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

ên liệu cho chọn giống. Vậy gây đột biến nhân tạo thế nào? nó có ứng dụng ra sao? bài 6 Hoạt động của thầy và trò Nội dung GV: Nguyên nhân gây đột biến là do ảnh hưởng của các nhân tố môi trường và trong tế bào cơ thể sinh vật. Nhân tố môi trường bao gồm các tác nhân vật lý, tác nhân hoá học. Hiểu được cơ chế tác dụng của các nhân tố này con người chủ động sử dụng nó gây đột biến nhân tạo. I. Gây đột biến nhân tạo bằng tác nhân vật lý. 1.Các loại tia phóng xạ Hỏi: Em hãy kể tên các loại tia phóng xạ mà em biết? GV: Các loại tia phóng xạ thường được dùng để gây đột biến nhân tạo bao gồm tia a, g, b, chùm nơtron,X Giáo viên giải thích: cơ chế tác động của các tia: - Gồm các tia: a, g, b, chùm nơtron,X - Cơ chế tác động: gây kích thích và iôn hoá các nguyên tử khi chúng xuyên qua mô sống. - Các tia phóng xạ tác động trực tiếp lên vật chất di truyền ADN, NST làm thay đổi. Cấu trúc của gen, của NST từ đó phát sinh đột biến gen và đột biến NST. - Tác động gián tiếp lên các phân tử nước trong tế bào: -> tác động lên quá trình sinh lý, sinh hoá của tế bào. + Tác động trực tiếp lên ADN, ARN hoặc gián tiếp thông qua các phân tử H2O trong tế bào. - Kết quả: gây đột biến gen, đột biến NST. - Phương pháp (đối tượng xử lý) Giáo viên thuyết trình: Trong chọn giống thực vật: chiếu xạ với liều lượng thích hợp trên hạt khô, hạt nảy mầm hoặc đỉnh sinh trưởng của thân, cành, hoặc hạt phấn, bầu nhuỵ… Giáo viên thuyết trình có tính chất giới thiệu. 2. Tia tử ngoại: Là loại bức xạ có bước sóng ngắn 1000 – 4000 A0. a = 2570 A0 ADN hấp thu mạnh nhất. - Chỉ có tác dụng kích thích mà không gây iôn hoá. - Không có tác dụng xuyên sâu nên chỉ dùng để xử lý vi sinh vật, bào tử và hạt phấn. 3. Sốc nhiệt. Sốc nhiệt là sự tăng hoặc giảm nhiệt độ môi trường một cách đột ngột. Hỏi: Khi nhiệt độ tăng giảm đột ngột sẽ ảnh hưởng đến cơ thể như thế nào. - Cơ chế: làm cho cơ chế nội cân bằng của cơ thể để tự bảo vệ không khởi động kịp gây trấn thương trong bộ máy di truyền (ADN,NST). Giáo viên: nói thêm học sinh không cần ghi. Tóm lại: Các tác nhân vật lý tác động lên vật chất di truyền ở cả cấp độ phân tử (gây đột biến gen) ở cấp độ tế bào (gây đột biến NST) nhưng tác động mạnh nhất là các tia có khả năng xuyên sâu, gây iôn hoá. Hiệu quả gây đột biến của các tác nhân vật lý phụ thuộc vào cường độ kích thích và thời gian kích thích. Giáo viên diễn giải thông báo. - dung dịch consixin khi thấm vào mô đang phân bào làm cản trở sự hình thành thoi vô sắc ->tạo thể đa bộ - 5 Brôm Uraxin (5BU) thay thế T, biến đổi cặp A -T thành cặp G-X. -EMS thay thế G bằng T hoặc X -> cặp GX bị thay bằng cặp A-T hoặc cặp X- G. II. Gây đột biến nhân tạo bằng tác nhân hoá học. * Các loại hoá chất thường dùng Consixin, 5 Brôm Uraxin, NMU, EMS chất phóng xạ C010, K40 * Cơ chế + Hoá chất