Tingkatan 5 · Jawapan berkerja

Teknologi Genetik, jawapan berkerja

Jawapan berkerja penuh untuk Teknologi Genetik, soalan berstruktur dan esei asli dengan kata kunci skema pemarkahan ditonjolkan.

Tempah Kelas Percubaan

Percubaan berbayar 1 jam · Balasan hari yang sama

Bagaimana topik ini diperiksa

Memberi contoh terperinci kejuruteraan genetik dan bukan sekadar menamakan tekniknya.
Menerangkan langkah demi langkah cara bakteria digunakan menghasilkan protein manusia seperti insulin.
Menimbang satu faedah khusus teknologi genetik berbanding satu kebimbangan khusus dalam jawapan seimbang.
Menerangkan cara terapi gen boleh membetulkan penyakit genetik pada peringkat sel.
Menghuraikan sebab cap jari DNA boleh mengenal pasti seorang individu daripada sampel DNA.
Membezakan pengklonan pembiakan daripada pengklonan terapeutik dan tujuan masing-masing.

Struktur jawapan model

Baca kata perintah dan jawab mengikut markah, satu isi jelas bagi setiap markah.
Takrifkan istilah biologi utama dengan tepat sebelum menerangkannya.
Terangkan proses atau sebab dalam urutan yang betul, menggunakan istilah yang tepat.
Jika berguna, tambah rajah berlabel atau contoh berkerja.
Akhiri dengan kaitan yang diminta soalan (sebab → kesan, struktur → fungsi).

Jawapan berkerja penuh

Terangkan cara kejuruteraan genetik berbeza daripada pembiakbakaan terpilih.

[4]

Tunjuk jawapan

**Kejuruteraan genetik** mengubah gen organisma secara terus di makmal, selalunya dengan memindahkan gen daripada satu organisma ke organisma yang sama sekali berbeza, jadi ia boleh merentasi sempadan spesies. **Pembiakbakaan terpilih** pula hanya bertindak dengan variasi genetik yang sudah wujud dalam populasi, memilih individu untuk dibiak merentasi banyak generasi, dan tidak boleh memperkenalkan gen daripada spesies tidak berkaitan. Kejuruteraan genetik justeru mencapai dalam satu langkah makmal perubahan yang tidak sama sekali boleh dicapai oleh pembiakbakaan terpilih.

kejuruteraan genetikpembiakbakaan terpilihvariasi sedia adasempadan spesies

Huraikan langkah demi langkah cara bakteria digunakan untuk menghasilkan insulin manusia.

[6]

Tunjuk jawapan

Gen manusia yang mengkod **insulin** dipotong daripada DNA manusia menggunakan enzim tertentu. Gen ini kemudian dimasukkan ke dalam **plasmid** bakteria, iaitu sekeping kecil DNA bakteria berbentuk bulatan, menggunakan enzim lain, membentuk **DNA rekombinan**. Plasmid rekombinan dikembalikan ke dalam bakteria, yang dibenarkan membiak dalam keadaan terkawal. Apabila bakteria membiak, setiap satu membaca gen manusia dan menghasilkan insulin manusia, yang kemudian dikumpul dan ditulenkan untuk kegunaan pesakit diabetes.

genenzimplasmidDNA rekombinanbakteriainsulin

Terangkan maksud vektor dalam kejuruteraan genetik, menggunakan plasmid sebagai contoh anda.

[4]

Tunjuk jawapan

**Vektor** ialah pembawa yang digunakan untuk memindahkan gen terpilih ke dalam sel perumah supaya gen itu boleh disalin dan diekspresikan di sana. **Plasmid**, sekeping kecil DNA bakteria berbentuk bulatan yang berasingan daripada kromosom utama bakteria, ialah contoh piawai vektor: setelah gen dimasukkan ke dalamnya, plasmid membawa gen itu ke dalam bakteria perumah, dan gen itu disalin secara automatik setiap kali sel perumah membahagi.

vektorplasmidsel perumahpembawa

Terangkan cara kapas Bt dihasilkan dan faedah yang diberikannya kepada petani.

[5]

Tunjuk jawapan

**Kapas Bt** dihasilkan dengan memasukkan gen daripada bakteria tanah ke dalam DNA tanaman kapas, supaya tanaman itu sendiri menghasilkan **toksin** semula jadi yang berkesan melawan ulat perosak tertentu. Oleh sebab toksin dihasilkan dalam tanaman itu sendiri, petani yang menanam kapas Bt perlu mengaplikasikan jauh lebih sedikit **racun perosak** kimia untuk melindungi tanaman daripada perosak ini, yang mengurangkan kos dan jumlah racun perosak yang dibebaskan ke persekitaran.

kapas Btgentoksinperosakracun perosak

Berikan satu contoh bioteknologi yang tidak melibatkan kejuruteraan genetik, dan terangkan mengapa ia masih dikira bioteknologi.

