Giáo án Bài 12. Một số phương pháp chọn, tạo giống cây trồng

Huy động kiến thức nền về việc chọn cây có đặc tính mong muốn và nhận ra việc chọn một lần chưa đủ để gọi là giống ổn định.

GV nêu tình huống: Một hộ nông dân có 100 cây lúa đủ điều kiện để chọn giống. Họ chọn được 10 cây đạt chỉ tiêu theo yêu cầu, rồi tuyên bố đã có giống mới. HS trả lời hai câu hỏi: (1) Việc chọn 10 cây như vậy đã đủ để gọi là giống ổn định chưa? (2) Cần làm thêm những việc gì sau khi chọn?

Dự kiến HS trả lời: (1) Chưa đủ, mới chọn được cây có đặc tính tốt, chưa biết đời sau có giữ được đặc tính đó không. (2) Cần thu hạt, gieo đời sau, so sánh qua nhiều vụ và khảo nghiệm. Kiến thức HS rút ra: Chọn lọc là bước lựa vật liệu để tiếp tục đánh giá; tỉ lệ 10% chỉ là tỉ lệ chọn và chưa chứng minh giống ổn định.

Phân biệt được chọn lọc hỗn hợp và chọn lọc cá thể qua cách thu hạt, cách ghi hồ sơ và cách theo dõi đời con.

HS làm việc nhóm 4 theo Phiếu học tập số 1: đọc mục Bản chất và điều kiện áp dụng, so sánh hai cách chọn lọc theo các tiêu chí: thu hạt, theo dõi nguồn, gieo gì ở đời sau, hồ sơ ghi gì. Nhóm hoàn thành bảng và trả lời: Vì sao chọn lọc cá thể cho phép so sánh các dòng để giữ dòng đạt?

Bảng so sánh (ghi bằng danh sách trong vở):

• Thu hạt: hỗn hợp thu hạt chung của 10 cây đạt vào một lô; cá thể thu hạt riêng từng cây.
• Theo dõi nguồn: hỗn hợp mất theo dõi cây mẹ của từng hạt trong lô; cá thể giữ 10 mã cây mẹ riêng.
• Đời con: hỗn hợp gieo cả lô để đánh giá quần thể; cá thể gieo 10 dòng riêng để so sánh.
• Hồ sơ: hỗn hợp ghi lô hạt chung của 10 cây; cá thể ghi 10 mã mẹ và 10 dòng đời con.
  Kết luận HS rút ra: Hai cách khác nhau ở cách theo dõi nguồn và đời con, không chỉ khác số cây được chọn. Chọn lọc cá thể cho phép so sánh các dòng và giữ dòng đạt.

Nêu được cơ chế tạo biến dị của lai tạo và gây đột biến, giải thích vì sao kết quả của hai phương pháp này phải được chọn lọc và kiểm tra.

GV đặt câu hỏi dẫn dắt theo cặp đôi: (1) Lai tạo khác chọn lọc ở nguồn biến dị như thế nào? (2) Vì sao lai A×B có thể cho F1 đồng đều nhưng đời sau F1 có thể phân li? (3) Gây đột biến tạo biến dị bằng cách nào và ai được phép thực hiện? HS đọc mục Quy trình, kiểm soát và sản phẩm mẫu để trả lời.

Dự kiến câu trả lời của HS:

• Lai tạo kết hợp nguồn bố mẹ để tạo biến dị tổ hợp; chọn lọc khai thác biến dị đang có. Hai phương pháp có thể phối hợp.
• Với lai A×B, F1 có thể đồng đều, nhưng F1 dị hợp đời sau có thể phân li, nên không thể nói mọi đời sau đều phân li hay đều giữ nguyên.
• Gây đột biến tạo biến dị bằng tác nhân trong cơ sở chuyên môn và quy trình được kiểm soát; học sinh không sử dụng hóa chất, chiếu xạ hay biến đổi gene ở nhà.
  Kiến thức HS rút ra: Lai tạo và gây đột biến đều cần chọn lọc và khảo nghiệm qua nhiều thế hệ trước khi công nhận giống.

Mô tả được nguồn thay đổi, chuỗi chọn và kiểm, giới hạn của bốn hướng tạo giống ở mức sơ đồ nguyên lí.

Kĩ thuật mảnh ghép: Lớp chia thành 4 nhóm chuyên gia, mỗi nhóm đọc một hướng: (A) lai tạo giống thuần; (B) tạo giống ưu thế lai; (C) gây đột biến; (D) công nghệ gene. Theo Phiếu học tập số 2, nhóm ghi nguồn thay đổi, chuỗi các bước và một giới hạn. Sau đó HS ghép nhóm mới gồm đủ bốn chuyên gia để chia sẻ.

Phiếu học tập số 2 hoàn thành, nội dung mẫu cho mỗi hướng:

• Lai tạo giống thuần: kết hợp bố mẹ; chuỗi chọn bố mẹ, lai, gieo F1, gieo các dòng và chọn qua nhiều vụ, so đối chứng, khảo nghiệm, đăng kí; giới hạn: phải chọn qua nhiều vụ mới có dòng thuần.
• Ưu thế lai: nguồn là các dòng thuần bố mẹ; chuỗi tạo dòng thuần qua tự thụ phấn, lai các dòng, đánh giá tổ hợp, nghiên cứu sản xuất hạt lai, khảo nghiệm; giới hạn: hạt đời sau không mặc định giữ ưu thế.
• Gây đột biến: nguồn là tác nhân được quản lí tại cơ sở; chuỗi xử lí, chọn thể mong muốn, tạo dòng, đánh giá, khảo nghiệm; giới hạn: học sinh không đưa tác nhân.
• Công nghệ gene: nguồn là gene mục tiêu chuyển vào tế bào nhận; chuỗi thu gene, đưa vào công cụ chuyển, chuyển vào tế bào nhận, chọn tế bào/cây, đánh giá và thủ tục pháp lí; giới hạn: chỉ là sơ đồ nguyên lí, không có công thức phòng thí nghiệm.

