Giáo án môn Công nghệ lớp 10 - Bài 27: Ứng dụng công nghệ tế bào trong công tác giống

BÀI 27.CN Bài 27 : ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO TRONG CÔNG TÁC GIỐNG I.Mục tiêu 1.Kiến thức :Học sinh phải -Hiểu rõ khái niệm công nghệ cấy truyền phôi bò và công nghệ cấy truyền phôi -Nắm chắc cơ sở khoa học của công nghệ cấy truyền phôi -Nêu được trình tự các công đoạn trong quy trình cấy truyền phôi bò. 2.Kỹ năng : Rèn cho học sinh kỹ năng quan sát, phân tích, tổng hợp,khái quát hóa và kỹ năng nghiên cứu SGK. 3.Thái độ : HS say mê với các ứng dụng kỹ thuật hiện đại trong sản xuất nông nghiệp để có ý thức hướng tới nghề nghiệp trong tương lai. II.Chuẩn bị của thầy và trò 1.Chuẩn bị của thầy : -Giáo án điện tử -Bổ sung một số tranh vẽ minh họa cho kiến thức trong bài -Phiếu học tập 2.Chuẩn bị của trò : -Nghiên cứu trước bài ở nhà -Chuẩn bị nội dung của phần III v  ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP       PHT 1: Phân biệt phôi, TB sinh dục, TB sinh dưỡng ĐẶC ĐIỂM PHÔI TB SINH DỤC TB SINH DƯỠNG BỘ NST 2n n 2n QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN -Sinh ra nhiều loại tế bào khác nhau -Là một cơ thể độc lập ở giai đoạn đầu của quá trình phát triển Được sinh ra từ tế bào mầm Được sinh ra từ tế bào giống nó       PHT 2: Các bước cơ bản trong công nghệ cấy truyền phôi Các bước Yêu cầu B1 : Chọn bò cho phôi -Chọn từ đàn hạt nhân -Năng suất, chất lượng tốt, có khả năng thích ứng với ĐK sinh thái, khả năng sinh sản cao . B2 : Chọn bò nhận phôi -Khỏe mạnh -Sinh lý sinh sản bình thường. B3 : Gây động dục đồng loạt -Kích thích động dục ở một thời điểm -Sử dụng các loại hoocmon : protaglandin F2α ,FSH , huyết thanh ngựa chửa (PMSG) B4 : Gây siêu bài noãn ở bò cho phôi -Kích thích để nhiều trứng chín rụng cùng 1 lúc -Sử dụng các loại hoocmon : FSH, huyết thanh ngựa chửa, protaglandin F2α , pergonal B5 : Phối giống bò cho phôi với bò đực giống tốt -Bò đực giống phải khỏe mạnh, có đặc tính sinh dục bình thường, đặc điểm di truyền tốt . -Trứng được thụ tinh trực tiếp hoặc nhân tạo. B6 : Thu hoạch phôi -Lấy phôi vào ngày thứ 6 đến ngày thứ 9 sau khi phối giống (gđ phôi dâu ) -Dùng dung dịch PBS (phosphat butyric stalin) để rửa lấy phôi -Đánh giá phân loại phôi dựa vào : +màu sắc phôi :màu vàng sáng +hình dạng, kích thước : hình cầu nguyên vẹn +sự liên kết giữa các tế bào phôi B7 : Cấy phôi Nguyên tắc cấy phôi : phôi được lấy ra ở vị trí nào thì cấy lại vào vị trí đó . B8 : Chăm sóc bò mang thai và sau sinh Phải đảm bảo chế độ dinh dưỡng, chăm sóc tốt . III.Phương pháp dạy học Vấn đáp + PHT + Giảng giải IV.Tiến trình bài giảng 1.