[4]

Tunjuk jawapan

**Penapaian** oleh yis, digunakan untuk mengembangkan roti atau menghasilkan yogurt, ialah contoh bioteknologi yang langsung tidak melibatkan kejuruteraan genetik. Ia dikira sebagai **bioteknologi** kerana ia menggunakan organisma hidup, iaitu yis, dan produk semula jadinya untuk tujuan praktikal, yang merupakan takrifan bioteknologi; kejuruteraan genetik hanyalah satu cabang moden dalam bidang yang jauh lebih luas ini.

bioteknologipenapaianyisorganisma hiduptujuan praktikal

Bincangkan satu faedah dan satu kebimbangan teknologi genetik secara seimbang.

[5]

Tunjuk jawapan

Satu **faedah** teknologi genetik ialah bakteria yang dijuruterakan dengan gen insulin manusia boleh menghasilkan insulin dengan lebih murah dan boleh dipercayai berbanding mengekstraknya daripada organ haiwan, membantu lebih ramai pesakit diabetes mendapat rawatan. Satu **kebimbangan** ialah kesan jangka panjang tidak diketahui organisma terubah suai secara genetik terhadap persekitaran sekeliling, seperti gen yang dimasukkan merebak daripada tanaman kepada saudara liar tanaman itu. Jawapan seimbang menyatakan kedua-dua perkara dan menerangkan secara ringkas mengapa setiap satu penting, dan bukan berhujah sebelah pihak sahaja.

faedahkebimbanganseimbangcontoh khusus

Terangkan mengapa terapi gen tidak secara automatik mengubah setiap sel dalam badan pesakit.

[4]

Tunjuk jawapan

**Terapi gen** merawat penyakit genetik dengan memasukkan salinan gen berfungsi ke dalam **sel atau tisu tertentu**, bertujuan menggantikan atau menyokong fungsi satu gen rosak di lokasi itu, bukan mengubah seluruh badan sekali gus. Oleh sebab rawatan itu disasarkan dan bukan meliputi seluruh badan, ia tidak secara automatik mengubah setiap sel yang dimiliki pesakit, dan ia tidak secara automatik diwarisi oleh anak pesakit.

terapi gensel tertentugen rosaktidak diwarisi

Terangkan cara cap jari DNA boleh mengenal pasti seseorang tanpa mengubah mana-mana gen mereka.

[4]

Tunjuk jawapan

**Cap jari DNA** mengekstrak sampel DNA seseorang, memotongnya pada titik tertentu menggunakan enzim, dan membandingkan **corak** jujukan berulang yang terhasil dengan sampel rujukan; ia hanya membaca dan membandingkan corak yang sudah wujud dan tidak menambah, membuang atau mengubah sebarang gen. Oleh sebab corak ini unik bagi setiap orang, selain kembar seiras, padanan rapat antara dua corak sangat mencadangkan sampel itu daripada orang yang sama atau saudara rapat.

