An toàn sinh học
Câu 1: An toàn sinh học là gì? Có thể ngăn chặn nguy cơ về an toàn sinh
học phòng thí nghiệm bằng những biện pháp gì ?
An toàn sinh học:
+ Là biện pháp để ngăn chặn sư tiếp xúc và lây nhiễm của các tác nhân sinh học tới
các nhân viên phòng thí nghiệm, những người xung quanh và môi trường.
+ Là biện pháp nhằm giảm thiểu hoặc loại bỏ những rủi ro tiềm tàng của các ứng
dụng công nghệ sinh học có thể gây ra cho con người, động vật, thực vật, vi sinh
vật, môi trường và đa dạng sinh học.
Có thể ngăn chặn nguy cơ về an toàn sinh học phòng thí nghiệm bằng những
biện pháp:
+ Thuật ngữ "ngăn chặn" được sử dụng trong việc mô tả các phương pháp an toàn
để quản lý vật liệu truyền nhiễm trong môi trường phòng thí nghiệm, nơi chúng
đang bị xử lý hoặc duy trì. Mục đích của việc ngăn chặn là giảm hoặc loại bỏ tiếp
xúc với nhân viên phòng thí nghiệm, người khác, và môi trường bên ngoài với các
yếu tố nguy hiểm tiềm tàng.
+ Bảo vệ sơ cấp: bảo vệ nhân viên và môi trường phòng thí nghiệm, sử dụng đúng
kỹ thuật vi sinh và sử dụng các thiết bị an toàn thích hợp. Sử dụng vắc xin có thể
cung cấp mức độ gia tăng của bảo vệ cá nhân.
+ Bảo vệ thứ cấp: Việc bảo vệ môi trường bên ngoài phòng thí nghiệm khỏi việc
tiếp xúc với vật liệu truyền nhiễm được đảm bảo bởi sự kết hợp của thiết kế cơ sở
hạ tầng và thực tiễn hoạt động.
- Hệ thống các cấp ngăn chặn nguy cơ
- Ngăn chặn thông qua quản lý hành chính
- Ngăn chặn nhờ công nghệ
- Ngăn chặn thông qua thực hành công việc
- Ngăn chặn thông qua các thiết bị bảo hộ cá nhân
An toàn sinh học
Câu 2. Phân loại các nhóm nguy cơ trong hướng dẫn an toàn sinh học phòng
thí nghiệm của WHO ?
Phân
phòng/ chữa bệnh (nguy cơ
rủi ro cá nhân cộng đồng
thấp)
(nguy cơ rủi ro cá nhân cao, cộng đồng thấp)
tác nhân gây ra bệnh nghiêm trọng ở người và
động vật nhưng thường không lan rộng từ
một cá thể bị nhiễm. Có biện pháp phòng và
chữa bệnh.
Nhóm 4 Các tác nhân gây ra bệnh
nghiêm trọng hoặc gây chết
người, thường không có biện
pháp phòng chữa bệnh (nguy
cơ rủi ro cá nhân cộng đồng
cao)
(nguy cơ rủi ro cá nhân cao, cộng đồng cao)
tác nhân gây ra bệnh nghiêm trọng ở người và
động vật và có thể lan truyền một cách trực
tiếp hay gián tiếp. Thường không có biện
pháp phòng và chữa bệnh
Câu 3 Mô tả đặc điểm chính của phòng thí nghiệm an toàn cấp 1 nghiệm và
các nguyên tắc thực hành tốt (Good Laboratory Practices) tương ứng?
