Giáo án Năng lực số, AI Sinh học 12 năm 2026 - 2027 trọn bộ cả năm được thiết kế khoa học, bám sát yêu cầu cần đạt của Chương trình GDPT 2018. Giáo án tích hợp Năng lực số, AI Sinh học 12 định dạng file Word thuận tiện cho giáo viên chỉnh sửa và cá nhân hóa theo thực tế giảng dạy.

Giáo án tích hợp NLS, AI Sinh học 12 tích hợp học liệu số, hoạt động ứng dụng AI, câu hỏi đánh giá và các chỉ báo năng lực số trong từng bài học. Giáo án Năng lực số AI Sinh học 12 là nguồn học liệu số vô cùng hữu ích, giúp thầy cô giáo xây dựng tiết học hiện đại, phát huy tính tích cực của học sinh và nâng cao hiệu quả dạy học. 

Giáo án Sinh học 12 tích hợp Năng lực số, AI Học kì 1

Ngày dạy:………/……/………

Ngày soạn:……/……/……….

BÀI 1 – DNA VÀ CƠ CHẾ TÁI BẢN DNA

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

– Dựa vào cấu trúc hoá học của phân tử DNA, trình bày được chức năng của DNA.

– Nêu được ý nghĩa của các kết cặp đặc hiệu A – T và G – C.

– Phân tích được cơ chế tái bản của DNA là một quá trình tự sao thông tin di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con hay từ thế hệ này sang thế hệ sau.

– Mô tả được hai giai đoạn của quá trình tái bản DNA là khởi đầu sao chép và tổng hợp mạch DNA mới.

– Giải thích được vì sao ở mỗi chạc sao chép có một mạch được tổng hợp liên tục còn mạch kia được tổng hợp gián đoạn.

– Nêu được một số ứng dụng thực tế của cơ chế tái bản DNA.

2. Năng lực

a) Năng lực sinh học

– Nhận thức sinh học: kể đúng bốn loại nucleotide A, T, G, C và gọi đúng tên nhóm phosphate, đường deoxyribose trên Hình 1.1; phát biểu được nguyên tắc bán bảo toàn.

– Tìm hiểu thế giới sống: đọc Hình 1.2 và Hình 1.3 để chỉ ra điểm khởi đầu sao chép, đơn vị tái bản, chạc sao chép, đoạn mồi, mạch liên tục và các đoạn Okazaki.

– Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: giải thích được vì sao từ một mẫu vật rất nhỏ để lại trên hiện trường vụ án, người ta vẫn xác định được danh tính.

b) Năng lực chung

– Tự chủ và tự học: đọc SGK, đọc Hình 1.1, Hình 1.2, Hình 1.3 để tự hoàn thành phiếu học tập.

– Giao tiếp và hợp tác: chia việc trong nhóm khi tra cứu mô hình 3D và mô phỏng số, trình bày kết quả trước lớp.

– Giải quyết vấn đề và sáng tạo: đề xuất được hướng sản xuất thuốc trị bệnh nhiễm khuẩn dựa trên khác biệt của bộ máy tái bản DNA.

c) Năng lực số

– Chỉ số theo PL3: 1.1.NC1b: Tra cứu mô hình 3D và mô phỏng số quá trình tái bản DNA để hình dung nguyên tắc bổ sung.

– Cụ thể hóa trong bài: HS tra cứu một mô hình 3D cấu trúc phân tử DNA và một mô phỏng số quá trình tái bản DNA; ghi vào bảng tra cứu ở mục B của phiếu hai từ khoá đã gõ, địa chỉ hai trang cùng tên cơ quan hoặc tác giả, rồi chỉ ra một điểm giống và một điểm khác so với Hình 1.1, Hình 1.3 của SGK; nộp kèm tệp ảnh chụp màn hình đặt tên theo mẫu Sinh12_Bai1_Nhom… để mở lại được khi báo cáo.

d) Năng lực AI

– Chỉ số theo PL3: 12.C2: Các yêu cầu dành cho công cụ AI hỗ trợ các hoạt động học tập và xã hội:
- Tuỳ chỉnh yêu cầu với công cụ AI để được giải thích lại cơ chế tái bản DNA cho dễ hiểu.
- Minh chứng đạt chỉ báo: HS viết và so sánh hai cách đặt yêu cầu/prompt, chọn cách phù hợp hơn theo tiêu chí đã nêu và kiểm chứng đầu ra bằng SGK hoặc nguồn chính thống.

– Cụ thể hóa trong bài: HS viết hai cách đặt yêu cầu (prompt) cho công cụ AI khi nhờ giải thích lại cơ chế tái bản DNA — một yêu cầu cụt và một yêu cầu có nêu bối cảnh; điền bảng so sánh hai cách ở mục C của phiếu, nêu ít nhất hai tiêu chí để chọn cách phù hợp hơn và kiểm chứng đầu ra bằng mục II của SGK tr.6–7 trước khi ghi vở.

