Giáo án chuyên đề Sinh học 12 kết nối Bài 5: Khái niệm, cơ sở khoa học và vai trò của kiểm soát sinh học

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS hoạt động theo cặp đôi, nghiên cứu video và tìm hiểu thông tin nội dung mục I tr.33 - 35 SGK, trả lời các câu hỏi sau:

1. Em hiểu thế nào là kiểm soát sinh học?

2. Gọi tên các sinh vật có trong hình sau. Tên gọi chung của sinh vật này là gì? Em hiểu thế nào là thiên địch?

           A                          B                        C

           D                        E                         G 

3. Sử dụng biện pháp kiểm soát sinh học trong bảo vệ cây trồng có ưu và nhược điểm gì? Ưu, nhược điểm của biện pháp sử dụng thuốc trừ sâu hóa học.

4. Nếu em là một người nông dân, em có sẵn sàng sử dụng biện pháp kiểm soát sinh học để bảo vệ cây trồng không? Vì sao?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS tìm hiểu nội dung mục 1 SGK tr.33 - 35, quan sát video và hình ảnh, thực hiện nhiệm vụ.

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). 

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời một số HS xung phong trả lời câu hỏi:

2. A - bọ ngựa, B - bọ rùa, C - bọ xít, D - ong kí sinh, E - nhện, F - ruồi giả ong.

- Các sinh vật này được gọi là thiên địch.

3. Thuốc trừ sâu hóa học:

+ Ưu điểm: tác dụng nhanh chóng, tiêu diệt được nhiều loại sâu bệnh, giúp tăng năng suất cây trồng, dễ dàng sử dụng.

+ Nhược điểm: tác động xấu tới môi trường và sức khỏe con người, hiệu quả diệt sâu hại ngày càng giảm, đa dạng sinh học bị suy giảm,...

4. Biện pháp kiểm soát sinh học không gây ô nhiễm môi trường và sức khỏe con người; đem lại chất lượng cho cây trồng, không chất hóa học. Do đó, biện pháp kiểm soát sinh học rất thích hợp để sử dụng bảo vệ cây trồng.

- Các HS nhóm khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của các nhóm HS, thái độ làm việc của HS trong nhóm.

- GV chuẩn kiến thức và yêu cầu HS ghi chép vào vở.

- GV kết luận: Con người sử dụng hiểu biết của mình về mối quan hệ đối kháng giữa các loài sinh vật, các quá trình sinh học, sinh thái học, di truyền học, làm giảm kích thước quần thể sinh vật gây hại nhằm phục vụ lợi ích của con người nhưng vẫn đảm bảo duy trì được sự cân bằng sinh thái, góp phần duy trì sự phát triển bền vững trên Trái Đất.

- GV mở rộng kiến thức qua video: https://youtu.be/q0v3kHxnJ_g 

- GV dẫn dắt sang hoạt động tiếp theo.

I. KHÁI NIỆM

- Khái niệm: Kiểm soát sinh học là biện pháp sử dụng các loài sinh vật hoặc sản phẩm của chúng làm suy giảm kích thước quần thể sinh vật gây hại cho vật nuôi, cây trồng bởi kẻ thù tự nhiên của chúng hay các sản phẩm sinh học hoặc do tăng cường sức đề kháng của vật chủ.

- Thiên địch là các sinh vật được sử dụng để kiểm soát các loài côn trùng gây hại, bảo vệ mùa màng một cách tự nhiên.

- Ưu và nhược điểm của kiểm soát sinh học:

+ Ưu điểm: 

✤ Khống chế sâu bệnh gây hại cây trồng mà không gây ô nhiễm môi trường.

✤ Không gây hại cho sức khỏe con người và các loài sinh vật.

✤ Xây dựng hệ sinh thái sạch, an toàn.

✤ Đem lại chất lượng cây trồng, không chất hóa học.

+ Nhược điểm:

✤ Sử dụng, bảo vệ, duy trì và phát triển thiên địch rất khó.

✤ Tốn chi phí cho nguồn nhân lực.

✤ Hiệu quả tiêu diệt sâu hại không cao.

✤ Khi sâu bệnh hại phát triển thành dịch biện pháp này không thể dập dịch.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

Hoạt động 1:

- GV chia lớp thành 4 nhóm và thực hiện trò chơi tiếp sức: “Ai nhanh hơn ai”.

Yêu cầu: Trong thời gian 1 phút ghép được đúng các nội dung vào sơ đồ trong Phiếu học tập số 1 sẽ nhận được phần thưởng (rút thăm phần thưởng: gói kẹo hoặc bim bim). Các nhóm được quyền trợ giúp nếu thành viên trong nhóm ghép sai.

Hoạt động 2:

- GV tổ chức cho các nhóm tiếp tục hoạt động và yêu cầu thực hiện các nhiệm vụ như sau:

+ Bầu nhóm trưởng, nhóm trưởng phân công nhiệm vụ cho các thành viên và có kiểm tra đánh giá kết quả theo mẫu (phụ lục: Phiếu đánh giá trong nhóm).

+ Nghiên cứu theo nhóm nội dung phần II. Cơ sở khoa học trang 35 - 39 SGK.

+ Hoàn thành Phiếu học tập số 2, 3 theo nhóm (tại nhà) và tự lựa chọn cách báo cáo sản phẩm: thuyết trình bằng poster hoặc Canva hoặc PP hoặc video,... 