• Đặc điểm
- Các phòng thí nghiệm không cần phải nằm tách biệt tại khu riêng
An toàn sinh học
- Công việc thường thực hiện trên bàn, thực hiện các thao tác thực hành vi
sinh vật cơ bản
- Không cần có các trang thiết bị ngăn chặn hoặc thiết kế đặc biệt
• Các tác nhân nguy cơ nhóm I
+ E.coli K-12
+ Cây trồng biến đổi gen
Các mẫu bệnh Herpes Simplex Virus
Nguyên tắc thực hành
An toàn sinh học
• Ký hiệu cảnh báo nguy hiểm sinh học được dán trước lối ra vào phòng thí nghiệm
• Dán nhãn cho tất cả các dụng cụ (tủ nuôi, tủ lạnh ,…)
• Nhân viên làm việc đã được tập huấn
• Cẩn trọng với kim tiêm và các đồ vật sắc
Sử dụng thùng đựng cho đồ vật sắc nhọn
KHÔNG làm vỡ bẻ cong, hay tái sử dụng ống tiêm hoặc kim tiêm
KHÔNG để kim tiêm và vật sắc nhọn trong túi /thùng đựng rác thải văn phòng
KHÔNG chạm vào mảnh thủy tinh vỡ bằng tay
Phát hiện khu vực sạch và ô nhiễm: sử dụng dấu hiệu cảnh báo
Khử trùng khu vực làm việc
Báo cáo các trường hợp lây nhiễm và tai nạn
Bỏ găng tay, áo phòng thí nghiệm trước khi rời nơi làm việc
Không giữ động vật trong phòng thí nghiệm
Các quy trình tạo sol khí được thực hiện trong tủ an toàn sinh học:
Homogenizing,Vortexing,Vigorous mixing, Pipetting infectious liquids,
Sonication, Pouring
• Nếu sự cố xảy ra:
Sơ tán lab, cảnh báo
Khử trùng toàn bộ khu vực làm việc
Câu 5. Mô tả đặc điểm chính của phòng thí nghiệm an toàn cấp 3 và các
nguyên tắc thực hành tốt (Good Laboratory Practices) tương ứng?
Phòng thí nghiệm an toàn sinh học cấp 3 được thiết kế khi làm việc với nhóm vi
sinh vật nguy hiểm 3 và với 1 thể tích lớn hay nồng độ cao của các vi sinh vật
nhóm nguy hiểm 2, nguy hiểm nổ bình áp suất
Đặc điểm: Trang thiết bị an toàn giống BLS1 và BLS2 ,cộng với :
+ BSC nhóm 2 hoặc 3 để thao tác với các tác nhân lây nhiễm
+ Sử dụng các thiết bị bảo vệ hô hấp khi yêu cầu
+ Tủ an toàn sinh học nhóm I hoặc II (Class I or II biosafety cabinet)
+Áo bảo hộ đặc biệt (WITH full-body, air supplied, positive personnel
suit)
Các tác nhân nguy cơ nhóm IV
- Lassa Fever Virus sốt xuất huyết
- Ebola Hemmorrhagic Fever Virus sốt xuất huyết Ebora
- Marburg Virus cũng là 1 virus gây sốt xuất huyết
- Herpes B Virus
Nguyên tắc thực hành
- Tối đa các điều kiện cách ly
- Nguyên tắc thực hành giống BSL -3, cộng với:
+ Luật làm việc 2 người nên được áp dụng
+Thay áo trước và sau khi vào và ra phòng lab
+Tắm trước khi ra
+ Tất cả các vật liệu được khử trùng trước khi ra ngoài
An toàn sinh học
Câu 7 : Nêu các biện pháp loại bỏ ô nhiễm trong phòng thí nghiệm ? Trong
trường hợp bị phơi nhiễm với các yếu tố nguy hiểm trong phòng thí nghiệm
thì phải làm gì ?
1.Các biện pháp loại bỏ ô nhiễm trong phòng thí nghiệm là :
Sterilization : sử dụng qui trình vật lí và hóa học để diệt các vi sinh vật sống bao
gồm cả các dạng bào tử.
Disinfection : việc sử dụng một kĩ thuật vật lí hoặc hóa học để loại bỏ hầu như tất
cảcác vi sinh vật gây bệnh nhưng không phải tất cả các hình thức vi khuẩn (ví
dụendospores vi khuẩn)
Các phương pháp khử trùng :
+ Nhiệt
+ Hóa học
+ Chiếu xạ
Trong đó khử trùng bằng nhiệt lại có các loại như :
có những đóng góp tích cực cho quá trình phát triển bền vững của các lĩnh vực sau:
+ Đảm bảo an ninh lương thực và hạ giá thành lương thực trên toàn thế giới. Cây
trồng CNSH có thể giúp ổn định tình hình an ninh lương thực và hạ giá thành
lương thực trên thế giới, bằng cách làm tăng nguồn cung cấp lương thực, đồng thời
làm giảm chi phí sản xuất, từ đó làm giảm lượng nhiên liệu đốt sử dụng trong các
hoạt động nông nghiệp, giảm bớt một số tác động bất lợi gắn với sự biến đổi khí
hậu. Khoảng thời gian từ năm 1996-2009, lợi ích kinh tế trị giá 64.6 tỷ USD mà
cây trồng CNSH mang lại được tạo ra từ 2 nguồn: thứ nhất là giảm chi phí sản xuất
(44%) và tăng năng suất thu hoạch bền vững (56%). Số sản phẩm tăng thêm này
nếu không sử dụng các giống cây trồng CNSH sẽ phải cần thêm 75 triệu ha diện
tích đất canh tác.