3. Phẩm chất

– Chăm chỉ: đọc kĩ SGK, đọc kĩ ba hình rồi ghi chép đầy đủ vào phiếu học tập.

– Trung thực: ghi đúng điều mình tra được, ghi rõ nguồn và nói rõ phần nào do công cụ AI viết ra, phần nào do mình tự viết.

– Trách nhiệm: không nhập dữ liệu cá nhân, ảnh khuôn mặt, hồ sơ sức khoẻ hay thông tin di truyền của gia đình vào công cụ AI; chỉ dùng dữ liệu và tình huống giả định do GV cung cấp.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Giáo viên

– SGK Sinh học 12 (Kết nối tri thức với cuộc sống); bài giảng điện tử Bài 1.

– Hình 1.1, Hình 1.2 (SGK tr.6) và Hình 1.3 (SGK tr.7) chiếu trên màn hình hoặc in khổ lớn.

– Phiếu học tập số 1 (Phụ lục 1), in đủ cho mỗi HS một bản.

– Gợi ý đáp án và bảng tiêu chí đánh giá (Phụ lục 2).

– Hai thẻ tình huống về máy nhân bản DNA và công cụ AI ở mục C của phiếu, chiếu chung cho cả lớp.

– Bộ thẻ giấy bốn màu ghi A, T, G, C (mỗi màu khoảng 20 thẻ) và hai dải giấy dài làm hai mạch khuôn, để HS ghép cặp bổ sung ngay trên bàn.

– Một mô hình chuỗi xoắn kép DNA bằng nhựa, hoặc bản in khổ lớn Hình 1.1, để HS chỉ được ba số đo 0,34 nm, 3,4 nm và 2 nm.

– Một cuộn dây kéo khoá (khoá kéo áo) dài, dùng để HS thấy hai mạch tách ra đến đâu thì mạch mới được tổng hợp đến đó.

2. Học sinh

– SGK, vở ghi, bút, bút chì màu.

– Điện thoại hoặc máy tính nối mạng, mỗi nhóm ít nhất một thiết bị, dùng cho Nhiệm vụ 2.2 và mục C của phiếu.

Phương án dự phòng cho Bài 1: nếu không có mạng hoặc thiết bị số, GV phát học liệu in bám nội dung DNA và cơ chế tái bản DNA, gồm bản in Hình 1.1, Hình 1.2, Hình 1.3, một trang in ảnh chụp màn hình mô hình 3D DNA, một trang in sẵn hai đầu ra mẫu của công cụ AI ứng với hai cách đặt yêu cầu, và phiếu thay thế; HS ghép thẻ A, T, G, C trên hai dải giấy thay cho việc xem mô phỏng số, không cần đăng nhập tài khoản. Khi tra cứu, HS ghi cơ quan hoặc tác giả, địa chỉ trang và thời điểm truy cập; đối chiếu với SGK hoặc một nguồn chính thống trước khi kết luận. HS không nhập dữ liệu cá nhân, ảnh khuôn mặt, hồ sơ sức khoẻ hay thông tin di truyền của gia đình vào bất kì công cụ nào; không dùng công cụ AI để chẩn đoán hay tiên lượng bệnh di truyền.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Mạch bài: Một phân tử hữu cơ cần đặc điểm cấu trúc nào để làm được vật chất di truyền (Mở đầu) → DNA có những chức năng gì và cấu trúc nào giúp DNA làm được các chức năng đó (Nhiệm vụ 2.1) → Quá trình tái bản khởi đầu ở đâu, chạc sao chép hình thành ra sao (Nhiệm vụ 2.2) → Vì sao một mạch được tổng hợp liên tục còn mạch kia gián đoạn (Nhiệm vụ 2.3) → Kết thúc tái bản thu được gì và cơ chế này dùng vào việc gì (Nhiệm vụ 2.4) → Luyện tập lập bảng tóm tắt tái bản DNA và so sánh hai cách đặt yêu cầu cho công cụ AI tại lớp → Vận dụng tìm hiểu ứng dụng của tái bản DNA ngoài giờ học trên lớp.

TIẾT 1 (tiết 1) – Chức năng, cấu trúc của DNA và giai đoạn khởi đầu sao chép

Hoạt động 1. Mở đầu — Nêu được những đặc điểm mà một phân tử hữu cơ cần có để đảm nhận chức năng vật chất di truyền (7′)

a) Mục tiêu: HS dự đoán được một phân tử hữu cơ cần các đặc điểm cấu trúc nào để làm vật chất di truyền, từ đó nêu được điều mình cần tìm hiểu thêm trong bài.

b) Nội dung: HS đọc câu hỏi mở đầu (SGK tr.5): một phân tử hữu cơ cần phải có các đặc điểm cấu trúc như thế nào để có thể đảm nhận chức năng của một vật chất di truyền. HS quan sát bộ thẻ A, T, G, C và mô hình chuỗi xoắn kép trên bàn GV, rồi ghi vào mục A của phiếu dự đoán của mình cùng một điều cần tìm hiểu thêm.

