Giáo án PTNL bài 20: Tạo giống nhờ công nghệ gen

Họat động của giáo viên

Họat động của học sinh

Nội dung

A. KHỞI ĐỘNG

* Mục tiêu:

-  Kích thích học sinh hứng thú tìm hiểu

 -  Rèn luyện năng lực tư duy phê phán  cho học sinh.

*  Phương pháp: Thuyết trình

* Định hướng năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực nhận thức

Động vật, trong đó có con người rất cần vitamin A vì đây là một loại vitamin quan trọng trong sự sinh trưởng và đặc biệt quan trong cho sự phát triển thị lực. Chúng có nhiều trong gan động vật, bơ tươi, rau xanh và quả tươi. Nhưng không phải bữa ăn nào con người cũng có đủ được các thức ăn đó. Trong thực phẩm dùng cho bữa ăn, có gạo là thường xuyên được sử dụng,  nên các nhà khoa học đã tạo được giống "gạo vàng ằ có khả năng tổng hợp được tiền chất tạo ra vitamin A trong hạt. Bằng cách nào các nhà khoa học có thể làm nên điều kì diệu đó ?  

B. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

* Mục tiêu:

- Giải thích được các khái niệm cơ bản: công nghệ gen, ADN tái tổ hợp, thể truyền, plasmit.

- Nêu được các bước tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.

- Nêu được ứng dụng kỹ thuật di truyền trong chọn giống vật nuôi, cây trồng và vi sinh vật..

* Phương pháp: Thuyết trình , phân tích, giảng bình

* Định hướng năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực nhận thức

Hoạt động 1: Hướng dẫn học sinh tìm hiểu về công nghệ gen

1. Giới thiệu đoạn phim về KTDT.

2. Yêu cầu học sinh quan sát đoạn phim kết hợp đọc SGK mục I và kiến thức đã học ở bài 32 SH 9 để hoàn thành những nội dung sau trong thời gian 15 phút.

- Công nghệ gen là gì ?

- Nêu các bước cần tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen.

- Thể truyền có đặc điểm gì?

- Trong đoạn phim trên thể truyền được sử dụng là gì?

- ADN tái tổ hợp là gì ?

2. Với mỗi yêu cầu đã đặt ra, gọi 1 vài học sinh bất kì trả lời, yêu cầu cả lớp theo dõi và nhận xét sau đó GV đưa ra kết luận từng nội dung để học sinh tự ghi chép tóm tắt.

Hoạt động 2:

1. Yêu cầu học sinh đọc SGK mục II.1 trong thời gian 3 phút và trả lời câu hỏi :

- Thế nào là sinh vật biến đổi gen ? Người ta có thể làm biến đổi hệ gen của sinh vật bằng những cách nào ?

- Gọi một HS bất kỳ trả lời , các học sinh khác nhân xét, góp ý, giáo viên chỉnh lý, bổ sung.

GV tổ chức cho học sinh báo cáo kết quả tìm hiểu về thành tựu tạo giống biến đổi gen.

1. Yêu cầu các tổ lần lượt báo cáo kết quả sưu tầm, tìm hiểu về thành tựu tạo giống biến đổi gen trong thời gian 2 phút.

2. Sau mỗi phần báo cáo yêu cầu cả lớp nhận xét, bổ sung.

3. GV nhận xét chung về sự chuẩn bị và chất lượng báo cáo của các tổ và tóm tắt một số thành tựu lớn để học sinh ghi bài.

Hoạt động 1.

HS tìm hiểu về công nghệ gen.

- Theo  dõi GV giới thiệu

- Quan sát đoạn phim kết hợp đọc SGK mục I trả lời các nội dung được giao.

- Thể truyền là một phân tử ADN nhỏ có khả năng tự nhân đôi một cách độc lập với hệ gen của tế bào (plasmit, vi rút).

- Trong đoạn phim thể truyền được sử dụng là plasmit.

- ADN tái tổ hợp là một phân tử ADN nhỏ, được lắp ráp từ các đoạn ADN lấy từ các nguồn khác nhau(gồm thể truyền và gen cần chuyển).

Hoạt động 2:

- Đọc SGK mục II.1 trong thời gian 3 phút và trả lời câu hỏi 

Một HS bất kỳ trả lời , các học sinh khác nhân xét, góp ý, ghi bài

Báo cáo kết quả tìm hiểu về thành tựu tạo giống biến đổi gen.

- Lần lượt báo cáo kết quả tìm hiểu và nhận xét, bổ sung cho tổ bạn.

- Ghi những thành tựu chính.

I. Công nghệ gen

1. Khái niệm công nghệ gen

- Công nghệ gen là quy trình tạo ra những tế bào sinh vật có gen bị biến đổi hoặc có thêm gen mới

- Kỹ thuật tạo ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào này sang tế bào khác gọi là kỹ thuật chuyển gen

2. Các bước cần tiến hành trong kỹ thuật chuyển gen

a. tạo ADN tái tổ hợp

* nguyên liệu:

+ Gen cần chuyển

+ Thể truyền : Plasmit hoặc thể thực khuẩn  là  ADN dạng vòng có khả năng tự nhân đôi độc lập với ADN vi khuẩn .