khi thấm vào mô đang phân bào cản trở sự hình thành thoi vô sắc NST không phân ly gây đột biến đa bôị. + Một số hoá chất khi thấm vào tế bào sẽ làm thay thế hay mất 1 Nucleotit trong ADN. A-T +5BU ->A-5BU ->G5BU ->GX GV: Gây đột biến nhân tạo bằng tác nhân hoá học ngày càng có hiệu quả vượt trội tác nhân vật lý: như NMU,EMS…. Tương lai có thể tìm ra những hoá chất phản ứng một cách chọn lọc với từng loại nucleotit xác định. + Phương pháp - Ngâm hạt khô hay hạt đang nảy mầm trong dung dịch. - Tiêm dung dịch hoá chất vào bầu nhuỵ. - Quấn bông tẩm dung dịch hoá chất lên đỉnh sinh trưởng thân hoặc chồi. * Chú ý. - Khả năng gây đột biến phụ thuộc vào các loại hoá chất khác nhau. - Phụ thuộc vào thời gian xử lý, liều lượng, nồng độ hoá chất, bản chất gen và loài sinh vật. GV: Vậy người ta sử dụng đột biến nhân tạo trong chọn giống như thế nào? Hỏi: Em hãy cho biết những thành tựu và ứng dụng của việc sử dụng đột biến nhân tạo trong chọn giống vi sinh vật và y học III. Sử dụng đột biến nhân tạo trong chọn giống. 1. Trong chọn giống vi sinh vật - Xử lý bào tử của nấm penicilium bằng tia phóng xạ được chủng penicilium có hoạt tính gấp 200 lần ban đầu. - Xử lý nấm vi khuẩn để tạo ra các chủng cho sinh khối, năng suất cao, tạo vacxin, thuốc kháng sinh trong y học. Hỏi:Kể những thành tựu và ứng dụng của việc sử dụng đột biến nhân tạo trong chọn giống thực vật (cây trồng)? Hỏi: tại sao người ta thường phối hợp gây đột biến với lai tạo giống. Hỏi: Kể tên những cây trồng mới được tạo thành bằng phương pháp đột biến. 2. Trong chọn giống cây trồng. - Viện di truyền nông nghiệp xử lý lúa Mộc tuyền bằng tia g kết hợp với chọn lọc tạo giống lúa MT1 chín sớm, thấp, cứng cây chịu phân, chịu chua, năng suất tăng 15% - 25% so với ban đầu. - Xử lý giống táo Gia Lộc bằng NMU kết hợp chọn lọc tạo giống táo má hồng: ra 2 vụ/năm. GV: Đối với vật nuôi: có cơ quan sinh sản nằm sâu trong cơ thể, có hệ thần kinh rất nhạy cảm dễ phản ứng với tác nhân gây đột biến ->dễ chết. 3. Đối với vật nuôi: - ít sử dụng, ít thành công. c. Củng cố. So sánh việc chọn lọc giống với chọn lọc giống bằng đột biến? d. Hướng dẫn về nhà: - Sưu tầm tài liệu và các hình vẽ về hiệu quả của gây đột biến. - Tìm hiểu những thành tựu chọn giống đột biến ở trong và ngoài nước. Kỹ thuật dạy học bài 7 và 8 :các phương pháp lai. I. Logic của nội dung bài 7 và 8. 1. Vị trí của bài trong chương trình. Bài 7 và 8 là bài thứ 3 của chương IV ứng dụng di truyền vào chọn giống sau khi học sinh đã biết về các loại biến dị (biến dị di truyền bao gồm biến dị tổ hợp (đã học trong chương trình sinh học lớp 11) đột biến (chương III Biến dị) và biến dị không di truyền (Thường biến)). - Bài 7 và 8 kế thừa và phát huy những thành tựu đạt được của đột biến nhân tạo. Các phương pháp lai được sử dụng trong chọn giống với mục đích tạo giống mới. Trong chọn giống