Phân tích nội dung xây dựng bài giảng theo hướng lấy trò làm trung tâm nhằm nâng cao chất lượng bài giảng chương 3 Biến dị chương 4 ứng dụng di truyền và chọn giống sinh học 12 Trung học phổ thông (THPT)

ơn các bạn sinh viên đã tạo điều kiện, động viên giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu. Sinh viên Nguyễn Thị Thanh Nga Phần I: Mở đầu I. Lý do chọn đề tài. Hiện nay khoa học kỹ thuật có tốc độ phát triển cực kì nhanh chóng. Cứ khoảng 4 -5 năm khối lượng tri thức lại tăng gấp đôi. Sự phát triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật đã và đang tác động mạnh mẽ đến toàn bộ đời sống xã hội. Đưa đến nhiều biến đổi lớn lao trên khắp các lĩnh vực đời sống xã hội. Thời kì tới, chắc chắn khoa học kỹ thuật còn phát triển dữ dội hơn, đòi hỏi giáo dục phải đổi mới phương pháp dạy học để đào tạo ra những con người vừa có trình độ cao về tri thức, vừa phát triển cao về trí tuệ, sẵn sàng thích ứng với sự phát triển mới của xã hội. Đổi mới phương pháp dạy học là thực sự đổi mới vai trò giáo dục, làm cho giáo dục phát huy được đầy đủ tác dụng to lớn đối với xã hội hiện tại và tương lai. Trên thế giới rất nhiều nước đã tiến hành đổi mới toàn diện giáo dục, một trong những nội dung quan trọng đó là đổi mới phương pháp dạy học theo hướng hoạt động hoá người học. Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng hoạt động hóa người học là thực hiện nghiêm túc và sáng tạo Nghị quyết IV của Ban chấp hành TW Đảng khoá VII. Chính mục tiêu giáo dục và đào tạo của chúng ta hiện nay là đào tạo những người lao động tự chủ, năng động, sáng tạo, có năng lực giải quyết những vấn đề thực tế của cuộc sống mới đặt ra, tự tạo việc làm, góp phần tích cực xây dựng đất nước giàu mạnh, xã hội công bằng và văn minh. Thực hiện mục tiêu đó nhất thiết phương pháp dạy học của chúng ta phải hướng vào việc khơi dậy, rèn luyện phát triển khả năng suy nghĩ, thói quen suy nghĩ và làm việc tự chủ năng động sáng tạo khi còn học ở nhà trường. Đổi mới phương pháp dạy học nói chung, phương pháp dạy học sinh học nói riêng trước hết người giáo viên phải đổi mới phương pháp dạy học cũ bằng phương pháp mới cho phù hợp. Để vận dụng được phương pháp dạy học đó vào trong công tác giảng dạy đòi hỏi người giáo viên phải có trình độ tri thức vững vàng, có năng lực chuyên môn sâu, có phẩm chất đạo đức cao đẹp, khâu phân tích nội dung và xây dựng bài giảng là khâu quan trọng đối với mỗi giáo viên trước khi lên lớp. Vì khi thực hiện khâu đó giáo viên không những nắm chắc kiến thức trong sách giáo khoa mà còn bổ sung những kiến thức liên quan, những kiến thức thực tiễn có liên quan đến bài giảng để cho bài học thêm đa dạng phong phú nhằm đạt hiệu quả cao nhất trong quá trình giảng dạy, truyền thụ tri thức cho học sinh. Hiện nay trong quá trình chuẩn bị bài giảng lên lớp giáo viên chỉ đi luôn vào nội dung bài để soạn, không có bước phân tích nội dung và logic của bài. Tôi cho rằng đó là thiếu xót lớn trong việc soạn bài trước khi lên lớp. Nhận thức được vấn đề này tôi mạnh dạn nghiên cứu đề tài “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. Tôi mong rằng kết quả nghiên cứu của mình sẽ giúp ích cho những giáo viên, đặc biệt là các bạn sinh viên sư phạm năm cuối làm tài liệu tham khảo nâng cao nghiệp vụ trong trường sư phạm và sau khi ra trường. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn sinh viên. II. Phương pháp nghiên cứu. 1. Nghiên cứu lý thuyết. Để xây dựng cơ sở lý thuyết cho đề tài tôi đã nghiên cứu các tài liệu sau đây: - Lý luận dạy học sinh học. - Các tài liệu về đường lối giáo dục của Đảng. - Các tài liệu về phương pháp dạy học sinh học nói riêng và phương pháp dạy học nói chung. - Nghiên cứu sách giáo khoa và sách giáo viên sinh học 11,12. - Các tài liệu chuyên môn về di truyền, biến dị, di truyền chọn giống và các tài liệu liên quan nhằm xây dựng cơ sở lý thuyết cho đề tài. 2. Phương pháp chuyên gia. Xin ý kiến nhận xét của những giáo viên dạy giỏi và quan tâm đến hướng dạy học lấy học sinh làm trung tâm. III. Đối tượng nghiên cứu. - Kỹ thuật dạy học các bài thuộc chương III: Biến dị. Chương IV ứng dụng di truyền vào chọn giống - sinh học 12 THPT. - Những biện pháp làm sáng tỏ nội dung. - Phân tích nội dung bài dạy trong SGK. IV. Nhiệm vụ nghiên cứu. Kỹ thuật dạy học từng bài. - Logic của nội dung bài. + Vị trí của bài trong chương trình. + Logic của nội dung bài - Trình tự trình bày các nội dung và mức độ kiến thức của bài. + Nội dung và kiến thức bài. + Những nội dung cần chú ý bổ sung. - Những kiến thức thực tiễn có liên quan. - Thiết kế bài dạy theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh. V. Mục tiêu nghiên cứu. Hình thành phương pháp chuẩn bị bài dạy qua việc phân tích nội dung, xây dựng bài giảng theo hướng lấy trò làm trung tâm - Thiết kế các bài giảng thuộc 2 chương III Biến dị và chương IV ứng dụng di truyền vào chọn giống (sinh học 12THPT). Phần II: kết quả nghiên cứu. I. Cơ sở lý thuyết. 1.Tính tích cực học tập: Tính tích cực là bản chất vốn có của con người. Khác với động vật con người không chỉ sử dụng những cái có sẵn mà còn biết cái biến tự nhiên xã hội tạo ra của cải vật chất và một nền văn hoá. Mục tiêu chính của giáo dục là hình thành và phát triển tính tích cực xã hội. Tính tích cực vừa là kết quả vừa là điều kiện của sự phát triển nhân cách. Theo Kharlamop - 1978 “Tính tích cực là trạng thái hoạt động của chủ thể, nghĩa là của người hành động, đặc trưng bởi khát vọng học tập cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức”. Theo P.N.Erdoniev - 1974 cho rằng “Nói tới tính tích cực học tập thực chất là nói tới tính tích cực nhận thức vì rằng học tập là một sự nhận thức đã được là cho dễ dàng đi và được thực hiện dưới sự chỉ đạo của giáo viên”. Theo giáo sư Trần Bá Hoành - 1995 “Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của học sinh đặc trưng ở khát vọng học tập, có sự cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức”. Theo G.I. Sukuina -1979 những dấu hiệu biểu hiện tính tích cực là. - Học sinh khao khát, tự nguyện tham gia trả lời các câu hỏi của giáo viên, bổ sung câu trả lời của bạn, thích được phát biểu ý kiến của mình trước vấn đề giáo viên nêu ra. - Học sinh hay nêu thắc mắc đòi hỏi phải được giải thích cặn kẽ những vấn đề mà sách giáo khoa, giáo viên hay bạn trình bày chưa rõ. - Học sinh chủ động vận dụng linh hoạt kiến thức và kỹ năng đã có thể nhận thức những vấn đề mới. - Học sinh mong muốn được đóng góp với thầy, với bạn những thông tin mới ngoài phạm vi bài học. 2. Cơ sở lý luận của phương pháp dạy học lấy học sinh làm trung tâm. Quá trình dạy học gồm 2 mặt có quan hệ hữu cơ : Hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của học sinh. Vậy quá trình dạy học cần chú trọng vào quá trình dạy của giáo viên (giáo viên là trung tâm) hay quá trình học của học sinh (học sinh là trung tâm) thì cho hiệu quả cao hơn. Qua nghiên cứu của các nhà khoa học, để phù hợp với sự phát triển nhanh chóng của xã hội hiện nay - xã hội bùng nổi thông tin - thì việc đổi mới phương pháp dạy học từ “giáo viên là trung tâm” sang “học sinh là trung tâm” là xu hướng tất yếu của lịch sử. Trong quá trình dạy học và giáo dục, người học vừa là đối tượng vừa là chủ thể của nhận thức. Tư tưởng đề cao vai trò tích cực chủ động của người học, xem người học là chủ thể của quá trình nhận thức đã có từ rất lâu. Tuy nhiên thuật ngữ “dạy học lấy học sinh làm trung tâm” chỉ mới được sử dụng phổ biến. Theo giáo sư Trần Bá Hoành không nên xem dạy học “học sinh là trung tâm” như phương pháp dạy học, đặt ngang tầm với các phương pháp dạy học đã có, mà nên quan niệm nó như một quan điểm, một tư tưởng dạy học chi phối có mục tiêu, nội dung phương pháp, hình thức tổ chức và đánh giá hiệu quả dạy học. Dạy học “học sinh là trung tâm” coi trọng lợi ích và nhu cầu cơ bản của học sinh là sự phát triển nhân cách, đánh thức năng lực tiềm tàng trong mỗi em. Mọi nỗ lực giảng dạy giáo dục của nhà trường đều nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các em hoàn thiện chính mình và phát triển nhân cách của mình. Dạy học “học sinh là trung tâm” không những không hạ thấp vai trò của giáo viên mà trái lại đòi hỏi giáo viên phải có trình độ cao hơn nhiều về phẩm chất và năng lực chuyên môn. Giáo viên với vai trò là người cố vấn, tổ chức cho các em trực tiếp tham gia vào hoạt động phát hiện ra tri thức mới. Chính vì những lý do đó mà đòi hỏi giáo viên không ngừng mở rộng, nâng cao kiến thức chuyên ngành mà trên mọi lĩnh vực. II. Kỹ thuật dạy học các bài trong chương III : biến dị chương IV: ứng dụng di truyền vào chọn giống. 1. Cấu trúc chương trình của chương III: Biến dị (sinh học 12 - PTTH) Bài 1: Đột biến gen Bài 2 & 3: Đột biến sắc thể Bài 4 : Thường biến 2. Nhiệm vụ của chương III: Biến dị Nhiệm vụ của chương này là trình bày về cơ sở vật chất và cơ chế của hiện tượng biến dị ở cấp độ phân tử và tế bào. Qua chương này học sinh phải phân biệt được các loại biến dị nắm được nguyên nhân, cơ chế phát sinh, tính chất biểu hiện của mỗi loại biến dị, vai trò của chúng trong chọn giống và tiến hoá. Học sinh nắm được mối quan hệ giữa kiểu gen, môi trường và kiểu hình trong quá trình phát triển cá thể, hiểu được khái niệm mức phản ứng. Thông qua kiến thức về các loại đột biến học sinh nhận thức được tính di truyền của sinh vật có biến đổi trong mối quan hệ phức tạp với các nhân tố trong tế bào, trong cơ thể và ngoại cảnh. Cần tái hiện ở học sinh về biến dị tổ hợp (biến dị di truyền) đã học ở định luật phân ly độc lập (sinh học 11) Hướng dẫn học sinh ôn lại để không hiểu nhầm rằng chỉ có 2 loại biến dị đột biến và thường biến. * Biến dị có 2 loại - Biến dị di truyền + Biến dị tổ hợp + Đột biến - Biến dị không di truyền 3. Cấu trúc trương trình của chương IV: ứng dụng di truyền vào chọn giống - sinh học lớp 12 - THPT 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 4. Nhiệm vụ của chương IV Qua chương này học sinh phải trình bày được những nguyên tắc và phương pháp chọn giống (cải tiến giống, chọn giống mới) bao gồm việc tạo nguồn biến dị bằng cách tác động vào vật liệu di truyền ở cấp độ phân tử, tế bào, cơ thể. Tiếp đó là chọn lọc các biến dị hoặc tổ hợp biến dị có lợi. - vận dụng các quy luật của sinh vật để cải biến chúng theo yêu cầu của mình Chọn giống là phạm vi ứng dụng gần nhất của di truyền học. Bộ phận lớn học sinh sau khi tốt nghiệp PTTH sẽ tham gia vào cuộc sống lao động, bổ xung vào nguồn lao động nông nghiệp hàng ngày tiếp xúc với cây trồng vật nuôi, phải vận dụng các thành tựu khoa học và công nghệ để nâng cao hiệu quả sản xuất, làm lợi cho kinh tế gia đình và đóng góp vào sự phát triển kinh tế đất nước. Vì vậy học sinh lớp 12 phải có một số hiểu biết về chọn giống để có thể sử dụng các thành tựu của khoa học chọn giống vào sản xuất. Họ không thể không nắm được những khái niệm ngày nay đã trở thành phổ biến trong nông thôn như dòng thuần, giống thuần chủng, thoái hoá giống, ưu thế lai, lai kinh tế, đột biến nhân tạo đồng thời cũng nên có những khái niệm sơ bộ về thành tựu mới rất có ý nghĩa đối với thực tiễn như là kỹ thuật cấy gen, lai tế