Giáo án chuyên đề sinh học 10 chân trời bài 3: Công nghệ tế bào động vật và thành tựu

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 2 nhóm

+ Nhóm thảo luận: Ngồi ở trung tâm lớp học và tiến hành thảo luận các vấn đề mà GV đưa ra về các giai đoạn chung của công nghệ tế bào động vật. 

·        Giai đoạn chuẩn bị trong nuôi cấy tế bào động vật có gì giống và khác so với nuôi cấy tế bào thực vật?

·        Tại sao huyết thanh đóng vai trò quan trọng trong nuôi cấy tế bào động vật? 

·        Có những phương pháp nào được dùng để nuôi cấy tế bào động vật?

·        Những sản phẩm thu được từ quá trình nuôi cấy tế bào động vật được dùng để làm gì?

+ Nhóm quan sát: Ngồi xung quanh, tập trung quan sát nhóm thảo luận.

Trong nhóm thảo luận, GV để chừa một chỗ trống cho thành viên trong nhóm quan sát có thể tham gia vào nhóm thảo luận để cùng đóng góp ý kiến hoặc đặt câu hỏi.

­Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin mục I. Các giai đoạn chung của công nghệ tế bào động vật (tr.20) 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, yêu cầu HS ghi chép các nội dung trọng tâm vào trong vở, GV chuyển sang nội dung mới.

I. Các giai đoạn chung của công nghệ tế bào động vật

HĐ1. Quy trình công nghệ tế bào thực - Giống nhau: đều gồm 3 bước:

+ Chuẩn bị: Mẫu nuôi, thiết bị, dụng cụ, hoá chất và môi trường nuôi cấy. Giai đoạn chuẩn bị cần đảm bảo điều kiện vô trùng.

+ Nuôi cấy: Tùy theo mục đích mà có nhiều phương pháp nuôi cấy khác nhau.

+ Thu nhận sản phẩm. 

- Khác nhau:

+ Giai đoạn chuẩn bị: Cần xử lí mẫu bằng enzyme để tách mô thành tế bào đơn, loại bỏ các mô chết và phần thừa. Môi trường nuôi cấy tế bào động vật phức tạp hơn nhiều so với nuôi cấy tế bào thực vật.

+ Giai đoạn nuôi cấy: Các phương pháp nuôi cấy tế bào thực vật và tế bào động vật khác nhau.

HĐ2.

Huyết thanh đóng vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp các yếu tố tăng trưởng, kết dính tế bào, hormone, chất hữu cơ và các khoáng chất. Huyết thanh còn kích thích sự phục hồi các mô bị tổn thương, chống oxi hoá,...

HĐ3.

Các phương pháp được dùng để nuôi cấy tế bào động vật: nuôi cấy sơ cấp, nuôi

cấy thứ cấp, nuôi cấy tế bào trên giá thể 3D,...

HĐ4.

Sinh khối tế bào thông qua các giai đoạn xử lí được dùng để sản xuất kháng thể vaccine, enzyme,... Các mẫu mô, cơ quan ở động vật sau khi thu nhận có thể được dùng để tiếp tục nghiên cứu sự phát triển của động vật, sự biểu hiện gene,... hoặc cấy ghép vào cơ thể.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV sử dụng phương pháp dạy học trực quan, hỏi – đáp nêu vấn đề và kĩ thuật mảnh ghép để hướng dẫn HS tìm hiểu về một số quy trình công nghệ tế bào động vật 

+ Vòng 1. Nhóm chuyên gia

GV chia lớp thành 4 nhóm, 2 nhóm sẽ tìm hiểu cùng một nội dung, mỗi nhóm thực hiện các nhiệm vụ độc lập:

·        Nhóm 1: Cấy truyền phôi động vật và trả lời các câu hỏi 5, 6. 

·        Nhóm 2: Cây truyền phôi động vật và trả lời các câu hỏi 7, 8.

·        Nhóm 3: Nhân bản vô tính bằng kĩ thuật chuyển nhân và trả lời các câu hỏi 9, 10, 11.

·        Nhóm 4: Nhân bản vô tính bằng kĩ thuật chuyển nhân và trả lời các câu hỏi 12, 13, câu hỏi luyện tập. 