c) Sản phẩm: Mục A của phiếu học tập, gồm: dự đoán về đặc điểm của một phân tử làm vật chất di truyền; điều nhận ra khi nhìn bộ thẻ bốn màu; một việc trong đời sống nghe nói tới xét nghiệm DNA; một điều cần tìm hiểu thêm và cách tìm hiểu.

d) Tổ chức thực hiện

1. Chuyển giao nhiệm vụ (1′): GV rải bộ thẻ bốn màu A, T, G, C và đặt mô hình chuỗi xoắn kép lên bàn, nêu câu hỏi mở đầu của SGK, phát phiếu học tập và giao nhiệm vụ: mỗi HS tự ghi dự đoán của mình vào mục A của phiếu, ghi ngắn gọn, chưa cần dùng thuật ngữ.

2. Thực hiện nhiệm vụ (3′): HS quan sát thẻ và mô hình rồi viết vào mục A của phiếu. Khó khăn thường gặp là HS chỉ nói phân tử đó phải bền; GV gợi mở bằng câu hỏi một cuốn sổ cần gì để vừa chứa được thật nhiều chữ vừa chép lại được nguyên vẹn khi cần. Mức tối thiểu: nêu được một đặc điểm. Mức khá: nêu được cả ba việc chứa thông tin, giữ thông tin và sao lại thông tin.

3. Báo cáo, thảo luận (2′): GV mời hai HS ngồi ở hai dãy khác nhau nêu miệng tại chỗ, một em nói về việc chứa và giữ thông tin, một em nói về việc sao chép lại thông tin, để cả lớp thấy vật chất di truyền phải làm được cả ba việc.

4. Kết luận, nhận định (1′): GV chốt: vật chất di truyền phải chứa đủ thông tin, bảo quản được thông tin và sao lại thật chính xác. DNA làm được cả ba việc đó. Vậy cấu trúc nào của DNA giúp nó mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền?

Nhiệm vụ tiếp theo: HS giữ mục A của phiếu để cuối bài đối chiếu, rồi chuyển sang Nhiệm vụ 2.1 tìm hiểu chức năng và cấu trúc của DNA.

Hoạt động 2. Hình thành kiến thức mới — Trình bày được chức năng, cấu trúc của DNA và phân tích được cơ chế tái bản DNA (56′: 38′ ở tiết 1 và 18′ ở tiết 2)
a) Mục tiêu: HS trình bày được chức năng của DNA dựa vào cấu trúc hoá học, nêu được ý nghĩa của kết cặp đặc hiệu A – T và G – C, mô tả được hai giai đoạn khởi đầu sao chép và tổng hợp mạch DNA mới theo Hình 1.2, Hình 1.3, nêu được kết quả tái bản theo nguyên tắc bán bảo toàn và một số ứng dụng thực tế. Đó đúng là những điều HS đã đặt ra ở Hoạt động 1.

b) Nội dung: HS đọc mục I và mục II (SGK tr.5–8), quan sát Hình 1.1, Hình 1.2, Hình 1.3 và hoàn thành mục B của phiếu học tập qua bốn nhiệm vụ nối tiếp nhau; các câu Dừng lại và suy ngẫm cùng câu Luyện tập và vận dụng của SGK được để dành cho Hoạt động 3 và Hoạt động 4.

c) Sản phẩm: Mục B của phiếu học tập được điền đủ bảy dòng, mỗi dòng có ý chính bám SGK, một ví dụ hoặc số liệu minh hoạ và một câu rút ra; kèm bảng tra cứu điền đủ hai dòng và tệp ảnh chụp màn hình do nhóm lưu ở Nhiệm vụ 2.2.

d) Tổ chức thực hiện: GV chia lớp thành các nhóm 4 HS, mỗi nhóm cử một bạn điều hành và một bạn báo cáo, mỗi HS tự ghi phiếu của mình. Cách chia nhóm và phân vai này giữ nguyên cho cả bốn nhiệm vụ dưới đây.

Nhiệm vụ 2.1. DNA có những chức năng gì và đặc điểm cấu trúc nào giúp DNA làm được các chức năng đó? (20′)

a) Mục tiêu: HS trình bày được ba chức năng của DNA, kể được bốn đặc điểm cấu trúc phù hợp với chức năng theo mục I và Hình 1.1, nêu được ý nghĩa của kết cặp đặc hiệu A – T và G – C.

b) Nội dung: HS đọc mục I (SGK tr.5), quan sát Hình 1.1 (SGK tr.6) rồi điền ba dòng đầu của mục B: chức năng của DNA; cấu trúc đa phân và chuỗi xoắn kép; ý nghĩa của kết cặp đặc hiệu A – T và G – C. Mỗi nhóm dùng bộ thẻ bốn màu ghép một đoạn mười cặp nucleotide trên hai dải giấy để thấy A luôn đi với T, G luôn đi với C.

c) Sản phẩm: Ba dòng đầu mục B của phiếu: dòng chức năng ghi đủ ba ý mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền; dòng cấu trúc ghi bốn loại đơn phân, kiểu chuỗi xoắn kép và ba số đo trên Hình 1.1; dòng kết cặp đặc hiệu nêu được ý nghĩa với việc bảo quản và truyền đạt thông tin; kèm đoạn mười cặp nucleotide nhóm đã ghép trên bàn.

d) Tổ chức thực hiện

............

