Giáo án Bài 49. Khái niệm tiến hóa và các hình thức chọn lọc

Huy động kiến thức nền của HS về biến dị và sự thay đổi tỉ lệ đặc điểm trong quần thể; xác định vấn đề cần giải quyết của bài học.

GV mở mô phỏng 3D trong trang bài học NeoEdu, giới thiệu hai khu vực: khu ô nhiễm (thân cây vỏ sẫm bồ hóng) và khu sạch (thân cây vỏ sáng có địa y). HS quan sát quần thể bướm sâu đo gồm màu sáng và màu sẫm trên mỗi thân cây, chim đậu trên cành.
Câu hỏi GV đặt ra:

• Theo em, bướm màu sẫm và bướm màu sáng, loại nào dễ bị chim bắt hơn trên thân cây vỏ sẫm? Vì sao?
• Sau nhiều thế hệ, tỉ lệ bướm sẫm ở mỗi khu vực có thể thay đổi như thế nào?
• Có con bướm nào tự đổi màu để tránh bị bắt không?

Dự đoán dự kiến của HS:

• Trên thân cây vỏ sẫm, bướm sáng dễ bị chim bắt hơn, bướm sẫm ít bị bắt hơn.
• Tỉ lệ bướm sẫm ở khu ô nhiễm có thể tăng qua các thế hệ; ở khu sạch có thể giảm.
• Không con bướm nào tự đổi màu theo ý muốn.
  Vấn đề cần giải quyết: Quần thể thay đổi đặc điểm di truyền qua các thế hệ bằng cơ chế nào, và cơ chế đó khác với việc con người chọn giống ra sao?

Nêu được khái niệm tiến hóa và chọn lọc tự nhiên; giải thích được vì sao quần thể thay đổi qua các thế hệ mà không có cá thể nào tự đổi đặc điểm.

HS làm việc theo nhóm 3, phân tích kết quả mô phỏng bướm sẫm và trả lời các câu hỏi:

• Bướm sẫm có xuất hiện trước khi chim săn bắt không? Tỉ lệ ban đầu là bao nhiêu?
• Chim bắt bướm nào nhiều hơn trên thân cây sẫm? Điều đó làm thay đổi điều gì ở quần thể?
• Tỉ lệ bướm sẫm sau 10 thế hệ thay đổi thế nào ở khu ô nhiễm? Ở khu sạch?
• Tiến hóa là gì? Chọn lọc tự nhiên là gì?
  Nhóm ghi kết quả vào vở, sau đó thống nhất định nghĩa hai khái niệm.

Đáp án dự kiến:

• Bướm sẫm là biến dị di truyền đã có sẵn trong quần thể, chiếm khoảng 2% ở cả hai khu, xuất hiện trước khi có chim săn bắt.
• Trên thân cây sẫm, chim bắt bướm sáng nhiều hơn; bướm sẫm sống sót và sinh sản được nhiều hơn.
• Ở khu ô nhiễm, tỉ lệ bướm sẫm tăng lên hơn 80% sau 10 thế hệ; ở khu sạch, tỉ lệ này giảm.
  Kiến thức HS rút ra:
• Tiến hóa: biến đổi đặc điểm di truyền của quần thể qua các thế hệ.
• Chọn lọc tự nhiên: khác biệt sống sót và sinh sản gắn biến dị di truyền trong môi trường.
• Không con bướm nào tự đổi màu; sự thay đổi là ở quần thể qua nhiều thế hệ.

Nêu được khái niệm chọn lọc nhân tạo; phân biệt được tiến hóa, chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo.

GV nêu ví dụ con người chọn cây có quả to để nhân giống. HS điền Phiếu học tập số 1 để so sánh ba khái niệm theo các tiêu chí: tác nhân chọn lọc, mục đích, biến dị có xuất hiện theo nhu cầu không, và kết quả thể hiện ở đâu.
Câu hỏi GV đặt ra:

• Ai là tác nhân chọn lọc trong chọn lọc nhân tạo? Ai là tác nhân trong chọn lọc tự nhiên?
• Biến dị có xuất hiện theo nhu cầu của con người hay của sinh vật không?

