Làm sao để dạy và học tốt chương “ Biến dị ” trong chương trình Sinh học 9
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI :
Biến dị là nội dung kiến thức chương IV phần I của chương trình Sinh
học 9 hiện hành với nội dung cô đọng trong 5 tiết lý thuyết và 2 tiết thực hành.
Đây là chương có nhiều khái niệm khó và hoàn toàn mới đối với học sinh. Đó
là một thực tế. Song với nội dung sách giáo khoa trình bày đơn giản, hình ảnh
minh họa rõ ràng lại là một ưu thế nếu giáo viên biết vận dụng có hiệu quả để
đạt được mục tiêu giảng dạy là giúp học sinh
Vẽ được sơ đồ phân loại biến dị.
Phân biệt được biến dị di truyền và biến dị không di truyền; đột biến vói
thường biến; đột biến gen với đột biến nhiễm sắc thể; đột biến cấu trúc với đột
biến số lượng nhiễm sắc thể.
Nêu được vai trò của từng loại biến dị. Hậu quả của đột biến.
Phân tích được mối quan hệ giữa kiểu gen với môi trường và kiểu hình
Như vậy, muốn vận dụng nội dung sách giáo khoa có hiệu quả, đạt
được mục đích giảng dạy, phát huy tính tích cực chủ động của học sinh giúp
các em lĩnh hội tri thức một cách nhẹ nhàng, biết vận dụng kiến thức một cách
khoa học và sáng tạo vào thực tế cuộc sống…. đòi hỏi giáo viên đứng lớp
phải tự trang bị cho mình một nền móng kiến thức vững chắc về biến dị, một
hệ thống phương pháp giảng dạy khoa học sáng tạo và đặc biệt là vốn kinh
nghiệm trong cuộc sống, trong giảng dạy của bản thân và của quý đồng
nghiệp. Đó tất cả là nội dung, là tâm tư và nguyện vọng mà bản thân tôi muốn
đạt được thông qua đề tài “Làm sao để dạy và học tốt chương Biến dị trong
chương trình Sinh học 9”.
Gv : Trương Thị Huyền Trân – THCS Lý Tự Trọng
1
A. MỞ ĐẦU
Làm sao để dạy và học tốt chương “ Biến dị ” trong chương trình Sinh học 9
II. CƠ SỞ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
Nội dung kiến thức từng bài trong chương “Biến dị” - Chương trình Sinh
học 9.
Định hướng phương pháp giảng dạy có hiệu quả, phù hợp với nội dung
kiến thức của từng bài trong chương.
Kỹ năng vận dụng nội dung kiến thức ứng dụng của chương vào thực
tế cuộc sống của học sinh.
III. QUAN ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Quan điểm nghiên cứu
a. Quan điểm hệ thống : Hệ thống là tập hợp các thành tố tạo thành một chỉnh
thể trọn vẹn, ổn đònh và vận động theo quy luật tổng hợp. Một hệ thống bao giờ
cũng có một cấu trúc gồm nhiều thành tố, mỗi thành tố lại có những cấu trúc nhỏ
hơn. Như vậy hệ thống nhỏ bao giờ cũng nằm trong hệ thống lớn đó chính là môi
trường, giữa hệ thống và môi trường có mối tác động hai chiều. Mỗi thành tố của hệ
thống làm bộ phận có vò trí độc lập, có chức năng riêng và luôn vận động theo quy
luật của toàn hệ thống. Các thành tố của hệ thống có quan hệ biện chứng với nhau
bằng quan hệ vật chất và quan hệ chức năng. Do đó thành tố là một bộ phận của hệ
thống, có tính xác đònh, có chức năng riêng. Các thành tố có mối quan hệ, tác động
qua lại với nhau tạo thành một thể thống nhất. Tính chỉnh thể là tính chất cơ bản
của hệ thống bởi vì mỗi thành tố chỉ tồn tại trong mối quan hệ với các thành tố khác
trong hệ thống. Trong mọi lónh vực của thực tại, đối tượng mà ta nghiên cứu thường
tồn tại ở các mức độ khác nhau, nhưng ta đều phát hiện ra chúng tồn tại trong một
hệ thống.
