SKKN Củng cố và mở rộng kiến thức về hormon thực vật qua xây dựng hệ thống câu hỏi

MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Hệ thống được toàn bộ nội dung trong phần hormon thực vật và các vấn đềliên quan qua việc xây dựng hệ thống câu hỏi về hormon thực vật để trở thànhnguồn tài liệu cho

MỤC LỤC

Tran g

PHẦN A: MỞ ĐẦU

PHẦN B: NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

II Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 5

Trong chương trình sinh học lớp 11 Trung học phổ thông có nội dung mangtính ứng dụng rất cao là: hormon thực vật Đây là nội dung có nhiều kiến thức gắnliền với cuộc sống, gợi cho học sinh hứng thú tìm hiểu kiến thức và vận dụng kiến

thức đó vào thực tiễn sản xuất nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩmnông nghiệp Tuy nhiên, đây là nội dung khá khó đối với cả người dạy và ngườihọc, nhất là phần kiến thức vận dụng vào thực tiễn sản xuất nông nghiệp Vì vậy đểdạy tốt phần này đòi hỏi giáo viên bên cạnh những kiến thức lí thuyết, còn cần phải

có hiểu biết về các lĩnh vực ứng dụng của hormon thực vật trong thực tiễn sản xuấtnông nghiệp

Xuất phát từ yêu cầu thực tế trên, nên khi tiến hành nghiên cứu viết sáng kiến,

tôi đã mạnh dạn chọn đề tài: “Củng cố và mở rộng kiến thức về hormon thực vật qua việc xây dựng hệ thống câu hỏi”, nhằm góp phần nâng cao chất lượng giảng

dạy môn Sinh học THPT

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Hệ thống được toàn bộ nội dung trong phần hormon thực vật và các vấn đềliên quan qua việc xây dựng hệ thống câu hỏi về hormon thực vật để trở thànhnguồn tài liệu cho giáo viên và học sinh THPT

III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

* Đối tượng nghiên cứu : đội tuyển học sinh giỏi môn sinh và học sinh khối 11

trường THPT Trần Ân Chiêm mà tôi trực tiếp giảng dạy

IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Nghiên cứu qua các tài liệu

Đối với đề tài xây dựng câu hỏi về hormon thực vật thì phương pháp nghiên cứu cáctài liệu là phương pháp quan trọng Tài liệu càng phong phú, đa dạng thì khả năng

hệ thống câu hỏi càng nhanh và chất lượng

Cần phải đa dạng hóa các nguồn tài liệu như: giáo trình sinh lí thực vật, hormon và các chất điều tiết dành cho sinh viên Đại học, các tài liệu về chuyên đề bồi dưỡng giáo viên,bộ đề thi học sinh giỏi các cấp

Từ các nguồn tư liệu đã khai thác được, tiến hành phân tích, tổng hợp rồi từ

đó xây dựng các câu hỏi và đáp án

2 Nghiên cứu qua khai thác thông tin trên internet.

Nghiên cứu qua khai thác thông tin trên internet ngày càng trở nên phổ biến

và không thể thiếu Vì trên mạng có rất nhiều thông tin chúng ta cần và dễ dàng tìm

thấy mà các cách khác khó mà đáp ứng được Đặc biệt khi khai thác các kênh hìnhrất nhanh và thuận tiện.

3 Nghiên cứu qua trao đổi kinh nghiệm

Nghiên cứu qua trao đổi kinh nghiệm, học hỏi các đồng nghiệp Với phương

pháp này giúp cập nhật nhiều kiến thức mới mà thực tiễn gặp phải Đây là phươngpháp quan trọng nhất đối với chuyên đề này

4 Phương pháp đánh giá qua thực tiễn sư

Qua tực tế giảng dạy, ta sẽ thu được phản hồi từ học sinh Từ kết quả học tậpcủa học sinh giúp giáo viên điều chỉnh số lượng và chất lượng các câu hỏi sao chophù hợp với năng lực của học sinh

