Luận văn Phân tích nội dung xây dựng bài giảng theo hướng lấy trò làm trung tâm nhằm nâng cao chất lượng bài giảng chương III “Biến dị” chương IV “ứng dụng di truyền và chọn giống” sinh học 12 THPT

ặc giữa các cá thể trong quần thể, hoặc giữa các cá thể trong một gia đình. Có loại biến dị di truyền được cho đời sau, có biến dị không di truyền được cho đời sau. Ta đã xét loại biến dị di truyền được. Bài này chúng ta sẽ xét loại tiếp theo đó là biến dị không di truyền được trong bài 4. Bài 4: Thường biến. Hoạt động của thầy và trò Nội dung Để biết được mối quan hệ giữa kiểu gen, môi trường và kiểu hình trong quá trình phát triển cá thể như thế nào ta xét phần I. Giáo viên treo tranh vẽ hình 5 (sách giáo viên). Có 2 giống hoa liên hình trắng và đỏ Khi cho lai hai giống thuần chủng hoa trắng và hoa đỏ thì F1 đồng tính hoa đỏ, F2 phân tính theo tỉ lệ 3 hoa đỏ: 1 trắng Hỏi: Vậy màu sắc hoa quy định bởi yếu tố nào. Quy ước và viết sơ đồ lai từ P ->F2? Hỏi: Vậy tính trạng màu sắc hoa di truyền theo định luật nào? Có thể rút ra kết luận gì? I. Mối quan hệ giữa kiểu gen, môi trường và kiểu hình. 1. Thí nghiệm P Hoa đỏ x Hoa trắng AA aa G A a F1 Aa Hoa đỏ F1xF2 Aa x Aa G A,a A,a F2 1AA:2Aa:1aa 3 Hoa đỏ: 1 hoa trắng. Kết luận: Màu sắc hoa được quy định bởi 1 cặp gen. Màu đỏ là tính trạng trội (A). 350c trắng Giáo viên thông báo: Đem cây hoa đỏ thuần chủng trồng ở 35oC thì cho hoa trắng. Thế hệ sau của cây hoa trắng này trồng ở 10oC lại cho hoa đỏ. Hỏi: Vậy màu sắc hoa còn phụ thuộc vào yếu tố nào nữa? - Màu sắc hoa phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. 20oC Đỏ Có phải nhiệt độ cao đã làm gen A biến đổi thành gen a hay không? Làm thế nào để chứng minh điều đó? Học sinh sẽ đưa nhiều giả thuyết (Thử đem cây hoa trắng ở 35oC, gốc từ giống hoa đỏ lai với cây hoa trắng thuần chủng hoặc thử lấy hạt của hoa trắng ở 35o này gieo ở 20o xem chúng phản ứng như thế nào. Kết luận: Nhiệt độ môi trường không làm gen A biến đổi thành a. Cùng 1 kiểu gen AA có thể phản ứng thành 2 kiểu hình trong 2 điều kiện nhiệt độ khác nhau. GV đặt vấn đề: phải chăng trong thực tế không có giống hoa trắng mà đấy chỉ là sự biến đổi kiểu hình của giống hoa đỏ? GV minh hoạ AA (20oC) đỏ trắng (35o) aa (20oC) trắng trắng (350) Hỏi: vậy giống hoa trắng khác giống hoa đỏ ở điểm nào? - Giống hoa đỏ và giống hoa trắng khác nhau ở cách phản ứng trước môi trường. Giống hoa đỏ AA có 2 kiểu hình khác nhau tuỳ nhiệt độ môi trường. Giống hoa trắng kiểu gen aa dù ở nhiệt độ bình thường hay nhiệt độ cao cũng chỉ có 1 kiểu hình. AA đỏ (200C) trắng (350C). Aa trắng (200C) trắng 350C Giáo viên cho học sinh quan sát Hình 5 (sách giáo viên) sau đó rút ra 3 kết luận. Kết luận (cuối mục I sách giáo khoa trang 13) Giáo viên vẽ hình 43 (SGK) lên bảng II. Thường biến 1. Ví dụ Cây rau mác mọc trên cạn, dưới nước, dưới nước sâu. VD2: Động vật (gấu Bắc cực) Mùa đông: lông dày, trắng. Mùa hè: lông thưa, màu xám. Hỏi: cho nhận xét về hình dạng lá cây rau mác ở các địa hình khác nhau? Từ những ví dụ trên em hiểu thế nào là thường biến. GV phân tích: Tất cả những cây rau mác trên cạn hoặc nhô khỏi mặt nước có hình mũi mác. Các cây mọc ở dưới có lá hình bản dài. Hỏi: Từ phân tích trên em có nhận xét gì về tính chất biểu hiện của thường biến theo môi trường. 