Giáo án Bài 6. Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn và nhân giống vật nuôi

Xác định vấn đề học tập: nhận ra lợi ích và nguy cơ khi một chương trình dùng rộng một nguồn giống có chỉ tiêu tốt nhưng bỏ theo dõi quan hệ huyết thống.

GV trình bày tình huống: Một chương trình dùng rộng một nguồn giống có chỉ tiêu tốt nhưng bỏ theo dõi quan hệ huyết thống.
Câu hỏi GV đặt ra: (1) Vì sao người ta muốn dùng rộng một con giống có chỉ tiêu tốt? (2) Nếu không theo dõi quan hệ huyết thống, điều gì có thể xảy ra với đàn con về sau? (3) Chỉ dựa vào chỉ tiêu tốt có đủ để kết luận chương trình bền vững không?
HS suy nghĩ cá nhân 1 phút, rồi chia sẻ với bạn bên cạnh.

Bảng ghi nhanh đầu bài gồm hai cột:

• Lợi ích: phổ biến tính trạng mong muốn, nâng hiệu quả chương trình, tận dụng nguồn giống tốt.
• Nguy cơ: tăng quan hệ huyết thống, giảm đa dạng di truyền, ảnh hưởng sức khỏe và phúc lợi vật nuôi.
  Kết luận sơ bộ: chỉ tiêu tốt là chưa đủ; cần kiểm soát phả hệ và đa dạng di truyền.

Phân biệt dấu chuẩn di truyền với chỉ thị phân tử và xác định giới tính phôi; giải thích vì sao dấu chuẩn không thay thế hoàn toàn đánh giá năng suất, sức khỏe và phả hệ.

HS làm việc theo cặp với Phiếu học tập số 1. Nội dung gồm: đọc khái niệm dấu chuẩn di truyền; phân biệt chỉ thị phân tử (tín hiệu DNA hỗ trợ nhận diện quan hệ, nguồn gen hoặc tính trạng có liên hệ đã xác lập) với xác định giới tính của phôi (phân tích thông tin di truyền để nhận biết, không phải biến đổi giới tính); nêu vai trò của thông tin giới tính di truyền và quan hệ huyết thống trong chọn giống.
Câu hỏi GV: Kết quả dấu chuẩn có cho biết mọi tính trạng về năng suất không? Vì sao phải đối chiếu với phả hệ và sức khỏe?

Kết quả Phiếu học tập số 1 gồm:

• Dấu chuẩn di truyền là thông tin phân tử hỗ trợ nhận diện hoặc đánh giá theo mối liên hệ đã được xác lập.
• Chỉ thị phân tử là tín hiệu DNA hỗ trợ nhận diện quan hệ, nguồn gen hoặc tính trạng có liên hệ đã xác lập; không thay thế đánh giá sức khỏe, năng suất và phả hệ.
• Xác định giới tính của phôi: phân tích thông tin di truyền để nhận biết giới tính; không làm thay đổi giới tính; kết quả phụ thuộc mẫu, phép phân tích và giới hạn đã thẩm định.
• Kết luận: dấu chuẩn là một nguồn chứng cứ, cần kết hợp mục tiêu, sức khỏe, năng suất và đa dạng di truyền.

Mô tả được chức năng, đầu ra và giới hạn của cấy truyền phôi, thụ tinh trong ống nghiệm; phân biệt thụ tinh trong ống nghiệm với thụ tinh nhân tạo và thuật ngữ công nghệ phôi.

Áp dụng kĩ thuật mảnh ghép. Vòng 1: nhóm gốc 4 HS, mỗi HS nhận một nội dung trong Phiếu học tập số 2: (a) thụ tinh nhân tạo và công nghệ phôi; (b) cấy truyền phôi; (c) thụ tinh trong ống nghiệm; (d) xác định giới tính phôi và chỉ thị phân tử (ôn lại từ nội dung khám phá 1). Vòng 2: HS cùng nội dung hợp thành nhóm chuyên gia, thống nhất nội dung rồi quay về nhóm gốc giảng lại.
Lưu ý: chỉ mô tả ở mức chức năng, không thảo luận thao tác thực hiện.
Câu hỏi GV: Cấy truyền phôi khác thụ tinh trong ống nghiệm ở điểm nào? Con nhận có trở thành nguồn gen nhân của phôi không?

