Bài 17: Thực hành: Thí nghiệm về thường biến ở cây trồng | Sinh Học 12 | Phần bốn. Di truyền học - Chương III: Mở rộng học thuyết Di truyền Nhiễm sắc thể - Lớp 12 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

(Trang 88)

I. YÊU CẦU CẦN ĐẠT

Thực hành trồng cây chứng minh được thường biến.

II. CHUẨN BỊ

1. Dụng cụ, thiết bị, địa điểm trồng cây

- Dụng cụ trồng và chăm sóc cây (cuốc, xẻng); dụng cụ tưới nước (máy bơm, vòi tưới, bình tưới nước,...).

- Vườn trường hoặc vườn nhà có thể sử dụng để trồng cây thí nghiệm.

2. Nguyên liệu, hoá chất

- Phân hữu cơ sinh học, phân NPK.

3. Mẫu vật

Tùy theo hoàn cảnh thực tế, có thể lựa chọn các loài cây khác nhau có sẵn ở địa phương. Tuy nhiên, cần lựa chọn loại cây có thể giâm, chiết cành để tạo ra được các cây có cùng kiểu gene. Các loài cây có thể sử dụng trong thí nghiệm là khoai lang, rau ngót, rau muống, dâu tằm,...

III. NGUYÊN LÍ VÀ CÁCH TIẾN HÀNH

1. Nguyên lí

Thường biến là những biến đổi kiểu hình dưới tác động trực tiếp của các yếu tố môi trường nhưng không làm thay đổi kiểu gene của sinh vật. Để chứng minh được thường biến ở cây trồng cần sử dụng các cây có cùng kiểu gene, đem trồng trong các điều kiện môi trường khác nhau, sau đó so sánh kiểu hình của các cây có cùng kiểu gene trồng trong các lô đối chứng với lô thực nghiệm. Những điểm khác biệt rõ rệt về kiểu hình giữa các cây ở hai lô chính là những đặc điểm thường biến.

Lưu ý:

- Lô đối chứng và các lô thực nghiệm trồng cùng một loại cây với số lượng như nhau, các cây có cùng kiểu gene, cùng độ tuổi. Mọi điều kiện về môi trường như đất, chế độ dinh dưỡng, chăm sóc ở hai lô giống hệt nhau, ngoại trừ yếu tố môi trường đang nghiên cứu.

- Các yếu tố môi trường thường được sử dụng để theo dõi sự biến đổi của cây trồng là nước, phân bón, ánh sáng. Người ta có thể chủ động tạo ra môi trường khác biệt để theo dõi sự biến đổi bằng cách áp dụng chế độ tưới nước, phân bón hoặc chiếu sáng,… khác nhau ở các lô đối chứng và thí nghiệm. Trong đó, áp dụng chế độ tưới nước khác nhau để chứng minh sự biến đổi như giới thiệu trong bài thực hành là cách đơn giản, dễ làm nhất.

2. Cách tiến hành

Cách tiến hành thí nghiệm có sự khác nhau tùy thuộc từng đối tượng cây trồng. Bài này, giới thiệu cách tiến hành với đối tượng là cây rau muống. Để đảm bảo các cây con có cùng kiểu gene, cần lấy các nhánh rau từ cùng một cụm rau phát triển từ một hạt rau.

a) Chuẩn bị đất trồng

Rau muống có thể trồng được trên nhiều loại đất nhưng nếu có thể thì nên chọn đất thịt, có nhiều mùn. Đất cần được nhặt sạch cỏ, xới xào cho tơi xốp và bón phân hữu cơ sinh học hoặc các loại phân sẵn có ở địa phương. Lên luống cao từ 20 - 30cm, chiều rộng luống 1m, chiều dài 1,5m. Nên làm đất và bón lót phân từ 7 - 10 ngày trước khi trồng rau. Chuẩn bị đất trồng hai luống rau với khoảng cách giữa hai luống là 1m, diện tích, cách trồng, cách xử lí phân bón và chế độ chăm sóc là như nhau, chỉ khác nhau về lượng nước tưới (yếu tố môi trường gây thường biến cần nghiên cứu).

b) Trồng cây

Ngắt lấy các luống rau già, dài khoảng 15cm từ một khóm rau mọc từ một hạt, đem trồng trên luống với khoảng cách giữa các cây là 15cm. Nên đặt cuống rau sâu trong đất khoảng 4 - 5cm và ấn nhẹ đất xung quanh, tránh làm dập nát cuống rau. Sau khi trồng, cả hai luống rau đối chứng và thực nghiệm đều được tưới nước với lượng như nhau đủ để giữ đất ẩm và để các cuống rau ra rễ, sinh trưởng bình thường. Nếu trời quá nắng thì nên dùng các dụng cụ che bớt ánh sáng để cây rau khỏi bị héo khô. 

c) Chế độ tưới nước

Khi các cây rau ở hai luống đối chứng và thực nghiệm sinh trưởng thành cây con bình thường mới tiến hành chế độ tưới nước khác nhau. Luống rau đối chứng được tưới mỗi ngày một lần, trong khi ở lô thí nghiệm 1 tuần tưới một lần với lượng nước và thời điểm tưới như ở lô đối chứng. Tất cả các chế độ chăm sóc khác như làm cỏ, bón phân,... đều được làm như nhau ở luống đối chứng và luống thực nghiệm.

d) Theo dõi sự sinh trưởng của cây

Tiến hành đo, lấy số liệu về sự sinh trưởng của các cây rau trên hai luống đối chứng và thực nghiệm sau mỗi khoảng thời gian định kì (sau ba tuần hoặc một tháng tùy theo tình hình thực tế). Các chỉ số có thể theo dõi là chiều cao trung bình của cây rau (tính từ gốc tới ngọn), khối lượng rau ở thời điểm thu hoạch (tính theo kg).

e) Xử lí kết quả thí nghiệm

Để có thể đánh giá chính xác sự sai khác về các chỉ tiêu theo dõi giữa lô đối chứng và thực nghiệm, các nhà khoa học thường phải sử dụng công cụ thống kê xác suất (T-test). Tuy nhiên, do học sinh chưa được học về phương pháp này nên có thể xác định bằng cách tính các chỉ tiêu ở lô thực nghiệm bằng bao nhiêu % so với số liệu ở lô đối chứng.

IV. THU HOẠCH

Học sinh viết báo cáo thực hành theo cá nhân hoặc nhóm với nội dung như sau:

(Trang 90)

SƠ ĐỒ TÓM TẮT KIẾN THỨC CHƯƠNG 3

Kiểu gene - thông qua → Sinh sản hữu tính - tạo ra  → Các biến dị tổ hợp - có ý nghĩa trong → Tiến hoá; Chọn giống

Kiểu gene - bao gồm các:

• Gene trong tế bào chất

  - di truyền theo → Dòng mẹ

  - phân chia → Không đều về các tổ vào con

• Gene trong nhân

Kiểu gene ← tương tác qua lại → Môi trường

Môi trường - Môi trường 1, 2, 3 → Kiểu hình 1, 2, 3 - hình thành nên → Các kiểu hình của cùng một kiểu gene - gọi là → Mức phản ứng