bào... 5. Kỹ thuật dạy học các bài cụ thể thuộc chương III: Biến dị và chương IV: Ưng dụng di truyền vào chọn giống- sinh học 12 - THPT Chương III: Biến dị Kỹ thuật dạy học bài 1: đột biến gen I. Logic của nột dung bài 1 1. Vị trí của bài trong chương trình Tiếp theo kiến thức lớp 11 (phần III: Cơ sở di truyền học) là chương III: Biến dị Kiến thức trong chương này có liên quan mật thiết với chương I (Cơ sở vật chất và cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử và tế bào) và chương II( Các quy luật di truyền) Chương III lại là cơ sở để giảng dạy chương IV (Ưng dụng di truyền học vào chọn giống) Chương III: Biến dị gồm 4 bài cũng có cách trình bày như hai chương đầu của phần di truyền học (đi từ cấp độ phần tử đến cấp độ tế bào , cấp độ cơ thể) Đó là trình bày sự biến đổi của vật chất di truyền ở cấp độ phân tử (đột biến gen) đến cấp độ tế bào (đột biến nhiễm sắc thể (NST)) rồi đến ảnh hưởng của môi trường lên sự biểu hiện kiểu hình của cơ thể (thường biến) Bài 1 Đột biến gen là bài đầu của chương nhằm trình bày sự biến đổi của vật chất di truyền ở cấp độ phân tử Trước khi dạy bài này cần nhắc lại để học sinh thấy trong các biến dị di truyền được thì biến dị tổ hợp đã học ở định luật phân li độc lập (sinh học 11). Chương này chỉ đề cập các loại đột biến. Như vậy sau khi dạy xong chương biến dị thì học sinh được biết biến dị di truyền được có 2 loại: - Biến dị tổ hợp - Đột biến Biến dị không di truyền được: Thường biến Như vậy bài 1 được học sau khi học sinh đã nắm được biến dị tổ hợp ở lớp 11 về các khía cạnh sau + Thế nào là biến dị tổ hợp? (khái niệm) + Nguyên nhân? + Tính chất? + Vai trò ? Nguồn kiến thức này sẽ giúp học sinh hệ thống hoá kiến thức đột biến gen nói riêng và đột biến nói chung. Đến bài 2 và 3 (Đột biến nhiễm sắc thể ) sẽ không cần trình bày về nguyên nhân và tính chất biểu hiện của đột biến nhiễm sắc thể vì nguyên nhân và tính chất biểu hiện của đột biến NST cũng giống đột biến gen. 2.Logic của nội dung bài 1 Bài 1: Nội dung kiến thức được trình bày theo logic Phần 1: Đột biến gen và thể đột biến: Trong phần này nêu các khái niệm “đột biến” và “thể đột biến”. Cần phân biệt 2 khái niệm này , vì không phải bất cứ đột biến nào đã xảy ra trong gen, trong nhiễm sắc thể đều được biểu hiện trên kiểu hình của cá thể. Đột biến gen lặn chỉ biểu hiện khi ở thể đơn bội hoặc thể đồng hợp về gen lặn đó. Phần 2: Các dạng đột biến gen: Trong phần này nêu định nghĩa đột biến gen. Sau đó trình bày các dạng đột biến gen( thường gặp các dạng mất, thêm, thay thế, đảo vị trí 1 cặp nuclêôtít). Phần 3: Cơ thể phát sinh đột biến gen: yêu cầu đầu tiên phải phân biệt được nguyên nhân( là các tác nhân gây ra hiện tượng) với cơ chế (là cách thức tác động của các nhân tố, các khâu trung gian giữa nguyên nhân và kết quả). Sự phân biệt này là cần thiết để trình bày cơ chế phát sinh các dạng đột biến nhiễm sắc thể (NST) ở tiết sau: Phần 4: Cơ chế biểu hiện đột biến gen: Mục này làm rõ sự cần thiết phân biệt đột biến với thể đột biến. Trong phần này cần phân biệt đột biến giao tử, đột biến tiền phôi, đột biến Xôma về cách thức biểu hiện và khả năng di truyền của mỗi loại đột biến này. Phần 5: Hậu quả của đột biến gen. Mối quan hệ ADN à ARN à Prôtêin và gen à Prôtêin à Tính trạng à Để suy luận về hậu quả của đột biến gen. Vai trò của đột biến gen trong sự tiến hoá của loài, trong chăn nuôi và trong trồng trọt. Trong bài 1: Những nội dung được trình bày trong sách giáo khoa cơ bản phù hợp về mặt logic. Khi dạy nên tuân theo logic này, tuy nhiên có một số kiến thức cần được trình bày rõ ràng và cụ thể hơn (nhất là phần 3, 4). II. Trình tự trình bày các nội dung và mức độ kiến thức của bài. 1. Nội dung và kiến thức bài 1 1.1. Đột biến gen và thể đột biến. a. Định nghĩa (khái niệm) “đột biến” và thể đột biến” b. Nguyên nhân gây đột biến - Bên ngoài - Bên trong 1.2. Các dạng đột biến gen: a. Khái niệm “đột biến gen” (SGK) b. Các dạng đột biến gen: mất, thêm, thay thế, đảo vị trí 1 cặp nuclêôtít 1.3. Cơ chế phát sinh đột biến gen a. Nguyên nhân đột biến gen (đã nêu ở phần 1, là nguyên nhân gây đột biến nói chung). b. Cơ chế - Các tác nhân gây đột biến + Rối loạn quá trình tự nhân đôi của ADN (sao chép sai) + Làm đứt phân tử ADN + Thêm 1 đoạn khi ADN tự nhân đôi - Như vậy đột biến gen phụ thuộc vào + Loại tác nhân, cường độ, liều lượng của tác nhân + Phụ thuộc vào đặc điểm cấu trúc gen (gen có cấu trúc bền vững thì ít bị đột biến). + Gen có cấu trúc không bền bững thì dễ bị đột biến, có nhiều alen (khái niệm alen đã học ở chương II- lớp 11 – Phần di truyền học ) 1.4. Cơ chế biểu hiện đột biến gen (trọng tâm) a. Đột biến gen trội. Nếu đột biến gen trội xảy ra ở những lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử thì khi hợp tử phát triển thành cơ thể, đột biến gen sẽ được biểu hiện thành kiểu hình ngay trên cơ thể đó. Nếu đột biến gen trội xảy ra trong nguyên phân nó sẽ phát sinh trong 1 tế bào sinh dưỡng (đột biến Xôma) qua nhiều lần nguyên phân có thể biểu hiện ở phần cơ thể tạo nên thể khảm. Nếu đột biến gen trội xảy ra trong quá trình giảm phân sẽ tạo nên giao tử mang đột biến gen trội (đột biến giao tử). Qua thụ tinh đột biến gen trội này sẽ được biểu hiện ra kiểu hình ở đời con. Chú ý: đột biến gen trội được thể hiện thành kiểu hình khi gặp môi trường thuận lợi. b. Đột biến gen lặn. Đột biến gen lặn chỉ được biểu hiện thành kiểu hình ở những thể đơn bội hoặc ở thể đồng hợp lặn. Thông thường đột biến gen lặn không biểu hiện thành kiểu hình vì bị gen trội át chế. Hình 1: Sách giáo viên Giao tử n Tế bào sinh dưỡng 2n Hợp tử 2n Phôi Nguyên phân Đột biến giao tử Đột biến tiền phôi Đột biến tiền phôi Đột biến xôma Đột biến xôma 1.5. Hậu quả của đột biến gen Biến đổi trong dãy nuclêôtít của gen cấu trúc sẽ dẫn đến sự biến đổi trong cấu trúc ARN thông tin, cuối cùng là sự biến đổi trong cấu trúc của prôtêin tương ứng. Đột biến thay thế hay đảo vị trí 1 cặp nuclêôtít ảnh hưởng tới 1 axitamin trong chuỗi polypeptit. Đột biến mất hoặc thêm 1 cặp nuclêôtít làm thay đổi cấu tạo của chuỗi polypeptit từ điểm có nuclêôtít bị mất hoặc thêm. Vai trò của đột biến gen. 2. Những khái niệm cần chú ý bổ sung. 2.1. Khái niệm đột biến. Có thể nêu khái niệm đột biến ở trang 191 - Cơ sở di truyền học - Lê Đình Lương và Phan Cự Nhân - NXB giáo dục 1994. Đột biến là bất kỳ sự thay đổi di truyền nào có thể phát hiện được trong vật chất di truyền mà không do tái tổ hợp di truyền gây nên. 2.2. Các dạng đột biến gen. Để học sinh nhận thức dễ dàng hơn khi dạy cần sử dụng hình vẽ cấu trúc 1 đoạn gen để giải thích từng trường hợp mất, thêm, đảo vị trí của một cặp nuclêôtít. 2.3. ảnh hưởng tác nhân gây đột biến tới tần số đột biến gen Giáo viên đưa ra một số dẫn chứng thực nghiệm về sự phụ thuộc của đột biến gen vào các loại tác nhân, liều lượng, cường độ của tác nhân. 2.4. ảnh hưởng của cấu trúc gen tới tần số đột biến gen. Mở rộng kiến thức này bằng nội dung trang 244- Di truyền học- Nguyễn Lộc và Trịnh Bá Hữu - Nhà xuất bản Đại học và trung học chuyên nghiệp Hà Nội 1975. Tần số đột biến của những gen ổn định, thay đổi trên một cung độ khá rộng. Trị số trung bình đối với vi sinh vật là 10-7tế bào/đời. Ruồi gấm trung bình là 10-5 (biên độ từ 2.10-4 - 2.10-5 ). Các gen khác nhau trong cùng 1 cơ thể và các alen khác nhau trong cùng locut có tần số đột biến khác nhau... 2.5. Khái niệm alen Khái niệm alen đã học ở lớp 11, đến bài này được củng cố thêm. Học sinh được biết thêm mỗi đột biến gen tạo nên 1 alen mới. 2.6. Dạng tiền đột biến. Khi dạy cơ chế phát sinh sẽ dạy khái niệm “Tiền đột biến” Trong sách giáo khoa chỉ nêu khái niệm mà chưa giải thích. Vì vậy khi dạy cần phải nêu được dạng tiền đột biến là dạng đột biến gen xảy ra do sự biến đổi một nuclêôtít nào đó trên một mạch của ADN. 2.7. Vai trò của đột biến gen. Cần bổ sung thêm nội dung này để học sinh hiểu, mặc dù đột biến gen có hại cho cơ thể mang nó nhưng có ý nghĩa cho sự tiến hoá của loài… và một số ứng dụng khác. III. Những kiến thức thực tiễn có liên quan đến bài 1 - Vai trò của đột biến gen. + Tạo nguồn biến dị không các định. Có ý nghĩa lớn trong sự tiến hoá. Các biến dị tự nhiên không những được sử dụng trong quá trình chọn lọc loài mới mà chúng còn có ý nghĩa đối với thực tiễn trồng trọt và chăn nuôi, trong việc cải tạo các giống cây trồng và gia súc. Một số đột biến tự nhiên có giá trị kinh tế như cừu Ancon chân ngắn, quýt và nho không hạt. Số lượng đột biến tự nhiên khá thấp và theo chiều hướng khác nhau, nên con người đã tìm hiểu các quá trình đột biến để điều khiển nó theo hướng tạo được các đột biến di truyền có lợi cho con người như cây không đổ sạp, chịu rét, chịu hạn, chín sớm và tăng hàm lượng prôtêin. Ví dụ: Bằng cách gây tạo đột biến người ta đã tạo được giống ngô lùn cho năng suất cao, lúa mì lùn… - Những nội dung đã trình bày ở mục II - 1 giúp giáo viên quán triệt được nội dung của bài 1. Vì thế khi tổ chức nhận thức cho học sinh cần hướng vào những nội dung chính, không bị sai lạc nội dung của bài. Những nội dung trình bày ở mục II -2 là kiến thức mở rộng nhằm giúp cho giáo viên hiểu sâu sắc nội dung cần truyền đạt cho học sinh, không nhất thiết phải bổ sung hết vào bài học, bởi sẽ không hợp về thời lượng của tiết học. Do vậy khi tổ chức nhận thức cho học sinh thì giáo viên cần xác định rõ ràng kiến thức nào cần để làm sáng tỏ kiến thức trong bài. Kiến thức nào giúp mình hiểu sâu sắc nội dung bài dạy. Có như vậy tiết dạy mới đạt hiệu quả cao. IV. Một kiểu thiết kế để dạy bài 1 1. Mục đích yêu cầu. - Phân biệt được đột biến với thể đột biến. - Trình bày được khái niệm đột biến gen - Trình bạy được các dạng đột biến gen, vẽ được hình minh hoạ. - Trình bày được nguyên nhân, cơ chế phát sinh, cơ chế biểu hiện của đột biến gen. - Trình bày được hậu quả của đột biến gen và giải thích được đột biến gen thường gây hậu quả có hại cho cơ thể mang đột biến. - Phân biệt đột biến giao tử, đột biến tiền phôi và đột biến xôma. - Giải thích được tại sao đột biến gen có tần số thấp nhưng lại là nguồn nguyên liệu chủ yếu của chọn lọc tự nhiên. - Bồi dưỡng quan điểm duy vật biện chứng. - Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khoẻ (cộng đồng) con người. 