+ Bảo tồn đa dạng sinh học: Việc ứng dụng cây trồng CNSH trong nông nghiệp là
giải pháp giúp bảo tồn đất trồng, cho phép tăng sản lượng thu hoạch trên 1.5 tỷ ha
đất trồng hiện có, xóa bỏ tình trạng phá rừng làm nông nghiệp, bảo tồn đa dạng
sinh học tại các cánh rừng và khu bảo tồn trên khắp thế giới. Từ năm 1996 – 2009,
nhờ áp dụng cây trồng CNSH, 75 triệu ha đất trên thế giới đã tránh được sự khai
thác nhằm phục vụ cho nông nghiệp.
- Góp phần xóa đói giảm nghèo, tăng hiệu quả kinh tế, tăng năng suất: tổng thu nhập
trang trại từ GM crop từ 1996 – 2009 đạt 64.7 tỷ đô la Mỹ, riêng trong năm 2009
cây trồng công nghệ sinh học đóng góp 10,8 tỷ đô la Mỹ. Đóng góp vào công cuộc
xóa đói giảm nghèo.
- Giảm tác động của các hoạt động nông nghiệp đối với môi trường. Trong thập niên
đầu tiên ứng dụng CNSH, công nghệ tiên tiến này đã giúp:
1 Giảm một lượng lớn thuốc trừ sâu
2 Giảm lượng xăng dầu cần sử dụng trong các hoạt động nông nghiệp
3 Giảm lượng khí CO
2
thải ra môi trường do không làm đất
4 Bảo tồn đất và độ ẩm đất nhờ phương pháp canh tác không làm đất hoặc làm đất
tối thiểu, giúp cây trồng hấp thụ một lượng lớn khí CO
độc tố hay chất gây dị ứng với nồng độ cao hơn mức cho phép so với thực phẩm
truyền thống. Các chất độc có thể tích lũy trong cơ thể người và động vật ăn GM
crop và gây độc lâu dài.
Ví dụ: Khoai tây chuyển gen mã hóa Lectins có nguồn gốc từ rễ cây “tuyết
điểm hoa” (Snowdrop). Lectin GNA (GalanthusNivalisAgglatinin) là một
Heamagglutinin thực vật, chống lại sự phá hoại của côn trùng gây hại (sâu ăn lá
Blattalaus/Aphid , sâu róm Raupe,Nematode…). Tuy nhiên lectin GNA lại là một
chất gây đông máu, gây hại đường ruột, gây ảnh hưởng đến quả trình tiêu hóa, hấp
thu…
Biến đổi chất lượng thực phẩm: việc chuyển gen có thể làm tăng hàm lượng một
số chất trong khi đó lại làm giảm hàm lượng một số chất khác trong cây trồng
CNSH, thậm chí dẫn đến hình thành một số chất thứ cấp khó tiêu hóa và không an
toàn cho sức khỏe.
An toàn sinh học
Ví dụ: uống sữa từ bò chuyển genehormone tăng trưởng nhân tạo (rBGH-
recombinantbovinegrowthhormone) có nguy cơ làm tăng hàm lượng IGF-1 ở
người (tăng nguy cơ gây ung thư); bò chuyển gene có nguy cơ tăng khả năng viêm
vú ở bò do những con bò này phải dùng nhiều thuốc kháng sinh hơn những con
không chuyển gene làm gia tăng nhiềuvi khuẩn kháng thuốc và đây cũng là mối lo
ngại cho sức khỏe của người tiêu dùng.
Tuy nhiên những nguy cơ này có thể được khắc phục, loại trừ nếu thực
phẩm được kiểm tra và xác định là an toàn cho sức khẻo con người và động vật
trước khi đưa ra thị trường.
Đối kháng dinh dưỡng: các chất tạo ra từ gen chuyển có thể không gây độc nhưng
có thể làm giảm giá trị dinh dưỡng của thực phẩm khác, làm nó khó tiêu hóa.
Gây nhờn kháng sinh: Gen kháng kháng sinh từ GM crop có thể bị chuyển vào hệ
vi sinh vật trong ruột của người và động vật ăn thức ăn có thành phần biến đổi gen.