người ta đã lợi dụng các đột biến tự nhiên. Tuy nhiên không chỉ dừng ở đó mà con người biết chủ động tác động vào vật chất di truyền gây đột biến nhân tạo để làm tăng nguồn biến dị cho chọn giống. - Bài này được học khi đã có một nền tảng vững chắc về các vấn đề cơ sở, hiểu được các quy luật di truyền và biến dị trong chương I Cơ sở vật chất và cơ chế di truyền (sinh học 11) chương II Các quy luật di truyền (sinh học 11) chương III Biến dị (sinh học12). - Bài 7 và 8 nằm ở vị trí này là tuân theo logic của chương là xét từ cấp độ phân tử, đến cấp độ tế bào và cấp độ cơ thể. Các phép lai nêu trong bài đều thuộc mức độ lai giữa 2 cá thể nghĩa là tái tổ hợp vật chất di truyền bằng cách lai 2 cá thể. Ngày nay người ta mở rộng việc tái tổ hợp vật chất di truyền bằng cách lai 2 tế bào gọi là lai tế bào. Còn có thể tái tổ hợp vật chất di truyền bằng cách ghép ADN với nhau, hay ghép ADN này với đoạn ADN khác, đó là lai phân tử (sơ bộ nghiên cứu ở bài “Kỹ thuật di truyền”). 2. Logic của nội dung bài 7 và 8. Nội dung 2 bài 7 và 8 nêu lên 7 phương pháp lai. Trong mỗi phương pháp đều bao gồm khái niệm, phương pháp thực hiện, vai trò. Các phương pháp lai của 2 bài này trình bày theo trình tự: Hai bài này gồm nhiều phương pháp lai, mỗi phương pháp có mục đích riêng. Trong công tác giống, muốn tạo được những con lai có đặc điểm mong muốn trước hết phải tạo được bố mẹ thuần chủng. Từ bố, mẹ thuần chủng mới áp dụng các phương pháp lai khác nhau để đạt mục đích tạo giống. Do vậy đầu tiên phải hiểu được tự thụ phấn đối với thực vật và giao phối cận huyết đối với động vật. Sau khi bố mẹ thuần chủng, người ta chọn lọc để giữ lại bố mẹ tốt, sau đó chọn cặp bố, mẹ vì không phải bất cứ bố nào mẹ nào cũng cho con tốt. Khi tự phối, từ mỗi cây ban đầu sẽ cho những con cháu chúng tạo thành dòng. Dòng thuần là nhóm cá thể có độ đồng đều cao về cơ cấu di truyền hình thành từ dạng bố,mẹ do quá trình tự phối. Khi đem cá thể giữa các dòng khác nhau của cùng một giống lai sẽ được đời con có ưu thế lai cao, phép lai như vậy là lai khác dòng. Con của lai khác dòng có thể nhân để làm giống hay lại được lai tiếp cũng có thể đem con lai F1 khác dòng đưa vào sản xuất. Nếu dùng con F1 lai khác dòng hay khác thứ vào mục đích lấy sản phẩm được gọi là lai kinh tế. Khi có 2 cá thể thuộc hai thứ khác nhau, mỗi thứ có một ưu điểm riêng, muốn tổng hợp được các đặc điểm tốt của các thứ người ta lai các thứ với nhau, được đời con đem làm giống đó là lai khác thứ để tạo giống mới. Nếu lấy các cá thể tốt thuộc 2 loài khác nhau cho lai sẽ được con có ưu thế lai cao đưa vào sản xuất đó là lai xa. Lai xa có ưu điểm là con lai có ưu thế cao nhưng thường bất thụ nghĩa là con lai không làm giống được. Trình tự trình bày của bài 7 và 8 là dựa vào trình tự của công tác lai giống làm cơ sở. Trình tự như sau. - Tạo vật liệu khởi đầu. - Chọn cặp bố mẹ theo hướng: + Tạo con tốt đưa ra sản xuất. + Cải tạo giống cũ. + Tạo giống mới. Những nội dung được trình bày trong sách giáo khoa là hợp lý, phù hợp với mục đích của chương. Khi dạy giáo viên nên tuân theo logic này. II. Trình tự trình bày các nội dung và mức độ kiến thức của bài 7 và 8. 