2. Trọng tâm của bài - Cơ chế phát sinh đột biến gen - Cơ chế biểu hiện đột biến gen 3. Công cụ, phương tiện: - Các hình từ 1 - 6 trong sách giáo khoa. - Một số ảnh chụp thể đột biến (sưu tầm) - Hình 1 trong sách giáo viên 4. Phương pháp : vấn đáp phát hiện 5. Tiến trình bài giảng a. Kiểm tra bài cũ (không kiểm tra) b. Nội dung bài mới Đặt vấn đề: trong các biến dị di truyền được thì biến dị tổ hợp đã được học ở định luật phân ly độc lập (sinh học 11 bài 22) chương này đề cập đến các loại đột biến - Chương III: Biến dị. Bài 1 : Đột biến gen Hoạt động của thầy và trò Nội dung ghi bảng ĐVĐ: GV đưa ra tranh vẽ một số đột biến ở người, động vật, thực vật. vậy nguyên nhân nào dẫn đến đột biến, đột biến và thể đột biến là gì ?vào phần 1. Hỏi ? Cơ sở vật chất của hiện tượng di truyền ở cấp độ phân tử và tế bào là gì?. GV gợi lại quan hệ ADN à ARN à prôtêin à tính trạng Vậy nguyên nhân gây nên sự biến đổi tính trạng của cơ thể là gì? (Do ADN bị biến đổi, khi ADN hay NST bị biến đổi thì đó là đột biến) Hỏi? Từ sự phân tích này có thể hiểu đột biến là gì? 1. Đột biến và thể đột biến. a. Khái niệm đột biến và thể đột biến GV bổ sung à Khái niệm - Khái niệm (Định nghĩa đột biến) đột biến là những biến đổi trong vật chất di truyền ở cấp độ phân tử (là ADN) hoặc cấp độ tế bào (là NST) Hỏi? Cho biết khi ADN bị biến đổi thì ARN- protein- tính trạng sẽ bị ảnh hưởng như thế nào? à GV kết luận: Khi tính trạng đột biến thì cơ thể mang đột biến là thể đột biến. Hỏi? Vậy có thể hiểu thể đột biến là gì ? GV bổ sung à Khái niệm -Thể đột biến Khái niệm Giáo viên giảng giải: Tại sao cần có sự phân biệt này và cho ví dụ minh hoạ. (Vì không phải bất cứ đột biến nào đã xảy ra trong gen, trong NST đều được biểu hiện trên kiểu hình cá thể). + Đột biến lặn chỉ biểu hiện khi ở thể đơn bội hoặc ở thể đồng hợp về gen lặn đó. VD: bệnh bạch tạng, máu khó đông ở người. + Có đột biến chỉ biểu hiện khi gặp điều kiện môi trường thuận lợi. Thể đột biến là những các thể mang đột biến đã biểu hiện trên kiểu hình của cơ thể. Vậy những nguyên nhân nào gây nên đột biến à phần b. Hỏi: ở lớp 9 đã học, em hãy cho biết nguyên nhân phát sinh đột biến? b. Nguyên nhân gây đột biến. - Tác nhân lý, hoá trong ngoại cảnh (tia phóng xạ, tia tử ngoại sốc nhiệt) các loại hoá chất). - Những rối loạn trong các quá trình sinh lý, sinh hoá trong của tế bào. Giáo viên thông báo: bài 6 sẽ trình bày cụ thể hơn về các nguyên nhân này. Vậy đột biến gen có những dạng như thế nào à phần 2. Hỏi: Nhắc lại định nghĩa đột biến đã học ở lớp9?1 Từ đó GV dùng hình 1 (SGK) để giải thích các dạng đột biến gen. Hỏi: Hãy nhận xét về trình tự sắp xếp, số lượng của các nuclêôtít của các đoạn gen bị đột biến so với đoạn gen ban đầu? Thử đặt tên cho từng loại? 2. Các dạng đột biến gen a. Định nghĩa đột biến gen: Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen liên quan đến 1 hoặc một số cặp nuclêôtít trên ADN b. Các dạng đột biến gen Hình 1 -II thay thế một cặp nuclêôtít Hình 1-III đảo vị trí 1 cặp nuclêôtít Hình 1-IV Mất 1 cặp nuclêôtít. Hình 1 - V thêm 1 cặp nuclêôtít Hỏi: Người ta nói sự biến đổi 1 nuclêôtít nào đó phải xảy ra ở trên cả hai mạch thì mới là đột biến gen, đúng hay sai ? giải thích? Đột biến được phát sinh theo cơ chế nào à phần 3 GV dùng hình 1 để trình bày về cơ chế phát sinh các dạng đột biến gen. Hỏi: các tác nhân gây đột biến đã làm ảnh hưởng tới phân tử ADN như thế nào ? 3. Cơ chế phát sinh đột biến gen a. Nguyên nhân đã nêu ở phần 1 b. Cơ chế - Các tác nhân đột biến gây rối loạn quá trình tự nhân đôi của ADN Hoặc + Làm đứt phân tử ADN + Nối đoạn bị đứt vào ADN ở vị trí mới. Hỏi: Đột biến gen phụ thuộc vào những yếu tố nào (giáo viên gợi ý dựa vào nguyên nhân) Hỏi: Tại sao có những gen đễ xảy ra đột bién có những gen khó xảy ra Lưu ý: Đột biến gen phụ thuộc vào: - Loại tác nhân - Cường độ tác nhân - Liều lượng tác nhân - Đặc điểm cấu trúc gen + Những gen bền vững ít bị đột biến + Những gen không bền vững dễ bị đột biến, có nhiều alen (ví dụ SGK) Hỏi: alen là gì cho ví dụ? GV cho học sinh biết thêm: mỗi đột biến gen cho thêm 1 alen mới. Giao tử (n) Hợp tử 2n đột biến giao tử Phôi Nguyên nhân đột biến tiền phôi đột biến xô ma Tb sinh dưỡng 2n) GVdùng hình 1 trong Sách giáo viên. Hỏi: Trình bày mối quan hệ giữa nguyên phân, giảm phân và thụ tinh ở loài giao phối? Giáo viên bổ sung, trình bày sơ đồ hình 1. 4. Cơ chế biểu hiện của đột biến gen. Sơ đồ : Giáo viên trình bày: - Đột biến giao tử - Đột biến xô ma (thể khảm) - Đột biến tiền phôi Đột biến gen khi đã phát sinh sẽ được “tái bản” qua cơ chế tự nhân đôi của ADN. + Đột biến giao tử : xuất hiện trong giảm phân ở một loại giao tử qua thụ tinh đi vào hợp tử. * Nếu là đột biến gen lặn (A à a) sẽ đi vào hợp tử ở trạng thái dị hợp và bị gen trội át. * Nếu là đột biến gen trội (a à A) sẽ biểu hiện ngay trên kiểu hình của cơ thể mang đột biến đó. + Đột biến xô ma: Xảy ra trong nguyên phân xuất hiện ở một tế bào sinh dưỡng nào đó sẽ được nhân lên trong mô. Nếu là đột biến gen trội sẽ biểu hiện ngay ở từng phần cơ thể tạo thể khảm (chỉ di truyền qua sinh sản vô tính, không di truyền qua sinh sản hữu tính) + Đột biến tiền phôi : Xảy ra ở những lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử (giai đoạn 2 - 8 tế bào) sẽ đi vào quá trình hình thành giao tử, di truyền qua sinh sản hữu tính. Đột biến gen có hậu quả gì ? 5. Hậu quả của đột biến gen Nguyên nhân: gen cấu trúc bị đột biến à ARN thông tin bị đột biến à cấu trúc prôtêin biến đổi. Hỏi: ở lớp 9 đã học, hãy nhắc lại đột biến gen gây nên những hậu quả gì? GV bổ sung: * Hậu qủa của đột biến gen Đột biến gen khi đã phát sinh sẽ được tái bản qua cơ chế tự sao của ADN Gen cấu trúc bị biến đổi à mARN bị biến đổi à prôtêin biến đổi à Tình trạng bị biến đổi. Ví dụ: Đột biến gen gây bệnh hồng cầu hình lưỡi liềm. * Lưu ý: học sinh vận dụng hậu quả đột biến gen để giải bài tập cuối chương. Giáo viên cho học sinh quan sát hình 2,3, 5, 6 sách giáo khoa à nhận xét: Hỏi: Cho ví dụ minh hoạ và giải thích vì sao đa số đột biến gen là có hại cho cơ thể? Hỏi: đột biến gen có ý nghĩa gì trong tiến hoá và chọn giống? * Tính chất. - Đa số đột biến gen thường có hại cho cơ thể sinh vật. - Có những đột biến gen là trung tính. - Một số ít đột biến gen có lợi cho sinh vật. - Biểu hiện riêng lẻ, không xác định, di truyền được. * Vai trò của đột biến gen - Đột biến gen tạo nguồn biến dẹ không xác định có ý nghĩa lớn trong sự tiến hoá. VD: Một số đột biến tự nhiên có giá trị kinh tế như cừu Ancon chân ngắn, quýt và nho không hạt. - Con người đã gây đột biến nhân tạo tạo được những giống tốt trong trồng trọt, chăn nuôi. Bài 6 sẽ đề cập rõ hơn vấn đề này. Hỏi: qua bài học em có suy nghĩ gì về vấn đề bảo vệ môi trường và sức khoẻ cho con người. - Đột biến còn có ý nghĩa đối với thực tiễn trồng trọt, chăn nuôi trong việc cải tạo các giống cây trồng và gia súc. c. Củng cố: câu 2, 4 (sách giáo khoa) d. Hướng dẫn về nhà Sưu tầm tranh ảnh về các thể đột biến Sưu tầm tư liệu về đột biến có lợi - có hại - trung tính Bài tập về nhà 1, 2, 3 trang (16 - 17) sách giáo khoa Kỹ thuật dạy học bài 2 và 3 đột biến nhiễm sắc thể. I. Logic của nội dung bài 2 và 3. 1. Vị trí của bài trong chương trình. Bài 2 và 3 đột biến nhiễm sắc thể là bài thứ 2 và 3 của chương. Sau khi học sinh đã được biết về đột biến gen với nội dung: Khái niệm đột biến gen, nguyên nhân, cơ chế, tính chất và vai trò của đột biến gen, vì thế rất thuận lợi cho việc tiếp thu kiến thức của bài này, cũng được nghiên cứu với những nội dung như đột biến gen. - Bài 2 và 3 đột biến nhiễm sắc thể nhằm trình bày sự biến dị của vật chất di truyền ở cấp độ tế bào. - Trong bài 1 học sinh đã được biết về nguyên nhân chung của các dạng đột biến là các tác nhân lý hoá trong ngoại cảnh (…) những rối loạn trong quá trình sinh lý, sinh hoá của tế bào, vì vậy đến bài này không đề cập tới vấn đề này nữa. - Bài 1 cũng đã trình bày kỹ về cơ chế phát sinh, cơ chế biểu hiện của đột biến gen, đó cũng là cơ chế chung cho đột biến. Vì thế bài này cũng không trình bày kĩ về nó mà lại chỉ ra rõ ràng về các dạng đột biến nhiễm sắc thể. Kiến thức bài 2-3 và bài 1 làm cơ sở cho bài 6: Đột biến nhân tạo 2. Logic nội dung bài 2 và 3 Bài này nội dung kiến thức được trình bày theo logic sau: - Nêu khái niệm đột biến nhiễm sắc thể (NST) tiếp đến là đột biến cấu trúc NST. Trong phần này không nêu nguyên nhân nữa vì đã nêu chung ở bài 1. Chỉ nêu cơ chế phát sinh đột biến cấu trúc NST, phần này sách giáo khoa trình bày con sơ sài vì vậy cần được bổ sung rõ hơn. Tiếp theo là các đột biến cấu trúc NST: mất đoạn, lặp đoạn, đảo đoạn, chuyển đoạn. Trong phần này cần bổ sung cơ chế biểu hiện đột biến NST ngay sau khi trình bày cơ chế phát sinh rồi mới trình bày đến các dạng đột biến cấu trúc NST. Tiếp đến phần._. II đột biến số lượng NST. Để giúp học sinh dễ theo dõi và so sánh thì cũng nên để cơ chế phát sinh rồi đến biểu hiện (như đã nêu ở phần 1 đột biến cấu trúc NST) rồi đến các dạng đột biến số lượng NST, đó là thể dị bội , thể đa bội. Trong bài 2 và 3 những nội dung trình bày trong sách giáo khoa về cơ bản phù hợp về mặt lôgic, khi dạy nên tuân theo logic này. Tuy nhiên vẫn bổ xung thêm về mặt bố cục, nội dung ở các phần cho rõ ràng hơn giúp học sinh dễ học, so sánh đột biến gen đã học ở bài trước. II. Trình tự trình bày các nội dung và mức độ 1. Trình tự trình bày - Nội dung và kiến thức bài 2 và 3 - Khái niệm đột biến NST 1.1 Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể Khái niệm đột biến cấu trúc NST a. Nguyên nhân (nhắc lại để học sinh dễ so sánh với bài đột biến gen, chung cho cả đột biến NST) b. Cơ chế phát sinh đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể c. Cơ chế biểu hiện đột biến NST (trình bày chung cho cả đột biến cấu trúc và số lượng NST, phần này sách giáo khoa không đề cập tới). d. Các dạng đột biến cấu trúc NST. - Đột biến mất đoạn, các hình mất đoạn, cơ chế đột biến mất đoạn, hậu quả đột biến mất đoạn. - Đột biết lặp đoạn, các hình thức lặp đoạn, cơ chế của đột biến lặp đoạn, hậu quả của đột biến lặp đoạn. - Đột biến đảo đoạn, các hình thức đảo đoạn, cơ chế và hậu quả đảo đoạn - Chuyển đoạn, cơ chế, các dạng và hậu quả của đột biến chuyển đoạn. 1.2 Đột biến số lượng NST Khái niệm đột biến NST a. Cơ chế biểu hiện đột biến NST b. Các dạng đột biến số lượng NST và hậu quả - Thể dị bội: Thể tam nhiễm, thể đa nhiễm, thể một nhiễm, thể khuyết nhiễm. - Cơ chế hình thành thể dị bội: do 1 hay số cặp NST không phân ly - Hội chứng DOWN, hội chứng 3X, hội chứng Tơcnơ OX hội chứng Claiphentơ (XXY) hội chứng OY - Thể đa bội: Thể đa bội chẵn, thể đa bội lẻ và cơ chế phát sinh Đặc điểm của cơ thể đa bội chẵn, cơ thể đa bội lẻ và giải thích 1.3 Tính chất và vai trò của đột biến NST a. Tính chất và vai trò của đột biến NST - Đột biến NST bao giờ cũng biểu hiện thành kiểu hình - Đột biến NST cũng mang tính riêng lẻ, không xác định, di truyền được - Đột biến NST thường làm biến đổi cả một bộ phận, một cơ quan, gây ra những biến đổi lớn, đa số đột biến NST là có hại, một số trung tính, một số ít có lợi. b. Vai trò của đột biến NST Đột biến NST được coi là nguyên nhân của quá trình tiến hoá trong tự nhiên đa số thực vật là đa bội lớn hơn 2n, trong chọn giống người ta thường dùng các tác nhân lý hoá để gây đột biến NST đặc biệt là đột biến đa bội thể rồi chọn lọc để tạo giống mới. 2. Những nội dung cần chú ý bổ xung 2.1 Đột biến cấu trúc NST - Trong bài 2 và 3 không đề cập đến cơ chế biểu hiện đột biến NST nên khi dạy cần bổ sung nội dung này. - Đột biến NST nếu được xuất hiện ở hợp tử thì nhờ cơ chế nguyên phân sẽ được thể hiện ngay trong đời sống cá thể - Nếu đột biến NST xảy ra ở một vài tế bào sinh dưỡng, nhờ cơ chế nguyên phân đột biến sẽ được thể hiện trên một bộ phận của cơ thể. - Nếu đột biến NST xảy ra ở quá trình giảm phân thì qua cơ chế thụ tinh sẽ được thể hiện ở đời sau. - Khi dạy về các đột biến cấu trúc NST cần tham khảo thêm về những kiến thức sau: Trang 43 - cơ sở di truyền học - Lê Đình Lương, Phan Cự