Bảng hoàn chỉnh Phiếu học tập số 2 gồm bốn ứng dụng, mỗi ứng dụng có đầu ra, điểm phân biệt và giới hạn:

• Cấy truyền phôi: vật nuôi cho phôi đóng góp nguồn di truyền; phôi đã hình thành được chuyển sang con nhận phù hợp để mang thai. Con nhận không trở thành nguồn toàn bộ gen nhân của phôi.
• Thụ tinh trong ống nghiệm: trứng và tinh trùng kết hợp ngoài cơ thể trong cơ sở chuyên môn; phôi được đánh giá trước khi chuyển. Khác thụ tinh nhân tạo: đưa tinh trùng vào đường sinh sản cái không đồng nghĩa đã tạo phôi ngoài cơ thể.
• Thụ tinh nhân tạo: đưa vật liệu sinh sản đực vào hệ sinh sản cái theo quy trình thú y.
• Công nghệ phôi: nhóm ứng dụng chuyên môn khai thác phôi để hỗ trợ nhân giống.
  Kết luận: không nhầm lẫn các ứng dụng; các ứng dụng đều cần giới hạn đạo đức sinh học và kiểm soát chuyên môn.

Củng cố phân biệt các khái niệm và kết luận có căn cứ; luyện tập các bài tập đã cho của bài học.

HS làm các bài tập sau trên phiếu hoặc trên học liệu NeoEdu:
(1) Chọn mô tả đúng của dấu chuẩn di truyền.
(2) Ghép khái niệm với vai trò riêng.
(3) Nhận xét câu: 'Có kết quả dấu chuẩn là không cần xem sức khỏe, năng suất hoặc phả hệ.'
(4) Điền thuật ngữ: 'Nhóm ứng dụng chuyên môn khai thác phôi để hỗ trợ nhân giống. Đó là {{1}}.'
(5) Sắp xếp quy trình xử lí hồ sơ học tập trước–sau.
(6) Trong hồ sơ mô hình có 80 cá thể, 60 cá thể đủ tiêu chí dữ liệu để đánh giá. Tính tỉ lệ đủ dữ liệu.
(7) Chọn đúng hai kết luận có căn cứ trong các ý A, B, C của bài tập 7.

Đáp án và kiến thức cần ghi:
(1) Đáp án B: Thông tin phân tử hỗ trợ nhận diện hoặc đánh giá theo mối liên hệ đã được xác lập.
(2) Dấu chuẩn di truyền – thông tin phân tử hỗ trợ nhận diện hoặc đánh giá theo mối liên hệ đã được xác lập; Thụ tinh nhân tạo – đưa vật liệu sinh sản đực vào hệ sinh sản cái theo quy trình thú y; Công nghệ phôi – nhóm ứng dụng chuyên môn khai thác phôi để hỗ trợ nhân giống.
(3) Sai. Thông tin phân tử là một nguồn chứng cứ, phải kết hợp mục tiêu, sức khỏe, năng suất và đa dạng di truyền.
(4) Công nghệ phôi.
(5) Đọc mục tiêu chương trình giống → Xác định loại thông tin công nghệ cung cấp → Đối chiếu cùng sức khỏe và phả hệ → Nêu lợi ích và giới hạn đạo đức sinh học.
(6) $\dfrac{60}{80}\times 100 = 75\%$. Đáp số: 75. Đủ dữ liệu không đồng nghĩa đã đạt tiêu chuẩn giống.
(7) Đáp án A và C. Ý B sai vì suy luận vượt điều kiện.

Vận dụng kiến thức để lập hồ sơ kết luận cho tình huống chương trình dùng rộng một nguồn giống; nêu lợi ích, nguy cơ và giới hạn của kết luận.

Nhóm 4 HS hoàn thành sơ đồ trên giấy A0 theo Phiếu học tập số 3 với ba cột: Thông tin (dữ liệu di truyền, phả hệ, sức khỏe, năng suất), Quyết định (nguồn giống, cách quản lí phả hệ, phân bổ nguồn giống), Giới hạn (vai trò của chuyên gia, ảnh hưởng của môi trường, nhân bản không đồng nhất năng suất).
Câu hỏi GV: Nếu chỉ dùng một nguồn giống vì chỉ tiêu thuận lợi, kết luận đó có đủ căn cứ không? Đề xuất của nhóm bảo đảm đa dạng di truyền như thế nào?

Sơ đồ 'thông tin–quyết định–giới hạn' gồm:

• Thông tin: chỉ tiêu tốt của nguồn giống, dấu chuẩn di truyền, phả hệ, dữ liệu sức khỏe và năng suất.
• Quyết định: không dùng rộng một nguồn giống hẹp; ghi và quản lí phả hệ; lựa chọn nhiều nguồn phù hợp; để chuyên gia đánh giá trước khi quyết định.
• Giới hạn: dấu chuẩn không thay toàn bộ đánh giá; nhân bản không có nghĩa mọi cá thể có năng suất giống hệt nhau vì môi trường và phát triển vẫn ảnh hưởng; các kĩ thuật không được thực hành trong lớp học.
  Kết luận hồ sơ: lợi ích là phổ biến nguồn giống tốt; nguy cơ là cận huyết và giảm đa dạng; chương trình chỉ bền vững khi có kiểm soát phả hệ, đa dạng di truyền và đánh giá chuyên môn.