cap jari DNAcorak unikmembandingkantiada gen diubah

Frasa yang mendapat markah

Kejuruteraan genetik: Kejuruteraan genetik ialah pengubahan gen organisma secara sengaja dan langsung di makmal, selalunya dengan memindahkan gen berguna daripada satu organisma ke organisma lain supaya penerima memperoleh sifat baharu yang tiada sebelum ini. Ini berbeza daripada pembiakbakaan terpilih, yang hanya menggunakan variasi genetik yang sudah wujud dalam sesuatu populasi. Gen yang dipindahkan boleh berasal daripada bakteria, tumbuhan atau haiwan, dan ia dipindahkan merentasi sempadan spesies untuk tujuan tertentu.
DNA rekombinan: DNA rekombinan terbentuk dengan memotong gen daripada satu sumber dan mencantumkannya ke dalam DNA daripada sumber lain, selalunya plasmid bakteria, menggunakan enzim tertentu. Setelah dimasukkan ke dalam sel perumah, DNA rekombinan itu disalin dan dibaca bersama gen perumah sendiri. Plasmid bertindak sebagai vektor, iaitu pembawa yang menghantar gen baharu itu ke dalam perumah dan membolehkannya disalin setiap kali sel perumah membahagi.
Aplikasi: Aplikasi praktikal termasuk bakteria dijuruterakan untuk menghasilkan insulin dan hormon pertumbuhan manusia, tanaman diubah suai untuk rintangan perosak, toleransi herbisid atau kandungan nutrien lebih baik, dan enzim dijuruterakan untuk kegunaan dalam proses industri seperti detergen dan pengeluaran makanan. Setiap aplikasi bermula daripada teknik asas yang sama: mengenal pasti gen berguna, kemudian memindah dan mengekspresikannya dalam perumah baharu. Sebagai contoh, kapas Bt direka untuk menghasilkan toksin semula jadi yang melawan ulat perosak tertentu, menjadikannya salah satu tanaman terubah suai secara genetik yang paling banyak ditanam di dunia.
Bioteknologi: Bioteknologi ialah penggunaan organisma hidup, sel atau produknya yang lebih luas untuk tujuan praktikal, merangkumi proses tradisional seperti penapaian untuk roti dan yogurt bersama teknik moden seperti kejuruteraan genetik dan teknologi enzim yang digunakan pada skala industri. Oleh itu, kejuruteraan genetik boleh digambarkan sebagai satu cabang moden dalam bidang bioteknologi yang lebih luas, bukan subjek berasingan.
Faedah: Faedah termasuk pengeluaran ubat seperti insulin dan vaksin yang lebih murah dan boleh dipercayai, hasil tanaman lebih tinggi dan lebih tahan yang menyokong keselamatan makanan, dan rawatan baharu untuk sesetengah penyakit genetik melalui pendekatan seperti terapi gen. Enzim industri yang dihasilkan melalui bioteknologi juga boleh menjadikan proses pembuatan lebih pantas dan menggunakan kurang tenaga.
Isu etika dan keselamatan: Kebimbangan termasuk kesan jangka panjang tidak diketahui organisma terubah suai secara genetik terhadap kesihatan atau spesies lain dalam alam sekitar, akses tidak sama rata kepada teknologi baharu yang mahal antara negara kaya dan miskin, dan persoalan lebih luas tentang sejauh mana wajar mengubah benda hidup. Jawapan peperiksaan yang baik menamakan kebimbangan khusus, seperti gen yang dimasukkan merebak kepada saudara liar sesuatu tanaman, dan bukan menghuraikan kebimbangan itu secara umum.
Terapi gen: Terapi gen merawat penyakit genetik dengan memasukkan salinan gen berfungsi ke dalam sel pesakit untuk menggantikan atau menyokong fungsi gen yang rosak. Ia menyasarkan sel atau tisu tertentu dan bukan seluruh badan, jadi ia tidak secara automatik mengubah setiap sel atau diwarisi oleh anak pesakit. Penyelidikan dalam bidang ini masih giat dijalankan, dan bilangan rawatan terapi gen yang diluluskan secara meluas kekal terhad berbanding kaedah perubatan konvensional.
Tanaman terubah suai secara genetik (GM): Tanaman terubah suai secara genetik telah dimasukkan gen berguna, contohnya untuk rintangan perosak tertentu atau toleransi herbisid, atau kandungan nutrien lebih tinggi. Setiap tanaman GM diuji dan dikawal selia secara individu dan bukan dinilai sebagai selamat atau tidak selamat sebagai satu kategori.

Soalan lazim

Apakah kejuruteraan genetik?

Kejuruteraan genetik ialah pengubahan gen organisma secara sengaja, biasanya dengan mengambil gen dari satu organisma dan memasukkannya ke organisma lain supaya organisma kedua memperoleh sifat baharu. Contohnya, gen manusia untuk insulin boleh dimasukkan ke dalam bakteria, yang kemudian menghasilkan insulin manusia. Ia dilakukan terus di makmal, tidak seperti pembiakbakaan terpilih. Teknik ini membolehkan saintis memindahkan sifat merentasi spesies yang sangat berbeza, sesuatu yang mustahil dicapai melalui pembiakan semula jadi.

Bagaimana insulin dihasilkan menggunakan bakteria?

Gen manusia yang mengkod insulin dipotong dan dimasukkan ke dalam bulatan kecil DNA bakteria dipanggil plasmid, membentuk DNA rekombinan. Plasmid dimasukkan semula ke dalam bakteria, yang kemudian dibenarkan membiak. Apabila bakteria membiak, ia membaca gen manusia dan menghasilkan insulin manusia, yang dikumpul dan ditulenkan untuk kegunaan pesakit diabetes.

Apakah kebimbangan tentang teknologi genetik?

Teknologi genetik membawa faedah jelas seperti ubat dan tanaman diperbaik, tetapi ia juga menimbulkan kebimbangan. Ini termasuk kesan mungkin pada kesihatan manusia, kesan jangka panjang tidak diketahui pada alam sekitar dan spesies lain, dan persoalan etika sejauh mana wajar mengubah benda hidup. Jawapan baik menimbang faedah berbanding kebimbangan ini dan bukan memihak satu pihak sahaja, serta menamakan satu contoh khusus bagi setiap perkara dan bukan bercakap secara umum sahaja.