Ổn định lớp 2.Kiểm tra bài cũ 3.Giảng bài mới Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển rất mạnh và được ứng dụng nhiều vào các ngành chăn nuôi, trồng trọt. Một quy trình kỹ thuật hiện đại được sử dụng trong chăn nuôi để tăng nhanh số lượng đàn gia súc giống và chất lượng con giống, đó là công nghệ cấy truyền phôi . Vậy cấy truyền phôi là gì ?Công nghệ này được tiến hành như thế nào ? Chúng ta cùng nghiên cứu bài học hôm nay để cùng tìm hiểu vấn đề này Bài 27 : ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TẾ BÀO TRONG CÔNG TÁC GIỐNG Thời lượng Hoạt động của giáo viên và học sinh Nội dung -GV: Giới thiệu về lịch sử cấy truyền phôi Công nghệ cấy truyền phôi đã được nghiên cứu và đạt được những thành công đầu tiên vào những năm cuối thế kỷ 19 : +1890 :Thí nghiệm đầu tiên về cấy truyền phôi trên thỏ thành công và được thực hiện bởi Walter Heap +1932 :CTP thành công trên dê +1933 :CTP thành công trên cừu +1970 :Thành công trong việc bảo quản phôi đông lạnh +1972 :CTP đông lạnh trên bò +1978 :Em bé đầu tiên ra đời bằng phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm +1984 :Cấy phôi sau khi chia 2 ở bò +1996 :Nhân bản vô tính tạo ra cừu Dolly Việc tạo ra chú cừu Dolly là một trong những thành công lớn của công nghệ cấy truyền phôi -GV: bằng những hiểu biết của mình, em nào có thể đưa ra một số thông tin về chú cừu Dolly cho cô và các bạn cùng nghe nào? -HS: cừu Dolly sinh ra năm 1996, mất năm 2003 -GV bổ sung : Cừu Dolly chào đời 05/07/1996 . nó được tạo ra bởi Ian Wilmut, Keith Campbell và một số cộng sự tại viện Roslin, Scotland.Cừu Dolly bị viêm khớp sau đó là bị viêm phổi. ngày 14/02/2003 cừu Dolly đã đi vào giấc ngủ vĩnh viễn. Quy trình tạo ra cừu Dolly như sau : +Người ta lấy nhân TB tuyến vú của một cừu cái +Lấy TB trứng đã tách nhân của một cừu cái khác +Dung hợp với nhau và nuôi cấy trong môi trường thích hợp sau đó cấy vào tử cung của một cừu cái khác để nó mang thai hộ +Kết quả là sinh ra chú cừu Dolly có bộ NST giống hệt với cừu mẹ cho nhân . Và hôm nay chúng ta cùng đi tìm hiểu một quy trình tương tự như quy trình tạo ra cừu Dolly đó là quy trình công nghệ cấy truyền phôi bò. Để hiểu rõ hơn về công nghệ này chúng ta cùng đi tìm hiểu về khái niệm -GV chiếu slide hình ảnh -GV:Các em hãy quan sát sơ đồ sau : Từ một giống bò cao sản, người ta lấy phôi sau đó cấy vào tử cung của một giống bò nội bình thường, từ đó sinh ra đàn con mang tiềm năng xuất sắc →đó chính là cấy truyền phôi bò. Vậy em nào có thể cho cô biết công nghệ cấy truyền phôi bò là gì ? -HS : Công nghệ cấy truyền phôi bò là quá trình đưa phôi được tạo ra từ cơ thể bò mẹ này vào cơ thể bò mẹ khác, phôi vẫn sống và phát triển tốt, tạo thành cá thể mới và được sinh ra bình thường. -GV :Vậy từ khái niệm công nghệ cấy truyền phôi bò, em nào có thể cho cô biết công nghệ cấy truyền phôi là gì ? -HS : Công nghệ cấy truyền phôi là quá trình đưa phôi được tạo ra từ cơ thể mẹ này vào cơ thể mẹ khác mà phôi vẫn sống và phát triển thành cơ thể mới và được sinh ra bình thường. -GV: Chúng ta vừa tìm hiểu xong về khái niệm công nghệ cấy truyền phôi, để hiểu rõ hơn về công nghệ này, chúng ta cùng tìm hiểu cơ sở khoa học của nó . -GV: Bằng những kiến thức đã được