Giáo án tích hợp Năng lực số, AI Sinh học 12 Học kì 2

Ngày dạy:………/……/………

Ngày soạn:……/……/……….

BÀI 18 – DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

– Phát biểu được khái niệm quần thể từ góc độ di truyền học và lấy được ví dụ minh hoạ.

– Phát biểu được khái niệm di truyền quần thể; nêu được thế nào là vốn gene của quần thể.

– Trình bày được các đặc trưng di truyền của quần thể là tần số của các allele và tần số của các kiểu gene; tính được hai đại lượng này từ số liệu đếm cá thể như ví dụ quần thể ruồi giấm ở SGK tr.92.

– Nêu được cấu trúc di truyền của quần thể ngẫu phối; mô tả được trạng thái cân bằng di truyền của quần thể.

– Trình bày được định luật Hardy – Weinberg, phương trình (p + q)² = p² + 2pq + q² = 1 và các điều kiện nghiệm đúng; dựa vào Bảng 18.1 chỉ ra được quần thể đạt cân bằng chỉ sau một lần ngẫu phối.

– Phân tích được cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn và quần thể giao phối gần dựa vào Bảng 18.2.

– Trình bày được ảnh hưởng của tự thụ phấn, giao phối gần, ngẫu phối chi phối tần số của các allele và thành phần kiểu gene của một quần thể.

– Giải thích được một số vấn đề thực tiễn: vấn đề hôn nhân gia đình; vấn đề cho cây tự thụ phấn, động vật giao phối gần giảm năng suất, chất lượng.

2. Năng lực

a) Năng lực sinh học

– Nhận thức sinh học: phát biểu đúng khái niệm quần thể, vốn gene, tần số allele, tần số kiểu gene và định luật Hardy – Weinberg theo đúng câu chữ của SGK tr.91–93.

– Tìm hiểu thế giới sống: đọc Bảng 18.1 để chỉ ra AA = p² = 0,16, Aa = 2pq = 0,48, aa = q² = 0,36; đọc Bảng 18.2 để thấy tần số kiểu gene dị hợp giảm một nửa sau mỗi thế hệ tự thụ phấn còn tần số allele không đổi.

– Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: tính được tần số allele M, N và tần số các kiểu gene của quần thể người trong câu Luyện tập và vận dụng 3 (SGK tr.95); giải thích được vì sao Luật Hôn nhân và Gia đình cấm những người có họ hàng gần trong vòng 3 đời kết hôn với nhau.

b) Năng lực chung

– Tự chủ và tự học: đọc SGK tr.91–95, đọc Bảng 18.1 và Bảng 18.2 để tự hoàn thành phiếu học tập.

– Giao tiếp và hợp tác: chia việc trong nhóm khi lập bảng tính tần số allele, cử người mở tệp và báo cáo trước lớp.

– Giải quyết vấn đề và sáng tạo: chỉ ra được chỗ dữ liệu bị thiếu, bị sai trong một bảng điều tra và đề xuất quy ước ghi số liệu để lỗi không lặp lại.

c) Năng lực số

– Chỉ số theo PL3: 1.3.NC1a: Dùng bảng tính tính tần số allele, tần số kiểu gene và kiểm tra trạng thái cân bằng của quần thể.

– Cụ thể hóa trong bài: HS dùng phần mềm bảng tính lập bảng tính tần số allele và tần số kiểu gene cho hai quần thể giả định do GV cung cấp, cài công thức tính p, q rồi tính p², 2pq, q² và so với tần số kiểu gene đếm được để kết luận quần thể có cân bằng di truyền hay không; đặt tên tệp theo mẫu Sinh12_Bai18_Nhom…, lưu vào đúng thư mục lớp – nhóm và mở lại được tệp đó khi báo cáo trước lớp.

d) Năng lực AI

– Chỉ số theo PL3: 12.C4: Thu thập, cải thiện dữ liệu và các công cụ, nền tảng phát triển hệ thống AI:

- Tổ chức dữ liệu tần số allele theo cấu trúc chuẩn để có thể phân tích tự động.

- Minh chứng đạt chỉ báo: Với bộ dữ liệu mẫu do GV cung cấp, HS xác định trường dữ liệu, phát hiện dữ liệu thiếu/sai và giải thích ảnh hưởng tới một hệ thống AI thử nghiệm.