PHẦN B: NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

I CƠ SỞ LÍ LUẬN

Sinh trưởng và phát triển là kết quả hoạt động tổng hợp của các hoạt độngsinh lý xảy ra trong cây Sinh trưởng và phát triển là hai mặt biến đổi về lượng vàbiến đổi về chất có quan hệ mật thiết với nhau, đan xen nhau được thể hiện trong haigiai đoạn sinh trưởng phát triển sinh dưỡng và sinh trưởng phát triển sinh sản,

Nhân tố có ý nghĩa quyết định điều chỉnh quá trình sinh trưởng và phát triểncủa cây là sự điều chỉnh bằng hormon Các chất thuộc nhóm kích thích sinh trưởnggồm có auxin, gibberellin, xytokinin, kích thích sự hình thành và sinh trưởng củacác cơ quan dinh dưỡng ; còn các chất ức chế sinh trưởng gồm axit abxixic,etylen, ức chế sinh trưởng của các cơ quan dinh dưỡng, đồng thời kích thích sựhình thành, phát triển của các cơ quan sinh sản và dự trữ Sự cân bằng chung giữahai tác nhân kích thích và ức chế đó có ý nghĩa rất quan trọng trong điều chỉnh sựphát triển của cây Còn cân bằng riêng giữa hai hoặc vài hormon riêng biệt sẽ điềuchỉnh từng quá trình sinh trưởng phát triển độc lập Con người có thể điều chỉnh cáccân bằng đó theo hướng có lợi cho mình Ngày nay, có rất nhiều chất điều hòa sinhtrưởng tổng hợp được sử dụng rộng rãi nhằm điều chỉnh quá trình sinh trưởng, pháttriển của cây trồng làm tăng năng suất và phẩm chất nông sản

Sự tương quan giữa các cơ quan đang sinh trưởng tạo nên tính toàn vẹn củathực vật Sự tương quan kích thích xảy ra giữa các cơ quan với nhau như mối quan

hệ tương quan kích thích giữa hệ thống rễ và thân lá

Sự hình thành quả được bắt đầu bằng sự thụ phấn và thụ tinh Hạt phấn nảymầm hình thành ống phấn xuyên qua bầu vùi nhụy vào noãn là do các chất kíchthích (auxin) có trong hạt phấn và núm nhụy Phôi hạt là cơ quan sản sinh rahormon auxin và gibberellin cung cấp cho bầu để kích thích bầu lớn lên thành quả

Sự chín của quả là một quá trình biến đổi hóa sinh và sinh lý sâu sắc và nhanhchóng trong quả gắn liền với các biến đổi về mầu sắc, độ mềm, mùi vị, Biến đổisinh lý đặc trưng là tăng hô hấp bột phát trong quả và thay đổi cân bằng hormontheo hướng giảm auxin và tăng etylen rất nhanh Sự rụng lá, hoa, quả là một phảnứng thích nghi của cây Các điều kiện ngoại cảnh « stress » như nhiệt độ quá cao vàthấp, hạn hoặc úng, sâu bệnh, đều cảm ứng sự rụng Sự rụng được điều chỉnh bởicân bằng hormon của auxin/ABA+etylen Muốn kìm hãm sự rụng thì ta xử lý cácchất auxin, còn muốn làm nhanh sự rụng thì ta xử lý etylen

Trạng thái ngủ nghỉ thường là giai đoạn cuối cùng của đời sống Nó là mộttrạng thái và phản ứng thích nghi của cây đối với điều kiện bất thuận cho sinhtrưởng, cũng như để duy trì nòi giống Dựa trên các nguyên nhân gây nên ngủ nghỉ,người ta đề xuất các biện pháp xử lý trạng thái ngủ nghỉ có lợi cho con người Đểkéo dài thời kỳ ngủ nghỉ trong bảo quản thì người ta xử lý chất ức chế nẩy mầm ;còn khi cần nhân giống người ta tiến hành phá ngủ bằng cách sử dụng hàng loạt cácbiện pháp như : xử lý GA, bảo quản lạnh, tác động cơ học làm nứt vỡ vỏ

Tóm lại, hormon thực vật và các nội dung liên quan tham gia điều tiết tất cảcác hoạt động của cây Trên cơ sở các hiểu biết về vai trò của hormon thực vật,người ta có thể điều chỉnh sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng theo hướng cólợi cho con người

II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM.