1. Nội dung và kiến thức bài 7 và 8. 1.1. Dòng tự thụ phấn, dòng cận huyết và hiện tượng thoái hoá giống. a. Hiện tượng thoái hoá. - Nêu được khái niệm. - Đối với cây trồng: thể hiện sinh trưởng và phát triển chậm, chống chịu kém, bộc lộ các tính trạng xấu, năng suất giảm nhiều cây chết. - ở vật nuôi: sức đẻ giảm, xuất hiện các quái thai dị hình. b. Nguyên nhân thoái hoá. - Cần nêu: do tự thụ phấn và giao phối cận huyết nhiều đời. - Cơ chế sự thoái hoá. + Tỷ lệ thể dị hợp giảm + Tỷ lệ thể đồng hợp trội và lặn tăng. + Gen gây hại biểu hiện ra kiểu hình. c. Vai trò của phương pháp tự thụ phấn bắt buộc và giao phối cận huyết. - Trong chọn giống. + Tạo ra những thể đồng hợp + Loại bỏ các gen lặn có hại. + Tạo dòng thuần cho quá trình lai giống. 1.2. Lai khác dòng - ưu thế lai a. Hiện tượng ưu thế lai Lai khác dòng: lai 2 dòng thuần có kiểu gen khác nhau. + Khái niệm ưu thế lai. + Sự biểu hiện của ưu thế lai trong quần thể. + Cách sử dụng ưu thế lai. - Giao phối gần: + Giao phối 2 cơ thể cùng kiểu gen + Tạo thể đồng hợp. + Hiệu quả - Lai khác dòng + Nêu khái niệm + Kết quả + Ưu, nhược điểm.. b. Nguyên nhân hiện tượng ưu thế lai. - Giả thuyết về trạng thái dị hợp. AABBCC x aabbcc => AaBbCc Trong cơ thể lai, phần lớn các gen nằm trong cặp dị hợp trong đó có các gen lặn không được biểu hiện. - Giả thuyết về tác dụng cộng gộp của các gen trội có lợi. AAbbCC x aaBBcc => AaBbCc Thể hiện rõ tính trạng đa gen. - Giả thuyết siêu trội. Sự tương tác giữa 2 alen khác nhau về chức phận của cùng 1 locut AA aa c. Phương pháp tạo ưu thế lai. - Lai khác dòng đơn A x B => C ( A,B dòng thuần). - Lai khác dòng kép. A x B --> C --> C x G --> H D x E --> G * Điểm chung của 2 phương pháp: 1.3. Lai kinh tế lai cải tiến giống. a. Lai kinh tế: - Nêu khái niệm - Đối tượng, mục đích, ứng dụng. - Phương pháp tiến hành. - Ưu, nhược điểm b. Lai cải tiến giống. - Đối tượng - Cách tiến hành - ứng dụng, ưu điểm và nhược điểm. 1.4. Lai khác thứ và việc tạo giống mới. - Khái niệm lai khác thứ, nêu “thứ” là gì? - Mối liên quan giữa việc lai khác thứ và tạo giống mới. - Một số giống đã được sử dụng hiện nay nhờ lai khác thứ. 1.5. Lai xa - Khái niệm a. Hiện tượng bất thụ ở cơ thể lai xa - Khái niệm hiện tượng bất thụ - Những khó khăn khi tiến hành. - Nguyên nhân gây khó khăn trong lai xa. b. Cách khắc phục hiện tượng bất thụ ở cây trồng. c. ứng dụng của phương pháp lai xa. - Trong chăn nuôi - Trong trồng trọt 1.6. Lai tế bào - Khái niệm - Kỹ thuật thao tác. - Kết quả. 2. Những nội dung cần chú ý bổ sung. - ở mục 1.2 cần nói