– Cụ thể hóa trong bài: Với bảng dữ liệu mẫu điều tra kiểu gene của bảy quần thể do GV cung cấp ở mục C, HS gọi tên từng trường dữ liệu và kiểu dữ liệu của trường đó, phát hiện đủ bốn lỗi đã cài sẵn (một dòng tổng ba nhóm kiểu gene không bằng cột tổng số cá thể, một dòng ghi tần số allele lớn hơn 1, một dòng bỏ trống số cá thể Aa, một dòng ghi tần số dạng phần trăm trong khi các dòng khác ghi dạng thập phân), giải thích ảnh hưởng của từng lỗi tới kết luận của phần mềm tự nhận xét trạng thái cân bằng và nêu quy ước ghi số liệu để dữ liệu tần số allele được tổ chức theo cấu trúc chuẩn, phân tích tự động được.

3. Phẩm chất

– Chăm chỉ: đọc kĩ SGK tr.91–95, đọc hai bảng số liệu rồi ghi chép đầy đủ vào phiếu học tập.

– Trung thực: ghi đúng con số đếm được và con số bảng tính đưa ra, kể cả khi kết quả không đẹp; ghi rõ lỗi mình đã tìm ra chứ không chép của nhóm bạn.

– Trách nhiệm: không ghi và không nhập phả hệ, quan hệ hôn nhân, hồ sơ sức khoẻ hay dữ liệu di truyền thật của mình và gia đình vào phiếu hoặc vào bất kì công cụ nào; chỉ dùng số liệu giả định do GV cung cấp.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Giáo viên

– SGK Sinh học 12 (Kết nối tri thức với cuộc sống); bài giảng điện tử Bài 18.

– Bảng 18.1 (SGK tr.93) và Bảng 18.2 (SGK tr.94) chiếu trên màn hình hoặc in khổ lớn.

– Phiếu học tập số 18 (Phụ lục 1), in đủ cho mỗi HS một bản.

– Gợi ý đáp án và bảng tiêu chí đánh giá (Phụ lục 2).

– Hai thẻ tình huống ở mục C của phiếu: bảng tính đã cài sẵn công thức tính tần số allele và phần mềm đọc bảng điều tra nhiều quần thể rồi tự nhận xét quần thể nào lệch khỏi cân bằng, chiếu chung cho cả lớp.

– Bảng dữ liệu mẫu điều tra kiểu gene của bảy quần thể giả định (mục C của phiếu), trong đó GV đã cố tình cài bốn lỗi; in cho mỗi nhóm một bản để HS soi.

– Bộ số liệu giả định do GV soạn cho Nhiệm vụ 2.2: hai bảng đếm số cá thể AA, Aa, aa của quần thể A và quần thể B. Không dùng số liệu thật của HS hay gia đình HS.

– Một túi hạt đậu hai màu (hoặc hai loại thẻ giấy màu) để mô phỏng vốn gene của một quần thể khi vào bài.

– Bảng mẫu tên tệp Sinh12_Bai18_Nhom… và sơ đồ cây thư mục lớp – nhóm, chiếu lên cho HS lưu bảng tính đúng chỗ.

2. Học sinh

– SGK, vở ghi, bút, máy tính bỏ túi.

– Điện thoại hoặc máy tính có phần mềm bảng tính, mỗi nhóm ít nhất một thiết bị, dùng cho Nhiệm vụ 2.2.

– Kết quả đếm số cây của từng dạng kiểu hình đã làm ở phần vận dụng Bài 17.

Phương án dự phòng cho Bài 18: nếu không có mạng hoặc không có thiết bị số, GV phát bản in bảng tính đã kẻ sẵn đủ các cột số cá thể AA, Aa, aa, tổng số cá thể, p, q, p², 2pq, q²; HS tính bằng máy tính bỏ túi rồi điền tay, đồng thời vẫn ghi rõ tên tệp theo mẫu Sinh12_Bai18_Nhom… và đường dẫn thư mục sẽ lưu khi có máy, để giữ đúng thói quen đặt tên và lưu trữ. Bảng dữ liệu mẫu ở mục C được phát bản in nên vẫn soi lỗi được bình thường. Cả bài chỉ dùng số liệu giả định do GV cung cấp: HS không ghi, không nhập phả hệ, quan hệ họ hàng, quan hệ hôn nhân, kết quả xét nghiệm hay dữ liệu di truyền thật của mình và gia đình vào phiếu hoặc vào bất kì công cụ nào; không dùng công cụ số để chẩn đoán, tiên lượng bệnh di truyền hay thay thế tư vấn di truyền của nhân viên y tế.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Mạch bài: Vì sao Luật Hôn nhân và Gia đình cấm người có họ hàng gần trong vòng 3 đời kết hôn với nhau (Mở đầu) → Quần thể là gì và người ta mô tả vốn gene của quần thể bằng những con số nào (Nhiệm vụ 2.1) → Vì sao chỉ sau một lần ngẫu phối quần thể đã đạt trạng thái cân bằng di truyền (Nhiệm vụ 2.2) → Khi cho tự thụ phấn hay giao phối gần thì cấu trúc di truyền của quần thể biến đổi ra sao (Nhiệm vụ 2.3) → Vì sao cận huyết vừa bị cấm ở người vừa được dùng trong chọn giống (Nhiệm vụ 2.4) → Luyện tập kiểm tra trạng thái cân bằng của các quần thể tại lớp → Vận dụng tìm hiểu cách nhân giống cây trồng, vật nuôi ở địa phương.