2. Khái niệm thường biến Thường biến là những biến đổi ở kiểu hình của cùng 1 kiểu gen phát sinh trong quá trình phát triển cá thể dưới ảnh hưởng của môi trường. 3. Tính chất - Là loại biến đổi đồng loạt theo hướng xác định tương ứng với điều kiện môi trường. - Không di truyền. Hỏi: Vậy với tính chất trên thì thường biến có vai trò gì trong quá trình phát triển của cá thể? 4. Vai trò: Nhờ thường biến mà cơ thể phản ứng linh hoạt về kiểu hình và có thể tồn tại trước những thay đổi nhất thời hoặc theo chu kỳ của điều kiện sống. - Trong trồng trọt: (sản xuất)… - Trong đời sống:… Đặt vấn đề Nếu sinh vật biến đổi để phù hợp với sự thay đổi của điều kiện môi trường thì không có loại sinh vật nào bị tuyệt diệt cả. Vậy tại sao trong thực tế có những sinh vật không tồn tại được khi điều kiện sống thay đổi? Muốn giải thích được điều này - xét phần III. III Mức phản ứng 1. Ví dụ ở bò sữa, lúa… Giáo viên phân tích ví dụ: ở bò sữa sản lượng sữa của 1 giống bò chịu ảnh hưởng nhiều của điều kiện thức ăn chăm sóc, tính trạng này có mức phản ứng rộng. Tỷ lệ bơ trong sữa đối với mỗi giống bò lại ít thay đổi à tính trạng này có mức phản ứng hẹp. - ở giống lúa NN8 …(SGK) - ở giống lợn ỉn… đại bạch Giáo viên phân tích ví dụ Hỏi: đây là những ví dụ về giới hạn ảnh hưởng của môi trường đối với kiểu hình. Vậy em hiểu thế nào là mức phản ứng? 2. Khái niệm mức phản ứng Mức phản ứng là giới hạn thường biến của một kiểu gen trước những điều kiện môi trường khác nhau - Mức phản ứng do kiểu gen quy định - Các cơ thể khác nhau có mức phản ứng khác nhau dưới tác dụng của cùng một điều kiện sống. Giáo viên giải thích thêm về khái niệm mức phản ứng Nghĩa là: không phải cứ môi trường sống thay đổi là sinh vật có khả năng biến đổi kiểu hình theo. Sự biến đổi kiểu hình này chỉ thay đổi đến một giới hạn nhất định. Vượt qua giới hạn này thì sinh vật không thích nghi được, sẽ chết. Giáo viên đưa ra một số ví dụ để học sinh tự rút ra kết luận Hỏi: Dựa vào khái niệm mức phản ứng có thể diễn đạt mối quan hệ giữa kiểu gen, môi trường và kiểu hình như thế nào? Hỏi: Vậy theo em biết được mức phản ứng của cơ thể có ứng dụng gì trong sản xuất và đời sống? * Mối quan hệ kiểu gen, môi trường và kiểu hình: - Kiểu hình là kết quả sự tác động giữa kiểu gen với môi trường trong đó kiểu gen quy định mức phản ứng của cơ thể trước môi trường Môi trường xác định kiểu hình cụ thể trong giới hạn của mức phản ứng do kiểu gen qui định. 3. ứng dụng trong sản xuất và đời sống a. Trong sản xuất - Kiểu gen qui định giới hạn năng suất của giống vật nuôi cây trồng - Kĩ thuật sản xuất qui định năng suất cụ thể của giống trong giới hạn mức phản ứng do kiểu gen qui định - Năng suất là kết quả tác động của các giống và kĩ thuật Hỏi: Nước ta hiện nay muốn tăng năng suất trồng trọt, chăn nuôi cần chú trọng khâu nào trong khâu giống và kĩ thuật? Tại sao? Giáo viên phân tích + Giống là tập hợp các kiểu gen qui định giới hạn của năng suất + Năng suất là kiểu hình + Kĩ thuật canh tác là môi trường sống. Trong chỉ đạo nông