Củng cố khái niệm chọn lọc, lai tạo, gây đột biến; nhận biết được nhận định sai về giống ổn định.

Bài tập 1 (trắc nghiệm): Mô tả nào đúng về Chọn lọc? A. Lựa vật liệu có đặc tính mong muốn để tiếp tục đánh giá; B. Kết hợp nguồn bố mẹ để tạo biến dị tổ hợp; C. Tạo biến dị bằng tác nhân trong cơ sở và quy trình được kiểm soát; D. Một cây con lai tốt đủ để gọi mọi đời sau đều là giống ổn định.
Bài tập 2: Ghép thuật ngữ với ý nghĩa (Chọn lọc, Lai tạo, Gây đột biến). Bài tập 3: Nhận định 'Một cây con lai tốt đủ để gọi mọi đời sau đều là giống ổn định' đúng hay sai? Bài tập 4: Điền thuật ngữ vào chỗ trống: 'Kết hợp nguồn bố mẹ để tạo biến dị tổ hợp được gọi là ...'. Bài tập 5: Sắp xếp các bước quy trình theo thứ tự trước sau.
HS làm trên học liệu số NeoEdu (bài tập tương tác) hoặc trên thẻ ghép.

Đáp án:

• Bài 1: A. Chọn lọc là lựa vật liệu có đặc tính mong muốn để tiếp tục đánh giá.
• Bài 2: Chọn lọc – lựa vật liệu có đặc tính mong muốn để tiếp tục đánh giá; Lai tạo – kết hợp nguồn bố mẹ để tạo biến dị tổ hợp; Gây đột biến – tạo biến dị bằng tác nhân trong cơ sở và quy trình được kiểm soát.
• Bài 3: Sai. Cần theo dõi phân li, độ ổn định, đồng nhất và khảo nghiệm theo quy trình.
• Bài 4: Lai tạo.
• Bài 5: Chốt tính trạng và vật liệu ban đầu → Tạo hoặc chọn biến dị phù hợp trong cơ sở chuyên môn → Đánh giá qua các thế hệ và điều kiện → Giữ dòng đạt và lập hồ sơ khảo nghiệm. Mỗi bước sử dụng kết quả của bước trước.

Vận dụng công thức tỉ lệ phần trăm và phân tích được sự khác nhau trong hồ sơ của hai cách chọn lọc.

Bài tập 6: Chọn 10 cây trong 100 cây đủ điều kiện. Tỉ lệ chọn là bao nhiêu phần trăm? Bài tập 7: Có 10 cây được chọn từ 100 cây. Phân biệt hồ sơ hạt và đời con nếu dùng chọn lọc hỗn hợp hoặc chọn lọc cá thể; nêu vai trò khác của lai tạo và giới hạn khi kết luận giống ổn định. HS làm việc theo cặp, dùng kết quả của Phiếu học tập số 1 để trả lời bài 7.

Đáp án:

• Bài 6: $\dfrac{10}{100}\times 100 = 10\%$. Đây chỉ là tỉ lệ chọn, chưa đánh giá đời sau.
• Bài 7 (thang 1 điểm, mỗi ý 0,25): (1) Hỗn hợp: thu hạt của 10 cây vào một lô, gieo và đánh giá quần thể đời sau, mất theo dõi riêng cây mẹ của từng hạt. (2) Cá thể: giữ 10 mã cây mẹ, thu hạt riêng từng cây, gieo 10 dòng đời con để so sánh và giữ dòng đạt. (3) Lai tạo kết hợp nguồn bố mẹ để tạo tổ hợp, còn chọn lọc khai thác và đánh giá biến dị; hai phương pháp thường phối hợp. (4) 10% chỉ là tỉ lệ chọn, không chứng minh được giống ổn định khi chưa kiểm đời sau và khảo nghiệm.
  Chấp nhận diễn đạt tương đương.

Vận dụng kiến thức về chọn lọc, lai tạo và kiểm soát an toàn để đề xuất phương án chọn giống cho tình huống thực tế, đồng thời đánh giá được giới hạn của phương án.

Tình huống giả định: Một HTX có 200 cây lúa đủ điều kiện, chọn được 16 cây đạt chỉ tiêu, tỉ lệ 8%. Nhóm 4 HS làm phương án: (1) Chọn hỗn hợp hay cá thể, vì sao; (2) Lập hồ sơ gồm những mục nào; (3) Cần kiểm tra gì qua các vụ trước khi xin công nhận giống; (4) Nêu hai việc không được làm tại nhà và lí do. Yêu cầu trình bày bằng danh sách gạch đầu dòng, không quá 1 trang.

Sản phẩm mẫu của nhóm:

• Chọn cá thể vì cần so sánh các dòng và theo dõi mã cây mẹ, phù hợp khi muốn giữ dòng đạt.
• Hồ sơ: 16 mã cây mẹ; 16 dòng đời con riêng; kết quả so sánh qua từng vụ; ghi chú điều kiện gieo trồng.
• Kiểm tra: theo dõi phân li và độ đồng nhất qua nhiều vụ, so với đối chứng, rồi khảo nghiệm theo quy định trước khi đăng kí.
• Không tự sử dụng hóa chất gây đột biến, chiếu xạ hay can thiệp gene vì cần cơ sở chuyên môn, quy trình kiểm soát và thủ tục pháp lí.
  Kết luận: 8% chỉ là tỉ lệ chọn, phương án chỉ có giá trị khi có dữ liệu đời sau.