Bên cạnh đó, những nguy cơ rủi ro của cây trồng chuyển gen đến môi trường và
nông nghiệp như: gây mất đa dạng sinh học, tăng lượng hóa chất sử dụng (ví dụ
tăng lượng thuốc trừ cỏ sử dụng cho các cây trồng có tính chống chịu thuốc trừ
đánh giá so sánh với các cây chuyển gen đó là đặc điểm sinh học của cây trồng
truyền thống mà các cây này được sử dụng làm vật liệu để tạo ra các cây chuyển
gen và các cây đối chứng thích hợp đã biết rõ. Trong đánh giá an toàn mt cần sử
dụng thích hợp các kiến thức và kinh nghiệm trước đó và các đối chứng để nhấn
mạnh sự khác biệt liên quan đến cây chuyển gen trong môi trường nhận.
Câu 11. Phân tích các nguy cơ rủi ro của cây trồng CNSH đến môi trường
và đa dạng sinh học ?
1. ảnh hưởng đến nguồn đất
- Các gen được chuyển vào thực vật có thể được chuyển vào sinh vật đất, làm ảnh
hưởng đến chất lượng đất, các chu trình sinh địa hóa trong đất
- Các cây trồng chuyển gen( ví dụ như các gen kháng sâu) có thể tiết các độc tố
vào đất gây ô nhiễm đất
- Cây trồng chuyển gen có thể trở thành loài xâm lẫn làm thay đổi tính chất của
đất
- Việc trồng các cây trồng biến đổi gen chống thuốc trừ cỏ có thể làm tăng lượng
thuốc trừ cỏ sử dụng trên đồng ruộng làm ô nhiễm nguồn đất.
2. Ô nhiễm nguồn gen
Nguy cơ phát tán sinh vật ra môi trường thông qua quá trình xâm chiếm hoặc
tăng cường khả năng cạnh tranh. Như, sự hình thành và lây lan của sâu bệnh,
hoặc sự xuất hiện của sâu hại mới, tăng cường khả năng kết hợp với virus, sự
phát triễn thành cỏ dại (Wildiness),…
An toàn sinh học
Ví dụ minh chứng: Cá Hồi chuyển gen GH (Growth HormoN) chúng tiêu thụ
lượng lớn thức ăn. Từ đó, gây áp lực lên các loài bản địa, đặc biệt là cá hồi, gây
thiệt hại sinh thái về dịch bệnh cá, thay đổi môi trường sống, gây ô nhiễm chất
dinh dưỡng, và thay đổi hệ sinh thái thông qua việc thoát ra của cá GM
(Reichardt, 2000). Khi mà loài cá này có khả năng di động cao và rất khó kiểm
soát. Cá GM có thể gây ra một mối đe dọa cho các loài sinh vật biển khác.
3. Tăng tốc độ chuyển đổi sử dụng đất để cho GMOs
Biến đổi sử dụng đất là một trong những nhân tố điều khiển quan trọng nhất của
hiếm
GMOs là không có hiệu quả, trừ khi chúng được phát triển từ giống lai thành
công của địa phương.Vì vậy, để tăng sự thành công của một ứng dụng đặc điểm
được yêu cầu phát triển các giống địa phương, do đó làm tăng chi phí nghiên
cứu.
Một trong những biện pháp để chống mất mát đa dạng sinh học là trồng xen
canh Thế nhưng, GMOs thường được trồng ở dạng độc canh. Do vậy, chúng là
1 trong những nguyên nhân làm mất mát đa dạng sinh học.
7. Xuất hiện các loài xâm hại (Invasive Alien Species -IAS)
Loài ngoại lai xâm hại là nguyên nhân hàng đầu đe dọa và dẫn tới tuyệt
chủng của các loài khác; đứng thứ hai sau mất môi trường sống. GMOs không
được coi là đối tượng xâm lấn hàng đầu nhưng GMOs mang các đặc điểm biến
đổi gen,có khả năng có thể tạo ra những thay đổi, từ đó tăng cường khả năng
của một tổ chức để trở thành xâm lấn
8. Tác động lên các loài không chủ đích
An toàn sinh học
GMOs mang các gene kháng thuốc diệt cỏ có thể thụ phấn với các cây dại
cùng loài hay có họ hàng gần gũi, làm lây lan gene kháng thuốc diệt cỏ trong
quần thể thực vật hoặc làm tăng khả năng gây độc của GMO đối với những loài
sinh vật có ích.
Dưới sức ép của chọn lọc tự nhiên, côn trùng sẽ trở nên kháng các loại thuốc
diệt côn trùng do cây trồng tạo ra và gây thiệt hại cho cây trồng. Cây trồng
kháng sâu có khả năng tiêu diệt các loại côn trùng hữu ích khác như ong, bướm,
v.v làm ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn tự nhiên, ảnh hưởng đến đa dạng sinh
học nói chung. VD: Tháng 5 năm 1999, xuất hiện báo cáo rằng hạt phấn từ cây
ngô Bt có ảnh hưởng bất lợi đối với ấu trùng bướm Monarch.