học,các em hãy cho cô biết : sự khác nhau giữa phôi, tế bào sinh dục ( trứng, tinh trùng ), tế bào sinh dưỡng là gì? +bộ NST +quá trình phát triển -HS: Trả lời ( nội dung PHT số 1 ) -GV: Vậy em nào có thể cho cô biết phôi có thể chuyển từ cơ thể mẹ này sang cơ thể mẹ khác không? Nếu phôi có thể sống rên cơ thể mẹ khác thi cần phải có điều kiện gì? -HS: +phôi có thể chuyển từ cơ thể mẹ này sang cơ thể mẹ khác +để phôi có thể sống trên cơ thể mẹ khác thì giữa cơ thể mẹ cho phôi và cơ thể mẹ nhận phôi có sự đồng pha. -GV kết luận : Phôi có thể sống trên cơ thể mẹ khác khi giữa cơ thể mẹ cho phôi và cơ thể mẹ nhận phôi có sự đồng pha. -GV: Vậy đồng pha là gì ? -HS : Đồng pha là trạng thái sinh lý sinh dục phù hợp giữa cá thể cho phôi và cá thể nhận phôi hay phù hợp với tuổi phôi. -GV :Em nào có thể cho cô biết hoạt động sinh dục của vật nuôi do yếu tố nào điều tiết ? -HS : Hoocmon sinh dục -GV :Hiện nay người ta đã sản xuất ra các loại hoocmon sinh dục như FSH, LH hay các chế phẩm sinh học chứa hoocmon như huyết thanh ngựa chửa, các hoocmon nhân tạo như protaglandin F2α để điều khiển khả năng sinh sản của vật nuôi theo ý muốn. Vậy việc điều khiển khả năng sinh sản của vật nuôi theo ý muốn của con người là điều khiển gì ? -HS :Điều khiển sự động dục và rụng trứng của vật nuôi. -GV : Chúng ta vừa tìm hiểu xong cơ sở khoa học của công nghệ cấy truyền phôi. Và dựa trên cơ sở khoa học đó, người ta đã đưa ra một quy trình công nghệ nhằm tăng số lượng, chất lượng đàn bò trong 1 thời gian ngắn.Đó là quy trình công nghệ cấy truyền phôi bò.Bây giờ chúng ta sẽ đi tìm hiểu quy trình này. -GV :Quan sát H27.1/80 SGK và cho biết : quy trình công nghệ cấy truyền phôi bò gồm mấy bước và đó là những bước nào ? -HS : Gồm 11 bước (nêu ra các bước cụ thể) -GV : Chúng ta có thể tóm lược quy trình này trong 8 bước sau +b1 :chọn bò cho phôi +b2 :chọn bò nhận phôi +b3 :gây động dục đồng loạt +b4 :gây siêu bài noãn ở bò cho phôi +b5 :phối giống bò cho phôi với bò đực giống tốt +b6 :thu hoạch phôi +b7 :cấy phôi +b8 :chăm sóc, nuôi dưỡng bò mang thai và sau sinh . -GV:Các em hãy quan sát H27.1/80 kết hợp nghiên cứu SGK và hoàn thành PHT sau (chiếu slide PHT lên ) Phần này cô đã giao cho các em về nhà nghiên cứu trước, vì thế cô sẽ không chia nhóm mà cô và các em sẽ cung hoàn thành PHT này -GV:Vấn đáp học sinh yêu cầu của từng bước v  Bước 1: Chọn bò cho phôi GV chiếu slide hình ảnh, yêu cầu học sinh quan sát và trả lời câu hỏi . -GV:Nhiệm vụ của bò cho phôi là gì? -HS: Cho phôi -GV: Vậy nó sẽ quyết định đến yếu tố nào của phôi? -HS :Quyết định đến số lượng và chất lượng của phôi -GV: Vậy khi chọn bò cho phôi phải đảm bảo những yêu cầu nào ? -HS: Bò cho phôi phải : +Được chọn từ đàn hạt nhân +Có nguồn gốc, lý lịch rõ ràng, năng suất chất lượng tốt, có khả năng thích ứng với ĐK sinh thái, khả năng sinh sản cao. -GV : Khái niệm đàn hạt nhân các em đã được học trong bài 26. Em nào có thể