Nhân - NXB giáo dục 1994 Khi đoạn bị mất bao gồm cả tâm động của NST, thì NST còn lại là không tâm động và chỉ là một đoạn, thường không được nhập vào nhân của tế bào con hình thành qua phân bào, sẽ bị thoái hoá và loại khỏi tế bào Mất đoạn ở dạng đồng hợp tử thường là gây chết, ở đây vật chất di truyền còn lại trên NST mất đọan này là rất ít, có thể mất đi một số gen quan trọng đối với cơ thể. Mất đoạn dị hợp tử thường dễ phát hiện qua kiểu hình, thường phụ thuộc phần di truyền bị tổn thương. ở người có một số lớn bệnh lý gây nên do mất đoạn NST, chỉ được phát hiện ở dạng dị hợp tử, các dạng mất đoạn đồng hợp tử đều gây chết Ví dụ: Hội chứng “kêu như mèo” biểu hiện mất hoặc kém trí lực nghiêm trọng và một số rối loạn khác. Bệnh này do mất đoạn ở cánh ngắn ở NST số 5 Lặp đoạn có thể gây ra hậu quả rất khác nhau đối với cơ thể, từ mức nhẹ không đáng kể đến mức nghiêm trọng, có thể gây chết nếu phần NST lặp quá lớn Trang 44 - cơ sở di truyền học - Lê Đình Lương, Phan Cự Nhân - NXB giáo dục 1994 Đạo đoạn thông thường không kéo theo hiện tượng mất mát vật chất di truyền, nhưng do trật tự đảo ngược mà bản chất gen trong NST bị biến đổi tuy rằng các đoạn còn lại của NST mà không xảy ra đảo đoạn thì vẫn như cũ. Trang 66 - Cơ sở di truyền học- Lê Đình Lương- Phan Cự Nhân - NXB giáo dục năm 1994 - Chuyển đoạn có thể xảy ra theo hai cách + Chuyển đoạn đơn: Trường hợp mất đoạn của NST này đứt ra và gắn vào NST nguyên vẹn không cùng nguồn của một cặp khác + Chuyển đoạn thuận nghịch hoặc giao hỗ: Trường hợp có sự tách ra của cả 2 NST và hai đoạn này trao đổi với nhau. 2.2 Đột biến số lượng nhiễm sắc thể Trang 165 - Cơ sở di truyền học - Lê Đình Lương, Phan Cự Nhân - NXB giáo dục 1994 hội chứng DOWN… Hội chứng Tơcnơ Trang 166 - Cơ sở di truyền học Lê Đình Lương, Phan Cự Nhân - NXB giáo dục 1994 hội chứng Klinfelter… Trang 257 - Di truyền học đại cương - Dubenin - NXB nông nghiệp Hà Nội Thể đa bội - Thể đa bội cùng nguồn (tự đa bội) là các dạng đa bội xuất hiện trên cơ sở tăng số lượng các hệ gen của một loài. Nếu kí hiệu số NST cơ bản (hệ gen) bằng chữ A thì A là đơn bội, AA là lưỡng bội, AAA là tam bội, AAAA là thể tứ bội… Thể đa bội khác nguồn: (dị đa bội) là các dạng đa bội xuất hiện trên cơ sở tăng số lượng các hệ gen thuộc các loài khác nhau. Trang 48 - Cơ sở di truyền học - Lê Đình Lương, Phan Cự Nhân- NXB giáo dục 1994 Các dạng đa bội thường được xếp thành dãy gọi là dãy đa bội bao gồm những nhóm loài khác nhau về số lượng NST VD: ở lúa mì Triticum có bộ cơ bản NST là n = 7, thì lúa mì đơn hạt (nhóm đầu tiên) là các dạng lưỡng bội (7x2 = 14) lúa mì cứng là các dạng tứ bội (7x4 = 28). Còn lúa mì mềm là các thể lục bội (7x6 = 42). Đó chính là dãy đa bội 2.3 Tính chất và vai trò của đột biến NST Đưa thêm mục này vào bài giảng giúp học sinh dễ so sánh với đột biến gen ở bài trước III. Những kiến thức thực tiễn có liên quan đến bài 2 và 3 Vai trò của đột biến NST ngoài những ví dụ đã nêu trong phần 2 bổ sung mở rộng kiến thức còn có: - Hội chứng Down được Lăng don Down mô tả 1966. Tần số gặp hội chứng này trung bình là 1/700 trẻ sinh ra (0,14) tỉ lệ chết tới 50% trong 5 năm đầu. Bệnh nhân dễ cảm ứng với vi khuẩn và bệnh bạch cầu, thế giới ghi nhận 8 trường hợp sống được quá 40 tuổi. Một số ít bệnh nhân nữ sinh con được và truyền bệnh cho nửa số con. - Tuổi mẹ càng cao thì tỉ lệ con mắc hội chứng Down càng tăng. Khi tuổi đã cao thì sinh lý tế bào dễ bị rối loạn vì vậy phụ nữ không nên sinh con khi đã ngoài 40 tuổi - Bệnh lý của hội chứng Tơcnơ (…) hội chứng Klinfelter: đây là dạng bệnh được H.F. Klinfelter mô tả năm 1942 xảy ra ở một trong số 1000 cháu trai sinh ra. Bệnh nhân nam nhưng không bình thường về cơ quan sinh dục, có một số nét giống nữ, có vú như nữ đặc biệt trong các tính trạng giới tính thứ cấp,không con trí tuệ kém phát triển, thân hình cao không cân đối, chân quá dài. Cấu trúc XXY có thể do thụ thai từ một tế bào trứng đặc biệt XX với tinh trùng bình thường Y hoặc từ một trứng bình thường X với tinh trùng đặt biệt XY - Dị bội: Việc tạo ra các dạng song nhị bội đã mở ra triển vọng tổng hợp được các giống mới bằng cách lai xa và nhân đôi số NST ở cây lai. - Đa bội thể ở động vật: B.L. Altaurav đã tạo ra dạng dị bội đầu tiên ở tằm từ lai khác loài Bombyx mori với B.mandarina. Để tạo ra thể tứ bội các tác giả đã dùng phương pháp trinh sinh nhân tạo. Trong quá trình lai đã chọn ra các dạng cả đực và cái mang 2 bộ NST mỗi loài 2n B.mori + 2nB.mandarina tức là chọn ra các dạng song nhị bội (dị tứ bội)… Những nội dung trình bày ở mục II-2, III là những kiến thức mở rộng và thực tiễn liên quan đến bài 2 nhằm mở rộng kiến thức thực tiễn giúp giáo viên hiểu sâu sắc nội dung cần truyền đạt trong bài 2. Khi tổ chức nhận thức cho học sinh thì giáo viên phải biết chọn lựa những kiến thức nào cần làm sáng tỏ kiến thức trong bài, kiến thức nào giúp hiểu sâu sắc nội dung bài dạy. Điều này giúp nâng cao hiệu quả và chất lượng bài dạy. Bài 2 và 3 dạy trong 2 tiết. Ta có thể dạy: Tiết 1 Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể Tiết 2 Đột biến số lượng nhiễm sắc thể IV. Một kiểu thiết kế để dạy bài 2 và 3 1. Mục đích yêu cầu - Trình bày được đột biến NST, đột biến cấu trúc NST, đột biến số lượng NST là gì? - Phân biệt được các dạng đột biến cấu trúc NST về nguyên nhân, cơ chế phát sinh và hậu quả của mỗi dạng đột biến. - Trình bày được cơ chế và tính chất biểu hiện của đột biến NST - Trình bày được thể dị bội là gì, các dạng, cơ chế phát sinh thể dị bội - Trình bày được thể đa bội , các loại và cơ chế phát sinh của thể đa bội - Trình bày được đặc điểm của thể đa bội và ứng dụng thực tiễn của nó trong chọn giống. - Phân biệt được cơ thể đa bội và cơ thể lưỡng bội, phân biệt dạng đột biến cấu trúc và số lượng NST - Giáo dục ý thức bảo vệ di truyền loài người trong việc phòng tránh các hội chứng di truyền. 2. Trọng tâm của bài - Đột biến cấu trúc NST (cơ chế phát sinh và các dạng đột biến) - Đột biến số lượng NST ( cơ chế phát sinh và các dạng) 3. Đồ dùng dạy học Hình 7,8,9 (SGK) Hình 2,3,4 (sách giáo viên) 4. Phương pháp Vấn đáp phát hiện 5. Tiến trình bài giảng a. Kiểm tra bài cũ Học sinh 1: Nêu nguyên nhân và cơ chế phát sinh đột biến gen? Học sinh 2: Hậu quả của đột biến gen. Vì sao đa số đột biến gen là có hại cho cơ thể. b. Nội dung bài mới Đặt vấn đề: Đột biến là bất kì sự thay đổi di truyền nào cơ thể phát hiện được trong vật chất di truyền mà không cho tái tổ hợp di truyền gây ra. Bài đột biến gen chúng ta đã xem xét sự biến đổi của vật chất di truyền ở cấp độ phân tử, bài này chúng ta đã xem xét ở cấp độ cao hơn đó là cấp độ tế bào trong bài đột biến NST Bài mới Bài 2 và 3: đột biến Nhiễm sắc thể (2 tiết) Bài 2: Đột biến nhiễm sắc thể (cấu trúc nhiễm sắc thể) Hoạt động của thầy và trò Nội dung Giáo viên nêu khái niệm đột biến nhiễm sắc thể Đột biến NST là những biến đổi về cấu trúc hoặc số lượng NST Hỏi: Dựa vào định nghĩa đột biến NST hãy cho biết thế nào là đột biến cấu trúc NST? I. Đột biến cấu trúc NST Đột biến cấu trúc NST là những biến đổ về cấu trúc NST. Hỏi: Hãy nhắc lại nguyên nhân gây đột biến ở bài trước? 1. Nguyên nhân gây đột biến NST (như đột biến gen) 2. Cơ chế phát sinh và các dạng đột biến cấu trúc NST * Cơ chế phát sinh Bộ NST được ổn định về tính đặc trưng di truyền qua các thế hệ tế bào, thế hệ cơ thể Hoỉ: Vậy các tác nhân gây đột biến có làm mất tính ổn định đó không? và nó gây biến đổi như thế nào? Giáo viên dùng hình 7 trong sách gíao khoa để diễn giảng về các dạng đột biến cấu trúc NST (hình 7 có phóng to đánh số từ 1-7) Các tác nhân gây đột biến trong ngoại cảnh hoặc trong tế bào đã làm cho + NST bị đứt , gãy nối lại theo nhiều kiểu khác nhau + Hoặc ảnh hưởng tới quá trình tự nhân đôi của NST, trao đổi chéo của các Cromatit. Hỏi: Nhìn hình 7 cho biết có mấy dạng đột biến cấu trúc NST? Trên tranh vẽ hình đầu tiên biểu diễn NST bị đột biến mất đoạn Hỏi?so sánh NST đã đột biến so với a. Mất đoạn Cơ chế: NST bị đứt một đoạn không có tâm động - Hậu quả: Thường gây chết hoặc làm NST bình thường?Hậu quả của đột biến NST là gì? (giáo viên gợi ý thông qua ví dụ) VD: ở người NST số 21 bị mất đoạn sẽ gây ung thư máu. Giáo viên diễn giảng: ở Ngô ruồi giấm hiện tượng mất đoạn nhỏ không làm giảm sức sống kể cả ở thể đồng hợp. Vì vậy người ta đã vận dụng … giảm sức sống. Vai trò: vận dụng hiện tượng mất đoạn để loại khỏi NST những gen không mong muốn Hỏi: Nhiễm sắc thể đột biến lặp đoạn so với nhiễm sắc thể bình thường có điểm gì giống và khác nhau? hậu quả của đột biến lặp đoạn? (giáo viên gợi ý bằng ví dụ) b. Lặp đoạn - Cơ chế: Một đoạn nào đó của NST có thể lặp lại một lần hay nhiều lần Ví dụ 1: ở ruồi giấm lặp đoạn 2 lần trên NST X làm cho mắt lồi thành mắt dẹt, lặp đoạn 3 lần làm cho mắt càng dẹt (chú ý để giải bài tập) - Hậu quả: + Làm giảm cường độ biểu hiện của tính trạng (VD) + Làm tăng cường độ biểu hiện của tính trạng(VD…) Ví dụ 2: ở đại mạch có đột biến lặp đọan làm tăng hoạt tính của men amilaza Vai trò: Đột biến lặp đoạn NST làm tăng cường độ biểu hiện của tính trạng ở đại mạch, rất có ý nghĩa trong công nghiệp sản xuất bia. Hỏi: Thế nào là đột biến đảo đoạn NST? c. Đảo đoạn - Đảo đoạn chứa tâm động - Đảo đoạn không chứa tâm động Giáo viên diễn giảng về cơ chế và hậu quả của đột biến đảo đoạn NST? - Cơ chế: NST bị đứt 1 đoạn, đoạn bị đứt quay 1080 rồi gắn vào NST - Hậu quả: Thường ít ảnh hưởng tới đời sống của cá thể, góp phần tăng cường sự sai khác giữa các NST tương ứng trong các nòi thuộc các loài. Hỏi: Từ hậu quả trên thì đột biến đảo đoạn NST có vai trò gì trong tiến hoá? Vai trò: Là nguồn nguyên liệu của quá trình tiến hoá. Hỏi: Quan sát trên hình vẽ cho biết có mấy kiểu đột biến chuyển đoạn NST? d. Chuyển đoạn NST - Chuyển đoạn tương hỗ - Chuyển đoạn không tương hỗ - Chuyển đoạn trong một NST Giáo viên diễn giảng về cơ chế và hậu quả * Cơ chế: Đứt đoạn NST sau đó đoạn bị đứt bị gắn vào một vị trí khác, có thể trong một NST hoặc giữa hai NST không tương đồng * Hậu quả - Đột biến chuyển đoạn lớn thường gây chết hoặc mất khả năng sinh sản - Đột biến chuyển đoạn nhở có ý nghĩa trong trồng trọt (đối với thực vật) Ví dụ: Đột biến chuyển đoạn nhỏ khá phổ biến ở thực vật như chuối, đậu, lúa… giáo viên có thể cung cấp thêm những ứng dụng khác…. Vai trò: ứng dụng của đột biến chuyển đoạn nhỏ người ta đã chuyển những nhóm gen mong muốn từ NST của loài này sang NST loài khác. Giáo viên diễn giảng về cơ chế biểu hiện của đột biến cấu trúc NST và số lượng NST 3. Cơ chế biểu hiện của đột biến NST - Đột biến NST nếu xuất hiện ở hợp tử thì nhờ cơ chế nguyên phân đột biến sẽ được biểu hiện ngay trong đời cá thể - Nếu đột biến NST xảy ra ở một vài tế bào sinh dưỡng nhờ cơ chế nguyên phân đột biến sẽ được thể hiện trên một bộ phận của cơ thể. - Nếu đột biến NST sảy ra ở quá trình giảm phân thì qua cơ chế thụ tinh nó sẽ được thể hiện ngay ở đời sau. Hỏi: Nhắc lại tính chất biểu hiện của đột biến gen? 4. Tính chất biểu hiện của đột biến NST Tính chất biểu hiện của đột biến NST là tính chất chung cho cả đột biến số lượng và đột biến cấu trúc NST - Đa số có hại cho cơ thể sinh vật, một số trung tính, một số ít có lợi cho sinh vật. - Đều mang tính riêng lẻ, không xác định, di truyền được - Đột biến NST thường làm thay đổi cả một bộ phận, một cơ quan của cơ thể. c. Củng cố: Lập bảng tổng kết trang 15 (sách giáo viên) d. Hướng dẫn về nhà - Sưu tầm những ứng dụng đột biến cấu trúc NST - Bài tập 6,7,8 (SGK) Bài 3 Đột biến số lượng nhiễm sắc thể Hoạt động của thầy và trò Nội dung Hỏi: Thế nào là đột biến số lượng NST? II. Đột biến số lượng nhiễm sắc thể Khái niệm: Đột biến số lượng NST là những biến đổi về số lượng NST Hỏi: Nhắc lại nguyên nhân gây đột biến gen? 1. Nguyên nhân Như ở đột biến gen 2. Cơ chế phát sinh và các dạng Hỏi: Trong quá trình phân bào sự phân ly của các NST xảy ra vào kỳ nào? Cơ chế: Do các tác nhân gây đột biến ảnh hưởng tới sự không phân li của cặp NST ở kỳ sau của quá trình phân bào. VD: ở người bình thường 2n = 46 2n +1 =47 người bị đột biết thể dị bội Hỏi: Nêu khái niệm thể dị bội? a. Thể dị bội * Khái niệm: Đột biến thể dị bội là những biến đổi số lượng NST xảy ra ở một hoặc vài cặp NST. Thể dị bội tế bào sinh dưỡng không phải chứa 2 NST trong cặp tương đồng mà một hoặc một số cặp nào đó hoặc chứa 3 NST, nhiều NST, 1 nhiễm sắc thể hay thiếu hẳn NST. Giáo viên giảng giải cho học sinh về các dạng * Các dạng - Tế bào sinh dưỡng chứa 3 NST gọi là thể 3 nhiễm - Chứa nhiều NST gọi là thể đa nhiễm. - Chỉ chứa một NST gọi là thể 1 nhiễm. - Thiếu hẳn NST gọi là thể khuyết nhiễm Vậy cơ chế hình thành thể dị bội như thế nào chúng ta xét ví dụ đột biến cặp NST số 21 ở người * Xét cơ chế hình thành thể dị bội P:( SGV) Giáo viên giải thích: Đột biến 3 NST 21 của người gây hội chứng Đao Giáo viên diễn giảng về cơ chế phát sinh đột biến. Cơ chế hình thành thể đa nhiễm và thể khuyết nhiễm cùng diễn ra tương tự như thể tam nhiễm và thể 1 nhiễm. * Cơ chế: Các tác nhân gây đột biến làm cho 2 NST trong cặp NST tương đồng không phân li ở kì sau của quá trình giảm phân tạo giao tử đột biến chứa 2 NST của cặp (n+1) và giao tử đột biến không chứa NST của cặp đó (n-1) - Giao tử chứa 2 NST của cặp thụ tinh với giao tử bình thường tạo hợp tử có một cặp gồm 3 NST phát triển thành thể tam nhiễm. Giao tử không chứa NST của cặp thụ tinh với giao tử bình thường tạo hợp tử có 1 cặp chỉ có 1 NST phát triển thành thể 1 nhiễm. Hỏi: Người ta nói rằng tuổi đã cao (trên 35 tuổi) mới sinh con thì tỷ lệ con sinh ra mắc bệnh Đao là rất cao đúng hay sai? hãy giải thích? * Hậu quả của đột biến thể 3 nhiễm - Đột biến 3 NST 21 ở người gây hội chứng Đao + Đặc điểm hội chứng Đao (SGK) Hỏi: Hoàn thành sơ đồ lai giữa hai cơ thể có giao tử đực là X,Y giao tử cái là XX, O? Sơ đồ: Xx O X XXX OX Y XXY OY Giáo viên yêu cầu học sinh theo dõi SGK và trình bày đặc điểm của các cơ thể đột biến dị bội về NST giới tính + Thể dị bội ở NST giới tính ở người gây những hậu quả nghiêm trọng + Hội chứng 3X (XXX) + Hội chứng Tơcnơ (OX) Giáo viên cho học sinh quan sát hình 3 (sách giáo viên để học sinh thấy được những biểu hiện của đột biến dị bội ở NST giới tính ở người + Hội chứng Claiphentơ (XXY) + OY hợp tử chết ngay sau khi thụ tinh. - Thực vật cũng thường gặp ở thể dị bội ở chi cà và chi lúa. VD: cà độc dược (H8 SGK) Hỏi: Thể đa bội là gì? b. thể đa bội - KN Trong thể đa bội, bộ NST của tế bào sinh dưỡng là một bội số của bộ đơn bội, lớn hơn 2n Thể đa bội chẵn phổ biến là dạng tứ bội Giáo viên giải thích cơ chế hình thành thể tứ bội (hình 4 sách giáo viên) - Các dạng + Thể đa bội chẵn (4n,6n…) * Cơ chế phát sinh(SGK) Giáo viên minh hoạ thể tứ bội bằng hình 9 sách giáo khoa Thể tứ bội Đối với loài giao phối: Nếu hiện tượng này xảy ra ở lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử thì sẽ tạo thành thể tứ bội. + Thể đa bội lẻ (3n, 5n…) Phổ biến hơn cả là thể tam bội Giáo viên giải thích về cơ chế hình thành thể tam bội Hỏi: hãy cho biết đặc điểm cơ thể đa bội về kích thước, và khả năng phát triển so với cơ thể lưỡng bội? giải thích tại sao có đặc điểm đó? * đặc điểm cơ thể đa bội Cơ thể đa bội có tế bào to, cơ quan sinh dưỡng to, phát triển khoẻ, sức chống chịu tốt vì lượng ADN tăng gấp bội. GV lưu ý các thể đa bội lẻ hầu như không có khả năng sinh giao tử bình thường Thể đa bội lẻ hầu như không có khả năng sinh giao tử bình thường chỉ thấy ở giống cây ăn quả không hạt - Thể đa bội khá phổ biến ở thực vật - Động vật giao phối ít gặp thể đa bội, do cơ chế xác định giới tính bị rối loạn, ảnh hưởng tới quá trình sinh sản Hỏi: Em hãy cho biết ý nghĩa thực tiễn của thể đa bội ở thực vật? Tại sao khi trồng cà chua người ta thường hay ngắt ngọn? Thể đa bội ở thực vật rất có ý nghĩa trong trồng trọt VD: Nho tam bội, dưa hấu tam bội. c. Củng cố So sánh sự giống và khác nhau giữa đột biến gen và đột biến NST về khái niệm, nguyên nhân, cơ chế phát sinh, cơ chế biểu hiện, tính chất vai trò? d. Hướng dẫn về nhà - Sưu tầm tranh ảnh về các thể đột biến NST - Trả lời các câu hỏi trong SGK - Bài tập 4,5 SGK - Đọc bài đọc thêm: Bảo vệ di truyền của loài người. Kỹ thuật dạy Học bài 4 : Thường biến I. Logic của nội dung bài 4 1. Vị trí của bài 4 trong chương trình - Bài 4 thường biến là bài thứ 4 của chương sau khi đã học song về các loại biến dị di truyền đó là biến dị tổ hợp (sinh học lớp 11) đột biến: (đột biến gen, đột biến NST) - Thường biến là biến dị không di truyền được - Bài này nhằm trình bày mối quan hệ giữa kiểu gen, môi trường và kiểu hình trong quá trình phát triển cá thể và vận dụng mối quan hệ này để phân tích vai trò của giống và kĩ thuật trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp - Sau khi học xong bài này học sinh phân biệt được 2 loại biến dị + Biến dị di truyền được + Biến dị không di truyền được ở các điểm: định nghĩa, tính chất, vai trò. Việc phân biệt này chuẩn bị cho vấn đề chọn lọc kiểu hình, chọn lọc kiểu gen ở chương chọn giống. 2. Logíc của nội dung bài 4 Nội dung bài 4 được trình bày theo logic sau: - Giới thiệu khái quát về mối quan hệ kiểu gen, môi trường và kiểu hình kiểu hình là kết quả sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường Tiếp đến nêu khái niệm thường biến. Tính chất và vai trò đối với đời sống cá thể. Mục mức phản ứng: Nêu khái niệm mức phản ứng tức là trình bày cho biết sự biến đổi kiểu hình chỉ đến một giới hạn nhất định. Quá giới hạn sinh vật không thích nghi được, sẽ chết mức phản ứng do kiểu gen quy định Sau đó trình bày các cơ thể khác nhau có mức phản ứng khác nhau dưới tác dụng của cùng một điều kiện sống . ứng dụng của mức phản ứng vào sản xuất và đời sống. Mục cuối của bài là so sánh 2 loại biến dị: Biến dị di truyền được và biến dị không di truyền được về định nghĩa, tính chất, vai trò. Như chúng ta đã biết, những biến dị đã xét trước đây là những biến dị có liên quan đến sự biến đổi của vật chất di truyền nhưng đến bài này thì khác, đó là biến dị không liên quan gì đến thay đổi vật chất di truyền nhưng đến vài này thì khác, đó là biến dị không liên quan gì đến thay đổi vật chất di truyền mà do môi trường sống thay đổi. Kiểu gen và môi trường cùng quy định kiểu hình, vậy kiểu gen và môi trường có mức độ ảnh hưởng như thế nào đến kiểu hình? Kiểu hình do kiểu gen quy định. Nếu cùng một kiểu gen mà sống ở những nơi khác nhau thì kiểu hình có thể khác nhau và cũng có thể giống nhau. Trước sự biến đổi của môi trường , kiểu hình biến đổi hay không là tuỳ thuộc vào kiểu gen. Nói cách khác kiểu gen quy định khả năng biến đổi của kiểu hình trước môi trường cụ thể. Trong quá trình phát triển của cá thể kiểu hình biến đổi do sự thay đổi của môi trường thì sự biến đổi này gọi là thường biến. Có kiểu gen mà ở những môi trường khác nhau, kiểu hình biểu hiện khác nhau gọi là mức phản ứng rộng nhưng cũng có kiểu gen dù ở môi trường nào cũng chỉ biểu hiện 1 loại kiểu hình, loại này người ta gọi là mức phản ứng hẹp. Do đó phải nghiên cứu “mức phản ứng” Có loại kiểu hình biến đổi không di truyền cho thế hệ sau, có loại biến đổi lại di truyền cho thế hệ sau, do đó dẫn đến sự cần thiết phải hệ thống lại các loại biến dị. Đó là logíc phát triển tự nhiên nội dung của bài này. Hiểu điều này giáo viên tìm ra điểm xuất phát của bài làm cho toàn bài gắn kết một cách tự nhiên. II. Trình tự trình bày các nội dung và mức độ kiến thức 1. Trình tự trình bày các nội dung và kiến thức bài 4. 1.1. Mối quan hệ giữa kiểu gen, môi trường và kiểu hình. a. Ví dụ Hoa liên hình. Thí nghiệm chứng minh mối quan hệ giữa kiểu gen, kiểu hình và môi trường. b. Kết luận về mối quan hệ giữa kiểu gen, môi trường và kiểu hình. - Bố mẹ không truyền cho con những tính trạng có sẵn mà chỉ di truyền 1 kiểu gen. - Kiểu gen quy định khả năng phản ứng của cơ thể trước môi trường. - Kiểu hình là kết quả sự tương tác giữa kiẻu gen với môi trường cụ thể. 1.2. Thường biến: a. Khái niệm thường biến: SGK b. Ví dụ c. Tính chất: Thường biến là loại biến đổi + Đồng loạt + Theo hướng xác định + Không di truyền được d. Vai trò: Giúp 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. 1.3. Mức phản ứng a. Khái niệm: SGK Khái niệm mức phản ứng được áp dụng cho cả 1 kiểu gen hoặc cho từng gen trong kiểu gen. b. Mức phản ứng - Các cơ thể khác nhau có mức phản ứng khác nhau dưới tác dụng của cùng một điều kiện sống. - Mối quan hệ kiểu gen, môi trường và kiểu hình… c. ứng dụng vào sản xuất và đời sống. - Trong sản xuất. + Giống là tập hợp các kiểu gen quy định giới hạn của năng suất + Kỹ thuật canh tác là môi trường sống .ở Việt Nam muốn tăng năng suất trồng trọt, chăn nuôi thì phải coi giống là khâu quyết định và kỹ thuật canh tác là rất quan trọng. - Trong đời sống ứng dụng vào vấn đề phát hiện và bồi dưỡng nhân tài. + Năng khiếu phụ thuộc vào kiểu gen. Vì vậy ngay từ nhỏ gia đình và nhà trường cần chú ý phát hiện ra những học sinh có năng khiếu + Cần có kế hoạch giáo dục, rèn luyện thích hợp để năng khiếu phát triển thành năng lực thực sự. 1.4. Biến dị di truyền và biến dị không di truyền. Phân biệt 2 loại về + Định nghĩa + Tính chất + Vai trò. Việc phân biệt này là một thành tựu quan trọng của di truyền học đầu thế kỷ XX, 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. 