Nghiên cứu cho thấy các cánh đồng trồng GMO có rất ít ong, bướm, chim và
các côn trùng khác, so với các cánh đồng trồng cây bình thường. Các GMO
kiềm chế quá trình ra hoa và kết quả của cây hoang dại có lợi cho môi trường và
đời sống hoang dã, trong khi lại kích thích phát triển các cây hoang dại có hại
sinh vật không phải họ hàng không thông qua giao phối( sự phát tán gen ngang)
hoặc thông qua sự di chuyển hạt giống , các thể sinh dưỡng vào môi trường mới.
+ Trong tự nhiên các giống cây trồng và họ hàng của chúng có thể trao đổi gen qua
thụ phấn chéo nếu chúng được trồng gần nhau.
+ Phát tán gen có thể xảy ra giữa các loài cây trồng, từ cây trồng- loài hoang dại và
hoang dại- cây trồng.Đây là hiện tượng xảy ra trong tụ nhiên và là nhân tố quan
trọng của tiến hóa và phát sinh loài mới ở thực vật có hoa.
Con đường phát tán:
+ Phát tán gen thông qua hạt phấn là sự di chuyển của các gen thông qua sự thụ phấn
giữa cá thể trong quần thể khác nhau.
+ Phát tán gen thông qua hạt giống là sự di chuyển của các gen thông qua sự phát tán
hạt giữa các quần thể.
+ Phát tán gen thông qua sinh sản vô tính là sự di chuyển gen thông qua sự phát tán
các bộ phân sinh dưỡng của cây vào quần thể khác nhau. Để hạn chế sự phát tán
theo hai con đường tren cần áp dụng các biện pháp quản lý thích hợp trên quy mô
quốc gia và quốc tế.
Phát tán gen ở cây trồng CNSH là vấn đề cần quan tâm một cách nghiêm túc. Tuy
nhiên đánh giá tác động gây ra bởi hiện tượng phát tán gen chuyển là một khó khăn
vì khó có thể dự đoán tác động sinh thái của gen chuyển được đưa vào các nền di
truyền khác nhau hoặc biểu hiện trong các nền sinh thái khác nhau. Trên thực tế
các cây trồng tiếp nhận gen chuyển sẽ tiếp tục tiến hóa dưới áp lực của CLTN và
CLNT trong đk đồng ruộng. nếu một gen chuyển đã chuyển vào quần thể mới thì
khó có thể loại bỏ chúng ra khỏi môi trường nếu chúng phát tán có hiệu quả. Vì
vậy những vấn đề liên quan đến phát tán gen như loại hình, loại gen, nguyên nhân
An toàn sinh học
và những điều cần phải đối mặt khi các gen chuyển được đưa vào quần thể là
những thông tin hữu ích cho việc đánh giá hậu quả tiềm ẩn của chúng.
Sự phát tán gen từ cây trồng CNSH đến môi trường được quan tâm chính là sự
phát tán gen nhờ hạt phấn. Gen có thể di chuyển thông qua hạt phấn theo 3 TH: từ
cây trồng CNSH đến cây trồng; từ cây trồng CNSH đến cây cỏ dại; từ cây trồng
An toàn sinh học
chủ đích cần tiêu diệt, trên quy mô đồng ruộng thì không có ảnh hưởng bất lợi đến
đa dạng sinh học, quần thể thiên địch và các laoif có ý nghĩa về sinh thái.
Việc đánh giá tác động bất lợi đựa trên các thông số: 1.Ngưỡng phơi nhiễm
(MOEs) với mỗi sv cụ thể, 2.Nồng độ không gây ảnh hưởng có thể quan sát
được(NOEL), 3. Hàm lượng protein do cây trồng tạo ra ( mỗi tính trạng chuyển
gen với mỗi cây trồng cụ thể).
e. Khả năng gây tác động bất lợi đến các quá trình sinh học tự nhiên của hệ sinh
thái đất
Đánh giá ảnh hưởng của protein BT đến hệ sinh vật đất: protein BT có thể xâm
nhập vào đất qua các con đường: dịch tiết của rễ, tàn dư thực vật sau thu hoạch,…
Nhưng việc tiết độc tố, khả năng tồn tại, di chuyển của pr BT trong đất vẫn còn
nhiều tranh cãi. Tuy nhiên việc trồng cây BT, và sự có mặt của các độc tố trong đất
không gây ảnh hưởng đáng kể đến hệ vsv đất vì hệ vsv trong đất trồng ngô BT và
dòng đối chứng không chuyển gen là không khác biệt. cấu trúc của hệ vsv phụ
thuộc chủ yếu và loại cây, cấu trúc đất.