TIẾT 1 (tiết 35) – Quần thể, các đặc trưng di truyền của quần thể và định luật Hardy – Weinberg

Hoạt động 1. Mở đầu — Nêu được thắc mắc vì sao pháp luật lại cấm những người có họ hàng gần kết hôn với nhau (7′)

a) Mục tiêu: HS trả lời được câu hỏi mở đầu của SGK theo hiểu biết ban đầu, nhận ra rằng muốn trả lời được thì phải nói về vốn gene của cả một nhóm cá thể chứ không chỉ một gia đình, và nêu được điều mình cần tìm hiểu thêm trong bài.

b) Nội dung: HS đọc câu hỏi mở đầu (SGK tr.91): vì sao Luật Hôn nhân và Gia đình ở nước ta lại cấm những người có họ hàng gần trong vòng 3 đời kết hôn với nhau. HS nhìn túi hạt đậu hai màu trên bàn GV, coi mỗi hạt là một allele của cả một quần thể, rồi ghi vào mục A của phiếu câu trả lời ban đầu, một quần thể sinh vật mình từng thấy và một điều cần tìm hiểu thêm.

c) Sản phẩm: Mục A của phiếu học tập, gồm: câu trả lời ban đầu cho câu hỏi mở đầu; một quần thể sinh vật HS từng thấy quanh nơi ở; số cây từng dạng kiểu hình đã đếm được ở phần vận dụng Bài 17 và dự đoán con số đó cho biết điều gì; một điều cần tìm hiểu thêm và cách tìm hiểu.

d) Tổ chức thực hiện

Chuyển giao nhiệm vụ (1′): GV đổ túi hạt đậu hai màu ra khay, nói đây là toàn bộ allele của một quần thể, nêu câu hỏi mở đầu của SGK, phát phiếu học tập và giao nhiệm vụ: mỗi HS tự ghi câu trả lời ban đầu vào mục A của phiếu, ghi ngắn gọn, chưa cần dùng thuật ngữ.

Thực hiện nhiệm vụ (3′): HS nhìn khay hạt đậu rồi viết vào mục A của phiếu. Khó khăn thường gặp là HS chỉ trả lời theo phong tục hoặc đạo đức mà chưa nghĩ tới di truyền; GV gợi mở bằng câu hỏi hai người họ hàng gần thì vốn allele của họ giống nhau nhiều hay ít, con của họ dễ nhận cùng một allele lặn từ cả bố và mẹ hơn hay khó hơn. Mức tối thiểu: nêu được một lí do kèm giải thích ngắn. Mức khá: gọi được tên một quần thể cụ thể quanh nơi ở và nói được các cá thể trong đó giao phối với nhau.

Báo cáo, thảo luận (2′): GV mời hai HS ngồi ở hai dãy khác nhau nêu miệng tại chỗ, một em trả lời theo phong tục và một em trả lời theo hướng di truyền, để cả lớp thấy ngay hai cách nghĩ khác nhau và thấy cần đọc SGK mới phân xử được.

Kết luận, nhận định (1′): GV chốt: quần thể là một tập hợp các cá thể cùng loài, có khả năng giao phối với nhau, sống trong cùng khu vực địa lí, ở cùng một thời điểm. Các quần thể của cùng một loài có thể khác nhau về cấu trúc di truyền. Đo sự khác nhau đó bằng con số nào?

Nhiệm vụ tiếp theo: HS giữ mục A của phiếu để cuối bài đối chiếu, rồi chuyển sang Nhiệm vụ 2.1 tìm hiểu các đặc trưng di truyền của quần thể.

Hoạt động 2. Hình thành kiến thức mới — Trình bày được các đặc trưng di truyền của quần thể, định luật Hardy – Weinberg và cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn, giao phối gần (56′: 38′ ở tiết 1 và 18′ ở tiết 2)

a) Mục tiêu: HS phát biểu được khái niệm quần thể và di truyền học quần thể, tính được tần số allele và tần số kiểu gene, trình bày được định luật Hardy – Weinberg cùng điều kiện nghiệm đúng theo Bảng 18.1, phân tích được cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn theo Bảng 18.2 và giải thích được vấn đề hôn nhân gia đình. Đó đúng là những điều HS đã thắc mắc ở Hoạt động 1.