rõ hơn dòng tự thụ phấn, dòng cận huyết là như thế nào. Hiện tượng thoái hóa thường gặp nhiều ở đối tượng nào? Lưu ý: Đối với các đối tượng thì bao nhiêu đời xuất hiện thoái hoá. Trong một quần thể nếu sự thoái hoá xảy ra ảnh hưởng một số cá thể, nếu để lâu dài thì cả quần thể có ảnh hưởng như thế nào. Trong mục 1.2 cần làm rõ mục đích của lai kinh tế, cách sử dụng của phương pháp lai kinh tế. ở mục 1.4 nói thêm ở động vật người ta gọi là nòi, còn ở thực vật gọi là thứ. Cần phải hệ thống logic các cấp độ. Mục 1.5 có thể nêu thêm cách tiến hành và một số thành tựu hiện có ở Việt Nam nhờ phương pháp lai xa. Trong mục 1.6 vì đây là phương pháp mà học sinh được biết là mới và trừu tượng. Vì vậy cần phân tích điều kiện để có thể lai tế bào, ứng dụng, phương pháp tiến hành. - Cần làm rõ các khái niệm giống, dòng thuần- Sinh học di truyền và biến dị - Trần Đức Lợi. Tủ sách hiếu học-NXB trẻ- 1998 trang -84. Giống, dòng thuần *Giống: là tập hợp các cá thể sinh vật do con người chọn lọc tạo ra, có phản ứng trước cùng điều kiện ngoại cảnh, có những tính trạng di truyền đặc trưng, chất lượng tốt, năng suất cao và ổn định thích hợp với những điều kiện khí hậu đất đai và kỹ thuật sản xuất nhất định. - Các giống vật nuôi gọi là loài, các giống cây trồng gọi là thứ. * Dòng thuần: là những dòng trong đó con cái giống bố mẹ về kiểu hình và đồng hợp về kiểu gen. - Khi nói đến dòng thuần về kiểu hình và kiểu gen, thực tế người ta chỉ xét một vài cặp tính trạng đang quan tâm. - Trang 85, 86, 88- Sinh học di truyền và biến dị- Trần Đức Lợi- Tủ sách hiếu học -NXB trẻ- 1998. * Các phương pháp tạo nguồn biến dị di truyền phục vụ cho chọn lọc. - Dùng kỹ thuật di truyền phổ biến là phương pháp cấy gen. - Gây đột biến nhân tạo bằng các tác nhân ảnh hưởng + Dùng các tác nhân vật lý như tia phóng xạ, tia cực tím… + Dùng các tác nhân hoá học như 5BU, EMS, Consixin,… - Các phương pháp lai: chủ yếu dùng cho chọn giống động vật và thực vật. + Lai gần: ở thực vật cho tự thụ phấn bắt buộc, ở động vật cho giao phối cận huyết để tạo dòng thuần làm nguyên liệu cho phép lai phân tích, đánh giá các giống. + Lai khác dòng: lai 2 dòng thuần có kiểu gen khác nhau để tạo ưu thế lai + Lai khác thứ: lai giữa các dòng thuần thuộc các nòi, các thứ khác nhau trong cùng một loài để tạo ưu thế lai. + Lai cải tiến giống: nhằm mục đích dùng một giống cao sản để cải tạo một giống năng suất kém. Thường chọn những con đực giống cao sản ngoại nhập cho phối với những con cái 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. + Lai xa: Lai giữa các dạng bố mẹ thuộc hai loài khác nhau hoặc thuộc các chi, các họ khác nhau. Tuy nhiên lai xa khó thực hiện và con lai thu được thường bất thu. + Lai tạo giống mới lai giữ 2 thứ hoặc tổ hợp nhiều thứ có vốn gen khác nhau nhằm chọn tạo được những tổ hợp gen mong muốn. + Lai tế bào: Sự dung