Giáo án chuyên đề sinh học 10 cánh diều bài 2: Cơ sở công nghệ tế bào thực vật và ứng dụng

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS nghiên cứu nội dung phần I (SCĐ tr.11-12) để tìm hiểu về tính toàn năng của tế bào.

- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm đôi trả lời các câu hỏi sau :

+ Thế nào là tính toàn năng của tế bào?

+ Lược sử phát hiện ra tính toàn năng của tế bào được thể hiện thông qua khả năng tái sinh mô, cơ quan và cơ thể như thế nào? Nêu ví dụ minh họa.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin mục I trong SCĐ tr.11-12 thảo luận, trao đổi và trả lời câu hỏi.

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

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

- GV mời đại diện HS trả lời câu hỏi.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

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

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức, chuyển sang nội dung mới.

I. TÍNH TOÀN NĂNG CỦA TẾ BÀO

- Là khả năng tế bào có thể trải qua các giai đoạn phát triển, tái tạo thành các mô, cơ quan hoặc tạo nên một cơ thể hoàn chỉnh trong môi trường thích hợp.

- Ở thực vật, tế bào phôi là những tế bào có tính toàn năng ở mức cao  nhất và được gọi là các tế bào gốc thực vật.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc thông tin mục II (SGK tr.12) để tìm hiểu khái quát về công nghệ tế bào thực vật.

- GV cung cấp cho HS một đoạn video đơn giản hướng dẫn cách nhân giống cây hoa lan bằng nuôi cấy mô: https://youtu.be/aexpUndPrSQ

- GV nhấn mạnh: Nuôi cấy mô là kĩ thuật cốt lõi của công nghệ tế bào thực vật.

- GV sử dụng kĩ thuật Think – Pair – Share, yêu cầu HS suy nghĩ, thảo luận cặp đôi để trả lời các câu hỏi:

+ Công nghệ tế bào thực vật là gì?

+ Hãy kể tên một số sản phẩm của công nghệ tế bào thực vật.

+ Nêu mục đích và ý nghĩa của công nghệ tế bào thực vật trong sản xuất và đời sống.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, xem video, trao đổi nhóm và trả lời câu hỏi.

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

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

- GV mời đại diện các nhóm đôi trả lời câu hỏi.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

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

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.

II. KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT

- Công nghệ tế bào thực vật bao gồm các quy trình kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật và các kĩ thuật thao tác trên tế bào, mô nuôi cấy trong điều kiện in vitro để sản xuất các sản phẩm phục vụ đời sống.

- Sản phẩm của công nghệ tế bào thực vật đa dạng, đáp ứng được nhiều mục tiêu khác nhau như: nhân giống vô tính bằng nuôi cấy mô tế bào trong điều kiện in vitro (vi nhân giống);  sản xuất các sản phẩm trao đổi chất từ nuôi cấy mô, tế bào;...

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV sử dụng kĩ thuật mảnh ghép, chia lớp thành 3 nhóm lớn, mỗi nhóm lớn chia thành các nhóm nhỏ 4 HS. Mỗi nhóm lớn là một nhóm chuyên gia tìm hiểu về một ứng dụng.

●       Nhóm chuyên gia 1: Tìm hiểu về ứng dụng công nghệ tế bào trong chọn tạo giống cây trồng

Đọc thông tin và quan sát hình ảnh mục III.1 (SGK tr.12) và thực hiện các yêu cầu:

+ Trình bày mục đích, ý nghĩa của việc ứng dụng công nghệ tế bào trong chọn tạo giống cây trồng.

+ Nêu một ví dụ về ứng dụng công nghệ tế bào trong chọn tạo giống cây trồng.

●       Nhóm chuyên gia 2: Tìm hiểu về ứng dụng công nghệ tế bào trong nghiên cứu sinh học

Đọc thông tin và quan sát hình ảnh mục III.2 (SGK tr.13) và thực hiện các yêu cầu:

+ Trình bày mục đích, ý nghĩa của việc ứng dụng công nghệ tế bào trong nghiên cứu sinh học.

+ Nêu một số ví dụ về ứng dụng công nghệ tế bào trong nghiên cứu sinh học.

●       Nhóm chuyên gia 3: Tìm hiểu về ứng dụng công nghệ tế bào trong sản xuất các sản phẩm chuyển hoá

Đọc thông tin và quan sát hình ảnh mục III.2 (SGK tr.13 - 14) và thực hiện các yêu cầu:

+ Trình bày mục đích, ý nghĩa của việc ứng dụng công nghệ tế bào trong sản xuất các sản phẩm chuyển hoá.

+ Nêu một số ví dụ về ứng dụng công nghệ tế bào trong sản xuất các sản phẩm chuyển hoá.

