Giáo án sinh học 12 Bài 20. Tạo giống nhờ công nghệ gen

Tiết 21- Bài 20 : TẠO GIỐNG NHỜ CÔNG NGHỆ GEN

I- Mục tiêu :

1. Kiến thức :

Sau khi học xong bài này học sinh phải

- 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..

2. Kỹ năng.

Nâng cao, phát triển kỹ năng quan sát, phân tích kênh hình trong bài học.

3.Thái độ

- Từ nhận thức con người có thể tạo giống biến đổi gen nên phải chủ động tạo giống vật nuôi quý hiếm, tạo vi sinh vật biến đổi gen làm sạch môi trường : phân hủy rác, các cống rãnh nước thải, các vết dầu loang trên biển…được sử dụng trong sử lí ô nhiễm môi trường.

- Hình thành được niềm tin và say mê khoa học từ những thành tựu của kỹ thuật di truyền trong chọn tạo giống mới.

4. Phát triển năng lực

a/ Năng lực kiến thức:

- HS xác định được mục tiêu học tập chủ đề là gì

- Rèn luyện và phát triển năng lực tư duy phân tích, khái quát hoá.

- HS đặt ra được nhiều câu hỏi về chủ đề học tập

b/ Năng lực sống:

- Năng lực thể hiện sự tự tin khi trình bày ý kiến trước nhóm, tổ, lớp.

- Năng lực trình bày suy nghĩ/ý tưởng; hợp tác; quản lí thời gian và đảm nhận trách nhiệm, trong hoạt động nhóm.

- Năng lực tìm kiếm và xử lí thông tin.

- Quản lí bản thân: Nhận thức được các yếu tố tác động đến bản thân: tác động đến quá trình học tập như bạn bè phương tiện học tập, thầy cô…

- Xác định đúng quyền và nghĩa vụ học tập chủ đề...

- Quản lí nhóm: Lắng nghe và phản hồi tích cực, tạo hứng khởi học tập...

II- Chuẩn bị :

1. GV:

- Đoạn phim về kĩ thuật di truyền.

- Máy chiếu, máy vi tính

2. HS:

- Các tổ( 3 tổ) tiến hành tìm hiểu một số thành tựu tạo giống biến đổi gen.

- Xem lại bài 32 SH 9.

III- Tiến trình bài học:

Khởi động:

* Cách 1

Động vật, trong đó có con người rất cần vitamin A vì đây là một loại vitamin quan trọng cho sự sinh trưởng và đặc biệt quan trọng 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 chúng ta cũng có đủ được các thức ăn đó. Hơn nữa, không phải tất cả mọi người đều hiểu hiểu biết rõ về những thực phẩm chứa VTM A. Vì vậy, tình trạng thiếu VTM A vẫn thường xảy ra. (Số liệu về thiếu VTM A ở người dân VN)

Gv cho hs thảo luận nhóm: Các em thử đưa ra giải pháp để gải quyết vấn đề thiếu VTM A nói trên

Các nhóm sẽ thảo luận và đưa ra giải pháp của nhóm mình

GV gọi các nhóm trình bày ý tưởng – HS trình bày

Dựa vào ý tưởng của các nhóm GV sẽ hướng tới giải pháp tạo ra giống lúa “gạo vàng” có khă năng sản xuất beta-caroten (một tiền tố tạo ra VTM A). Vì gạo là thực phẩm được sử dụng hàng ngày trong các bữa ăn của người Việt, và như vậy có thể giải quyết bài toán thiếu VTM A vì ăn uống thiếu thực phẩm chứa VTM A.

GV: Vậy làm thế nào để có thể tạo ra giống lúa “gạo vàng” này?

Gv lại tiếp tục cho Hs thảo luận nhóm để giải quyết vấn đề trên (Vấn đề này HS chưa giải quyết được triệt để)

Từ đó Gv sẽ kết nối vào bài mới

* Cách 2

Gv chiếu hình ảnh một loại cây trồng (hoặc vật nuôi) bình thường và các cây trồng (hoặc vật nuôi) do con người tác động tạo ra bằng các phương pháp khác nhau. Yêu cầu HS thảo luận và trả lời các câu hỏi sau:

? Vì sao con người phải tạo ra các giống cây trồng (hoặc vật nuôi) mới?

? Con người có những cách nào để tạo ra những giống cây trồng hoặc vật nuôi đó?