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Nhóm:................................ Nghiên cứu SGK trang 39, quan sát hình ảnh dưới đây và thực hiện các yêu cầu sau: 1. Chỉ ra các bước trong kĩ thuật đột biến gây bất dục - tiệt sinh côn trùng (SIT). ……………………………………………. ……………………………………………. 2. Em hiểu thế nào là kĩ thuật tiệt sinh côn trùng (SIT)? Kĩ thuật này đã được ứng dụng trên những đối tượng nào? …………………………………………… .……………………………………………. 3. Sử dụng SIT có ưu điểm gì? Hãy nêu những lợi ích của việc sử dụng SIT đối với sản xuất nông nghiệp. ……………………………………………. ……………………………………………. 4. Chỉ ra sự khác biệt của các gene chống chịu với đột biến gây bất dục - kĩ thuật tiệt sinh côn trùng (SIT) …………………………………………….… …………………………………………. 5. Nghiên cứu SGK trang 39 - 40 và cho biết khi sử dụng cùng đối tượng là ruồi đục quả thì cơ sở sinh lí học có sự khác biệt như thế nào với cơ sở di truyền học. …………………………………………….…… ……………………………………….

- Để củng cố kiến thức đã học, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi Dừng lại và suy ngẫm tr.40 SGK:

1. Những mối quan hệ nào giữa các loài sinh vật có thể được sử dụng trong kiểm soát sinh học? Giải thích.

2. Giải thích cơ sở di truyền học của biện pháp kiểm soát sinh học.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

- Nhóm HS nghiên cứu mục II SGK tr. 35 - 40, thảo luận phân công và thực hiện nhiệm vụ được giao. Ở hoạt động 2, các nhóm báo cáo tiến độ hoạt động nhóm.

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết. 

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Hoạt động 1: Các nhóm báo cáo sản phẩm Phiếu học tập số 1 (Đính kèm dưới hoạt động).

Gợi ý trả lời Phiếu học tập số 1:

……………………

II. CƠ SỞ KHOA HỌC

1. Cơ sở sinh thái học

- Khái niệm: Các biện pháp kiểm soát sinh học thường dựa trên mối quan hệ đối kháng giữa các loài sinh vật với nhau, dùng sinh vật này kiềm chế hoặc tiêu diệt sinh vật khác. Đó là mối quan hệ giữa động vật ăn thịt - con mồi; sinh vật kí sinh - vật chủ, sinh vật gây bệnh.

- Mục tiêu: sử dụng các mối quan hệ sinh học trong quần xã để duy trì quần thể sâu hại ở mật độ thấp nhất, ít gây hại cho sản xuất (ứng dụng kiểm soát kích thước quần thể, duy trì sự tồn tại lâu bền của các hệ sinh thái). 

- Các mối quan hệ (Phiếu học tập số 2 - Đính kèm dưới hoạt động).

a) Động vật ăn thịt

b) Sinh vật kí sinh

c) Sinh vật đối kháng

2. Cơ sở di truyền học

a) Đột biến gây bất dục - kĩ thuật tiệt sinh côn trùng (SIT)

- Khái niệm: Kĩ thuật tiệt sinh côn trùng là hình thức kiểm soát côn trùng sử dụng bức xạ ion hóa để tiệt sinh (bất dục) con đực, sau đó thả con đực bất dục vào các khu vực canh tác (trồng trọt cây ăn quả) tại đây, chúng giao phối với côn trùng tự nhiên nhưng không sinh ra thế hệ con.

- Đối tượng: Sâu bọ gây hại nông nghiệp như ruồi giấm, ruồi Glossina, ruồi Screw-worm, ruồi đục quả, bướm đêm,...

- Nguyên lí cơ bản của SIT: Trứng được thu thập và đặt trên khay nơi trứng nở thành ấu trùng. Sau khi phát triển thành nhộng, nhộng được đánh dấu bằng thuốc màu đặc biệt và được chiếu xạ bằng tia X. Nhộng sau chiếu xạ bị vô sinh sẽ được vận chuyển đến các cơ sở ấp. Khi ruồi chui ra khỏi vỏ nhộng đều là ruồi đực và được chứa trong các thùng chứa, vận chuyển đến khu vực cần tiêu diệt côn trùng dịch hại. Ruồi được thả ra để hoạt động tự nhiên, chúng sẽ giao phối bình thường với ruồi cái nhưng trứng sẽ không nở thành ấu trùng mới và không gây hại cho quả.

- Ưu điểm:

+ Côn trùng vô sinh từ SIT không tự sinh sản, nhân bản, do đó không thể hình thành trong môi trường tự nhiên.

+ SIT phá vỡ chu kì sinh sản của côn trùng gây hại hay còn được gọi là kiểm soát tự diệt.

+ SIT không đưa các loài không phải bản địa vào hệ sinh thái.

- Lợi ích đối với nông nghiệp: giảm đáng kể thiệt hại trong sản xuất cây trồng và vật nuôi; bảo vệ các ngành trồng trọt và chăn nuôi thông qua việc ngăn chặn sự xâm nhập của dịch hại; tạo các điều kiện để xuất khẩu hàng hóa vào các thị trường có giá trị cao mà không bị hạn chế về kiểm dịch; bảo vệ và tạo việc làm trong nông nghiệp; giảm đáng kể chi phí sản xuất và không gây hại cho sức khỏe con người; bảo vệ môi trường thông qua việc giảm sử dụng thuốc diệt côn trùng.

b) Các gene chống chịu

- Công nghệ di truyền có thể giúp chuyển gene kháng sâu, bệnh từ loài này sang loài khác, tạo ra các giống cây trồng, vật nuôi có khả năng kháng sâu, bệnh.

- Các cây trồng được chuyển gene có khả năng chống chịu sâu hại, kháng thuốc diệt cỏ tốt hơn, cho năng suất cao hơn.

………………………….