2. Những nội dung cần chú ý bổ sung. - Trang 39, 40 - Cơ sở di truyền học Lê Đình Lương, Phan Cự Nhân -NXB giáo dục 1994 - Thường biến là sự đa dạng trong biểu hiện của các kiểu gen giống nhau trong những điều kiện môi trường khác nhau. Nói cách khác, một kiểu gen trogn những điều kiện ngoại cảnh khác nhau sẽ có những kiểu hình khác nhau, sự đa dạng của những kiểu hình đó chính là thường biến. Có thể minh hoạ biến dị thường biến bằng công thức sau. Kiểu gen Môi trường 1 = kiểu hình 1 Thường biến Môi trường 2 = kiểu hình 2 Môi trường 3 = kiểu hình 3 Môi trường n = kiểu hình n Ví dụ: Giống Thỏ Hymalaya nuôi ở 350C thì có bộ lông hoàn toàn trắng, nuôi ở 50C thì lông hoàn toàn đen, nuôi ở 200C - 300C có bộ lông Himalaya điển hình :Thân trắng, mũi, tai, bốn chân và đuôi thì đen. Nấm men S. Cerevisiae đột biến tế bào dài rpm (rough pseudumycelial) có kiểu hình thay đổi thay đổi theo độ PH của môi trường ở pH = 7 thì tế bào rất dài, khi pH = 5-6 thì tế bào ngắn. Vì thường biến là kết quả của sự khác biệt về điều kiện môi trường, không phải do khác biệt về kiểu gen nên không thể dùng tế bào làm nguyên liệu chọn lọc. Tuy nhiên quy luật phát sinh tế bào ta có thể sử dụng những điều kiện môi trường thích hợp để thay đổi kiểu hình trong phạm vi nhất định. Tất cả các kiểu hình có thể có bắt nguồn từ 1 kiểu gen trong những điều kiện môi trường khác nhau gọi là phạm vi phản ứng của cơ thể. Mục ứng dụng vào sản xuất và đời sống cần phải phân tích kỹ hơn, nhất là đối với thực tiễn Việt Nam. Có như vậy mới đem lại hiệu quả cao cho đất nước. - Cần làm rõ hơn: Mỗi gen có mức phản ứng riêng. * Tính trạng số lượng có mức phản ứng riêng ảnh hưởng nhiều của môi trường. * Tính trạng chất lượng chủ yếu do kiểu gen quy định. III. Những kiến thức thực tiễn có liên quan đến bài 4. - Vận dụng vào sản xuất. + Trong sản xuất nông nghiệp. * Giống là kiểu gen quy định giới hạn năng suất (mức phản ứng) * Năng suất cụ thể là kiểu hình. * Kỹ thuật là môi trường + Tuỳ nơi, tuỳ giai đoạn mà người ta nhấn mạnh đến vai trò của giống hoặc kỹ thuật. - ở Việt Nam muốn tăng năng suất cây trồng, vật nuôi chúng ta coi giống là khâu quyết định và kỹ thuật rất quan trọng. Thật vậy, nếu giống xấu, quy định giới hạn năng suất thấp thì dù kỹ thuật tốt năng suất vẫn thấp không vượt quá giới hạn do giống quy định. Nếu giống tốt, quy định giới hạn năng suất cao nhưng kỹ thuật kém thì năng suất cũng không đạt được tới giới tối đa mà giống cho phép Để có được giống tốt, chúng ta đã dùng phương pháp gây đột biến, lai, kết hợp với chọn lọc và bồi dưỡng, nhập giống tốt của nước ngoài. Đặc biệt hiện nay đang sử dụng nhiều giống ưu thế lai như: Ngô lai, lúa lai, lợn lai, bò, gà… Về kỹ thuật trong trồng trọt, rất chú ý đến các khâu nước, phân, thời vụ, phòng trừ dịch bệnh. Kỹ thuật trong chăn nuôi, coi trọng các khâu thức ăn vệ sinh chuồng trại, phòng trừ dịch bệnh Kết quả: Các giống lúa lai cho năng suất trung bình 60 - 70 tạ/vụ. Các giống ngô lai cộng hoà năng suất trung bình 50 - 60 tạ một vụ Lợn lai yoosai - ỉ nuôi 8 tháng tuổi đạt 90 - 100 kg. Bò lai năng suất sữa 1000kg/năm tỷ lệ bơ 4- 4,5% Gà lai Rôt-ri vừa cho nhiều thịt vừa cho nhiều trứng. Trong đời sống việc phát hiện và bồi dưỡng nhân tài là rất quan trọng. Những kiến thức trong mục II-2, III giúp giáo viên hiểu sâu sắc nội dung cần truyền thụ trong bài 4. Khi tổ chức nhận thức cho học sinh thì giáo viên phải biết lựa chọn để đưa vào bài giảng cho phù hợp. Có như vậy giờ dạy mới đạt hiệu quả cao. IV. Một kiểu thiết kế để dạy bài 4. Bài 4: Thường biến 1. Mục đích yêu cầu. - Trình bày được mối quan hệ kiểu gen, môi trường và kiểu hình trong quá trình phát triển cá thể. - Trình bày được thường biến là gì? Tính chất và vai trò của thường biến. - Trình bày được mức phản ứng là gì? ứng dụng trong sản xuất và đời sống. - Phân biệt được 2 loại biến dị: biến dị di truyền được và biến dị không di truyền được. 2. Trọng tâm của bài: phần I; II; III. 3. Đồ dùng dạy học. - Tranh hình 5 sách giáo viên, hình 34, hình 43 sách giáo khoa. - Tranh ảnh hoặc mẫu tươi minh hoạ thường biến. 4. Phương pháp giảng dạy: Vấn đáp 5. Tiến trình bài giảng. a. Kiểm tra bài cũ: So sánh đột biến gen và đột biến NST? b. Nội dung bài mới. ĐVĐ: Biến dị là sự khác biệt giữa cha mẹ với thế hệ con hoặc 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 ._.gây đột biến đa bội tạo ra dạng 4n = 36 làm cho cây lai sinh sản được. - Phương pháp lai xa kèm đa bộ hoá đã tạo được những giống lúa mì, khoai tây đa bội có sản lượng cao, chống bệnh giỏi. Hiện nay người ta rất chú ý lai giữa các loài cây dại chống chịu tốt, kháng sâu bệnh với các loài cây trồng năng suất cao, phẩm chất tốt. Lai giữa khoai tây trồng và khoai tây dại đã tạo hơn 20 giống mới có giá trị, chống được nấm mốc sương, có sức đề kháng với các bệnh do virut, kháng sâu bọ, năng suất cao. Trong chăn nuôi cũng đã tạo được những giống mới do lai khác loài ở tằm dâu, bò, cừu, cá. Người ta sử dụng rộng rãi giống cá lai khác loài trong họ cá chép: cá chép lai 7 tháng tuổi nặng 3 kg, dễ nuôi. IV. Một kiểu thiết kế dạy bài 7 và 8 Những thành công bước đầu trên thực vật về lai tế bào từ những năm 70 như đã tạo được cây lai từ 2 loài thuốc lá khác nhau, cây lai giữa cà chua và Khoai tây. Bài 7 và 8 Các phương pháp lai I. Mục đích yêu cầu. Trình bày được các phương pháp lai tạo giống, phân biệt được các phương pháp lai, hệ quả về di truyền của mỗi phép lai, và ý nghĩa của nó trong chọn giống. - Trình bày được hiện tượng thoái hoá, nguyên nhân và vai trò của phương pháp tự thụ phấn bắt buộc và giao phối cận huyết. - Hình thành hệ thống khái niệm cận huyết, thoái hoá, ưu thế lai, bất thụ - Trình bày được các khái niệm lai khác dòng, lai kinh tế, lai cải tiến giống, lai tạo giống mới, lai xa, lai tế bào. - Phân biệt được vai trò của kỹ thuật di truyền và gây đột biến trong việc tạo vật liệu khởi đầu của công tác giống. - Trình bày được một số thành tựu chọn giống hiện nay bằng phương pháp lai chọn giống. - Từ thành tựu tạo giống bằng phương pháp lai hình thành niềm tin vào khoa học, vào trí tuệ con người. 2. Trọng tâm của bài : Các phương pháp lai 3. Đồ dùng dạy học : Hình 15, 16, 17 (SGK) 4. Phương pháp: Vấn đáp gợi mở + trực quan minh hoạ. 5. Tiến trình bài giảng. a. Kiểm tra bài cũ: Nêu một vài thành tựu sử dụng đột biến nhân tạo trong chọn giống vi sinh vật và thực vật .Vì sao khó áp dụng phương pháp này đối với vật nuôi ? b. Nội dung bài mới Bài gồm 2 tiết à có thể chia như sau Tiết 7 + gồm phần I, II Tiết 8 gồm phàn III, IV, V, VI Đặt vấn đề: Con người không chỉ biết sử dụng các đột biến tự nhiên mà còn biết sử dụng đột biến nhân tạo được tạo ra bằng các phương pháp khác nhau nhằm tạo ra giống mới. Vậy làm thế nào để duy trì và phát huy những đột biến có lợi trên vật nuôi, cây trồng mà con người đã tạo ra ? Ta vào Bài 7 & 8 Các phương pháp lai. Bài 7: các phương pháp lai Hoạt động của thầy và trò Nội dung I. Dòng tự thụ phấn, dòng cận huyết và hiện tượng thoái hoá 1. Hiện tượng thoái hoá Hỏi : lớp 9 đã học vậy em nào hãy cho biết thế nào là hiện tượng thoái hoá? hiện tượng thoái hoá xảy ra khi nào? có biểu hiện gì? Giáo viên có thể gợi ý quan sát hình 15 (SGK) cho biết hiện tượng thoái hoá ở ngô biểu hiện như thế nào? Giáo viên bổ sung - Đối với cây trồng: khi tự thụ phấn bắt buộc qua nhiều thế hệ. Đối với vật nuôi: Giao phối cận huyết qua nhiều thế hệ dẫn tới thoái hoá. Hiện tượng thoái hoá là hiện tượng sức sống của giống giảm dần qua các thế hệ. - ở cây trồng : tự thụ phấn bắt buộc quá nhiều thế hệ dẫn tới thoái hoá. Biểu hiện sinh trưởng phát triển chậm, chống chịu kém, bộc lộ các tính trạng xấu, năng xuất giảm, nhiều cây chết. ở vật nuôi: giao phối cận huyết qua nhiều thế hệ dẫn tới hiện tượng thoái hoá sức đẻ giảm xuất hiện quái thai dị hình. Giáo viên: đại đa số đột biến gen xuất hiện trong giao tử, ở trạng thái lặn, có hại. Hỏi: Khi tự thụ phấn bắt buộc hoặc giao phối cận huyết thì tỷ lệ thể đồng hợp và dị hợp trong quần thể biến đổi như thế nào? Lờy ví dụ minh hoạ? 2. Nguyên nhân sự thoái hoá. Hỏi: Vậy em hãy cho biết nguyên nhân của hiện tượng thoái hoá? Hỏi: vì sao tỷ lệ dị hợp giảm dần, tỷ lệ thể đồng hợp tăng dần qua các thế hệ. Hỏi vì sao tỷ lệ thể đồng hợp tăng lại gây nên hiện tượng thoái hoá? Giáo viên giải thích về hình 16 và lấy ví dụ minh hoạ. Hỏi: Có phải giao phối gần hay tự phối nhất thiết dẫn tới thoái hoá hay không Qua các thế hệ tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết, tỷ lệ thể dị hợp trong quần thể giảm tỷ lệ thể đồng hợp tăng, các gen lặn có hại được biểu hiện. Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà giải thích tại sao luật hôn nhân gia đình cấm kết hôn giữa những người có quan hệ huyết thống gần gũi trong vòng 4 đời ? Hỏi: Tuy phương pháp tự thụ phấn bắt buộc và giao phối cận huyết làm cho giống bị thoái hoá nhưng tại sao trong chọn giống, tạo giống vẫn áp dụng phương pháp này? 3. Vai trò của phương pháp tự thụ phấn bắt buộc và giao phối cận huyết. Hỏi: Vậy trong chọn giống phương pháp này có vai trò gì? Chú ý: Tự thụ phấn bắt buộc và giao phối cận huyết là bước trung gian tạo ra dòng thuần để chuẩn bị lai khác dòng tạo ưu thế lai. - Trong chọn giống tạo ra những thể đồng hợp để. + Củng cố các đặc điểm tốt (đặc tính mong muốn) + Loại bỏ các gen lặn có hại + Tạo dòng thuần cho quá trình lai giống. II. Lai khác dòng, ưu thế lai 1. Hiện tượng ưu thế lai. Hỏi: cho biết hiện tượng ưu thế lai là gì? GV: trình bày khái niệm lai: lai hiểu theo nghĩa rộng là sự giao phối giữa 2 cá thể có kiểu gen ghác nhau dẫn tới sự hình thành thể lai. Đây là sự tổ hợp vật liệu di truyền từ 2 cơ thể, tạo ra những bộ gen phối hợp, - Lai khác dòng - Khi lai 2 dòng thuần có kiểu gen khác nhau thì cơ thể lai F1 có sức sống hơn hẳn bố mẹ sinh trưởng nhanh, chống chịu tốt năng suất cao. - Ưu thế lai biểu hiện rõ nhất trong lai khác dòng. Cơ thể lai có độ đồng đều cao về năng suất và phẩm chất. - Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở F1 sau đó giảm dần qua các thế hệ. GV phân tích để học sinh hiểu hiện tượng cơ thể lai có ưu thế so với bố mẹ cũng b biểu hiện khi lai khác thứ, lai khác loài nhưng ưu thế lai không biểu hiện rõ bằng lai khác dòng. Hỏi: Giao phối gần và lai khác dòng có những điểm khác nhau nào? GV bổ sung. Giao phối gần: + Giao phối giữa 2 cơ thể cùng kiểu gen + Tạo thể đồng hợp + Giống bị thoái hoá, sức sống kém sinh trưởng phát triển chậm. - Lai khác dòng + Giao phối 2 dòng thuần có kiểu gen giống nhau - Tạo thể dị hợp + Giống có sức sống cao, sinh trưởng nhau, phát triển mạnh, chống chịu tốt, năng suất cao. GV: Đây là vấn đề phức tạp, có rất nhiều cách giải thích: Có một số giả thuyết tương đối hợp lý được nhiều người chấp nhận như sau: Hỏi: Con lai có kiểu gen như thế nào? Nhận xét sự biểu hiện các tính trạng trội lặn trên F1? Hỏi: Nếu tiếp tục cho lai thì kết quả của phép lai sẽ như thế nào? có kết luận gì về ưu thế lai của các thế hệ tiếp theo ? tại sao? 2. Nguyên nhân của hiện tượng ưu thế lai. * Giả thuyết về trạng thái dị hợp AABBCC x aabbcc F1 AaBbCc Trong cơ thể lai phần lớn các gen nằm trong cặp dị hợp trong đó các gen lặn không được biểu hiện. * Giả thuyết về tác dụng cộng gộp của các gen trội có lợi. Hỏi: Nếu cho 2 dòng có kiểu gen như sau lai với nhau thì kết quả như thế nào? P AABBCC x aabbcc F F1 ? Hỏi em hãy nhận xét sự biểu hiện các tính trạng trội, lặn trên 3 kiểu gen AAbbCC , AaBbCc, aaBBcc ? Hỏi : Giả thiết các gen trội đều quy định những tính trạng có lợi, hãy giải thích vì sao thể dị hợp AaBbCc có ưu thế so với bố mẹ đồng hợp. Giáo viên diễn giảng (lấy ví dụ minh hoạ) Giáo viên lấy ví dụ ở thuốc lá + Cặp gen aa quy định khả năng chịu lạnh tới 100C + Cặp gen AA quy định khả năng chịu nóng đến 350C + Cây dị hợp Aa chịu được nhiệt độ từ 10 - 350C Giáo viên diễn giảng phần này VD: Bò Sin x Bò vàng Thanh Hoá Bò lai Sin GV lưu ý: người ta phải tiến hành lai thuận và lai nghịch giữa các dòng tự thụ phấn một cách công phu để dò tìm tổ hợp lai có giá trị kinh tế nhất. P AAbbCC x aaBBcc F AaBbCc Điều này thể hiện rõ ở tính tramgk đa gen. VD: chiều cao cây phụ thuộc vào số lượng gen trội. * Giả thuyết siêu trội. - Sự tương tác giữa 2 alen khác nhau về chức phận của cùng 1 locut dẫn đến hiệu qủa bổ trợ, mở rộng phạm vi biểu hiện kiểu hình. AA(Aa)aa. Thực tế cơ thể dị hợp phát triển tốt hơn thể đồng hợp về gen trội. VD ở thuốc lá: Hỏi: Hãy cho biết hai phương pháp lai trên có điểm gì chung? Giáo viên trình bày những thành công của lai khác dòng trong chọn giống. 