Đáp án Phiếu học tập số 1:

• Chọn lọc nhân tạo: tác nhân là con người; mục tiêu là nhân giống theo nhu cầu; biến dị có sẵn, không xuất hiện theo nhu cầu; con người chọn cá thể có đặc điểm mong muốn để nhân giống.
• Chọn lọc tự nhiên: tác nhân là môi trường; không có mục tiêu của con người; biến dị có sẵn, không theo nhu cầu sinh vật; sinh vật có khác biệt về sống sót và sinh sản.
• Tiến hóa: kết quả là biến đổi đặc điểm di truyền của quần thể qua các thế hệ; có thể do chọn lọc tự nhiên hoặc chọn lọc nhân tạo tác động.
  Kết luận HS rút ra: Biến dị xuất hiện trước và không theo nhu cầu có mục đích; chọn lọc làm thay đổi đóng góp sinh sản của biến dị đã có.

Vận dụng được định nghĩa để ghép khái niệm, nhận diện đúng sai và chọn thuật ngữ phù hợp.

HS làm nhanh Phiếu học tập số 2 gồm các bài sau:

1. Trong bài này, tiến hóa có đặc điểm nào? A. chỉ là mọi vật tăng kích thước; B. biến đổi đặc điểm di truyền của quần thể qua các thế hệ; C. một cá thể tập luyện làm cả loài đổi gene ngay.
2. Trong bài này, chọn lọc tự nhiên có đặc điểm nào? A. sinh vật tự muốn nên tạo đúng gene cần; B. mọi cá thể sống lâu đều để lại nhiều con như nhau; C. khác biệt sống sót và sinh sản gắn biến dị di truyền trong môi trường.
3. Ghép: Tiến hóa, Chọn lọc tự nhiên, Chọn lọc nhân tạo với đặc điểm tương ứng.
4. Nhận định "Chọn lọc tự nhiên tạo ra mọi biến dị có lợi đúng lúc sinh vật muốn" đúng hay sai?
5. Chọn thuật ngữ phù hợp cho "con người chọn cá thể/đặc điểm để nhân giống theo mục tiêu".

Đáp án:

1. B (tiến hóa là biến đổi đặc điểm di truyền của quần thể qua các thế hệ).
2. C (khác biệt sống sót và sinh sản gắn biến dị di truyền trong môi trường).
3. Tiến hóa – biến đổi đặc điểm di truyền của quần thể qua các thế hệ; Chọn lọc tự nhiên – khác biệt sống sót và sinh sản gắn biến dị di truyền trong môi trường; Chọn lọc nhân tạo – con người chọn cá thể/đặc điểm để nhân giống theo mục tiêu.
4. Sai. Biến dị xuất hiện trước và không theo nhu cầu có mục đích; chọn lọc làm thay đổi đóng góp sinh sản của biến dị đã có.
5. Chọn lọc nhân tạo.

Vận dụng được cơ chế chọn lọc để giải thích tình huống chim bắt bướm trên nền tối và giải thích vì sao chọn giống quả to không bảo đảm cây tốt ở mọi môi trường.

HS làm việc theo cặp đôi, trả lời hai tình huống:
Tình huống 1: Quần thể có biến dị màu di truyền, chim dễ bắt màu nổi hơn trên nền tối. Sau nhiều thế hệ có thể thay đổi gì?
Tình huống 2: Vì sao chọn giống quả to không bảo đảm cây tốt ở mọi môi trường?
Câu hỏi gợi ý GV đặt ra: Dữ kiện nào cho biết biến dị có sẵn? Điều kiện nền tối ảnh hưởng đến sống sót và sinh sản như thế nào? Tiêu chí chọn giống có thể đánh đổi điều gì?

Đáp án mẫu tình huống 1: Biến dị màu tối có sẵn trong quần thể. Trên nền tối, bướm màu nổi bị chim bắt nhiều hơn nên sống sót và sinh sản ít hơn; bướm màu tối có tỉ lệ sống sót và sinh sản cao hơn. Sau nhiều thế hệ, tỉ lệ đặc điểm màu tối trong quần thể có thể tăng lên. Không cá thể nào tự đổi màu gene để được cứu; kết luận này đúng trong điều kiện nền tối.
Đáp án mẫu tình huống 2: Chọn quả to chỉ là một tiêu chí; quả to có thể đi kèm khả năng chịu hạn hoặc sức đề kháng bệnh kém hơn. Cây tốt ở môi trường này có thể không tốt ở môi trường khác. Cần chọn nhiều tính trạng và thử nghiệm trong nhiều điều kiện; không coi tiến hóa là tiến tới hoàn hảo.
Tiêu chí chấm tay: 40% nêu đúng cơ chế hoặc tiêu chí; 40% áp dụng vào tình huống; 20% nêu điều kiện hoặc hạn chế.