Các nhóm sẽ thảo luận và trả lời các câu hỏi

GV gọi các nhóm trình bày – HS trình bày

Dựa vào câu trả lời của các nhóm Gv hướng tới giải pháp tạo giống bằng công nghệ gen. Vào bài

B. Hình thành kiến thức mới:

TGHĐ của thầyHĐ của tròNội dungHoạt động 1: Hướng dẫn học sinh tìm hiểu về công nghệ gen

Yêu cầu học sinh đọc SGK mục I.1 và kết hợp kiến thức đã học ở bài 32 SH 9 để trả lời câu hỏi

- Công nghệ gen là gì ?Hoạt động 1:

HS tìm hiểu về công nghệ gen.

I. Công nghệ gen

1. Khái niệm công nghệ gen

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

Hoạt động 2:

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

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 nhấn mạnh: Trong 3 cách trên thì cách đưa thêm một gen lạ vào hệ gen được tiến hành nhờ kĩ thuật chuyển gen (Kĩ thuật này đóng vai trò trung tâm của công nghệ gen). Những sv có được gen của loài khác bằng cách này được gọi là sinh vật chuyển genHoạt động 2:

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

2. Cách làm biến đổi hệ gen của sinh vật

+ Đưa thêm một gen lạ vào hệ gen của sv

+ Làm biến đổi một gen đã có sẵn trong hệ gen

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

Hoạt động 3: Tìm hiểu các bước tiến hành trong kĩ thuật chuyển gen

- Yêu cầu quan sát đoạn phim (hoặc hình ảnh) kết hợp đọc SGK mục I.2 hoàn thành phiếu học tập sau

Tên các bướcCách tiến hành

Gọi đại diện 1 nhóm trình bày, các nhóm còn lại có thể sửa chũa, bổ sung

Gv yêu cầu các nhóm thảo luận để trả lời các câu hỏi sau:

? Thế nào là ADN tái tổ hợp?

? Thể truyền là gì? Vì sao phải dùng thể truyền trong kĩ thuật chuyển gen?

Hoạt động 3:

- Theo dõi GV giới thiệu

- Quan sát đoạn phim (hoặc hình ảnh) kết hợp đọc SGK mục I.2 hoàn thành phiếu học tập

Trình bày kết quả thảo luận

Chỉnh sửa, bổ sung

Thảo luận và trả lời các câu hỏi

- ADN tái tổ hợp là một phân tử ADN nhỏ, được lắp ráp từ thể truyền và gen cần chuyển

- Thể truyền là một phân tử ADN nhỏ có khả năng tự nhân đôi một cách độc lập với hệ gen của tế bào cũng như có thể gắn vào hệ gen của tế bào (plasmit, vi rút, NST nhân tạo). Thể truyền giúp gen được chuyển khi vào tế bào nhận mới được nhân lên3. Các bước cần tiến hành trong kỹ thuật chuyển gen

a. tạo ADN tái tổ hợp

* nguyên liệu:

+ Gen cần chuyển

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

+ Enzim giới hạn (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 enzim giới hạn để tạo ra cùng 1 loại “đầu dính”

- 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 của gen đánh dấu từ đó biết được tế bào nào đã có ADN tái tổ hợpHoạt động 4: Tìm hiểu khái niệm sinh vật biến đổi gen

Yêu cầu hs nghiên cứu SGK phần II.1và cho biết

? Thế nào là SV biến đổi gen?Hoạt động 4:

- Đọc SGK mục II.1 trong thời gian 3 phút và trả lời câu hỏi 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 đã được con người làm biến đổi cho phù hợp với lợi ích của mình nhờ ứng dụng công nghệ genHoạt động 5: Tìm hiểu một số thành tựu tạo giống biến đổi gen

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 các nhóm khác 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 5:

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.

2.Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen

*Thành tựu thu được :

+ ĐV : Chuyển gen prôtêin người vào cừu và chuyển gen hooc môn sinh trưởng của chuột cống vào chuột bạch

+ 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

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

có khả năng tự nhân đôi với tốc độ cao.

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

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

không có khả năng kháng được thuốc kháng sinh.

Đáp án 1D, 2A, 3B, 4B.

D. Vận dụng:

Yêu cầu HS đưa ra cách tạo ra các sinh vật biến đổi gen (do HS sáng tạo ra)

E. Tìm tòi mở rộng:

Tìm hiểu quy trình tạo giống lúa gạo vàng, cừu sx sữa có chứa pr của người, VK E.coli mang gen sx insulin...

Nhận xét đánh giá sau giờ dạy :

- Về nội dung ...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

- Về phương pháp ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

- Về phương tiện: .............................................................................................................................................................................................................................................................

- Về cách thức tổ chức: ....................................................................................................................................................................................................................................................

- Về kết quả: .....................................................................................................................................................................................................................................................................

********************************************************************