Giáo án Bài 19. Công nghệ tế bào

HS nhận ra rằng không phải mọi tế bào đặt vào môi trường nuôi đều phát triển thành cây hoàn chỉnh, từ đó xác định nhiệm vụ học tập của bài.

GV nêu tình huống: một nhà vườn lấy một mảnh mô nhỏ của cây và đặt vào nước, đồng thời một phòng thí nghiệm nuôi cấy mô từ một mẫu nhỏ để tạo nhiều cây giống. HS trả lời hai câu hỏi: (1) Vì sao không phải đặt mọi tế bào vào nước đều tạo được cây? (2) Điều gì giúp tế bào trong nuôi cấy phát triển thành cây hoàn chỉnh? HS ghi dự đoán cá nhân ra vở.

Các dự đoán ban đầu của HS, ví dụ: “Tế bào cần được nuôi trong môi trường có dinh dưỡng và điều kiện phù hợp mới phân chia và phát triển thành cây.” Nhiệm vụ học tập được ghi lên bảng: công nghệ tế bào là gì, tế bào thực vật có tính toàn năng trong điều kiện nào, và các điều kiện cần kiểm soát ra sao.

HS nêu được bản chất của công nghệ tế bào; giải thích được tính toàn năng của tế bào thực vật và vai trò của vô trùng, dinh dưỡng, hormone; trình bày được các giai đoạn khái quát của nuôi cấy mô cây.

HS làm việc theo nhóm 4 người, dùng sách giáo khoa và học liệu NeoEdu (phần bản chất và cơ chế). Nhóm hoàn thành Phiếu học tập số 1 với các nhiệm vụ: (1) Công nghệ tế bào dùng những kĩ thuật nào để tạo ra tế bào, mô hoặc cơ thể? (2) Vì sao tế bào thực vật có thể tạo cây hoàn chỉnh trong điều kiện thích hợp? (3) Vì sao mô phải được nuôi vô trùng? (4) Sắp xếp bốn giai đoạn của nuôi cấy mô cây theo đúng thứ tự.

Phiếu học tập số 1 đã hoàn thành, trong đó có các kết luận chính: công nghệ tế bào là dùng nuôi cấy, điều khiển phân chia và biệt hóa để tạo tế bào, mô hoặc cơ thể phục vụ nghiên cứu và sản xuất; tế bào thực vật có tính toàn năng khi được nuôi vô trùng trên môi trường có dinh dưỡng và hormone thích hợp, tạo chồi và rễ rồi thích nghi ngoài môi trường; vô trùng để tránh vi sinh vật cạnh tranh và gây hỏng mẫu, vì môi trường giàu dinh dưỡng cũng nuôi được vi sinh vật gây nhiễm; thứ tự các giai đoạn: chọn và xử lí mẫu → nuôi vô trùng trên môi trường phù hợp → tạo chồi và rễ → thích nghi rồi chuyển trồng.

HS phân biệt được tiềm năng tự đổi mới và biệt hóa của tế bào gốc; giải thích được vì sao không đồng nhất tế bào gốc trưởng thành với toàn năng; nêu được các yếu tố khiến nhân bản chuyển nhân không sao chép tuyệt đối mọi đặc điểm; nêu điều kiện cần có khi ứng dụng y sinh.

HS làm việc theo nhóm 4 người với Phiếu học tập số 2 (phần vận dụng và giới hạn kết luận). Nhóm trả lời: (1) Tế bào gốc có đặc tính nổi bật nào? (2) Vì sao tế bào gốc trưởng thành không đồng nhất với toàn năng? (3) Nhân bản chuyển nhân có sao chép tuyệt đối mọi đặc điểm của cá thể cho nhân không? Những yếu tố nào còn ảnh hưởng? (4) Ứng dụng y sinh cần những điều kiện nào trước khi kết luận hiệu quả?

Phiếu học tập số 2 đã hoàn thành với các kết luận: tế bào gốc có khả năng tự đổi mới và biệt hóa ở mức khác nhau; tế bào gốc trưởng thành không đồng nhất với toàn năng vì mức tiềm năng biệt hóa khác nhau giữa các loại tế bào gốc; nhân bản chuyển nhân không sao chép tuyệt đối vì tế bào chất, môi trường và điều hòa gene vẫn ảnh hưởng; ứng dụng y sinh cần bằng chứng, đạo đức và giám sát chuyên môn, bài học không khuyến nghị điều trị cá nhân.