Nhân tố có ý nghĩa quyết định điều chỉnh quá trình sinh trưởng và phát triểncủa cây là sự điều chỉnh bằng hormon Vì vậy, những hiểu biết sâu sắc về hormon

thực vật rất có ý nghĩa trong việc điều chỉnh sự sinh trưởng và phát triển của câytrồng theo hướng có lợi cho con người, làm tăng năng suất và chất lượng nông sản

Tuy nhiên, khi dạy - học phần này giáo viên - học sinh thường gặp một sốkhó khăn sau :

+ Thông tin có trong sách giáo khoa và sách tham khảo về hormon thực vậtcòn khá khái quát và chưa sâu sắc, đặc biệt là kiến thức về phần ứng dụng

+ Nội dung về hormon thực vật trong các tài liệu thường phân tán

+ Đặc biệt là giáo viên và học sinh thiếu rất nhiều kinh nghiệm thực tiễn nôngnghiệp, do nhiều giáo viên và học sinh không trực tiếp làm nông nghiệp Do đó, khigiáo viên dạy về phần ứng dụng hormon thực vật trong thực tiễn sản xuất thườngcảm thấy lúng túng, thiếu tự tin và có ít ví dụ minh

Trên đây là lí do để tôi chọn đề tài : “Củng cố và mở rộng kiến thức về hormon thực vật qua việc xây dựng hệ thống câu hỏi” nhằm nâng cao chất lượng

dạy - học

III GIẢI PHÁP THỰC HIỆN

Sau một thời gian tìm tòi, tổng hợp tài liệu, tôi đã tuyển chọn và xây dựngđược 25 câu hỏi về hormon thực vật

1 HORMON THỰC VẬT:

Câu 1: Nêu khái niệm và các đặc điểm chung của hormon thực vật ?

- Hormon thực vật (phytohormon) là các chất hữu cơ do bản thân cơ thể sảnsinh ra có tác dụng điều tiết sự hoạt động của cây

- Hormon thực vật được chia thành 2 nhóm: kích thích sinh trưởng (auxin,xitokinin, giberelin), ức chế sinh trưởng (axit abxixic, etilen)

- Phytohormon có các đặc điểm chung sau:

+ Là những hợp chất hữu cơ phân tử lượng thấp, thường nhỏ hơn hormonđộng vật Điều này giúp cho hormon thực vật dễ di chuyển trong cây hơn

- Được tạo ra ở một nơi nhưng gây ra phản ứng trong tế bào hoặc mô ở mộtnơi khác trong cây Ví dụ : auxin sinh ra ở đỉnh ngọn, nhưng tác động ở rễ

+ Với nồng độ thấp nhưng gây ra những biến đổi mạnh mẽ trong cây

+ Trong cây, hormon được vận chuyển theo mạch gỗ và mạch libe

+ Hệ phytohormon ít chuyên hóa hơn so với hormon động vật bậc cao, nơi cótuyến nội tiết riêng biệt

Auxin có tác dụng kích hoạt bơm H+, bơm H+ từ tế bào chất ra thành tế bào vàhoạt hóa enzym pectinaza để cắt đứt các cầu nối ngang giữa các phân tử xenluloza,các sợi xenluloza trở lên lỏng lẻo và có thể trượt lên nhau khi có lực dãn Dưới tácdụng của áp suất thẩm thấu của nước, tế bào sẽ được kéo dãn ra

Ngoài ra auxin còn hoạt hóa sự tổng hợp các chất tham gia cấu tạo nên chấtnguyên sinh và thành tế bào

Auxin làm dãn thành tế bào

Câu 3: Rễ bên và rễ phụ được hình thành như thế nào dưới tác động của auxin ?