Khả năng phát tán gen chuyển vào hệ vsv đất: bằng các phương pháp tách chiết chỉ
thu được một lượng AND thấp trong đất, và giả thuyết cho rằng phần lớn AND bị
phân hủy trong tế bào thực vật trong suốt quá trình già hóa của mô khi nhân vẫn
còn duy trì hoạt động. Về mặt lý thuyết thì có thể xảy ra hiện tượng biến nạp đoạn
AND tự do vào vi khuẩn tuy nhiên khi đó mọi trình tự AND tự do đều có thể là vật
liệu biến nạp không kể nó có là gen Bt hay không và nếu có xảy ra thì chưa chắc
đoạn AND đó đã truyền cho thế hệ sau. Trên thực tế vẫn chưa thấy báo cáo về sự
biến nạp của gen Bt vào các Vsv khác.
f. Các tác động không mong muốn khác liên quan đến đa dạng sinh học
Sự xói mòn đa dạng di truyền: nếu các gen chuyển có cơ hội phát tán và phát triển
mạnh ở các loài hoang dại chúng có thể chuyển các lợi thế thích ứng đến các loài
hoang dại khiến chúng trở lên khó kiểm soát hơn.
Ô nhiễm nguồn gen: mục tiêu bảo tồn tại chỗ duy trì bản sắc di truyền của nguồn
gen tự nhiên của giống nhưng sự xuất hiện ngẫu nhiên của các gen chuyển làm ô
nguồn gây dị ứng.
Để đánh giá khả năng gây dị ứng tiềm năng,các vấn đề sau cần được xem xét:
+ tính gây dị ứng của nguồn protein mới
+ so sánh với các chất gây dị ứng đã biết,sử dụng phần mềm tin sinh học
+ đánh giá khả năng tiêu hóa invitro và tính bền qua chế biến
+ kiểm tra phản ứng kháng huyết thanh từ các bệnh nhân bị dị ứng với protein
+ kiểm tra lâm sàng
+ thử nghiệm trên động vật
3.Đánh giá thành phần dinh dưỡng của các sản phẩm cây trồng CNSH và
nguy cơ gây ra sự biến đổi không mong muốn về thành phần dinh dưỡng
Các phân tích về thành phần được thực hiện với các chất đa lượng, vi lượng, chống
các chất dinh dưỡng gây độc, chất gây dị ứng và các hợp chất từ các con đường
An toàn sinh học
trao đổi liên quan. Các phân tích về dinh dưỡng, đánh giá xem những thay đổi bất
ngờ và không lường trước được xãy ra đối với bất kì đặc tính nào trong quá trình
chuyển gen.
Thông thường các phân tích được thực hiện trên từng bộ phận của thực vật, trên
các sản phẩm cây trồng CNSH và các cây truyền thống thích hợp mà đã có 1 lịch
sử sử dụng an toàn trong 1 phần lớn bộ phận dân số. các dòng đối chứng không
chuyển gen hoặc các dòng bố mẹ với cùng 1 nền tảng di truyền với các cây trồng
CNSH sẽ là lựa chon lý tưởng nhất.
Một số dòng tham khảo cũng có thể được sử dụng( thường dùng các dòng thương
mại) trong so sánh để cung cấp nền tảng cho 1 loạt các sai khác, biến động có thể
khi đo đếm các thành phần khác nhau
Ngoài ra, ngưỡng “lịch sử” đối với các giá trị dinh dưỡng có thể được sử dụng cho
việc so sánh. Tuy nhiên cần lưu ý rằng các phương pháp phân tích có thể thay đổi
theo thời gian, và phụ thuộc vào sự khác nhau của các yếu tố như địa điểm trồng,
mùa vụ, đất đai,khí hậu, thời tiết.
Sau đó đánh giá kết quả bằng phương pháp thống kê để phát hiện những thay đổi
ở mức có ý nghĩa về thành phần dinh dưỡng của cây CNSH với cây truyền thống.
đổi gene.
- Thời gian tung phấn của cây trồng biến đổi gene phải trùng với thời gian nan
phấn của các cây nan gene.
- Các con cháu tạo ra phải sống sót và hữu dục.
Hậu quả về môi trường của phát tán gen
• Hình thành các loài cỏ dại mới ,siêu cỏ dại :
- Phát tán gen từ cây công nghệ sinh học sang các loài họ hàng dại đẩy
mạnh đặc trưng của cỏ dại làm cho các loài cỏ dại tăng cường khả năng
tồn tại hoặc xâm lấn môi trường . Cây trồng tự tham gia vào hệ sinh thái
hoang dại
• Xói mòn đa dạng di truyền và ô nhiễm gene:
- Khi gen phát tán và phát triển mạnh vào các loài hoang dại làm cho các
loài hoang dại thích ứng và khó điều khiển
An toàn sinh học
- Thực vật nhận gen kháng côn trùng hay kháng bệnh qua sự phát tán gen
làm tăng tính thích nghi và ưu thế chọn lọc làm thay đổi cấu trúc quần thể
tự nhiên
Biện pháp hạn chế phát tán gen của cây trồng
- Phát tán thông qua hạt phấn và sinh sản vô tính :
Cần áp dụng các biện pháp quản lý thích hợp trên quy mô quy mô quốc gia và
quốc tế( vận chuyển, trao đổi, buôn bán hạt giống)
Han chế các yếu tố vận chuyển tự nhiên ( cách ly với các nguồn vận chuyển
trung gian)
- Phát tán gen thông qua hạt phấn
Cách ly trước và sau hợp tử
Sử dụng các gen chuyển quy định các tính trạng (ngủ nghỉ của hạt, sự mất khả
năng phát tán của hạt phấn)
Xây dựng các biện pháp cách ly nghiêm ngặt, xác định rõ các đặc điểm tung
phấn… của đối tượng cây cnsh, để có những biện pháp quản lý tốt nhất.
Câu 15: Các gen sử dụng trong tạo giống cây trồng kháng thuốc trừ cỏ? Phân
liều lượng cao prt CP4
Protein PAT : PAT được mã hóa bởi gen bar và pat có tương đồng cao nên có thể
xem là đồng phân
+ Lịch sử phát triển : Sinh vật cho gen là Streptomyces phổ biến trong đất. Không có
thông tin nào về khả năng gây độc tố hoặc dị ứng của loài VK này.Các nghiên cứu
cho thấy protein này tương đồng về trình tự axit amin với các acetyltranferase
nhưng không có sự tương đồng với những chất gây dị ứng và gấy độc.
+ Cơ chế: Prt PAT có các thuộc tính về cấu trúc chức năng giống với nhóm
acetyltransferase. Prt PAT bổ sung thêm nhóm acetyl vào cơ chất, là dạng đồng
phân hóa học của thuốc trừ cỏglufosinate ammonium. Việc thêm nhóm acetyl sản
sinh N- acetyl glufosinate là chất không có hoat tính trừ cỏ. Vì thế cây trồng có
chứa enzyme PAT có tính kháng lại các tác động của glufosinate – ammonium.
Enzyme PAT có tính đặc hiệu đối với cơ chất là L- phosphinothricin và các nghiên
cứu cho thấy chúng không tác động đến các dạng đồng phân cơ chất gần gũi nhất
+ Các test in vitro về khả năng tiêu hóa: Prt PAT phân giải nhanh chóng trong 30s
chứng tỏ prt không tồn tại lâu trong đường tiêu hóa
+ Đánh giá tính độc cấp tính: Tiến hành trên chuột, chuột không có dấu hiệu nhiễm
độc
Câu 16: Các gen sử dụng trong tạo giống cây trồng kháng sâu? Phân tích lịch
sử sử dụng an toàn của protein Cry?
Các gen sử dụng trong tạo giống cây trồng kháng sâu
An toàn sinh học
+ Việc phát triển cây trồng cnsh mang gen kháng sâu đang được tiếp cận theo nhiều
hướng khác nhau nhưng chủ yếu là sử dụng biểu hiện độc tố Bt, nhờ hoạt động của
các gen cry.
Các gen cry thường sử dụng đó là :
+ Cry1Ab, cry1Ac, cry1F, cry2Ab, cry3Bb1, cry34Ab1, cry35Ab1, mcry3A
Lịch sử sử dụng an toàn của protein Cry?
+ Các chế phẩm từ B.thuringgiensis đã được cấp phép và sử dụng rộng rãi nhiều nơi
trên thế giới, chiếm tới 1, 2% của thị trường thuốc trừ sâu toàn cấu trong những
An toàn sinh học
các pr khác nhau đã chứng minh rằng các cây trồng này không có ảnh hưởng bất
lợi nào đến đa dạng sinh học, các quần thể loài thiên địch và các loài côn trùng
chân khớp có ý nghĩa quan trọng về mặt sinh thái.