nhắc lại cho cô : khái niệm đàn hạt nhân ? -HS : Đàn hạt nhân là đàn giống có phẩm chất cao nhất, được nuôi dưỡng trong điều kiện tốt nhất, chọn lọc khắt khe nhất, có tiến bộ di truyền lớn nhất. Số lượng vật nuôi trong đàn hạt nhân không nhiều. v  Bước 2: Chọn bò nhận phôi GV chiếu slide hình ảnh, yêu cầu học sinh quan sát và trả lời câu hỏi . -GV:Nhiệm vụ của bò nhận phôi là gì? -HS:Mang thai và nuôi dưỡng thai -GV:Vậy để đảm nhận chức năng mang thai và nuôi dưỡng thai thì bò nhận phôi phải mang những đặc điểm nào? -HS: Khỏe mạnh. Sinh lý sinh sản bình thường. -GV bổ sung :Trước khi khai thác bò nhận phôi cũng như bò cho phôi người ta phải theo dõi liên tiếp 2 chu kỳ động dục (1 chu kỳ động dục là 21 ngày) v  Bước 3:gây động dục đồng loạt -GV:Mục đích của gây động dục đồng loạt là gì? -HS: Kích thích cho bò nhận phôi và bò cho phôi động dục cùng một thời điểm. -GV: bằng cách nào có thể gây động dục đồng loạt? -HS: sử dụng các hoocmon -GV:dựa vào cơ sở khoa học, người ta sử dụng các loại hoocmon như FSH, huyết thanh ngựa chửa (PMSG), protaglandin F2α .... để gây động dục đồng loạt. -GV bổ sung :Huyết thanh ngựa chửa (PMSG) được sản xuất từ huyết thanh của ngựa cái có chửa, từ ngày thứ 40 đến ngày thứ 120, đỉnh cao là khoảng thời gian từ 60 – 90 ngày có chửa, trong gđ này huyết thanh ngựa chửa có hoạt tính cao nhất nhờ sự có mặt của 2 hoocmon la FSH, LH . Hai hoocmon này có tác dụng kích thích động dục và gây rụng trứng, tăng khả năng sinh sản của gia súc cái. Việt Nam đã sản xuất được PMSG từ năm 1978, sử dụng gây động dục trên thỏ, heo, trâu, bò.. v  Bước 4:gây siêu bài noãn ở bò cho phôi GV chiếu slide hình ảnh. -GV: Mục đích của việc gây siêu bài noãn là gì? -HS:Kích thích để có nhiều trứng chín và rụng cùng một lúc -GV: Và để gây siêu bài noãn, người ta thường sử dụng các loại hoocmon :FSH, huyết thanh ngựa chửa, protaglandin F2α . -GV bổ sung :Có 2 phương pháp xử lý gây siêu bài noãn đạt hiệu quả cao : +Tiêm huyết thanh ngựa chửa +protaglandin F2α +Tiêm FSH + protaglandin F2α v  Bước 5: phối giống bò cho phôi với bò đực giống tốt GV chiếu slide hình ảnh, yêu cầu học sinh quan sát và trả lời câu hỏi . -GV: Vai trò của bò đực giống là gì? -HS: Phối giống cho bò cho phôi -GV: Vậy phải lựa chọn những con bò đực giống như thế nào? -HS: Bò đực phải khỏe mạnh, đặc tính sinh dục bình thường, có đặc tính di truyền tốt. -GV: Trong lớp mình, nhà một số bạn cũng có nuôi heo,bò.vậy dựa vào đó,em nào có thể cho cô biết có mấy cách phối giống cho bò cho phôi ? -HS: Có 2 cách : + tự nhiên + nhân tạo v  Bước 6: thu hoạch phôi GV chiếu slide hình ảnh, yêu cầu học sinh quan sát và trả lời câu hỏi . -GV: Các em hãy quan sát hình ở trên và cho cô biết người ta thu hoạch phôi bằng cách nào ? -HS : Dùng dung dịch phosphat butytic stalin để rửa lấy phôi GV chiếu slide hình ảnh, yêu cầu học sinh quan sát và trả lời câu hỏi . -GV: Người ta thường lấy phôi vào giai đoạn phát