hợp của tế bào thuần khác loài khi nuôi trong cùng một môi trường tạo thành tế bào lai chứa bộ NST của 2 loài gốc. Để tăng tỷ lệ kết thành tế bào lai người ta thả vào môi trường nuôi dưỡng virút Xende đã bị làm giảm hoạt tính. Người ta còn dùng một loại keo hưu cơ gọi là Pôli etylen glycol, gần đây dùng các xung điện cao áp. III. Những kiến thức thực tiễn liên quan đến bài 7 & 8. Trong những năm gần đây công tác chọn giống vật nuôi và cây trồng trên thế giới nói chung, Việt Nam nói riêng đã thu được những thành tựu đáng kể. - Dựa vào các phép lai, ưu nhược điểm của các phép lai, hiểu được quy luật di truyền của các tính trạng trên sinh vật mà con người chủ động lai tạo, chọn lọc ra những giống vật nuôi cây trồng mong muốn. - Đối với dòng tự thụ phấn, dòng giao phối cận huyết nếu tự thụ phấn bắt buộc hoặc giao phối cận huyết qua nhiều thế hệ thì con cháu có sức sống kém dần, sinh trưởng và phát triển chậm, chống chịu kém, bộc lộ các tính trạng xấu, năng suất giảm, nhiều cây bị chết hay xuất hiện các quái thai dị hình. Ví dụ: ở ngô chiều cao trung bình là 2,93m nâng suất trung bình 47,6 tạ/ha bắt buộc tự thụ phấn qua 15 thế hệ thì chiều cao cây còn lại là 2,46m năng suất 24,1tạ/ha. Đến thế hệ thứ 30 chỉ còn lại là 2,34m năng suất 15,2 tạ/ha. ở nhiều dòng xuất hiện các tính trạng có hại như cây bị bạch tạng, thân lùn. - Hiện tượng thoái hoá được coi là cơ sở của luật hôn nhân và gia đình: Luật hôn nhân và gia đình cấm kết hôn gần giữa những người có quan hệ huyết thống gần gũi trong vòng 4 đời. Theo tính toán lý thuyết chỉ sau 3 thế hệ tự thụ phấn thì tỷ lệ thế đồng hợp lên tới 90%. Nếu là giao phối giữa anh chị em ruột thì qua 9 thế hệ tỷ lệ thể đồng hợp mới đạt 90% Nếu giao phối giữa các anh chị em họ đời 1 thì qua 17 thế hệ tỷ lệ thể đồng hợp cũng chưa đạt 90%. ở người 20 à 30% số con của cặp hôn phối thân thuộc bị chết non hoặc mang các tật di truyền bẩm sinh. tại Braxin trên một hòn đảo nhỏ có một cộng đồng 300 người. Do cách li phải kết hôn gần nên sinh ra một lớp người bạch tạng, sợ ánh sáng ra đường phải đeo kính râm, đội mũ, trùm khăn. Đấy là hậu quả sự biểu hiện các gen lặn do giao phối gần. Nếu dòng tự phối có nhiều cặp gen đồng hợp trội có lợi hoặc mang những đột biến lặn có lợi thì tự phối không dẫn tới thoái hoá. + Trong thí nghiệm của E.King trên chuột khi tiến hành giao phối cận huyết qua 25 thế hệ đã phát hiện một dòng có sức sống và sức sinh đẻ tăng lên. Giải thích trong thiên nhiên có những loài tự thụ phấn (như lúa, lúa mì, lúa mạch…) không những không tuyệt chủng mà vẫn phát triển. - Hiện tượng cơ thể lai có ưu thế so với bố mẹ, biểu hiện khi lai khác thứ, lai khác loài, nhưng rõ nhất trong lai khác dòng. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng ưu thế lai. Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở F1 con lai F1 có sức sống hơn hẳn bố mẹ sinh trưởng nhanh phát triển mạnh, chống chịu tốt, năng suất cao, sau đó giảm dần qua các thế hệ Ưu thế lai được nghiên cứu kỹ và sử dụng có hiệu qủa ở ngô Chiều cao cây (cm) Năng suất hạt (tạ/ha) Dòng tự thụ phấn 49,0 15,7 Cây F1 do lai khác dòng 65,3 44,7 Cây F2(do cây F1 tự thụ phấn) 59,2 26,7 ở lúa lai F1 vượt năng suất của dạng bố mẹ tốt nhất từ 30 đến 50% đang được trồng rộng rãi ở ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản,.. Ưu thế lai cũng được phát hiện ở tất của các vật nuôi, từ đại gia súc đến gia cầm, cá, ong… ứng dụng hiện tượng ưu thế lai trong lai kinh tế, lai cải tiến giống. Lợn lai kinh tế ỉ Móng cái x Đại Bạch à Cân nặng 1 tạ sau 10 tháng tuổi, tỷ lệ thịt nạc trên 40%. Bò vàng Thanh Hoá x Bò Hônsten (Hà Lan) cho con lai F1 chịu được khí hậu nóng, sản xuất 1000 kg sữa/năm, tỷ lệ bơ 4 - 4,5%. Lai cải tiến giống, thường dùng con đực cao sản x con cái tốt địa phương, sau 4 -5 thế hệ, giống địa phương được cải tạo gần như giống ngoại thuần chủng. - Để sử dụng ưu thế lai và tạo ra các giống mới người ta dùng phương pháp lai khác thứ. Giống lúa VX - 83 (64 - 8 - 3) do viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam tạo ra từ tổ hợp lai giữa giống lúa X1 (NN75 - 10 có năng suất cao, chống được bệnh bạc lá nhưng không kháng rầy, chất lượng gạo trung bình, với CN2 (IR 197446 - 11-33) năng suất trung bình nhưng ngắn ngày, kháng rầy, có chất lượng gạo cao. VX-83 đã kết hợp được các đặc tính tốt như ngắn ngày, năng suất cao, kháng rầy, chống được bệnh bạc lá, gạo đạt tiêu chuẩn xuất khẩu. - Viện chăn nuôi đã tạo 2 giống mới là Đại bạch x ỉ’ - 81 và Bơc sai x i’ - 81 phối hợp được các đặc tính quý của giống lợn ỉ như thành thục sinh dục sớm, mắn đẻ, nhiều con, thịt thơm ngon, xương nhỏ… với một số đặc tính tốt của các giống lợn ngoại như tầm vóc to, tăng trọng nhanh, thịt nhiều nạc… Hai giống lợn mới nói trên đã khắc phục một số nhược điểm của lợn ỉ như thịt nhiều mỡ, lưng võng, bụng sệ. Về ngoại hình chúng có lưng tương đối thẳng, bụng gọn, chân cao, tầm vóc trung bình. Lai xa cũng là 1 phép lai với mục đích sử dụng ưu thế lai đồng thời tạo ra các giống mới.Tuy nhiên việc tiến hành lai xa (lai khác loài) gặp một số khó khăn. Khó khăn chủ yếu về mặt di truyền là cơ thể lai xa thường 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, sự không phù hợp giữa nhân và tế bào chất của hợp tử. VD: Ngựa có bộ NST lưỡng bội 2n = 64, lừa có bộ NST lưỡng bội 2n = 62. La là con lai khác loài giữa ngựa cái và lừa đực có bộ NST là 63 và hầu như không có khả năng sinh sản. Để khắc phục hiện tượng bất thụ ở lai xa công trình của Cacpêsenkô (1927) đã lai cải bắp (2n = 18) với cải củ (2n = 18) cây lai F1 có bộ NST tổ hợp 2 bộ NST đơn bội không tương đồng của 2 loài nên không có khả năng sinh sản. Tác giả đã 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