HS vận dụng kiến thức đã học để trả lời các câu hỏi trắc nghiệm, tính toán tỉ lệ phần trăm và đánh giá khẳng định khoa học dựa trên bằng chứng và giới hạn.

Lớp chia thành 4 nhóm, luân phiên qua 4 trạm (mỗi trạm 5 phút). Trạm 1: Bài 1, 2, 3 (trắc nghiệm, chọn đáp án). Trạm 2: Bài 4, 5 (đúng/sai và sắp xếp quy trình). Trạm 3: Bài 6 (tính tỉ lệ thành công). Trạm 4: Bài 7, 8 (đánh giá khẳng định và lập luận). Mỗi trạm, nhóm ghi đáp án và giải thích ngắn vào phiếu trạm. Sau khi hết thời gian, GV công bố đáp án để HS đối chiếu.

Bài 1: B (Khả năng tái sinh và toàn năng trong điều kiện phù hợp; cần môi trường, hormone và vô trùng thích hợp). Bài 2: C (Giảm vi sinh vật cạnh tranh và gây hỏng mẫu; môi trường giàu dinh dưỡng cũng nuôi được vi sinh vật gây nhiễm). Bài 3: A (Tự đổi mới và biệt hóa; mức tiềm năng biệt hóa khác nhau giữa loại tế bào gốc). Bài 4: Sai (biến dị soma và sai lệch trong nuôi cấy có thể xảy ra). Bài 5: Chọn và xử lí mẫu → Nuôi vô trùng trên môi trường phù hợp → Tạo chồi và rễ → Thích nghi rồi chuyển trồng (giai đoạn thích nghi giúp cây chịu điều kiện ngoài bình). Bài 6: $\dfrac{40}{50}\times 100 = 80\%$, tỉ lệ thành công là 80%. Bài 7: Gợi ý thang điểm: bác suy rộng 0,3; yêu cầu bằng chứng 0,4; giới hạn y khoa 0,3. Khẳng định quá mức cần thử nghiệm có đối chứng, loại tế bào, chỉ định, hiệu quả và nguy cơ được đánh giá riêng; tính biệt hóa không chứng minh hiệu quả cho mọi bệnh; quyết định y khoa thuộc người hành nghề có thẩm quyền. Bài 8: Gợi ý thang điểm: hai nguyên nhân 0,5; chỉ tiêu đánh giá 0,3; lặp và giới hạn 0,2. Nuôi cấy có thể tạo biến dị soma; điều kiện ngoài đồng khác trong bình; cần kiểm tra tính đúng giống, sinh trưởng, năng suất và khả năng chống chịu qua nhiều điều kiện lặp lại.

HS vận dụng kiến thức về nuôi cấy mô và tế bào gốc để thiết kế kế hoạch kiểm tra một kết luận về công nghệ tế bào, nêu được điều kiện, bằng chứng cần có và giới hạn của kết luận.

Nhóm chọn một trong hai tình huống: (a) Một hợp tác xã muốn nhân giống nhanh một giống cây địa phương bằng nuôi cấy mô và khẳng định cây giống đảm bảo đồng nhất, năng suất cao. (b) Một mẩu quảng cáo khẳng định tế bào gốc chữa được mọi bệnh. Nhóm trả lời: Kết luận có đủ bằng chứng không? Cần kiểm tra những điều kiện và chỉ tiêu nào? Điều gì còn là giới hạn của kết luận? Nhóm trình bày kết quả trên giấy A3 hoặc A0. Phần tìm thêm thông tin thực tế do HS thực hiện ở nhà.

Sản phẩm nhóm trên giấy khổ lớn gồm: tên tình huống và kết luận cần kiểm tra; ít nhất hai bằng chứng hoặc điều kiện cần có (với tình huống a: kiểm tra cây ngoài đồng về tính đúng giống, sinh trưởng, năng suất và khả năng chống chịu qua nhiều điều kiện lặp lại; với tình huống b: thử nghiệm có đối chứng, loại tế bào, chỉ định, hiệu quả và nguy cơ được đánh giá riêng); nêu rõ giới hạn của kết luận và lưu ý rằng quyết định y khoa thuộc người hành nghề có thẩm quyền. Không đưa ra lời khuyên điều trị cá nhân.