Giáo án chuyên đề Công nghệ 12 Lâm nghiệp Thuỷ sản Cánh diều Bài 5: Ứng dụng công nghệ sinh học trong sinh sản và chọn, tạo giống thuỷ sản

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV hướng dẫn HS hoạt động nhóm, đọc nội dung Mục 1.1, trang 29 - 31 SGK để trả lời các câu hỏi

+ Nêu lợi ích của việc ứng dụng công nghệ sinh sản nhân tạo trong thuỷ sản.

+ Kể tên một số giai đoạn chính trong quy trình sinh sản nhân tạo giống thuỷ sản.

+ Trình bày kĩ thuật sử dụng hormone trong kích thích sinh sản cá bố mẹ.

+ Trình bày phương pháp kích thích sinh sản trên tôm.

- GV trình chiếu một số hình ảnh về sinh sản nhân tạo động vật thủy sản.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thảo luận, quan sát hình ảnh, thông tin SGK và trả lời câu hỏi.

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

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

- GV mời một số HS trình bày câu hỏi của GV.

- GV mời một số HS khác nhận xét, bổ sung (nếu có).

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

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.

- GV bổ sung, giải thích thêm cho HS:

+ Quá trình sinh sản của động vật thuỷ sản có yêu cầu các điều kiện sinh thái phức tạp như nhiệt độ, tốc độ dòng chảy, lượng mưa,... để kích thích hormone sinh sản mà trong điều kiện nuôi không đáp ứng được. Do đó, nhiều loài như cá mè, trắm, trôi, cá tra, tôm đều không có khả năng tự sinh sản trong điều kiện ao nuôi và cần có tác động của con người ở mức độ khác nhau để tạo sản phẩm sinh dục và thụ tinh, ấp nở ấu trùng, cá bột. Nhiều loài còn có tập tính di cư xuôi dòng hoặc ngược dòng để sinh sản. Một số loài có khả năng sinh sản trong ao nuôi, nhưng sinh sản không đồng loạt hoặc khó thu bắt để tách riêng con giống phục vụ quá trình chọn lọc và lai tạo giống. Ví dụ cá rô đồng, rô phi có khả năng sinh sản trong ao, tuy nhiên thường không đồng loạt, nhiều kích cỡ khác nhau, số lượng không ổn định và nếu cần thu bắt và sử dụng trong quá trình lai tạo và chọn giống sẽ không đạt hiệu quả cao.

+ GV có thể giải thích thêm đối với từng bước trong quy trình như sau:

(1) Tuyển chọn và nuôi vỗ con bố mẹ: Tuyển chọn con bố mẹ có các tiêu chí tốt theo từng loài để làm con bố mẹ như hình dạng, màu sắc, kích cỡ,... Tuỳ theo đặc tính từng loài, con bố mẹ có thể được nuôi riêng hoặc nuôi chung trong cùng một ao hoặc giai nuôi. Con bố mẹ được nuôi vỗ bằng loại thức ăn và chế độ cho ăn riêng để kích thích tuyến sinh dục phát triển tốt (buồng trứng, buồng tinh).

(2) Kích thích sinh sản: Vào vụ sinh sản, con bố mẹ được kích thích sinh sản bằng các phương pháp khác nhau tuỳ thuộc từng đối tượng nuôi. Ví dụ: tiêm hormone sinh sản đối với cá, cắt mắt tôm, sốc nhiệt với nhuyễn thể,... hoặc tạo các điều kiện sinh thái như dòng chảy, nhiệt độ,... để các đối tượng nuôi sẵn sàng phóng sản phẩm sinh dục,...

(3) Cho đẻ, thu ấu trùng hoặc thu trứng, tinh trùng thụ tinh nhân tạo: tuỳ theo đặc tính từng đối tượng nuôi mà có phương pháp thu sản phẩm sinh dục khác nhau Ví dụ: vuốt trứng, tinh trùng và thụ tinh nhân tạo đối với cá chép; thu ấu trùng đối với tôm, cá biển,....

(4) Ấp nở và ương nuôi ấu trùng: Thu trứng sau thụ tinh và ấp nở chủ động bằng thiết bị chuyên dụng, thu ấu trùng sau khi nở để ương nuôi ấu trùng trong các hệ thống ương phù hợp với từng đối tượng nuôi.

+ GV giải thích thêm trong từng ý:

• Cơ chế: Cuống mắt tôm chứa phức hệ cơ quan điều tiết quá trình sản sinh hormone ức chế quá trình phát triển tuyến sinh dục và lột xác. Ngay sau khi tôm cái lột xác, tôm đực sẽ ghép cặp để gắn túi tinh lên cơ thể tôm cái.

• Phương pháp thực hiện: cắt (đốt, thắt) cuống mắt tôm để kích thích sinh sản, nhằm loại bỏ cơ quan tạo hormone ức chế sinh sản ở tôm.