b) Nội dung: HS đọc mục I, mục II và mục III (SGK tr.91–95), quan sát Bảng 18.1, Bảng 18.2 và hoàn thành mục B của phiếu học tập qua bốn nhiệm vụ nối tiếp nhau; các câu Dừng lại và suy ngẫm cùng câu Luyện tập và vận dụng của SGK được để dành cho Hoạt động 3 và Hoạt động 4.

c) Sản phẩm: Mục B của phiếu học tập được điền đủ bảy dòng, mỗi dòng có ý chính bám SGK, một ví dụ hoặc số liệu minh hoạ và một câu rút ra; kèm bảng tính tần số allele của hai quần thể giả định và tệp bảng tính do nhóm lưu ở Nhiệm vụ 2.2.

d) Tổ chức thực hiện: GV chia lớp thành các nhóm 4 HS, mỗi nhóm cử một bạn điều hành, một bạn giữ máy và một bạn báo cáo, mỗi HS tự ghi phiếu của mình. Cách chia nhóm và phân vai này giữ nguyên cho cả bốn nhiệm vụ dưới đây.

Nhiệm vụ 2.1. Người ta mô tả vốn gene của một quần thể bằng những con số nào? (18′)

a) Mục tiêu: HS phát biểu được khái niệm quần thể và khái niệm di truyền học quần thể, nêu được thế nào là vốn gene, tần số allele, tần số kiểu gene và tính lại được các con số trong ví dụ quần thể ruồi giấm của SGK.

b) Nội dung: HS đọc mục I.1 và mục I.2 (SGK tr.91–92) rồi điền ba dòng đầu của mục B: quần thể và cách quần thể được hình thành; di truyền học quần thể nghiên cứu gì; vốn gene, tần số allele và tần số kiểu gene. Mỗi nhóm tính lại bằng máy tính bỏ túi các con số của quần thể ruồi giấm 200 con gồm 80 con BB, 70 con Bb, 50 con bb và ghi rõ mẫu số của mỗi phép tính.

c) Sản phẩm: Ba dòng đầu mục B của phiếu: dòng thứ nhất nêu khái niệm quần thể kèm một ví dụ; dòng thứ hai nêu di truyền học quần thể nghiên cứu tần số allele, tần số kiểu gene và các yếu tố làm thay đổi chúng; dòng thứ ba nêu khái niệm vốn gene, tần số allele, tần số kiểu gene kèm đủ năm con số của ví dụ ruồi giấm là 0,575; 0,425; 0,4; 0,35 và 0,25.

d) Tổ chức thực hiện

Chuyển giao nhiệm vụ (2′): GV cầm khay hạt đậu hai màu lên và giao mỗi nhóm ba việc: đọc mục I.1 rồi ghi khái niệm quần thể và hai cách quần thể được hình thành; ghi di truyền học quần thể nghiên cứu những gì; đọc mục I.2 rồi ghi khái niệm vốn gene, tần số allele, tần số kiểu gene và tính lại toàn bộ ví dụ quần thể ruồi giấm. GV nêu rõ thời gian làm việc là 9 phút.

Thực hiện nhiệm vụ (9′): HS đọc SGK, tính bằng máy tính bỏ túi và tự ghi phiếu. Khó khăn thường gặp là HS lấy số cá thể chia cho tổng số cá thể để ra tần số allele, quên rằng mỗi cá thể lưỡng bội mang hai allele; GV gợi mở bằng câu hỏi 200 con ruồi giấm thì có bao nhiêu allele của gene quy định màu thân, một con BB góp mấy allele B và một con Bb góp mấy allele B. Mức tối thiểu: nêu đúng ba khái niệm và tính đúng ba tần số kiểu gene. Mức khá: tính đúng cả tần số allele B, b và nói được vì sao mẫu số của hai đại lượng khác nhau. Các lỗi khác xem Phụ lục 2 mục 3.

Báo cáo, thảo luận (5′): GV chọn hai nhóm có kết quả tần số allele khác nhau lên bảng viết trọn vẹn phép tính của mình, một nhóm lấy mẫu số 200 và một nhóm lấy mẫu số 400, rồi mời cả lớp đối chiếu với đoạn ví dụ ở SGK tr.92 để tự chỉ ra nhóm nào đúng và sai ở chỗ nào.

Kết luận, nhận định (2′): GV chốt: vốn gene là tập hợp các loại allele của tất cả các gene trong mọi cá thể của một quần thể. Các đặc trưng di truyền của quần thể là tần số allele và tần số kiểu gene. Quần thể có tần số kiểu gene dị hợp tử cao là quần thể đa dạng di truyền.

Nhiệm vụ tiếp theo: HS giữ phiếu và chuyển sang Nhiệm vụ 2.2 để xem những con số vừa tính sẽ thay đổi thế nào khi quần thể ngẫu phối.