nghiệp tuỳ điều kiện cụ thể từng nơi, từng giai đoạn mà người ta nhấn mạnh yếu tố giống hay kỹ thuật b. Trong đời sống Hỏi: hãy cho biết những biến dị nào là biến dị di truyền được và những biến dị nào không di truyền được? Tại sao? Hỏi: Phân biệt được 2 loại biến dị này có ý nghĩa gì trong sản xuất và đời sống? Chú trọng bồi dưỡng nhân tài IV biến dị di truyền và biến dị không di truyền 1. Phân loại 2 loại biến dị - Biến dị di truyền được liên quan đến với những biến đổi trong kiểu gen, trong NST trong AND gồm biến dị tổ hợp, đột biến gen và đột biến NST - Biến dị không di truyền được do ảnh hưởng của môi trường lên kiểu hình không liên quan đến biến đổi kiểu gen. (thường biến) 2. ý nghĩa: có ý nghĩa trong công tác chọn giống và góp phần làm sáng tỏ cơ chế tích luỹ biến dị trong quá trình tiến hoá c. Củng cố Hãy phân tích vai trò của giống và kỹ thuật sản xuất trong việc nâng cao năng suất cây trồng. d. Hướng dẫn về nhà - Trả lời các câu hỏi trong SGK Bài tập: Vận dụng kiến thức trong bài để (trình bày) bình luận về tổng kết kinh nghiệm của ông cha ta qua câu tục ngữ “nhất nước, nhì phân, tam cần tứ giống” và quan điểm ngày nay về kinh nghiệm trên Chương IV : ứng dụng di truyền vào chọn giống Nội dung của chương là ứng dụng những kiến thức di truyền đã học vào chọn giống, vận dụng kiến thức về hoạt động của vật chất di truyền vào quá trình chọn giống vật nuôi cây trồng. Nói một cách khác là chọn những biện pháp tác động vào cấu trúc vật chất di truyền ở mức phân tử , tế bào cơ thể đã để tạo nguồn biến dị có lợi. Ngày nay với những thành tựu của công nghệ sinh học, Người ta đã có thể ghép nối các gen để tạo ra giống có gen quý, tạo được giống có chất lượng tốt, năng suất cao. Trong khuôn khổ của chương chỉ nghiên cứu những nguyên tắc, phương pháp chung có tính chất nguyên lý, không đi sâu vào biện pháp kỹ thuật vì đó là phạm vi của môn kỹ thuật nông nghiệp. Chính vì vậy bắt đầu chương này là giới thiệu về kỹ thuật di truyền, coi đây là phương pháp hiện đại của công tác tạo biến đổi của vật chất di truyền bằng công nghệ chính xác có định hướng .Tiếp theo là giới thiệu con đường tác động vào vật chất di truyền ở mức ADN và NST, nhằm tạo ra những biến đổi có lợi, đó là đột biến nhân tạo. Cuối cùng là những biện pháp tác động ở mức cơ thể, đó là tổ hợp lại các cặp NST để xuất hiện những tổ hợp mới bằng con đường lai giống. Dù áp dụng kỹ thuật di truyền, tạo đột biến bằng phương pháp vật lý hay hoá học lai giống đó là những con đường để tạo ra biến dị làm nguyên liệu cho chọn giống. Trong công tác chọn giống thì các biện pháp nêu trên chỉ là tạo vật liệu khởi đầu để có được giống mới mang tính trạng mong muốn còn phải qua chọn lọc, do vậy bài cuối cùng của trương là các phương pháp chọn lọc. Kỹ thuật dạy học Bài 5 : Kỹ thuật di truyền I. Logic của nội dung bài 5 1. Vị trí của bài trong chương trình Kĩ thuật di truyền là bài đầu tiên của chương “ứng dụng di truyền vào chọn giống”. Có thể nói kỹ thuật di truyền là một hướng mới mang lại những thành công to lớn trong lĩnh vực di truyền, đóng góp được nhiều những thành tựu về di truyền cho sản xuất nông nghiệp (cả trồng trọt và chăn nuôi) tạo ra nhiều giống vật nuôi, cây trồng giống vi sinh vật mang nhiều đặc tính di truyền tốt, năng suất, chất lượng cao, sức chống chịu và khả năng kháng bệnh tốt. - Tiếp theo kiến thức chương III (Biến dị) - Kiến thức trong chương này có liên quan mật thiết với kiến thức trong chương I (Cơ sở vật chất và di truyền) Chương II (Các quy luật di truyền) chương III (Biến dị). Chương IV gồm 5 bài Bài 5: Kĩ thuật di truyền Bài 6: Đột biến nhân tạo Bài 7&8: Các phương pháp lai Bài 9: Các phương pháp chọn lọc Chương IV gồm 5 bài cũng có cách trình bày như 2 chương đầu phần di truyền học di từ cấp độ phần tử đến cấp độ tế bào, cơ thể. Đó là trình bày về kĩ thuật cấy gen, ứng dụng di truyền vào chọn giống vi khuẩn, xạ khuẩn, vi sinh vật, thực vật và động vật. - Kỹ thuật di truyền là bài đầu của chương làm cơ sở cho các bài tiếp theo.Chương này đề cập tới những vấn đề về ứng dụng di truyền vào chọn giống trong đó chọn giống vi sinh vật ,động vật ,thực vật.Do đó sau khi dạy xong chương “ứng dụng di truyền vào chọn giống”học sinh biết được những ứng dụng to lớn của di truyền học trong công tác chọn giống từ cấp độ nhỏ đến cấp độ lớn. 2. Logic nội dung bài 5 Bài 5 nội dung kiến thức được trình bày theo logic Phần 1: Khái niệm về kỹ thuật di truyền + Đây là phần kiến thức mới tương đối khó do đó cần đưa một số khái niệm về kĩ thuật di truyền và thuật ngữ có liên quan + Kỹ thuật cấy gen Khái niệm, giớithiệu về plasmít và enzim cắt nối Các khâu của kỹ thuật cấy gen Phần 2: ứng dụng kỹ thuật di truyền + Giới thiệu một số thành tựu ứng dụng kĩ thuật di truyền + Giới thiệu khả năng chuyển gen Trong phần này cần nêu bật những ứng dụng trong chọn giốg vi khuẩn có khả năng sản xuất trên quy mô công nghiệp với nhiều loại sản phẩm sinh học như axitamin, vitamin, hoocmon, kháng sinh (VD: chuyển gen mã hoá hoocmon insulin của người vào E.coli chữa tổng hợp insulin chữa bệnh đái tháo đường). Kỹ thuật chuyển gen: Chuyển gen giữa các vi sinh vật với nhau, chuyển gen kháng bệnh giữa các loài thực vật Kỹ thuật di truyền là bài đầu của chương, trình bày về kỹ thuật thao tác trên vật liệu di truyền dựa vào cấu trúc hoá học của axit nuclêic và di truyền vi sinh vật. Trên cơ sở đó có ứng dụng vào chọn giống vi sinh vật, vi khuẩn, xạ khuẩn để thu được những sản phẩm sinh học như axitamin, prôtein, vitamin, enzim, hoocmon, kháng sinh đồng thời thành tựu chuyển gen giúp tổng hợp kháng sinh, hoocmon với tốc độ nhanh, chuyển gen kháng bệnh đốivới một số loài thực vật. Về cơ bản logic của bài trình bày phù hợp tuy nhiên SGK cần bổ xung thêm một số khái niệm để làm rõ hơn về kỹ thuật di truyền. II. Trình tự trình bày nội dung và mức độ kiến thức của bài 5 1. Nội dung và kiến thức bài 5 1.1 Khái niệm về kĩ thuật di truyền a. Khái niệm kĩ thuật di truyền b. Kỹ thuật cấy gen * Khái niệm - Nêu được kỹ thuật cấy gen tức là chuyển một đoạn ADN từ tế bào cho sang tế bào nhận bằng cách dùng plasmit làm thể truyền. - plasmit dạng vòng, ADN plasmit tự nhân đôi độc lập với ADN nhiễm sắc thể Nêu được các khâu của kĩ thuật cấy gen Gồm 3 khâu chủ yếu - Tách ADN NST của tế bào cho và tách plasmit ra khỏi tế bào - Cắt và nối