- Nhóm mảnh ghép được tạo thành từ ba nhóm chuyên gia, mỗi nhóm mảnh ghép 6 HS. Các HS trong nhóm mảnh ghép trao đổi với nhau về các ứng dụng của công nghệ tế bào thực vật và hoàn thành Phiếu học tập. (Phiếu học tập ở phần Hồ sơ học tập)

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin, quan sát hình ảnh GV trình chiếu.

- HS thảo luận, trao đổi và trả lời câu hỏi.

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

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

- GV mời đại diện HS trả lời câu hỏi.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

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

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

- GV hướng dẫn HS đọc phần Ghi nhớ (SGK tr.14) và chuyển sang hoạt động tiếp theo.

III. ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT

- Công nghệ tế bào thực vật được ứng dụng trong nhân nhanh giống cây trồng; tạo giống cây trồng mới; tổng hợp các chất chuyển hóa thứ cấp nhằm sản xuất dược phẩm, mĩ phẩm, thực phẩm.

- Công nghệ tế bào còn là công cụ hữu hiệu cho nghiên cứu các quá trình sinh học.

- Kết quả thực hiện phiếu học tập của HS.

* Gợi ý:

Câu 1:
1. Ứng dụng trong chọn tạo giống cây trồng

- Mục đích, ý nghĩa: cải tiến giống cây trồng, tạo nên những giống cây trồng kháng côn trùng, kháng bệnh; áp dụng trong chọn giống cây trồng; nhân nhanh các giống cây quý hiếm;...

- Ví dụ:

+ Công nghệ vi nhân giống in vitro được ứng dụng trong sản xuất cây sạch bệnh; nhân nhanh giống cây trồng; tạo giống mới; giúp bảo tồn nguồn gene.

+ Công nghệ bảo quản lạnh giúp dự trữ phôi mầm, phát triển công nghệ hạt nhân tạo.

2. Ứng dụng trong nghiên cứu sinh học

- Mục đích, ý nghĩa: là công cụ nghiên cứu các lĩnh vực cơ bản của sinh học như thực vật học, hóa sinh học, di truyền học phân tử, công nghệ sinh học trong nông nghiệp.

- Ví dụ:

+ Các nghiên cứu mối quan hệ giữa vật chủ và các tác nhân gây bệnh được áp  dụng trên mẫu mô tế bào nuôi cấy => làm sáng tỏ nhiều cơ chế ở mức độ phân tử về phát sinh hình thái, các con đường hóa sinh tổng hợp các chất, đặc tính di truyền.

+ Các kĩ thuật công nghệ tế bào thực vật như nuối cấy tế bào, mảnh mô, tái sinh cây được sử dụng trong nghiên cứu tạo cây chuyển gene ở cây thuốc lá, đậu tương,...

+ Nghiên cứu quá trình phát sinh cơ quan như chồi, rễ ở các cây dược liệu quý như sâm ngọc linh, cây long não,...

3. Ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm chuyển hóa

- Mục đích, ý nghĩa: Các dòng tế bào, mô nuôi cấy được sử dụng làm nguồn tế bào nhận gene ngoại lai; được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như y học, công nghệ thực phẩm.

- Ví dụ: Một số protein được sản xuất bằng kĩ thuật này như vaccine, cytokine, các protein trị liệu.

Câu 2: Không thể áp dụng công nghệ tế bào động vật hay công nghệ vi sinh vật để sản xuất một số chất chuyển hóa thứ cấp có hoạt tính sinh học nhất định vì sử dụng tế bào thực vật nuôi cấy để chuyển gene có ưu điểm vượt trội so với sử dụng tế bào động vật hoặc vi sinh vật. Sử dụng tế bào thực vật có thể tránh được sự lây nhiễm virus và các tác nhân gây bệnh khác.

Câu 3. Nuôi cấy tế bào gốc thực vật được ứng dụng trong sản xuất dược phẩm và mĩ phẩm do dịch chiết tế bào gốc thực vật dễ dàng được chuẩn hóa và đáp ứng các yêu cầu an toàn nghiêm ngặt trong quá trình sản xuất dược, mĩ phẩm.

Trường:.........................

Lơp:...............................

PHIẾU HỌC TẬP

1. Hoàn thành bảng sau:

2. Vì sao không thể áp dụng công nghệ tế bào động vật hay công nghệ vi sinh vật để sản xuất một số chất chuyển hóa thứ cấp có hoạt tính sinh học nhất định?

3. Vì sao nuôi cấy tế bào gốc thực vật được ứng dụng trong sản xuất dược phẩm và mĩ phẩm.

Trả lời

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................