triển nào của phôi ? -HS: Vào ngày thứ 6 đến ngày thứ 9 sau khi phối giống. -GV: Người ta lấy phôi vào ngày thứ 6 đến ngày thứ 9 sau khi phối giống, ứng với giai đoạn phôi dâu. Giai đoạn phôi dâu gồm 16- 32 phôi bào.Trong giai đoạn phôi dâu đã có thể phân biệt 2 loại tế bào.Lớp tế bào bên ngoài sáng hơn sẽ tạo nên lớp dưỡng bào, khối tế bào bên trong là nút phôi, sẽ tạo chính thân phôi và tham gia tạo các cơ quan phụ ngoài phôi. -GV: Theo các em thì người ta sẽ lấy phôi ở đâu? -HS: Trong tử cung -GV bổ sung : Có 2 phương pháp lấy phôi là: phẫu thuật và không phẫu thuật +Phẫu thuật : cố định ngửa bò, gây mê toàn phần, mổ một đường dài 25- 30 cm trên bụng dọc theo đường trắng (tránh tuyến sữa ). +Không phẫu thuật : để lấy hợp tử người ta đưa vào sừng tử cung một ống thông đơn giản qua cổ tử cung ( kỹ thuật này chỉ có các cán bộ chuyên ngành mới làm được ). -GV: các em hãy quan sát H27.2 a /80 và cho biết tiêu chuẩn của phôi đạt chất lượng là gì ? (về màu sắc, hình dạng, sự liên kết giữa các tế bào phôi) -HS: +màu sắc : màu vàng sáng +hình dạng : hình cầu nguyên vẹn +các tế bào phôi liên kết chặt chẽ với nhau. -GV: Sau khi phôi được lấy ra người có thể cấy trực tiếp cho bò nhận phôi . Nhưng nếu chưa cấy luôn thì người ta sẽ xử lý như thế nào? -HS: Sử dụng phương pháp đông lạnh -GV: Người ta sử dụng phương pháp đông lạnh để bảo quản phôi trong thời kỳ phôi ở ngoài cơ thể. Bảo quản phôi đông lạnh mang lại lợi ích rất lớn.Việc vận chuyển phôi từ nơi này đến nơi khác dễ dàng hơn rất nhiều so với việc vận chuyển cả con giống. v  Bước 7: cấy phôi GV chiếu slide hình ảnh, yêu cầu học sinh quan sát và trả lời câu hỏi . -GV:Các em hãy quan sát hình vẽ trên bảng , hãy cho cô biết phôi được cấy ở đâu? -HS: Trong tử cung bò nhận phôi -GV giảng giải : Phôi được đưa vào sừng tử cung bên buồng trứng có thể vàng. Vị trí ở 1/3 phía trên sừng tử cung để tăng tỉ lệ bò sinh đôi. Một bò có thể cấy 2 phôi hoặc cấy 1 phôi đối với bò trước đó đã phối giống. sau khi cấy phôi 3 tháng thì khám và đánh giá kết quả. -GV:Em nào có thể nhắc lại cho cô : người ta lấy phôi ở đâu? -HS:Trong tử cung của bò cho phôi -GV:Như vậy phôi được lấy trong tử cung của bò nhận phôi và cũng được cấy trong tử cung của bò nhận phôi.Vậy em nào có thể phát biểu phát biểu nguyên tắc cấy phôi là gì? -HS : Nguyên tắc cấy phôi là :phôi được lấy ra ở vị trí nào thì cấy lại vào vị trí đó. v  Bước 8:chăm sóc bò mang thai và sau sinh -GV: Việc chăm sóc bò mang thai và sau sinh phải đảm bảo những yêu cầu nào? -HS: Phải đảm bảo chế độ dinh dưỡng và chăm sóc tốt. -GV: Chúng ta vừa nghiên cứu xong các bước cơ bản trong công nghệ cấy truyền phôi bò. Vậy qua đó, em nào có thể cho cô biết để quá trình cấy truyền phôi thành công thì cần phải có những yếu tố nào? -HS: Phải đảm bảo các yếu tố : +bò nhận phôi và bò cho phôi phải động dục đồng pha và khỏe mạnh +trứng của bò cho phôi phải được thụ tinh +phải có phương tiện