Nhiệm vụ 2.2. Vì sao chỉ sau một lần ngẫu phối quần thể đã đạt trạng thái cân bằng di truyền? (20′)

a) Mục tiêu: HS nêu được khái niệm quần thể ngẫu phối và đặc điểm di truyền của nó, phát biểu được định luật Hardy – Weinberg cùng năm điều kiện nghiệm đúng, đọc được Bảng 18.1 để thấy quần thể đạt cân bằng ngay sau một lần ngẫu phối, đồng thời lập được bảng tính tần số allele và kiểm tra cân bằng cho hai quần thể giả định rồi lưu tệp đúng tên và đúng thư mục.

b) Nội dung: HS đọc mục II.1 và mục II.2 (SGK tr.92–93), quan sát Bảng 18.1 rồi điền hai dòng tiếp theo của mục B: quần thể ngẫu phối; định luật Hardy – Weinberg và phương trình (p + q)² = p² + 2pq + q² = 1. Mỗi nhóm mở phần mềm bảng tính, nhập số cá thể AA, Aa, aa của hai quần thể giả định do GV phát, cài công thức tính p và q rồi tính p², 2pq, q², so với tần số kiểu gene đếm được để kết luận quần thể có cân bằng hay không, ghi kết quả vào bảng tính của nhóm ở mục B và lưu tệp theo mẫu Sinh12_Bai18_Nhom… vào thư mục lớp – nhóm.

c) Sản phẩm: Hai dòng tiếp theo của mục B ghi đủ khái niệm quần thể ngẫu phối, nội dung định luật Hardy – Weinberg, năm điều kiện nghiệm đúng và ba số của Bảng 18.1 là 0,16; 0,48; 0,36; kèm bảng tính của nhóm điền đủ hai dòng, một tệp bảng tính đặt tên đúng mẫu, lưu đúng thư mục và mở lại được khi báo cáo.

d) Tổ chức thực hiện

Bảng 18.1. Quần thể ngẫu phối có tần số allele A = 0,4 và a = 0,6 đạt trạng thái cân bằng di truyền chỉ sau một lần ngẫu phối (SGK tr.93)

Chuyển giao nhiệm vụ (3′): GV chiếu Bảng 18.1 cùng mẫu tên tệp và sơ đồ cây thư mục, phát bảng số liệu hai quần thể giả định rồi giao mỗi nhóm ba việc: đọc mục II.1 và ghi khái niệm quần thể ngẫu phối; đọc mục II.2 và ghi định luật Hardy – Weinberg cùng đủ năm điều kiện nghiệm đúng, đọc Bảng 18.1 để ghi ba tần số kiểu gene; mở bảng tính, cài công thức tính p, q rồi tính p², 2pq, q² cho hai quần thể, kết luận cân bằng hay không và lưu tệp đúng tên, đúng thư mục. GV nêu rõ thời gian làm việc là 10 phút, mỗi nhóm chỉ dùng một thiết bị và không nhập bất kì thông tin cá nhân nào.

Thực hiện nhiệm vụ (10′): HS đọc SGK, đọc Bảng 18.1, lập bảng tính trên máy và tự ghi phiếu. Khó khăn thường gặp là HS thấy p + q = 1 liền kết luận ngay quần thể đang cân bằng; GV gợi mở bằng câu hỏi p + q = 1 có đúng với mọi quần thể chỉ có hai allele không, muốn biết cân bằng thì phải đem tần số kiểu gene đếm được so với con số nào. Một khó khăn nữa là nhóm đặt tên tệp tuỳ tiện nên đến lúc báo cáo không tìm lại được; GV nhắc mở lại đúng mẫu tên tệp đang chiếu trên bảng. Mức tối thiểu: ghi đúng định luật và tính được p, q trên bảng tính. Mức khá: tính đủ p², 2pq, q², kết luận đúng cho cả hai quần thể và mở lại được tệp trong vòng một phút.

Báo cáo, thảo luận (5′): GV chọn hai nhóm kết luận trái ngược nhau về quần thể B lên chiếu trực tiếp tệp bảng tính của mình, yêu cầu mỗi nhóm chỉ vào ô công thức đang dùng và đọc to tên tệp cùng đường dẫn thư mục, rồi để cả lớp đối chiếu với Bảng 18.1 xem nhóm nào so sánh đúng cặp số liệu.

Kết luận, nhận định (2′): GV chốt: quần thể ngẫu phối đạt cân bằng Hardy – Weinberg khi có kích thước lớn, không đột biến, các cá thể sinh sản như nhau và được cách li với quần thể khác. Khi đó (p + q)² = 1 và tần số allele, tần số kiểu gene không đổi qua các thế hệ.

Nhiệm vụ tiếp theo: HS lưu tệp bảng tính, giữ phiếu và sang tiết 2 tìm hiểu quần thể tự thụ phấn, quần thể giao phối gần ở Nhiệm vụ 2.3.

TIẾT 2 (tiết 36) – Quần thể tự thụ phấn, quần thể giao phối gần, luyện tập và vận dụng

Kết nối đầu tiết 2 (3′)

...........