ADN của tế bào cho vào ADN plasmit ở những điểm xác định tạo nên ADN tái tổ hợp. - Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận, tạo điều kiện cho gen đã ghép được biểu hiện ở tế bào nhận (E.coli) ADN tái tổ hợp tự nhân đôi được, di truyền cho các thế hệ tế bào sau nhờ cơ chế phân bào và tổ hợp được loại prôtein đã mã hoá bởi đoạn ADN mới ghép * Nêu được những ưu điểm của vi khuẩn E.coli * Kết quả của kĩ thuật cấy gen 1.2 ứng dụng của kĩ thuật di truyền - Kỹ thuật di truyền cho phép tạo các giống, chủng vi khuẩn có khả năng sản xuất trên quy mô công nghiệp với nhiều loại sản phẩm sinh học: axitamin axitamin, prôtein, vitamin, enzim, kháng sinh. - Kỹ thuật di truyền cho phép chuyển gen giữa các sinh vật khác nhau - Thành tựu trong chọn giống cây trồng và vật nuôi 2. Những nội dung cần chú ý bổ sung Trong phần 1.1 trước khi nêu khái niệm kỹ thuật di truyền cần đưa ra khái niệm - Khái niệm kỹ thuật - Khái niệm công nghệ - Khái niệm công nghệ sinh học Trong sơ đồ cấy gen bằng cách dùng plasmit trước hết ta cần giải thích một số yếu tố có liên quan - plasmit là gì? Tại sao không dùng đoạn gen khác mà lại dùng plasmit? - Có thể giải thích vì sao người ta phải cắt đoạn gen mong muốn gắn vào plasmit mà không để cả đoạn gen đó cho nó nhân lên? - Cần giới thiệu một số enzim cắt, nối - Giải thích về ADN tái tổ hợp - Cần nói rõ bằng cách nào người ta có thể chuyển ADN tái tổ hợp vào vi khuẩn. - Cần giải thích tại sao người ta chọn vi khuẩn E.coli để cấy gen vào cho đoạn đó nhân lên (dựa trên đặc điểm vi khuẩn E.coli) III. Những kiến thức thực tế có liên quan đến bài 5 ứng dụng của kĩ thuật di truyền Kỹ thuật di truyền mới ra đời năm 1977 bao gồm các kỹ thuật thao tác trên vật liệu di truyền, các vi thao tác gen, như tách (phân lập) gen khỏi cơ thể sống, tổng hợp nhân tạo gen trong ống nghiệm, cắt đoạn ADN bằng enzim giới hạn, nối gen bằng enzim nối tạo dòng gen, truyền gen từ cơ thể này sang cơ thể khác hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp qua vật truyền (hoặc thể truyền, véctơ) tách dòng gen, tách dòng phân tử trong đó có thành tựu sử dụng plasmit vi khuẩn làm vectơ tách dòng. Các kỹ thuật hoàn toàn mới trên đây có thể được gọi chung là kĩ thuật ADN tái tổ hợp,làm nền móng cho nền công nghệ tiên tiến ,công nghệ AND tái tổ hợp . Công nghệ sinh học hiện đại – 13- Phan Cự Nhân –Trần Đình Miên . Bằng kỹ thuật di truyền người ta đã thành công trong việc chuyển 1 gen hay một nhóm gen từ tế bào loài vi khuẩn này sang tế bào loài vi khuẩn khác. Cũng đã bắt đầu những thí nghiệm cấy gen từ tế bào thực vật hay động vật sang tế bào vi khuẩn hoặc ngựơc lại Một số vi khuẩn có khả năng cắt mạch cacbua hiđro dầu mỏ ở những vị trí xác định. Bằng kĩ thuật cấy gen người ta đã tổ hợp 4 gen của 4 chủng vi khuẩn khác nhau vào cùng một chủng và sử dụng chủng vi khuẩn này để phá huỷ lớp dầu mỏ loang trên biển do đắm tầu, hoặc tràn dầu. Kĩ thuật di truyền cho phép tạo xa các chủng vi khuẩn có khả năng sản xuất trên quy mô công nghiệp với nhiều loại sản phẩm sinh học như axitamin, prôtein, vitamin, enzim, hoocmon, kháng sinh Chẳng hạn phần lớn các chất kháng sinh đều do nhóm xạ khuẩn tổng hợp. Các xạ khuẩn sinh sản chậm nên việc sản xuất kháng sinh còn đắt .Người ta đã cấy gen tổng hợp kháng sinh của xạ khuẩn vào những chủng vi khuẩn dễ nuôi và nhân nhanh. Theo hướng này tạo được các vi khuẩn làm sạch nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt… ứng dụng kĩ thuật di truyền người ta đã cắt tách gen mã hoá cấu trúc hoocmon, cấy vào vi khuẩn để chúng sản xuất ra hoocmon đó. Thành tựu nổi bật trong thập niên 80 là đã dùng plasmit làm thể truyền để chuyển gen mã hoá hoocmon insulin của người vào vi khuẩn E.coli, nhờ đó mà giá thành insulin chữa bệnh đái tháo đường rẻ hơn hàng vạn lần so với trước đây. Tương tự như vậy, hoocmôn sinh trưởng của bò đã được sản xuất theo công nghệ sinh học để tăng sản lượng sữa. Thành tựu nổi bật nhất của kĩ thuật di truyền (kĩ thuật ADN tái tổ hợp) là dẫn đến khả năng cho lai giữa các loài có thể rất xa nhau trong bậc thang phân loại, vượt qua được hàng rào sinh học trong các trường hợp lai xa, lai khác loài, một bức tường kiên cố mà từ xưa đến nay các phương pháp truyền thông như lai hữu tính, không thể nào phá vỡ nổi Kĩ thuật di truyền cho phép chuyển gen giữa các sinh vật khác nhau. Người ta đã chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ từ loài thuốc lá cảnh Petunia vào cây bông và đậu tương(1989).Cấy gen qui định khả năng chống được một số chủng virut vào một giống khoai tây, chuyển gen kháng nhiễm virut ở một loài vi khuẩn sang tế bào thuốc lá,chuyển gen của vi khuẩn sản xuất một loại protein độc đối với sâu sang cây rau diếp. Bắt đầu có những thí nghiệm chuyển gen cố định nitơ của vi khuẩn nốt sần rễ các cây họ đậu sang tế bào những cây không có khả năng cố định nitơ không khí. Những thành tựu ứng dụng của kĩ thuật cấy gen nói riêng, ứng dụng kĩ thuật di truyền nói chung được công bố ngày càng nhiều .Giáo viên có thể sưu tầm tài liệu thông tin khoa học kĩ thuật để làm phong phú bài giảng. Tuy nhiên khi tổ chức nhận thức cho học sinh thì giáo viên phải lựa chọn để đưa vào bài giảng cho phù hợp, không nhất thiết phải đưa tất cả. Có như vậy giờ giảng mới đạt hiệu quả cao. IV. Một kiểu thiết kế để dạy bài 5 1. Mục đích yêu cầu - Trình bày được khái niệm giống và nhiệm vụ của ngành chọn giống. Trình bày được khái niệm kĩ thuật di truyền. Trình bày được các khâu của kỹ thuật cấy gen,giải thích được từng khâu. Phân biệt kỹ thuật cấy gen dùng plasmit và thể ăn khuẩn làm thể truyền. - Trình bày được các khâu của kĩ thuật cấy gen dùng plasmit và thể ăn khuẩn làm thể truyền. - Trình bày được các ứng dụng thực tiễn của kĩ thuật di truyền - Giáo dục và bồi dưỡng niềm tin cho học sinh vào khả năng của con người trong việc ứng dụng kĩ thuật di truyền vào thực tiễn. 2. Trọng tâm của bài Kĩ thuật cấy gen 3. Công cụ phương tiện Tranh phóng to hình 13,14 SGK 4 4. Phương pháp: vấn đáp tái hiện + giải thích minh hoạ 5. Tiến trình bài giảng: a. Kiểm tra bài cũ (không kiểm tra) Thay bằng giới thiệu ngắn gọn về khái niệm “giống” nhiệm vụ của ngành chọn giống, đặc điểm của công tác chọn giống cổ truyền và hiện đại. b. Nội dung bài mới. Đặt vấn đề: Trong những năm gần đây di truyền học được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất và đời sống. Đặc biệt với những thành tựu của kỹ thuật di truyền mà các nhà chọn giống đã có thể chủ động tạo nguồn biến dị cho giống, đồng thời hoàn thiện các phương pháp chọn lọc nhằm củng cố và tăng cường những tính trạng mong muốn. Vậy kỹ thuật di truyền là gì và ứng dụng của nó ra sao? - Ta vào bài mới. Bài 5: Kỹ thuật di truyền Hoạt động của thầy và trò Nội dung Hỏi: em hãy cho biết thế nào là kỹ thuật và công nghệ ? cho ví dụ ? Giáo viên trình bày 2 thuật ngữ có liên quan I. Khái niệm về kỹ thuật di truyền 1. Khái niệm - Kỹ thuật là phương pháp sử dụng các phương tiện, công cụ để tạo ra những giá trị vật chất - Công nghệ là kỹthuật sử dụng công cụ, máy móc, trang thiết bị để sản xuất ra những sản phẩm công nghiệp. Hỏi: Từ hai khái niệm trên, em hiểu thế nào là công nghệ sinh học ? Giáo viên chính xác hoá. Công nghệ sinh học: là kỹ thuật sử dụng các đối tượng sống, các quá trình sinh học trong cơ thể sống để sản xuất ra những sản phẩm sinh học theo những quy trình công nghệ và trên quy mô công nghiệp. Hỏi Theo em biết tính trạng mới sẽ xuất hiện khi nào? Học sinh (cấu trúc ADN thay đổi) GV : Ngày nay bằng các thao tác trên vật liệu di truyền làm thay đổi cấu trúc của ADN chủ động tạo ra những tính trạng mới, mở ra một kỹ thuật mới trong di truyền học đó là kỹ thuật di truyền. Hỏi : Vậy kỹ thuật di truyền là gì? - Kỹ thuật di truyền là kỹ thuật thao tác trên vật liệu di truyền( ADN, gen) dựa vào những hiểu biết về cấu trúc hoá học của các axit nuclêôtít và di truyền về sinh vật. - Phổ biến hiện nay là kỹ thuật cấy gen. Giáo viên lưu ý: kỹ thuật di truyền được ứng dụng trong công nghệ sinh học nói chung và trong chọn giống nói riêng. (Cải tiến giống và tạo giống mới) Sử dụng phổ biến là kỹ thuật cấy gen có nhiều ý nghĩa thực tiễn. GV thông báo: kỹ thuật di truyền được coi là ngành công nghệ sinh học hiện đại vì đến những năm 70 của thế kỷ XX kỹ thuật di truyền mới được ra đời do tới lúc đó người ta mới phát hiện ra các enzim cắt và nối các đoạn ADN. 2. Kỹ thuật cấy gen a. Khái niệm - Kỹ thuật cấy gen là chuyển một đoạn ADN từ tế bào cho sang tế bào nhận bằng cách dùng plasmit làm thể truyền. + Tế bào cho là tế bào 1 loại sinh vật chứa gen quý (con người đang cần) + Tế bào nhận: là tế bào 1 loài sinh vật tiếp nhận gen của tế bào cho, tạo điều kiện cho gen này hoạt động, thường dùng vi khuẩn E.coli Hỏi: Vậy plasmit là gì: chúng có đặc điểm gì mà truyền được gen từ tế bào cho sang tế bào nhận? Giáo viên diễn giảng tranh vẽ hình 13 sách giáo khoa (phóng to) Khái niệm plasmit là những cấu trúc nằm trong tế bào chất của vi khuẩn, là vật chất di tryền. - Đặc điểm: plasmit chứa ADN dạng vòng, ADN plasmit có khả năng sao mã, giải mã và tự nhân đôi độc lập với ADN trong nhân (ADN nhiễm sắc thể) Giáo viên bổ sung: Vi khuẩn E.coli sinh sản rất nhanh tế bào E.coli sau 30 phút lại tự nhân đôi 1 lần. Như vậy sau 12 giờ từ 1 tế bào ban đầu sinh ra 16 triệu tế bào. Qua đó các ADN tái tổ cũng được nhân lên rất nhanh và sản xuất ra lượng lớn các chất tương ứng với các gen đã ghép vào plasmit. 