à Các nhóm làm việc trong 10 phút, sau khi tìm hiểu, thống nhất ý kiến, mỗi thành viên phải trình bày trước nhóm của mình một lượt, như là chuyên gia. 

- Vòng 2: Nhóm các mảnh ghép 

+ Thành lập nhóm các mảnh ghép: Mỗi nhóm được thành lập từ ít nhất 1 thành viên của nhóm chuyên gia. Mỗi thành viên có nhiệm vụ trình bày lại cho cả nhóm kết quả tìm hiểu ở nhóm chuyên gia. 

+ Nhóm mảnh ghép thực hiện nhiệm vụ chung: Theo quan điểm của em, có nên áp dụng phương pháp nhân bản vô tính đối với con người không? Tại sao? 

- Các nhóm lần lượt trình bày tóm tắt các ý kiến chung của nhóm. 

- GV chiếu video về nhân bản vô tính ở một số loài động vật (link video) (1:45 – 6:10)

- Sau khi tìm hiểu về nhân bản vô tính động vật, GV hướng dẫn HS đọc thêm một số thông tin về cừu Dolly trong phần Đọc thêm trang 24

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin, quan sát Hình 3.3, 3.4 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 dựa trên kết quả làm phiếu học tập của HS

II. Ứng dụng công nghệ tế bào động vật

1. Cấy truyền phôi động vật

HĐ5.

Trong cấy truyền phôi, phôi ban đầu được tách thành nhiều tế bào rồi cho phát triển thành các phôi riêng lẻ, mỗi phôi phát triển thành một cơ thể mới. Vì các cá thể con đều có nguồn gốc từ một phôi ban đầu nên chúng có kiểu gene giống nhau.

HĐ6.

- Chọn vật cho phôi: Cần lựa chọn các con cái cao sản, mong các đặc tính tốt nhằm khai thác triệt để tiềm năng di truyền.

- Chọn vật nhận phối: Phải đảm bảo các tiêu chuẩn như không mang bệnh tật, sinh trưởng, phát triển bình thường, sinh lí sinh sản bình thường để đảm bảo cho quá trình phát triển của phôi cũng như các cá thể con được sinh ra bình thường.

HĐ7.

Gây động dục đồng pha ở cả vật cho phôi và vật nhận phôi để đảm bảo các cá thể này có sự chín sinh dục cùng lúc; vật cho phôi có khả năng tạo trứng, còn vật nhận phôi có khả năng mang thai.

HĐ8.

 - Ưu điểm: Kĩ thuật cấy truyền phôi động vật cho phép nhân nhanh các giống có năng suất cao, có các đặc tính quý hiếm.

- Hạn chế: do các cá thể con sinh ra có kiểu gene đồng nhất nên có thể chết hàng loạt nếu điều kiện môi trường trở nên bất lợi, dẫn đến giảm năng suất.

2. Nhân bản vô tính bằng kĩ thuật chuyển nhân

HĐ9.

a) Khi thực hiện chuyển nhân tế bào, nếu dùng nhân của tế bào đã biệt hoá thì vẫn có khả năng điều khiển quá trình phát triển của sinh vật → Đúng, vì nhân tế bào chứa toàn bộ DNA mang thông tin quy định hầu hết các đặc điểm của cơ thể. 

b) Việc điều khiển sự phát triển của cơ thể sinh vật phụ thuộc vào hệ gene nằm trong tế bào chất → Sai, do gene trong nhân điều khiển.

HĐ10.

Không có tế bào trứng được chuyển nhân nào phát triển thành nòng nọc do khả năng điều khiển quá trình phát triển giảm dần khi mức độ biệt hoá của tế bào cho nhân ngày càng cao. Ngoài ra, có thể thu được một số mô của nòng nọc khác nhau phụ thuộc vào nhân được cấy truyền..

HĐ11.

Do cừu Dolly được tạo ra từ tế bào chuyển nhân, trong đó, tế bào chết có nguồn gốc từ tế bào trứng còn nhân có nguồn gốc từ tế bào tuyến vú. Do đó, DNA ti thể của Dolly có nguồn gốc từ cơ thể cho trứng.