• Vấn đề gặp phải: Phương pháp này không đảm bảo quyền lợi động vật. Âu - trùng tạo ra từ phương pháp này có sức sống, khả năng phát triển và kháng bệnh kém hơn so với sinh sản tự nhiên. Vì vậy, gần đây người ta đang thử nghiệm sử dụng các phương pháp khác để kích thích sinh sản trên tôm như sử dụng hormone sinh sản, thay đổi tỉ lệ ghép cặp, tạo điều kiện sinh thái phù hợp,...

- GV chuyển sang nội dung mới.

I.  Công nghệ sinh học trong sinh sản

1.1. Sinh sản nhân tạo động vật thủy sản

- Sinh sản nhân tạo thành công đóng vai trò rất quan trọng trong nuôi trồng thuỷ sản do nhiều loài thuỷ sản không sinh sản trong điều kiện nuôi. 

- Quá trình sinh sản nhân tạo bao gồm một số giai đoạn chính như: chọn lọc con bố mẹ đủ tiêu chuẩn để tham gia sinh sản, nuôi vỗ cá, tôm bố mẹ, kích thích sinh sản, thu ấu trùng hoặc thu sản phẩm sinh dục để thụ tinh nhân tạo và ấp trứng, ương nuôi ấu trùng.

- Kĩ thuật sử dụng hormone trong kích thích sinh sản cá bố mẹ:

+ Một số loại chất kích thích sinh sản, còn gọi là kích dục tố như HCG, GnRHa, LRHa được tiêm cho cá bố mẹ khi buồng trứng và buồng sẹ đã phát triển đầy đủ, cá sẵn sàng tham gia sinh sản 

+ Cá cái thường được tiêm 2 liều, cách nhau từ 6 đến 8 giờ. 

• Liều 1 là liều khởi động với lượng kích dục tố bằng 1/3 tổng liều, liều 2 là liều quyết định, sử dụng 2/3 tổng liều hormone.

•  Liều tiêm cho cá đực thường bằng 50% so với liều cho cá cái.

+ Sau khi tiêm liều 2 từ 8 đến 12 giờ, cá mẹ được vuốt để thu trứng. Cá đực có thể được vuốt hoặc mổ để thu tinh dịch tuỳ từng loài. 

+ Trứng sau khi thụ tinh được đưa vào hệ thống ấp chuyên biệt

- Phương pháp kích thích sinh sản trên tôm: Cuống mắt tôm chứa phức hệ cơ quan điều tiết quá trình sản sinh hormone ức chế quá trình phát triển tuyến sinh dục và lột xác. 

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV hướng dẫn HS hoạt động nhóm, đọc nội dung Mục 1.2, trang 32 SGK để trả lời câu hỏi: Trình bày công nghệ bảo quản tinh trùng cá?

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thảo luận, quan sát hình ảnh, thông tin SGK và trả lời câu hỏi.

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

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

- GV mời một số HS trình bày câu hỏi của GV.

- GV mời một số HS khác nhận xét, bổ sung (nếu có).

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

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.

- GV chuyển sang nội dung mới.

I.  Công nghệ sinh học trong sinh sản

1.2. Công nghệ bảo quản tinh trùng cá

- Sự cần thiết phải bảo quản tinh trùng cá:

+ Ở nhiều loài thuỷ sản, quá trình thành thục sinh dục của con đực và con cái diễn ra không đồng thời. 

+ Một số loài cá có khả năng tự chuyển đổi giới tính trong vòng đời sinh sản.:

- Vai trò của việc bảo quản tinh trùng:

+ Thu được sản phẩm sinh dục ở giai đoạn phù hợp nhất và đưa vào sử dụng ở bất kì thời điểm nào trong năm không phụ thuộc vào mùa vụ sinh sản.

+ Giảm thiểu vấn đề cận huyết trong các trại giống do sản phẩm sinh dục có thể dễ dàng vận chuyển và trao đổi giữa các trại, giúp tăng khả năng lai xa, lai với nguồn cá ngoài trại giống.

+ Tạo điều kiện để thực hiện các chương trình chọn giống, bảo tồn nguồn gene, đặc biệt với những loài nguy cấp, quý, hiếm.

- Ứng dụng trong thuỷ sản:

+ Trong thuỷ sản, công nghệ bảo quản tinh trùng cá đã được bắt đầu nghiên cứu từ những năm 1953, cùng thời điểm với các nghiên cứu bảo quản sản phẩm sinh dục ở động vật trên cạn. 

+ Đến nay, tinh trùng của khoảng 200 loài cá đã được trữ đông thành công. Sử dụng nitrogen lỏng, tinh trùng cá có thể bảo quản được từ 1 đến 5 năm.