Gv : Trương Thị Huyền Trân – THCS Lý Tự Trọng
2
Làm sao để dạy và học tốt chương “ Biến dị ” trong chương trình Sinh học 9
Hệ chúng ta nghiên cứu là hệ hở : các thành phần trong hệ, các bộ phận trong
hệ luôn có sự trao đổi vật chất với bên ngoài. Không những thế đây là hệ động, hệ
có điều khiển.
b. Quan điểm sinh thái và phát triển bền vững : đứng trên quan điểm sinh thái và
phát triển bền vững cần làm rõ mối quan hệ giữa hệ sinh thái với con người sống
trong hệ sinh thái đó, mối quan hệ quy đònh lẫn nhau giữa các thành phần, các bộ
phận trong tự nhiên. Không những thế, mà còn làm rõ mối quan hệ giữa các thành
phần, các bộ phận trong tự nhiên với dân đòa phương, với du khách đến tham quan,
với nhân dân đòa phương vùng phụ cận. Cân bằng sinh thái chính là ổn đònh các mối
quan hệ đó.
c. Quan điểm sinh thái kinh tế : Đứng trên quan điểm sinh thái kinh tế không có
nghóa là chỉ chú ý đến phát triển kinh tế, chỉ chú ý đến lợi ích kinh tế, không chú ý
đến sinh thái. Đứng trên quan điểm sinh thái cần phải tổ chức sao cho :phát triển
kinh tế để đem lại lợi nhuận cao mà vẫn duy trì cân bằng sinh thái.
2. Ph ương pháp nghiên cứu
a. Phương pháp phân tích hệ thống
Phân tích hệ thống lãnh thổ du lòch nhằm mục đích nghiên cứu cơ chế hoạt
động bên trong của hệ thống trong quá trình tác động qua lại với các phân hệ, cũng
như cả hoạt động bên ngoài cùng tác động qua lại của nó với môi trường xung
quanh. Quá trình phân tích, đánh gía, đề xuất, được tiến hành trên cơ sở so sánh,
tổng hợp để rút ra bản chất của vấn đề.
Những đònh hướng phát triển kinh tế được đề ra cả trong thời gian trước
mắt và lâu dài.
Gv : Trương Thị Huyền Trân – THCS Lý Tự Trọng
3
Làm sao để dạy và học tốt chương “ Biến dị ” trong chương trình Sinh học 9
b. Phương pháp nghiên cứu thực đòa : Đây là phương pháp cần thiết đối với
nghiên cứu để có thể xác đònh được mức độ tin cậy của tài liệu, số liệu đã có. Từ đó
có thể đưa ra những luận cứ sát với thực tiễn. Phương pháp này được sử dụng rộng
rãi trong nghiên cứu, nó là phương pháp duy nhất để thu được lượng thông tin đáng
tin cậy và xây dựng ngân hàng tư liệu cho các phương pháp khác (bản đồ, toán
học…).
c. Phương pháp bản đồ : Bản đồ không chỉ như một phương tiện phản ánh
những đặc điểm không gian về nguồn tài nguyên thiên nhiên, các đặc điểm về kinh
tế-xã hội và mối quan hệ giữa chúng mà còn là cơ sở để biết được những thông tin
mới về các loại biến dò dự đoán được hậu quả của những loại biến dò có hại cho sinh
vật.
d. Phương pháp thống kê toán học : Thống kê toán học được sử dụng như là
công cụ để nhận biết những giá trò gần dúng nhất. Trên cơ sở phân tích, so sánh các
số liệu thu thập được kết quả tin cậy, đề ra phương hướng khả thi nhất.
e. Phương pháp dự báo : Phương pháp dự báo dựa trên cơ sở sự phát triển có
tính quy luật của sự vật, hiện tượng trong quá khứ, hiện tại mà suy diễn logic cho
tương lai, đề ra các đònh hướng phát triển các phương pháp dạy học có hiệu quả
trong chương biến dò ở chương trình sinh học 9.
f. Phương pháp chuyên gia : Để nghiên cưú đánh giá vấn đề phức tạp, liên
quan đến nhiều lónh vực, nhiều ngành; cần tham khảo trao đổi với nhiều nhà khoa
học thuộc nhiều lónh vực, nhiều ngành có liên quan đến vấn cần nghiên cứu.
Gv : Trương Thị Huyền Trân – THCS Lý Tự Trọng
4
Làm sao để dạy và học tốt chương “ Biến dị ” trong chương trình Sinh học 9
I. NẮM BẮT NỘI DUNG KIẾN THỨC CÓ HỆ THỐNG VỀ BIẾN DỊ
Biến dị là một mảng kiến thức lớn, quan trọng trong chương trình di
truyền và biến dị. Là một thực tế luôn luôn được nghiên cứu và đề cập trong
cuộc sống, đặc biệt là trong thời đại của công nghệ sinh học hiện đại.