3- Chuyển ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận, tạo điều kiện cho gen đã ghép được biểu hiện ở tế bào nhận (E.coli) ADN tái tổ hợp tự nhân đôi được truyền qua các thế hệ tế bào sau nhờ cơ chế phân bào và tổng hợp loại prôtêin đã mã hoá trong đoạn ADN được ghép. Hỏi: kết quả của kỹ thuật cấy gen là gì? - Kết quả tạo ra gen mong muốn để tổng hợp các chất tương ứng cần thiết với số lượng lớn, thời gian nhanh, giá thành thấp nhờ vi khuẩn E. coli. Ngoài vi khuẩn E.coli ra trong kỹ thuật cấy gen người ta còn dùng thể thực khuẩn làm thể truyền. Hỏi: quan sát tranh vẽ hình 14 (sách giáo khoa) hãy mô tả các khâu của kỹ thuật cấy gen dùng thể thực khuẩn làm thể truyền? Giáo viên bổ sung, diễn giảng cho học sinh hiểu (không cần ghi). Hỏi: so sánh kỹ thuật cấy gen dùng plasmit và dùng thể thực khuẩn làm thể truyền. Hỏi: Em hãy cho biết những thành tựu hiện nay do kỹ thuật di truyền đem lại? Giáo viên gợi ý + ứng dụng trên đối tượng vi sinh vật? + ứng dụng trên đối tượng động thực vật ? II. ứng dụng kỹ thuật di truyền. - Kỹ thuật di truyền cho phép tạo ra các giống, chủng vi khuẩn có khả năng sản xuất trên quy mô công nghiệp với nhiều loại sản phẩm sinh học axit amin, prôtêin, vitamin, Enzim, kháng sinh… với giá thành hạ. Ví dụ: Chuyển gen mã hoá hooc mon insulin của người khỏe mạnh sang vi khuẩn E.coli sản xuất ra hooc mon insulin chữa bệnh đái tháo đường. Chuyển gen giữa các sinh vật khác nhau chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ từ loài thuốc lá cảnh vào cây bông và đậu tương. Giáo viên mở rộng thêm: Trong thập niên 80 đã dùng plasmit làm thể truyền để chuyển gen mã hoá hooc mon insulin của người vào vi khuẩn E.coli à giá thành insulin chữa bệnh rẻ đi nhiều, và hàm lượng lớn… - Hooc mon sinh trưởng ở bò cũng được sản xuất theo công nghệ sinh học à tăng sản lượng sữa. Bằng kỹ thuật di truyền người ta đã chuyển được 1 gen hoặc 1 nhóm gen từ 1 loài vi khuẩn này sang loài vi khuẩn khác. VD: Cấy gen quy định khả năng chống được một số chủng virút vào giống khoai tây. Chuyển gen kháng nhiễm virút ở một loài vi khuẩn sang thuốc lá, chuyển gen của 1 vi khuẩn sản xuất 1 loại prôtêin độc đối với sâu sang ra diếp, chuyển gen cố định nitơ của vi khuẩn nốt sần ở rễ cây họ đậu sang cây không có khả năng này. Hỏi : cho biết những thành tựu chọn giống ở Việt Nam. c. Củng cố Kỹ thuật di truyền là gì? trình bày cơ sở khoa học và nguyên lý chung của kỹ thuật cấy gen. d. Hướng dẫn về nhà Tìm hiểu những ứng dụng thực tiễn của kỹ thuật di truyền trong những năm gần đây ở Việt Nam. và thế giới. Kỹ thuật dạy học Bài 6 : Đột biến nhân tạo I. Logic của nội dung bài 6 1. Vị trí của bài trong chương trình: Bài 6 là bài thứ 2 của chương IV sau khi học sinh đã học xong chương I Cơ sở vật chất và cơ chế di truyền (sinh học 11). - Sau khi học sinh đã biết được về chương IV:Biến dị (sinh học 12) về đột biến gen + Nguyên nhân + Cơ chế + Tính chất + Vai trò của đột biến gen Về đột biến NST: sự biến dị của vật chất di truyền ở cấp độ tế bào .Bài 6 được tìm hiểu sau khi học sinh đã học xong bài 1 đã biết về nguyên nhân chung của các dạng đột biến là các tác nhân lý hoá trong ngoại cảnh, những rối loạn trong các quá trình sinh lý, sinh hoá của tế bào.