Nota Biologi Tingkatan 5 Bab 13: Kejuruteraan Genetik Dan Bioteknologi
Kejuruteraan Genetik
| Huraian: Kejuruteraan genetik melibatkan pengubahan struktur genetik sesuatu organisma untuk memberikan ciri-ciri baru atau memperbaiki ciri-ciri yang sedia ada. Proses ini dilakukan melalui beberapa langkah seperti isolasi gen, penyisipan gen ke dalam vektor, dan transformasi sel hos. |
| Contoh: i) Isolasi Gen: Contoh: Gen untuk insulin manusia diasingkan daripada DNA manusia menggunakan enzim restriksi. ii) Pengenalan Vektor: Contoh: Plasmid bakteria digunakan sebagai vektor. Plasmid dipotong menggunakan enzim restriksi yang sama dan gen insulin disisipkan ke dalam plasmid tersebut. iii) Transformasi Sel Hos: Contoh: Plasmid yang mengandungi gen insulin dimasukkan ke dalam bakteria E. coli melalui proses transformasi. iv) Ekspresi Gen: Contoh: Bakteria E. coli yang telah diubah suai mula menghasilkan insulin manusia. v) Pengasingan dan Pembersihan Protein: Contoh: Insulin yang dihasilkan oleh bakteria E. coli diasingkan dan dibersihkan untuk digunakan sebagai ubat bagi pesakit diabetes. |
Teknik dalam Kejuruteraan Genetik
| Huraian: Beberapa teknik utama digunakan dalam kejuruteraan genetik untuk memanipulasi DNA dan memudahkan pengklonan gen, amplifikasi DNA, dan analisis genetik. |
| Contoh: i) PCR (Polymerase Chain Reaction): Contoh: Teknik ini digunakan untuk memperbanyakkan DNA dari sampel kecil, seperti dalam forensik untuk memperbanyakkan DNA yang diambil dari tempat kejadian jenayah. ii) Elektroforesis Gel: Contoh: Teknik ini digunakan untuk mengasingkan fragmen DNA berdasarkan saiznya, seperti dalam pengujian paterniti untuk membandingkan corak DNA antara anak dan bapa yang mungkin. iii) Southern Blotting: Contoh: Teknik ini digunakan untuk mengenal pasti kehadiran urutan DNA tertentu dalam sampel, seperti untuk mengesan gen penyakit tertentu dalam diagnostik genetik. iv) Teknik DNA Rekombinan: Contoh: Penggabungan gen dari dua sumber yang berbeza, seperti gen penghasilan racun serangga dari bakteria Bacillus thuringiensis yang dimasukkan ke dalam tanaman jagung untuk menghasilkan jagung Bt yang tahan serangga. |
Aplikasi Kejuruteraan Genetik
| Huraian: Aplikasi kejuruteraan genetik meliputi pelbagai bidang seperti perubatan, pertanian, dan industri. Teknik ini digunakan untuk meningkatkan kualiti produk dan keberkesanan rawatan. |
| Contoh: i) Perubatan: Contoh: Penghasilan insulin manusia melalui bakteria E. coli untuk rawatan diabetes. ii) Pertanian: Contoh: Penghasilan tanaman transgenik seperti jagung Bt yang tahan serangan serangga perosak. iii) Industri: Contoh: Penggunaan mikroorganisma yang diubahsuai secara genetik untuk pengeluaran enzim yang digunakan dalam detergen. |
Bioteknologi
| Huraian: Bioteknologi adalah penggunaan organisma hidup atau sistem biologi untuk menghasilkan produk yang bermanfaat. Ia merangkumi pelbagai teknik dan aplikasi dalam perubatan, pertanian, dan industri. |
| Contoh: i) Bioteknologi Merah: Contoh: Terapi gen untuk merawat penyakit genetik seperti cystic fibrosis. ii) Bioteknologi Hijau: Contoh: Penghasilan tanaman GM seperti beras emas yang diperkaya dengan vitamin A untuk mengatasi masalah kekurangan nutrisi di negara membangun. iii) Bioteknologi Putih: Contoh: Penghasilan biofuel seperti etanol menggunakan mikroorganisma yang ditambahbaik secara genetik. |
Kebaikan dan Keburukan Kejuruteraan Genetik dan Bioteknologi
| Huraian: Walaupun kejuruteraan genetik dan bioteknologi menawarkan banyak manfaat, terdapat juga beberapa kebimbangan etika dan risiko yang perlu dipertimbangkan. |
| Contoh Kebaikan: i) Meningkatkan Hasil Pertanian: Contoh: Tanaman transgenik yang tahan kepada penyakit dan perosak meningkatkan hasil tanaman. ii) Penghasilan Ubat yang Lebih Berkesan: Contoh: Insulin manusia yang dihasilkan melalui kejuruteraan genetik adalah lebih selamat dan berkesan berbanding insulin yang diekstrak dari haiwan. iii) Meningkatkan Kualiti Hidup Manusia: Contoh: Terapi gen boleh merawat penyakit genetik yang sebelum ini tiada rawatan yang berkesan. |
| Contoh Keburukan: i) Risiko kepada Kesihatan Manusia: Contoh: Makanan GM mungkin menyebabkan alahan kepada sesetengah individu. ii) Masalah Etika dan Moral: Contoh: Manipulasi genetik pada embrio manusia menimbulkan persoalan etika mengenai ‘main Tuhan’. iii) Kesan kepada Biodiversiti dan Ekosistem: Contoh: Pelepasan organisma GM ke alam semula jadi boleh mengganggu keseimbangan ekosistem dan mengancam spesies asli. |
Koleksi Latihan
| LATIHAN | SKEMA |
*If the page fail to load please clear your browser cache