HĐ12.

Do tế bào tuyến vú là tế bào đã biệt hoá và được lấy từ con cừu nhiều năm tuổi nên khi mới được sinh ra thì các tế bào trong cơ thể của cừu Dolly đã là các tế bào của cừu nhiều năm tuổi do vậy cơ thể cừu Dolly đã bắt đầu lão hoá và phát sinh nhiều bệnh.

HĐ13.

Nhân bản vô tính nhằm nhân nhanh giống vật nuôi quý hiếm hoặc tăng năng suất trong chăn nuôi. Kĩ thuật này còn cho phép tạo ra các giống vật nuôi mang gene người, nhằm cung cấp cơ quan nội tạng cho việc thay thế, ghép nội quan cho người bệnh mà không bị hệ miễn dịch của người thải loại.

Luyện tập.

Các cá thể động vật được nhân bản vô tính thuộc cùng một loài không phải lúc nào cũng có hình dạng và hành vi giống hệt nhau vì: sự phát triển còn bị ảnh hưởng bởi sự biểu hiện của gene, gene trong tế bào chất và sự tác động của môi trường.

Vận dụng.

HS nêu quan điểm cá nhân có nên áp dụng phương pháp nhân bản vô tính đối với con người không? Tại sao?

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 think – pair – share, tổ chức cho HS thảo luận về thành tựu của công nghệ tế bào động vật

+ Bước 1 (Think): GV yêu cầu HS làm việc cá nhân, nghiên cứu SCĐ trả lời câu hỏi ở HĐ14. Những thành tựu công nghệ tế bào động vật đã mang đến những lợi ích gì cho con người?

+ Bước 2 (pair): GV cho HS làm việc theo cặp, chia sẽ ý kiến cho nhau.

+ Bước 3 (share): GV mời đại diện 1 HS trong mỗi cặp trình bày ý kiến về lợi ích của những thành tựu công nghệ tế bào động vật đã mang đến cho con người

- GV hướng dẫn HS rút ra kiến thức trọng tâm của bài học như SCĐ trang 27.

·         Quy trình công nghệ tế bào động vật gồm ba bước chuẩn bị (mẫu nuôi, dụng cụ, thiết bị và môi trường nuôi cấy); nuôi cấy (nuôi cấy sơ cấp, nuôi cấy thứ cấp) và thu nhận sản phẩm (sinh khối tế bào, mô, cơ quan). 

·         Cấy truyền phôi động vật là kĩ thuật chia cắt phôi động vật thành nhiều phôi rồi cấy các phôi này vào tử cung của các con cái khác nhau, nhờ đó tạo ra được nhiều con vật có kiểu gene giống nhau. 

·         Nhân bản vô tính là kĩ thuật chuyển nhân của một tế bào Soma vào một tế bào trứng đã được loại bỏ nhân. Sau đó, kích thích cho tế bào trứng đã chuyển nhân phát triển thành một phôi và phôi phát triển thành một cơ thể mới. 

·         Một số thành tựu của ứng dụng công nghệ tế bào động vật: nhân bản vô tính động vật, liệu pháp tế bào gốc, sản xuất chế phẩm sinh học,…

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin trong SCĐ, thảo luận theo yêu cầu của GV

- 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.

III. Thành tựu của công nghệ tế bào động vật

HĐ14. Lợi ích của những thành tựu công nghệ tế bào động vật đã mang đến cho con người

- Nhân nhanh các giống vật nuôi có năng suất cao, phẩm chất tốt, có đặc tính di truyền ổn định, không tốn nhiều thời gian như lại hữu tính.

- Nhân nhanh các giống động vật quý hiếm, bảo vệ các nguồn gene quý, phục hồi đa dạng sinh học. 

- Có tiềm năng ứng dụng trong y học để điều trị bệnh, sản xuất các chế phẩm sinh học. 

- Tạo các giống động vật chuyển gene có thể sản xuất thuốc chữa bệnh cho con người.

Câu 1

Câu 2

Câu 3

Câu 4

Câu 5

A

C

C

B

D