Nói một cách tổng quát nội dung chương IV : “Biến dị” ở chương trình
Sinh học 9 là nghiên cứu cơ sở vật chất và cơ chế của hiện tượng biến dị ở
mức phân tử và tế bào, bao gồm các nội dung sau :
1. Các loại biến dị
Biến dị là một đặc tính của sinh vật có khả năng phát sinh những biến
đổi kiểu hình hoặc biến đổi kiểu vật chất di truyền do nguyên nhân bên trong và
bên ngoài đã làm xuất hiện kiểu hình mới hoặc mất đi, thêm vào một hay một số
tính trạng. Khả năng biến dị của các cá thể phụ thuộc vào tính di truyền của
loài, vào thời gian sinh trưởng, phát triển, vào loại tác nhân và cường độ tác
nhân gây ra các biến đổi đó.
Hiện tượng biến dị là những sai khác thường xuyên gặp phải giữa các
cá thể. Biến dị, di truyền là hai mặt đối lập mâu thuẫn nhưng thống nhất, trong
quá trình di truyền đã phát sinh biến dị, còn những biến dị phát sinh duy trì
được cho các thế hệ sau sẽ trở thành các đặc điểm di truyền mới. Vì vậy, theo
quan điểm sinh học hiện đại biến dị được phân làm hai loại : Biến dị di truyền và
biến dị không di truyền (gọi là thường biến). sự phân loại này dựa vào khả năng
biến dị đó có di truyền được cho đời sau hay không, biến dị đó có đụng chạm
đến vật chất di truyền hay không.
a. Biến dị di truyền : Bao gồm biến dị tổ hợp và biến dị đột biến
• Biến dị tổ hợp : là những biến dị nảy sinh do quá trình giao phối, do sự
khác biệt về nguồn gốc các alen, của các nhóm gen liên kết tồn tại trong các
Gv : Trương Thị Huyền Trân – THCS Lý Tự Trọng
5
B. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Làm sao để dạy và học tốt chương “ Biến dị ” trong chương trình Sinh học 9
giao tử. Đó là sự tổ hợp lại các gen qua phân ly độc lập, tổ hợp ngẫu nhiên, đó
là sự tái tổ hợp gen qua cơ chế trao đổi đoạn xảy ra ở kỳ trước I của giảm
phân. Sự tổ hợp lại các gen đã dẫn đến tổ hợp lại các tính trạng đã có hoặc
xuất hiện các kiểu hình mới do sự tương tác qua lại giữa các gen. Biến dị tổ
hợp xuất hiện tần số cao, thường xuyên qua các thế hệ. Biến dị tổ hợp ít ảnh
hưởng đến sự tồn tại phát triển cá thể.
• Biến dị đột biến Là những biến đổi đột ngột do tác
nhân đột biến bên ngoài và những rối loạn bất thường của trao đổi chất nội
bào dẫn tới những biến đổi về số lượng, về cấu trúc của vật chất di truyền.
Biến dị đột biến bao gồm đột biến số lượng nhiễm sắc thể, đột biến cấu trúc
nhiễm sắc thể và đột biến gen. Đột biến là những biến đổi di truyền không phải
gây ra do tổ hợp lại gen, là những biến đổi đột ngột, gián đoạn ở kiểu hình,
mang tính chất cá thể, vô hướng, phần lớn có hại cho cơ thể mang đột biến.
Biến dị đột biến gồm
Đột biến gen : là những biến đổi đột ngột xảy ra trong cấu trúc phân tử
của gen, làm thay đổi số lượng, thành phần và trình tự phân bố các nuclêôtit
tạo nên những alen mới, thay đổi khả năng biểu hiện tính trạng. Đột biến gen
gồm các dạng mất, thêm, thay đổi hoặc đảo vị trí của một hoặc một số cặp
nuclêôtit
Đột biến NST : là những biến đổi trong cấu trúc hoặc số lượng của NST
• Đột biến cấu trúc NST : là những biến đổi xảy ra trong cấu trúc
của nhiễm sắc thể, làm thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể ở mức độ khác nhau.
Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể có thể xảy ra trong giới hạn một
nhiễm sắc thể gồm lặp đoạn, đảo đoạn, chuyển vị trí một đoạn nhiễm sắc
thể, mất đoạn.
Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể có thể xảy ra ngoài giới hạn một
nhiễm sắc thể gồm: chuyển đoạn, lặp đoạn do trao đổi chéo không cân xảy
ra giữa hai nhiễm sắc thể tương đồng.
Gv : Trương Thị Huyền Trân – THCS Lý Tự Trọng
6
Làm sao để dạy và học tốt chương “ Biến dị ” trong chương trình Sinh học 9
+ Mất đoạn : là hiện tượng NST bị đứt một đoạn, đoạn đứt ra lìa khỏi
phần nhiễm sắc thể chứa tâm động, không có khả năng đính vào thoi phân
bào. Mất đoạn có thể là mất đoạn ngoài hay mất đoạn trong nhiẽm sắc thể
+ Lặp đoạn : là hiện tượng một đoạn nhiễm sắc thể được lặp lại một hay
một số lần trên nhiễm sắc thể hoặc do trao đối chéo không cân giữa hai
crômatit chị em hay không chị em thuộc hai nhiễm sắc thể tương đồng
+ Đảo đoạn : là hiện tượng đứt đoạn trong, rồi đoạn đứt đó quay 180
0
nối lại làm thay đổi trật tự các gen trên nhiễm sắc thể
+ Chuyển đoạn : là một kiểu cấu trúc lại nhiễm sắc thể mà đoạn bị đứt
ra chuyển đến vị trí mới trong cùng một nhiễm sắc thể hoặc chuyển sang
nhiễm sắc thể khác hoặc trao đổi đoạn giữa các nhiễm sắc thể tương đồng
và không tương đồng
• Đột biến số lượng NST : là những biến đổi số lượng xảy ra ở một
hoặc một số cặp NST nào đó hoặc ở tất cả bộ NST
+ Hiện tượng đa bội thể là hiện tượng đột biến theo hướng tăng số
lượng nhiễm sắc thể ở tất cả các cặp trong tế bào. Bộ nhiễm sắc thể trong
các tế bào sinh dưỡng là bội số của n và lớn hơn 2n bình thường, như 3n,
4n, 5n…, còn cơ thể mà trong tế bào sinh dưỡng có bộ nhiễm sắc thể là 3n,
4n, 5n… gọi là thể đa bội.
Tế bào đa bội có số lượng nhiễm sắc thể tăng gấp bội, số lượng ADN
cũng tăng tương ứng, vì thế quá trình tổng hợp các chất hữu cơ diễn ra
mạnh mẽ hơn, dẫn tới kích thước tế bào của thể đa bội lớn, cơ quan sinh
dưỡng to, sinh trưởng phát triển mạnh và chống chịu tốt.
Hiện tượng đa bội thể khá phổ biến ở thực vật và đã được ứng dụng có
hiệu quả trong chọn giống cây trồng
+ Thể dị bội : là cơ thể có thêm, mất đi từng nhiễm sắc thể riêng rẽ trong
bộ nhiễm sắc thể của loài. Do tác nhân đột biến làm cắt đứt dây tơ vô sắc
hoặc ức chế việc hình thành dây tơ vô sắc ở một hay một số cặp nhiễm sắc
Gv : Trương Thị Huyền Trân – THCS Lý Tự Trọng
7
Làm sao để dạy và học tốt chương “ Biến dị ” trong chương trình Sinh học 9
thể nào đó tạo nên giao tử dị bội không bình thường, khi thụ tinh kết hợp với
giao tử bình thường tạo nên thể dị bội (2n + 1) hay (2n -1)
b. Biến dị không di truyền (thường biến) là những biến đổi kiểu hình của
cùng một kiểu gen, phát sinh trong quá trình phát triển cá thể dưới ảnh hưởng
trực tiếp của môi trường, hay có thể nói thường biến là sự phản ứng khác nhau
của cùng một kiểu gen đối với những điều kiện môi trường khác nhau
2. Tác nhân gây đột biến
a. Tác nhân vật lý
• Các tia phóng xạ : như tia X, tia gamma, tia anpha, tia bêta… khi
xuyên qua các mô, chúng tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên ADN hoặc nhiễm
sắc thể để gây đột biến gen hay đột biến nhiễm sắc thể
• Tia tử ngoại : Đặc điểm của loại tia này không có khả năng xuyên
sâu vào các mô nên chỉ dùng để xử lý vi sinh vật, bào tử và hạt phấn, chủ yếu
là gây đột biến gen
• Sốc nhiệt : Sự thay đổi đột ngột nhiệt độ của môi trường làm cho cơ
chế tự bảo vệ sự cân bằng của cơ thể không khởi động kịp, gây chấn thương
trong bộ máy di truyền hoặc làm tổn thương thoi phân bào, gây rối loạn trong
phân bào, làm phát sinh đột biến số lượng nhiễm sắc thể.