3. Phương pháp tạo ưu thế lai a. Lai khác dòng đơn Tạo ra 2 dòng tự thụ phấn qua 5 đến 7 thế hệ rồi cho giao phấn giữa 2 dòng với nhau. A x B à C * Lai khác dòng láp A x B à C à C x F à G D x E à F * Điểm chung của hai phương pháp: - Trước hết phải tạo ra dòng thuần rồi mới đem lai. - Kết quả lai đều được thể dị hợp về các tính trạng mong muốn. - Phương pháp lai khác dòng sử dụng thành công đầu tiên đối với ngô c. Củng cố Nguyên nhân của hiện tượng thoái hoá do tự thụ phấn hoặc giao phối cận huyết qua nhiều thế hệ? Trong chọn giống người ta dùng những phương pháp này nhằm mục đích gì? d. Hướng dẫn về nhà: 1- Cho ví dụ về hiện tượng ưu thế lai và giải thích nguyên nhân? 2- Phương pháp tạo ưu thế lai? Vì sao ưu thế lai rõ nhất trong lai khác dòng? Vì sao ưu thế lai giảm dần qua các thế hệ Sưu tầm các tài liệu về thành tựu của chọn giống. Bài 8: Các phương pháp lai (tiếp). Hoạt động của thầy và trò Nội dung Ví dụ: Lợn Đại bạch x Lợn ỉ Lợn lai III. Lai kinh tế. Lai cải tiến giống 1. Lai kinh tế. * Khái niệm: là phép lai của 2 giống bố, mẹ thuần chủng, khác nhau về một số cặp tính trạng mà ta mong muốn. Dùng con lai F1 làm sản phẩm, không dùng làm giống Hỏi: Tại sao trong chăn nuôi ngườita không dùng F1 làm giống? Con lai F1 có những đặc điểm gì? Giáo viên bổ sung. * Mục đích của lai kinh tế để sử dụng ưu thế lai của thể dị hợp. * ứng dụng ở Việt Nam. Phương pháp lai dùng con cái thuộc giống trong nước cho giao phối với con đực cao sản thuộc giống nhập nội tạo con lai thích nghi với điều kiện khí hậu, chăn nuôi của giống mẹ, và có sức tăng sản giống bố. Hỏi: Hãy cho biết những thành tựu về lai kinh tế ở nước ta trong những năm gần đây. * Thành tựu - Trồng trọt: Ngô lai, lúa lai. - Trong chăn nuôi: lợn lai kinh tế, bò lai,… Hỏi: lai cải tiến giống là gì? được áp dụng cho đối tượng nào? nhằm mục đích gì? Cách làm ra sao? 2. Lai cải tiến giống - Đối tượng: vật nuôi - Khái niệm: Dùng giống cao sản để cải tạo giống có năng suất kém. - Phương pháp lai: thường dùng những con đực tốt nhất của giống địa phương liên tiếp qua 4 -5 thế hệ để nâng cao dần phẩm chất và sản lượng của giống địa phương. Giống đực địa phương được cải tạo sẽ gần như giống ngoại thuần chủng. Ví dụ: Lợn tăng được tầm vóc, tỉ lệ nạc trong thịt cao. - Thành tựu: + Lai cải tiến giống ban đầu làm tăng tỉ lệ dị hợp sau đó tăng dần tỉ lệ thể đồng hợp. GV trình bày khái niệm lai khác thứ và lai tạo giống mới. Giáo viên cho ví dụ:… Hỏi: vậy lai khác thứ đạt được mục đích gì? Giáo viên trình bày phương pháp tiến hành. IV. Lai khác thứ và việc tạo giống mới. * Khái niệm: - Lai khác thứ: tổ hợp vốn gen của 2 thứ hoặc nhiều thứ khác nhau. Ví dụ: Lai tạo giống mới: lai giữa 2 thứ hoặc tổ hợp nhiều thứ có vốn gen khác nhau nhằm chọn tạo được những tổ hợp gen mong muốn. Ví dụ: * Mục đích lai khác thứ - Tạo ưu thế lai - Tạo giống mới * Phương pháp tiến hành: - Để sử dụng ưu thế lai người ta dừng lại ở F1. - Để tạo giống mới: Tiếp tục cho F1 tạp giao -> F2 phân tính người ta sẽ chọn lọc ra những giống thuần chủng. Lưu ý: Các ví dụ trong sách giáo khoa một số giống lúa là giống thuần chủng giống lợn là giống lai. Giáo viên yêu cầu học sinh tham khảo thêm các ví dụ trong sách giáo khoa. Hỏi: Lai xa là gì? Cho ví dụ? Hỏi: Tiến hành lai xa gặp những khó khăn gì? V. Lai xa KN: Lai xa là hình thức lai giữa các dạng bố mẹ thuộc 2 loài khác nhau hoặc thuộc các chi các họ khác nhau. Ví dụ: cải bắp x cải củ. 1. Hiện tượng bất thụ của cơ thể lai xa. * Những khó khăn trong lai xa: - Không lai được - Lai được nhưng con lai không có khả năng sinh sản. Hỏi: Những nguyên nhân nào gây nên những khó khăn trong lai xa ở động vật, thực vật? * Nguyên nhân gây khó khăn trong lai xa: - Không lai được do ở thực vật khác loài thường không giao phấn. - ở động vật khác loài khó giao phối. - Con lai không có khả năng sinh sản (bất thụ) do bộ NST của 2 loài bố mẹ khác nhau về số lượng hình dạng NST, cách sắp xếp các gen trên NST… Hỏi: Khó khăn chủ yếu về mặt di truyền vậy em biết công trình nào đã góp phần khắc phục hiện tượng bất thụ trong lai xa? 2. Cách khắc phục hiện tượng bất thụ. Ví dụ: Hình 17 (SGK) ở cây trồng: Gây đa bội hoá để tạo ra đủ cặp NST tương đồng thuận lợi cho quá trình tiếp hợp ở kỳ đầu và phân li ở kỳ sau của giảm phân I. VD: Công trình của Cacpesenkô tạo dạng lai tứ bội từ cải bắp và cải củ. Cho lai cải bắp (2n =18) với cải củ (2n=18). Cây lai F1 (2n = 18) nhưng bộ NST là tổ hợp 2 bộ NST đơn bội của 2 loài -> không có sự tương đồng -> không có khả năng sinh sản. Tác giả đã tạo 4n = 36 làm cho cây lai sinh sản được. 3. ứng dụng của phương pháp lai xa. Hỏi: Nêu những ứng dụng của lai xa trong trồng trọt và chăn nuôi? cho ví dụ? Giáo viên bổ sung - Có 2 ứng dụng: + Trong chăn nuôi: lai xa tạo được ưu thế lai nhưng không phổ biến vì khó thực hiện. + Trong trồng trọt: người ta kết hợp lai xa với đa bội hoá để tạo giống mới. Hướng hiện nay là lai các loại cây trồng với các loài cây hoang dại để tổ hợp các gen quí của cả 2 loài. Ví dụ: Ví dụ: Lai khoai tây trồng x khoai tây dại tạo ra hơn 20 giống mới. Chống được nấm mốc sương, có sức kháng bệnh do virut, kháng sâu bọ, năng suất cao. Chăn nuôi: Tạo giống mới do lai khác loài ở tằm dâu, bò, cá (cá chép)… VI. Lai tế bào * Khái niệm: là sự dung hợp 2 tế bào trần khác thứ khác loài tạo ra tế bào lai chứa bộ NST của 2 tế bào gốc VD : Giáo viên giải thích: để tăng tỷ lệ kết thành tế bào lai, người ta thả vào môi trường nuôi dưỡng virut xenđê (đã làm giảm hoạt tính) chúng tác động nên màng tế bào như một chất kết dính. Ngoài ra còn dùng một loại keo hữu cơ polyetylen glycol, còn dùng các xung điện cao áp. * Kỹ thuật thao tác - Dùng môi trường chọn lọc đã tạo ra những dòng tế bào lai phát triển bình thường. - Dùng các loại hoocmon phù hợp kích thích tế bào lai phát triển thành cây lai. VD: Lai giữa cà chua x khoai tây - Đã tạo ra tế bào lai khác loài ở động vật nhưng các tế bào này thường không có khả năng sống và sinh sản * Kết quả - Tạo cây lai ở thực vật, và tế bào lai ở loài động vật. Bằng kĩ thuật lai tế bào trong tương lai có thể ta ra những cơ thể la có nguồn gen rất khác xa nhau. c. Củng cố d. Hướng dẫn về nhà - Trả lời các câu hỏi SGK - Sưu tầm tranh ảnh thành tựu chọn giống trong nước và quốc tế. Kỹ thuật dạy học bài 9: Các phương pháp chọn lọc I. Logic của nội dung bài 9 1. Vị trí của bài trong chương trình Bài 9 là bài cuối cùng của chương IV ứng dụng di truyền vào chọn giống. Kiến thức của chương này là những kiến thức ứng dụng của chương I, II, III vào công tác chọn giống. Nội dung cơ bản của cơ bản của chương này là nguyên tắc và phương pháp chọn lọc giống trong đó chủ yếu là tạo nguồn biến dị, và biện pháp chọn lọc biến dị hay chọn lọc các tổ hợp biến dị có lợi. Biện pháp tạo nguồn biến dị: Muốn tạo được nguồn biến dị phải xác định bộ phận nào của cơ thể, của tế bào cần tác động? Tác động vào giai đoạn phát triển nào của cá thể và chu kì nào của tế bào. Giải quyết vấn đề này người ta phải vận dụng những hiểu biết về cơ sở vật chất và cơ chế của hiện tượng di truyền (chương I) đó là làm thay đổi tính di truyền của sinh vật bằng cách tác động vào cấu trúc của ADN lúc đang tự sao, vào NST lúc đang tự nhân đôi, đang phân ly hay tổ hợp . Nghĩa là tác động vào quá trình phát sinh giao tử, quá trình thụ tinh hoặc giai đoạn phát triển đầu tiên của hợp tử. Để tạo được các nguồn biến dị phải xác định được những biện pháp, những nhân tố để có hiệu quả cao, đồng thời xác định được những loại biến dị có ý nghĩa trong việc tạo giống. Biện pháp chọn lọc các biến dị: Trong số các biến dị, chỉ số ít là có lợi do việc chọn lọc, đánh giá qua kiểu hình và phân tích qua kiểu gen để xác định những biến dị di truyền . Cuối chương này nêu các khâu của quá trình chọn giống. Các khâu này bao gồm tạo nguồn biến dị cho chọn lọc, chọn lọc các biến dị để bồi dưỡng đạt tiêu chuẩn tốt, nhân giống để đưa vào sản xuất. Như vậy chọn lọc là khâu quan trọng trong quá trình chọn giống. Nó kế thừa và tận dụng triệt để những thành tựu đạt được của khâu tạo nguồn biến dị để chọn giống. Như vậy bài 9 được xây dựng trên cơ sở vững chắc của chương I, II, III của phần di truyền học và các bài 5, 6, 7, 8 trong chương IV ứng dụng di truyền vào chọn giống. 2. Logic của nội dung bài 9. Chọn lọc là phương pháp tạo giống. Nguồn biến dị tạo ra bằng phương pháp lai hoặc gây đột biến là nguyên liệu tạo giống. Nguyên liệu này trước khi trở thành giống phải trải qua quá trình chọn lọc và đánh giá rất công phu. trong thực tiễn chọn giống người ta áp dụng 2 phương pháp chọn lọc cơ bản: chọn lọc hàng loạt và chọn lọc cá thể. Logic nội dung bài 9 được trình bày như sau: Phần I: Chọn lọc hàng loạt. trong phần này giới thiệu cách tiến hành chọn lọc hàng loạt, lý giải vì sao lại gọi là chọn lọc hàng loạt, phạm vi ứng dụng và ưu nhược điểm của phương pháp. Phần II: Chọn lọc cá thể. Dựa trên cơ sở biết được ưu nhược điểm của phương pháp chọn lọc hàng loạt từ đó phát huy những ưu điểm và khắc phục những nhược điểm của phương pháp chọn lọc hàng loạt ở phương pháp chọn lọc cá thể. - Phương pháp chọn lọc cá thể cũng có cách trình bày như phương pháp chọn lọc hàng loạt gồm - Cách tiến hành - Phạm vi ứng dụng - Ưu nhược điểm của phương pháp. Trong bài 9 những nội dung được trình bày trong sách giáo khoa phù hợp về mặt logic .Khi dạy giáo viên nên tuân theo logic này.Tuy nhiên khi dạy giáo viên cần giúp học sinh tìm ra những điểm giống và khác nhau của 2 phương pháp đồng thời cần nêu thêm những ví dụ thực tế sử dụng phương pháp chọn lọc cá thể và chọn lọc hàng loạt có hiệu quả. II. Trình tự trình bày các nội dung và mức độ kiến thức của bài 9. 1. Nội dung và kiến thức bài 9. Gồm 2 phương pháp chính? + Chọn lọc hàng loạt + Chọn lọc cá thể 1.1. Chọn lọc hàng loạt a. Cách tiến hành b. Phạm vi ứng dụng: + Đối với cây tự thụ phấn + Đối với cây giao phấn c.