+Enzim cắt (restrictaza) và E nối( ligaza)

* Cách tiến hành:

- Tách chiết thể truyền và gen cần chuyển ra khỏi tế bào

- Xử lí bằng một loại enzin giới hạn để tạo ra cùng 1 loại đầu dinh

- Dùng enzim nối để gắn chúng tạo ADN  tái tổ hợp

b. Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận

- Dùng muối canxi clorua hoặc xung điện cao áp làm giãn màng sinh chất của tế bào để ADN tái tổ hợp dễ dàng đi qua

c. Phân lập dòng tb chứa ADN  tái tổ hợp

- Chọn thể truyền có gen đánh dấu

- Bằng các kỹ thuật nhất định nhận biết được sản phẩm đánh dấu

II. Ứng dụng công nghệ gen trong tạo giống biến đổi gen

1. Khái niệm sinh vật biến đổi gen

- Khái niệm : là sinh vật mà hệ gen của nó làm biến đổi phù hợp với lợi ích của mình

- Cách làm biến đổi hệ gen cua sinh vật:

+ Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen của sv

+ Loại bỏ hoặc làm bất hoạt một gen nào đó trong hệ gen

2. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen

 * Cách tiến hành : ĐV :

- Lấy trứng cho thụ tinh trong ống nghiệm

- Tiêm gen cần chuyển vào hợp tử và hợp tử phát triển thành phôi

- Cấy phôi đã được chuyển gen vào tử cung con vật khác để nó mang thai sinh đẻ

*Thành tựu thu được:

+ ĐV :  Chuyển gen prôtêin người vào cừu

và Chuyển gen hooc môn sinh trưởng của chuột cống vào chuột bạch→  tăng gấp đôi

+ TV : Chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ từ loài thuốc lá cảnh vào cây bông và đậu tương

+ VSV : Tạo vk kháng thể miễn dịch cúm

 Tạo gen mã hoá insulin trị bệnh đái tđường

 Tạo chủng vi khuẩn sản xuất ra các sản phẩm có lợi trong nông nghiệp

C. LUYỆN TẬP

Mục tiêu:

- Luyện tập để HS củng cố những gì đã biết .

- Rèn luyện năng lực tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề cho HS.

Phương pháp dạy học: Giao bài tập

Định hướng phát triển năng lực: giải quyết vấn đề, năng lực giao tiếp, năng lực nhận thức.

* Cách tiến hành:

- GV đưa ta tình huống có câu hỏi trắc nghiệm.

- HS làm bài tập và câu hỏi trắc nghiệm theo nhóm(4 nhóm).

Chọn phương án trả lời đúng hoặc đúng nhất trong các câu sau:

1. Trong kỹ thuật di truyền người ta thường dùng thể truyền là

A. thực khuẩn thể và vi khuẩn.         

B. plasmits và nấm men.

C. thực khuẩn thể và nấm men.

D. plasmits và vi rút(thực khuẩn thể).

2. Trong kĩ thuật cấy gen, tế bào nhận được sử dụng phổ biến là vi khuẩn E.coli vì chúng 

A. có tốc độ sinh sản nhanh.  

B. thích nghi cao với môi trường.

C. dễ phát sinh biến dị.          

D. có cấu tạo cơ thể đơn giản.

3. Để nối đoạn ADN của tế bào cho vào ADN plasmits, người ta sử dụng en zym

A. pôlymeraza.      B. ligaza.     C. restictaza.                   D. amilaza.

4. Trong kĩ thuật di truyền, để phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp người ta phải chọn thể truyền

A.   có khả năng tự nhân đôi với tốc độ cao.

B.   các dấu chuẩn hay gen đánh dấu, gen thông báo.

C.   có khả năng tiêu diệt các tế bào không chứa ADN tái tổ hợp.

D.   không có khả năng kháng được thuốc kháng sinh.

Đáp án 1D, 2A, 3B, 4B.

D. VẬN DỤNG (8’)

Mục tiêu:

- Tạo cơ hội cho HS vận dụng kiến thức và kĩ năng có được vào các tình huống, bối cảnh mới, nhất là vận dụng vào thực tế cuộc sống.

- Rèn luyện năng lực tư duy, phân tích.

Phương pháp dạy học: Dạy học nhóm; dạy học nêu và giải quyết vấn đề; phương pháp thuyết trình; sử dụng đồ dung trực quan

Định hướng phát triển năng lực:    Năng lực thực nghiệm, năng lực quan sát, năng lực sáng tạo, năng lực trao đổi. Phẩm chất tự tin, tự lập, giao tiếp.

Trong việc thay thế các gen gây bệnh ở người bằng các gen lành, tại sao các nhà khoa học lại nghiên cứu sử dụng virut làm thể truyền mà không dùng thể truyền plasmit?

Lời giải:

Trong việc thay thế các gen bệnh ở người bằng các gen lành, người ta lại sử dụng virut làm thể truyền mà không dùng plasmit làm thể truyền là vì:

Do gen của người phân mảnh nên khi phiên mã cần phải cắt bỏ các đoại intrô. Tuy nhiên, tế bào vi khuẩn lại không có hệ enzim cắt bỏ các intrô trong gen người nên mARN được phiên mã từ gen người trong tế bào vi khuẩn sẽ không được dịch mã hoặc sẽ được dịch mã cả phần intrô nên sẽ cho ra prôtêin bất bình thường

E. MỞ RỘNG (2’)

Mục tiêu: Tìm tòi và mở rộng kiến thức, khái quát lại toàn bộ nội dung kiến thức đã học

Phương pháp dạy học: Giao nhiệm vụ

Định hướng phát triển năng lực: tự chủ- Tự học, tìm hiểu tự nhiên và xã hội, giải quyết vấn đề

Tìm hiểu một số thành tựu tạo giống nhờ công nghệ gen mà em biết