b. Tác nhân hóa học :
Các hóa chất được xem là siêu tác nhân gây đột biến : Êtyl mêtan
sunphônat (EMS), Nitrôzô mêtyl urê (NMU), Nitrôzô êtyl urê (NEU)… các hóa
chất này thường gây cấu trúc lại nhiễm sắc thể ở mức crômatit là chủ yếu
Dung dịch Côsixin thường được dùng để tạo thể đa bội ở cây trồng
Các loại hóa chất bảo vệ thực vật : thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ. Các loại
phân bón hóa học, chất tăng trưởng… đều có thể được xem là tác nhân gây đột
biến nếu lạm dụng và dùng với liều lượng quá nhiều.
Gv : Trương Thị Huyền Trân – THCS Lý Tự Trọng
8
Làm sao để dạy và học tốt chương “ Biến dị ” trong chương trình Sinh học 9
3. Tính chất biểu hiện của các loại biến dị
Xuất hiện các tổ hợp tính trạng khác bố mẹ (biến dị tổ hợp)
Tương tác của gen có trong kiểu gen của cơ thể, làm xuất hiện tính
trạng mới chưa có ở bố mẹ hoặc không biểu hiện tính trạng đã có ở bố mẹ
(biến dị tổ hợp)
Biến đổi đột ngột, gián đoạn về kiểu hình, cá biệt, vô hướng, thường
lặn và có hại (đột biến)
Biến đổi đồng loạt, theo một hướng xác định phù hợp với môi trường
(thường biến)
4. Vai trò của biến dị
Là nguyên liệu phong phú cho tiến hóa và chọn giống
Giải thích sự đa dạng sinh học trong tự nhiên
Trên đây là nội dung kiến thức tối thiểu mà giáo viên cần có được khi
giảng dạy chương biến dị hoặc có thể tìm hiểu và đọc kỹ phần thông tin bổ sung
trong sách giáo viên, giáo viên cần chuẩn bị thật kỹ, thật chu đáo trước khi lên lớp.
Tuy nhiên không phải đưa hết các thông tin đó đến với học sinh để dẫn đến kết
quả quá tải, nhàm chán và mệt mỏi cho cả giáo viên lẫn học sinh.
Nội dung sách giáo viên là nguồn cung cấp tri thức quan trọng mà đa số
học sinh đều có. Nó vừa là nội dung vừa là phương tiện để liên kết giáo viên và
học sinh trong các hoạt động dạy và học trên lớp. Kiến thức trong đầu giáo viên là
nền tản để thiết kế bài dạy của mình theo một kết cấu logic, có hệ thống, còn nội
dung từng bài trong sách giáo khoa là phương tiện để giáo viên gợi mở, dẫn dắt
học sinh lĩnh hội kiến thức cơ bản của chương biến dị.
Gv : Trương Thị Huyền Trân – THCS Lý Tự Trọng
9
Làm sao để dạy và học tốt chương “ Biến dị ” trong chương trình Sinh học 9
Cụ thể là :
Nắm bắt được mạch kiến thức của hầu hết các bài trong chương
biến dị :
• Khái niệm Phân loại từng loại biến dị
• Nguyên nhân, cơ chế phát sinh từng loại biến dị
• Vai trò, hậu quả của từng loại biến dị trong chọn giống và
tiến hóa.
Hệ thống hóa kiến thức toàn chương bằng sơ đồ phân loại biến dị
Gv : Trương Thị Huyền Trân – THCS Lý Tự Trọng
Biến dị
Biến dị di truyền
Biến dị tổ hợp Đột biến
Đột biến gen
Biến dị không di
truyền
Thường biến
Đột biến NST
Đột biến cấu trúc NST
Đột biến số lượng
NST
Thể dị bội Thể đa bội
10