VD
Đánh giá tác động của ngô BT176:
+ sâu tơ bắp cải, sâu xanh bướm trắng có tỉ lệ chết tăng, giảm ăn và sinh trưởng;
sâu xám không bị ảnh hưởng rõ rệt.
+ Ngô BT không ảnh hưởng đến tần suốt và đa dạng loài chân đốt; không gây ảnh
hưởng đến phạm vi hoạt động của bọ đuôi bật.
+ không phát hiện thấy sâu đục thân ngô có tính kháng với BT.
Đánh giá tác động của ngô BT176 Mon810:
+ quần thể vi sinh vật đất: không có sự khác nhau về chỉ tiêu nghiên cứu (sinh
khối,và hoạt động của enzyme) ở các vị trí khác nhau, giữa ngô BT và ngô truyền
thống.
+ các quần thể động vật đất: giun đất và bọ đuôi bật không có sự khác nhau
giữa ngô BT và ngô truyền thống. Giun tròn không có sự khác nhau giữa các mẫu
đất bám quanh rễ ngô BT và ngô truyền thống.
+ không phát hiện thấy ảnh hưởng của hạt phấn ngô BT lên ong ký sinh sau 7
thế hệ.
+ không có sự khác biệt lớn về số lượng các loài bọ hổ đất và nhện ở các
mẫu thu thập được từ cây trông BT và đối chứng.
Đối với động vật: pr BT có trong cây trồng chuyển gen không gây ảnh hưởng tới
các đặc tính sinh lý, thành phần dinh dưỡng, sinh trưởng, phát triển, khả năng sinh
sản, chất lượng sản phẩm, các hoạt động trao đổi bên trong cơ thể, không gây độc
cho các sinh vật, …trên các đối tượng được nghiên cứu thí nghiệm.
Vd:
+ Brake và Vlachos (1998) đã thực hiện 1 nghiên cứu cho ăn 38 ngày ở gà trống và
mái để xác định tính an toàn của ngô BT176. Kết quả cho thấy: không có sự khác
biệt có ý nghĩa thống kê về tỉ lệ sống sót và trọng lương cơ thể giữa gà được nuôi
nguyên sinh, Vi khuẩn, Các sinh vật khác…
+ Chúng có vai trò quan trọng trong việc phân hủy chất hữu cơ trong đất, và chỉ thị
về chất lượng đất.
+ Nguồn lan truyền Bt: Dịch tiết từ rễ, Phấn hoa, Hạt, Lá cây, Phần còn lại của cây
sau khi thu hoạch
+ Các chuyên gia đã tiến hành những nghiên cứu độc lập nhằm điều tra các ảnh
hưởng của cây trồng Bt đối với sinh vật đất và các loài côn trùng khác được xem là
có ích trong nông nghiệp.
→
Kết quả: chúng không gây ra ảnh hưởng bất lợi đối với các sinh vật đất không
phải là đích tấn công. Bông chuyển gen Btk được trồng và khi bị phân hủy thì độc
tố btk vẫn tồn tại và giữ hoạt tính sinh học như ban đầu. (Pratt et al. 1993; Palm et
al 1994)
→ Xác định tác động của nội độc tố Btk khi cây chuyển gen bị phân hủy tới các
sinh vật trong đất.
+ Nghiên cứu tác động không phải mục tiêu của độc tố bt sử dụng các chủng vi sinh
vật bt. (Molloy and Jamnback 1981; Flexner et al. 1986; Miller 1990).
An toàn sinh học
+ Nghiên cứu sử dụng cây chuyển gen để đánh giá trực tiếp và gián tiếp tác động của
bt tới cây trồng và hệ sinh vật trong đất. (Donegan et al) không có sự thay đổi nào
trong quần thể vi sinh vật đất giữa các cánh đồng sử dụng thuốc trừ sâu Bt và cánh
đồng không sử dụng, giữa các cánh đồng có nguyên liệu thực vật Bt và cánh đồng
có nguyên liệu thực vật truyền thống (Donegan và cộng sự, 1995).
+ Bt hoàn toàn thân thiện với môi trường, dễ phân huỷ và không tồn tại lâu dài trong
môi trường đất.
Câu 19: Phân tích khả năng chuyển đoạn DNA tái tổ hợp từ cây trồng
chuyển gen sang hệ vi sinh vật trong cơ quan tiêu hóa của người và vật
nuôi?
20. Phân tích nguy cơ của các hệ thống marker chọn lọc sử dụng trong công
nghệ tạo cây GM và các chiến lược cải tiến?