Ưu ,nhược điểm + Ưu điểm + Nhược điểm 1.2. Chọn lọc cá thể a. Cách tiến hành b. Phạm ứng dụng - Đối với dòng tự thụ phấn - Đối với cây giao phấn - Đối với vật nuôi c. Ưu, nhược điểm - Ưu điểm - Nhược điểm 2. Những nội dung cần chú ý bổ sung ở phần 1.1. cần nói rõ cách tiến hành đối với mỗi đối tượng bao nhiêu đời thì tạo ra được giống theo ý muốn. Trong khi chọn lọc thì cần phải đảm bảo những tiêu chuẩn gì? nói rõ thêm chọn lọc hàng loạt chỉ chọn lọc kiểu hình mà không chọn lọc kiểu gen, nhưng nếu chọn lâu dẫn đến chọn lọc kiểu gen. ở mục ứng dụng cần nói rõ ở Việt Nam hiện nay chọn giống vật nuôi cây trồng áp dụng phương pháp này. Trong phần 1.2. cần cho học sinh biết về hệ số di truyền: Mỗi tính trạng trên cơ thể đều phụ thuộc 2 yếu tố gen và môi trường.Tuy nhiên tỷ trọng của mỗi yếu tố này là khác nhau tuỳ từng tính trạng, biểu thị ở hệ số di truyền.Hệ số di truyền là tỷ số giữa biến dị kiểu gen và biến dị kiểu hình, được tính bằng phần trăm (từ 0% đến 100%) hoặc bằng số thập phân (từ 0 đến 1). Ví dụ: Hệ số di truyền của số lượng trứng trung bình của gà Lơgo là 9 - 22% nghĩa là tính trạng này chịu ảnh hưởng của môi trường(điều kiện nuôi dưỡng)đến 80 - 90%. Trong phần này cần làm sáng tỏ hơn điều kiện tiến hành và lưu ý chọn lọc kiểu gen có ưu điểm hơn hẳn bởi sau này ít bị nhầm lẫn (tạp nhiễm) giống. Cần phải so sánh hai phương pháp với nhau đồng thời nêu thêm một số phương pháp chọn lọc khác. III. Những kiến thức thực tiễn liên quan đến bài 9 Với ưu điểm của phương pháp chọn lọc hàng loạt là đơn giản dễ làm, ít tốn kém, có thể áp dụng rộng rãi. Phần lớn các giống tốt ở các địa phương là do nhân dân sáng tạo trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp bằng phương pháp đó. Như vậy, đã từ lâu nông dân đã biết chọn lọc hàng loạt đối với các loài vật nuôi, cây trồng. - Đối với lúa: chọn lọc theo tiêu chuẩn khóm tốt, bông tốt, hạt tốt để làm giống cho vụ sau. - Giống củ cải số 9 được viện cây lương thực thực phẩm chọn lọc hàng loạt từ giống củ cải Hồng Kông nhập vào nước ta năm 1980 có thời gian sinh trưởng 40 - 45 ngày, khối lượng củ trung bình 230g năng suất 35 - 40 tạ/ha. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ căn cứ vào kiểu hình mà không kiểm tra được kiểu gen của cá thể nên việc củng cố tích luỹ các biến dị tốt chậm đưa đến kết quả. Mỗi tính trạng đều phụ thuộc vào 2 yếu tố: gen và môi trường. Tỉ trọng của 2 yếu tố này khác nhau tuỳ từng tính trạng biểu thị ở hệ số di truyền. Ví dụ:Sản lượng sữa bò một kỳ vắt sữa là 25-38%,hàm lượng mỡ trong sữa bò là 33-57%.Hệ số di truyền sản lượng trứng ở gà Lơgo là 9-22%,khối lượng trứng gà là 36-93% Phương pháp chọn lọc cá thể khó áp dụng rộng rãi nhưng có thể kết hợp được việc đánh giá dựa trên kiểu hình với việc kiểm tra kiểu gen, do đó nhanh chóng, hiệu quả. Với phương pháp chọn lọc cá thể khó áp dụng phổ biến trong sản xuất, chỉ được áp dụng trong khâu tạo giống, được làm thực nghiệm. - Các tính trạng được chọn lọc chỉ có lợi cho con người, ít có lợi cho sinh vật. Ví dụ: hàm lượng dầu trong hạt hướng dương, tỉ lệ bơ trong sữa bò. Ví dụ: Giống đậu tương 138 được chọn lọc từ tổ hợp lai Cọc chùm x V73 bằng phương pháp chọn lọc cá thể tại viện cây lương thực thực phẩm, đưa vào khảo nghiệm năm 1981 có thân cao, phân nhánh ít, quả to ít đổ, chống sâu bệnh khá, thời gian sinh trưởng 95-100 ngày, năng suất 12 - 16 tạ/ha. IV. Một kiểu thiết kế để dạy bài 9. 1. Mục đích yêu cầu. - Trình bày được 2 phương pháp chọn lọc cơ bản là chọn lọc hàng loạt và chọn lọc cá thể: cách tiến hành, phạm vi ứng dụng, ưu nhược điểm của mỗi phương pháp. - So sánh sự giống và khác nhau của 2 phương pháp. - Giáo dục học sinh ý thức quý trọng, bảo tồn và phát huy tác dụng của các giống tốt đã được đưa vào sản xuất. 2. Công cụ phương tiện. - Tranh phóng to hình 6 sách giáo viên: Sơ đồ chọn lọc hàng loạt và chọn lọc cá thể. 3. Trọng tâm: Hai phương pháp chọn lọc cơ bản: - Chọn lọc hàng loạt. - Chọn lọc cá thể. 4. Phương pháp Vấn đáp gợi mở và sơ đồ giải thích minh họa. 5. Tiến trình bài giảng. a. Kiểm tra bài cũ. Dựa vào sơ đồ lai giải thích tại sao ưu thế lai giảm dần qua các thế hệ. b. Giảng bài mới. Đặt vấn đề: Chọn lọc là phương pháp tạo giống. Nguồn biến dị được tạo ra bằng phương pháp lai hoặc gây đột biến là nguyên liệu tạo giống. Nguyên liệu này trước khi trở thành giống phải trải qua quá trình chọn lọc và đánh giá rất công phu. Trong thực tiễn chọn giống người ta áp dụng 2 phương pháp chọn lọc cơ bản là chọn lọc hàng loạt và chọn lọc có thể. => bài mới. Bài 9: các phương pháp chọn lọc. Hoạt động của thầy và trò Nội dung I. Chọn lọc hàng loạt 1. Cách tiến hành. Năm I 3 2 1 Năm II Trộn lẫn hạt cây tốt Giáo viên treo tranh vẽ sơ đồ chọn lọc hàng loạt: giáo viên diễn giảng về cách tiến hành chọn lọc hàng loạt 1 lần. - Trong quần thể khởi đầu chọn ra các cá thể phù hợp nhất với mục tiêu chọn lọc để làm giống. - Cho các cá thể làm giống tạp giao tự do, con cháu của chúng để chung. - So sánh năng suất của vụ sau so với vụ trước để đánh giá hiệu quả chọn lọc. + ở cây trồng: + ở vật nuôi: 1. Giống khởi đầu 2. Giống chọn lọc. 3. Giống đối chứng. Hỏi: Dựa vào sơ đồ chon lọc hàng loạt 2 lần trên tranh vẽ (hình 6 SGK). Hãy diễn tả bằng lời cách tiến hành chọn lọc hàng loạt 2 lần. Hỏi: Chọn lọc hàng loạt ở cây trồng diễn ra như thế nào? Cho ví dụ? Hỏi : Chọn lọc hàng loạt ở vật nuôi diễn ra như thế nào ? Cho ví dụ ? Hỏi: Chọn lọc hàng loạt có ưu điểm gi? Nhược điểm gì? 2. Phạm vi ứng dụng - Cây tự thụ phấn chỉ cần chọn lọc 1 lần đã đem lại hiệu quả. - Đối với cây giao phấn và vật nuôi phải chọn lọc nhiều lần mới đem lại hiệu quả. 3. Ưu, nhược điểm: *Ưu điểm: - Đơn giản, dễ làm, ít tốn kém có thể áp dụng rộng rãi. *Nhược điểm: - chỉ căn cứ vào kiểu hình, không kiểm tra được kiểu gen. Hỏi: vì sao nói chọn lọc hàng loạt không kết hợp được chọn lọc kiểu hình với kiểm tra kiểu gen từng cây. Dựa vào tranh vẽ giáo viên mô tả cách tiến hành chọn lọc cá thể. II. Chọn lọc cá thể. 1. Cách tiến hành Trong quần thể chọn ra những cá thể tốt nhất, để riêng. - Con cái của các cá thể làm giống được tách riêng từng dòng. - So sánh giữa các dòng và với giống, khởi đầu để chọn ra dòng tốt nhất. Giáo viên giảng giải, minh hoạ 2. Phạm vi ứng dụng. Điều kiện: khi mục tiêu chọn lọc là loại tính trạng có hệ số di truyền thấp thì phải áp dụng phương pháp chọn lọc cá thể. Hỏi: Vì sao đối với dòng tự thụ phấn chỉ chọn lọc cá thể 1 lần đã có kết quả. - Dòng tự thụ phấn chọn lọc cá thể một lần đã có kết quả. Giáo viên giải thích - Đối với cây giao phấn: phải tiến hành chọn lọc nhiều lần. - Đối với vật nuôi người ta dùng phương pháp kiểm tra đực giống qua đời sau. - Đối với gia cầm : Người ta còn áp dụng phương pháp kiểm tra qua đời sau đối với mái. Hỏi: chọn lọc cá thể có những ưu, nhược điểm gì? Hỏi: vì sao chọn lọc cá thể phối hợp được chọn lọc trên kiểu hình với chọn lọc kiểu gen.? Hỏi: Vì sao chọn lọc cá thể nhanh đạt hiệu quả khi mục tiêu chọn lọc là những tính trạng chỉ có lợi cho người mà ít có ý nghĩa với bản thân sinh vật? 3. Ưu, nhược điểm. * Ưu điểm: - Kết hợp được việc đánh giá dựa trên kiểu hình với việc kiểm tra kiểu gen -> nhanh, hiệu quả nhất là những tính trạng có lợi cho người. * Nhược điểm: - đòi hỏi công phu, theo dõi chặt chẽ -> khó áp dụng rộng rãi. c. Củng cố So sánh chọn lọc hàng loạt và chọn lọc cá thể. d. Hướng dẫn về nhà. - Lập bảng so sánh chọn lọc hàng loạt và chọn lọc cá thể. - Trả lời các câu hỏi trong sách giáo khoa. iii. Thăm dò tác dụng về kỹ thuật dạy học của một số giáo viên phổ thông. 1. Mục đích: Mục đích của việc thăm dò là tìm hiểu hiệu quả của việc này dựng bài giảng của các bài trong chương III, chương IV(Biến dị, ứng dụng di truyền vào chọn giống) trong việc dạy và học sinh 12THPT. 2. Nội dung của việc thăm dò: Tìm hiểu khả năng thực thi ở khâu chuẩn bị bài giảng. 3. Phương pháp thăm dò Sau khi xây dựng kỹ thuật dạy học các bài nhờ giáo viên đọc và góp ý kiến (Bằng trao đổi trực tiếp) văn bản nhận xét). Tôi đã gửi tới một số giáo viên trường THPT Thuận Thành số 1 - Thuận Thành, Bắc Ninh. Đó là những giáo viên có kinh nghiệm giảng dạy, có lòng yêu nghề tận tình đối với công việc và có nhiều đổi mới trong phương pháp giảng dạy theo hướng lấy học sinh làm trung tâm và thu được một số nhận xét quý báu. 4. Rút ra kết luận từ kết quả thăm dò. Qua bản nhận xét tôi rút ra một số ý kiến. Đối với giáo viên phổ thông: Đây là chương tương đối khó, hướng đề tài tương đối mới mẻ có tác dụng làm tài liệu tham khảo về cách thức tiến hành và nội dung trong khâu chuẩn bị rất thiết thực đối với việc tiến hành bài soạn. Vì thế nếu ta xây dựng được toàn bộ hệ thống chuẩn bị kiến thức trước khi bước vào soạn bài sẽ có tác dụng lớn đối với giáo viên, mở rộng và khắc sâu kiến thức của bài, các kiến thức thực tiễn có liên quan tới bài. Làm được việc đó tạo cho học sinh có hứng thú học bài mới, muốn khám phá các sự vật hiện tượng xung quan và áp dụng vào thực tiễn sản xuất. Như thế sẽ phát huy được tính tích cực học tập của học sinh. Đối với sinh viên đặc biệt là sinh viên năm cuối: là tài liệu tham khảo để bước vào soạn bài. Khâu chuẩn bị bài trước khi soạn có giá trị nâng cao tay nghề, vững vàng kiến thức sau khi tiến hành soạn bài lên lớp. Phần III Kết luận và kiến nghị Qua kết quả nghiên cứu đề tài tôi xin nêu ra một số kết luận và đề nghị sau. I. Kết luận 1. Trong dạy học việc xác định đầy đủ nội dung, chính xác hoá kiến thức, xác định được những kiến thức cần khắc sâu, mở rộng trong mỗi tiết học là cần thiết và rất quan trọng. Vì chỉ có như vậy mới quán triệt được nội dung và từ đó hình thành được phương pháp dạy học phù hợp. 2. Việc phân tích bài dạy trước khi thiết kế nhằm nâng cao chất lượng củ bài dạy, đi sâu vào trọng tâm của bài trong chương trình. Nó có kiến thức liên quan đến những bài trước đó như thế nào. Xác định được logic của bài dạy để thấy được sự liền mạch của bài đó là việc làm còn mới mẻ, qua nghiên cứu tôi thấy nó rất cần thiết vì nó giúp cho giáo viên mới vào nghề, giáo viên có ít tài liệu có cơ sở chuẩn bị bài dạy tốt hơn. Xây dựng được những kiến thức bổ sung thêm cho kiến thức bài giảng thêm sâu sắc. Ngoài ra còn có phần kiến thức thực tiễn có liên quan nhằm mở rộng thêm tầm hiểu biết cho học sinh. Bước đầu chuẩn bị kiến thức, xây dựng nội dung để bước vào soạn bài theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh, nội dung những phân tích đó vào thiết kế giáo án chương III Biến dị, chương IV ứng dụng di truyền vào chọn giống- sinh học lớp 12 - THPT được các bạn sinh viên và giáo viên phổ thông hoan nghênh vì nó mang lại nhiều lợi ích thiết thực. II. Kiến nghị Phân tích bài dạy, chuẩn bị kiến thức trước khi thiết kế một bài soạn là việc nên làm thường xuyên, công phu để soạn bài theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh đạt hiệu quả cao. Vì thế các thầy cô giáo trong tổ phương pháp giảng dạy cần giúp đỡ các bạn sinh viên khoá sau tiếp tục hoàn thiện vấn đề này. Để sớm có tư liệu cho các khoá tiếp theo học tập và cho giáo viên phổ thông có tư liệu tham khảo nhằm nâng cao chất lượng dạy và học hai chương : Chương III Biến dị, Chương IV ứng dụng di truyền và chọn giống - sinh học 12 - THPT Tài liệu tham khảo 1. Sinh học lớp 12 - Trần Bá Hoành - Nguyễn Minh Công - NXB giáo dục - 1995 2. Kỹ thuật dạy học (tài liệu BDTX chu kỳ 1993 - 1996) cho giáo viên THPT - NXB giáo dục) - GS Trần Bá Hoành. 3. Lý luận dạy học - Phần đại cương - Đinh Quang Báo - Nguyễn Đức Thành - NXB giáo dục - 1998 4. Sinh học 12 - SGV - Trần Bá Hoành - NXB giáo dục 5. Cơ sở di truyền học - Lê Đình Lương - Phan Cự Nhân - NXB giáo dục 1994 6. Di truyền học - Nguyễn Lộc - Trịnh Bá Hữu - NXB Đại học và THCN Hà Nội 1975 7. Sinh học di truyền và biến dị - Trần Đức Lợi - Tủ sách hiếu học - NXB trẻ 1998 8. Phương pháp giáo dục tích cực lấy người học làm trung tâm - Nguyễn Kỳ - NXB giáo dục Hà Nội 1995 9. Tìm hiểu công nghệ sinh học hiện đại - Phan Cự Nhân - Trần Đình Miên - NXB giáo dục 1998 ._.