kỹ thuật để lấy phôi và cấy truyền phôi +bò nhận phôi phải có khả năng sinh sản bình thường. -GV : Em nào có thể cho cô biết ý nghĩa của công nghệ cấy truyền phôi ? GV gợi ý : +nguồn gen tốt của những cái giống cao sản được khai thác như thế nào? +năng suất, số lượng con sinh ra từ một cái giống cao sản +số lượng đàn gia súc giống nhiều hay ít ? +việc bảo quản phôi đông lạnh thì có ý nghĩa như thế nào? -HS : Trả lời -GV:Ngoài những ưu điểm trên thì công nghệ cấy truyền phôi bò cũng có những hạn chế. Em nào có thể cho cô biết công nghệ cấy truyền phôi bò có những hạn chế nào ? -HS: Trả lời -GV: Tại sao công nghệ cấy truyền phôi được coi là công nghệ tế bào ? -HS: Phôi giai đoạn đầu là hợp tử, là một tế bào đặc biệt, các công nghệ vận dụng vào cấy truyền phôi được coi là một khoa học ứng dụng của quá trình nghiên cứu tế bào . I.Khái niệm - Công nghệ cấy truyền phôi bò là quá trình đưa phôi được tạo ra từ cơ thể bò mẹ này (bò cho phôi ) vào cơ thể bò mẹ khác(bò nhận phôi) , phôi vẫn sống và phát triển tốt, tạo thành cá thể mới và được sinh ra bình thường. - Công nghệ cấy truyền phôi là quá trình đưa phôi được tạo ra từ cơ thể mẹ này vào cơ thể mẹ khác mà phôi vẫn sống và phát triển thành cơ thể mới và được sinh ra bình thường II.Cơ sở khoa học -Phôi có thể xem là một cơ thể độc lập ở giai đoạn đầu của quá trình phát triển và có thể chuyển từ cơ thể này sang cơ thể khác mà phôi vẫn sống và phát triển bình thường khi cá thể cho phôi và cá thể nhận phôi có sự đồng pha. * Sự đồng pha : là trạng thái sinh lý sinh dục phù hợp giữa cá thể cho phôi và cá thể nhận phôi hay phù hợp với tuôi phôi. -Hoạt động sinh dục của vật nuôi do các hoocmon sinh dục điều tiết → sử dụng các chế phẩm sinh học chứa hoocmon hay hoocmon nhân tạo để điều khiển khả năng sinh sản của vật nuôi theo ý muốn. Ví dụ : Các hoocmon được sử dụng : +protaglandin F2α +progesterol +FSH +PMSG : huyết thanh ngựa chửa . III. Quy trình công nghệ cấy truyền phôi bò (nội dung PHT số 2 ) *Ý nghĩa của công nghệ cấy truyền phôi : -Khai thác triệt để tiềm năng di truyền của các vật nuôi cái cao sản, phổ biến nhanh những nguồn gen tốt ra thực tiễn sản xuất -Nâng cao năng suất sinh sản, tăng nhanh số lượng con sinh ra từ một cái giống cao sản -Hạn chế số lượng đàn gia súc giống -Tạo ĐK bảo tồn, giữ gìn con giống dưới dạng trứng, phôi, tinh trùng -Hạn chế được dịch bệnh, nâng cao khả năng thích nghi cho con vật, đặc biệt trong trường hợp nhập phôi đông lạnh từ nước ngoài thay cho con giống. * Hạn chế của công nghệ cấy truyền phôi : +yêu cầu kỹ thuật cao, nhân viên phải có trình độ chuyên môn cao +phải tiến hành trong ĐK chăm sóc tốt +khó tiến hành, phức tạp, nhiều công đoạn +tỉ lệ thành công ở các giống là khác nhau 4.Củng cố : Qua bài này các em phải nắm được : - Khái niệm: + công nghệ cấy truyền phôi bò +công nghệ cấy truyền phôi -Cơ sở khoa học -Quy trình công nghệ cấy truyền phôi bò V. Rút kinh nghiệm ...