biến đổi sinh vật:

• Quan điểm của Lamarck: Sinh vật chủ động thay đổi tập quán hoạt động để thích nghi với môi trường và truyền lại đặc tính đó cho đời sau. Ví dụ: Hươu cố sức vươn cổ để ăn lá trên cao nên cổ dài dần ra.
• Quan điểm của Darwin: Tự nhiên không làm sinh vật tự thay đổi mà đóng vai trò chọn lọc những biến dị ngẫu nhiên có sẵn. Sinh vật nào mang biến dị có lợi sẽ sống sót, sinh sản và truyền lại cho thế hệ sau, còn cá thể mang biến dị bất lợi sẽ bị đào thải. Ví dụ: Trong bầy hươu vốn có sẵn con cổ dài và cổ ngắn; khi thiếu thức ăn, hươu cổ dài có lợi thế ăn được lá trên cao nên sống sót sinh sản, hươu cổ ngắn bị chết đói.

3. Ví dụ thực tế

• Bí ẩn cái cổ của hươu cao cổ: Theo Lamarck, hươu vốn có cổ ngắn, nhưng do chúng "cố sức vươn lên" ăn lá trên cao qua nhiều thế hệ nên cổ dài dần ra. Tuy nhiên, khoa học hiện đại chứng minh Darwin mới đúng: Trong bầy hươu cổ ngắn ngẫu nhiên xuất hiện những biến dị (đột biến) cá thể có cổ dài. Khi thức ăn dưới thấp cạn kiệt, hươu cổ ngắn chết đói, hươu cổ dài nhờ lợi thế ăn được lá trên cao nên sống sót, sinh sản và truyền gene "cổ dài" cho thế hệ sau.

1. Tóm tắt lý thuyết

• Ba giai đoạn phát sinh sự sống: Theo quan điểm hiện đại, sự sống trên Trái Đất hình thành qua 3 bước:
  1. Tiến hoá hoá học: Dưới tác động của sấm sét và núi lửa, các chất vô cơ (gồm C, H, O, N) liên kết thành các chất hữu cơ đơn giản (như amino acid, nucleotide...), rồi tiếp tục tạo thành các đại phân tử phức tạp như DNA, RNA, protein.
  2. Tiến hoá tiền sinh học: Các đại phân tử hữu cơ này được bao bọc bởi một lớp màng phospholipid, tạo thành các "tế bào sơ khai" đầu tiên có khả năng trao đổi chất và phân chia.
  3. Tiến hoá sinh học: Dưới tác động của chọn lọc tự nhiên, từ tế bào sơ khai đã tiến hoá thành sinh vật nhân sơ, rồi đến sinh vật nhân thực, sinh vật đa bào và tạo ra thế giới sinh vật đa dạng như ngày nay.
• Sự phát sinh loài người: Con người không xuất hiện ngay từ đầu mà trải qua quá trình tiến hoá rất dài. Từ một tổ tiên chung, một nhánh tiến hoá thành loài Tinh tinh (Pan troglodytes), nhánh còn lại trải qua các nấc thang: Australopithecus $\rightarrow$ Homo habilis (người khéo léo) $\rightarrow$ Homo erectus (người đứng thẳng) $\rightarrow$ Homo neanderthalensis $\rightarrow$ Homo sapiens (người tinh khôn/người hiện đại ngày nay).

2. Tại sao con người được xếp vào loài Homo sapiens?

Con người được xếp vào loài Homo sapiens (người tinh khôn) vì chúng ta có đặc điểm hình thái và cấu trúc bộ xương giống hệt với loài này. Thêm vào đó, Homo sapiens là tổ tiên trực tiếp của chúng ta, mang những đặc điểm tiến hoá vượt trội như biết chế tạo công cụ tinh xảo bằng đá, xương, sừng; biết tổ chức sống thành bộ lạc và có một nền văn hoá phức tạp với mầm mống của mĩ thuật và tôn giáo.

Vì đây cũng là nội dung cuối cùng của toàn bộ chương trình Khoa học tự nhiên 9, em có muốn tạo một bộ Thẻ ghi nhớ (Flashcards) cho chương Tiến hoá này để tiện việc ôn tập lại không?

3. Ví dụ thực tế

• Bằng chứng khoa học về nguồn gốc sự sống: Năm 1953, hai nhà khoa học Stanley Miller và Harold Urey đã làm một thí nghiệm làm chấn động giới khoa học. Họ thiết kế một bình thuỷ tinh giả lập chính xác khí quyển Trái Đất cổ đại (đầy khí độc, hơi nước và sấm sét liên tục). Đáng kinh ngạc là, từ những chất vô cơ vô tri, bình thí nghiệm đã tự tổng hợp ra các amino acid – viên gạch nền tảng tạo nên cấu trúc cơ thể sinh vật.
•