Nồng độ auxin cao khởi động quá trình hình thành rễ bên (nhánh) và rễ phụ:Các rễ bên xuất hiện ở bên trên miền dãn dài, miền lông hút và có nguồn gốc từcác nhóm nhỏ các tế bào trong rễ trụ Auxin kích thích các tế bào rễ trụ ấy phânchia Các tế bào đang phân chia dần tạo nên đỉnh rễ, rễ bên sinh trưởng xuyên qua

vỏ và biểu bì

Các rễ phụ có thể xuất hiện trong nhiều vị trí, dưới tác động của auxin các tếbào trưởng thành bị phản phân hóa, khôi phục lại hoạt tính phân bào, phát triểnthành mô phân sinh đỉnh rễ và hình thành rễ bên

Với nghề làm vườn và công nghệ nuôi cấy mô thì hiệu ứng kích thích củaauxin đối với sự hình thành các rễ phụ có nhiều ứng dụng trong việc nhân giốngsinh sản sinh dưỡng của cây bằng cành: giâm, chiết và nuôi cấy mô.

Auxin kích thích ra rễ phụ.(bên trái: có auxin, bên phải: không có auxin)

Câu 4: Hãy sử dụng kiến thức về hormon thực vật để giải thích hiện tượng hướng

quang dương ở ngọn ?

Auxin tham gia vào nhiều phản ứng hướng động và ứng động của cây, trong đó

có phản ứng hướng quang dương của ngọn Khi ngọn chịu tác động ánh sáng mộtchiều làm cho hormon auxin phân bố không đều giữa 2 phía của thân: phía khuấtsáng bao giờ cũng tích điện dương (+) nên đã hút auxin tích điện âm (IAA-), cònphía chiếu sáng tích điện âm (-) nên không nhận được IAA- Kết quả là phía khuấtsáng có nồng độ auxin cao hơn, sinh trưởng mạnh hơn làm cho ngọn hướng về phíaánh sáng, điều đó đảm bảo cho lá tiếp nhận được nhiều ánh sáng nhất có thể choquang hợp

Auxin phân bố không đều gây ra tính hướng quang dương của ngọn

Câu 5: Tại sao khi cắt bỏ đỉnh ngọn thường dẫn đến sự phát triển của chồi bên ?

Auxin có tác dụng ức chế sự hình thành chồi bên tạo ra sự ưu thế đỉnh Vì vậykhi cắt chồi ngọn, tức là cắt đi nguồn cung auxin, nên các chồi bên được giải phóngkhỏi sự ức chế, trở thành trạng thái hoạt động hình thành các cành bên

Câu 6: Auxin có vai trò như thế nào trong quá trình hình thành, sinh trưởng của

quả và tạo quả không hạt ?

Khối gelatin chứa AIA được dùng ngay tại thời điểm căt đỉnh

Cây bị cắt đỉnh và khối gelatin không chứa auxin được bôi cho thân cụtđỉnh

* Vai trò auxin nội sinh trong sự hình thành quả:

Tế bào trứng sau khi thụ tinh xong sẽ phát triển thành phôi và sau đó là hạt.Bầu nhụy sẽ lớn lên thành quả Phôi hạt là nguồn tổng hợp auxin quan trọng Auxinnày sẽ khuếch tán vào bầu nhụy và kích thích bầu sinh trưởng thành quả Vì vậy,quả chỉ được hình thành sau khi thụ tinh Còn nếu không được thụ tinh thì không cónguồn auxin nội sinh cho sự sinh trưởng của bầu nhụy thành quả và hoa sẽ rụng

Thông thường trên một cây, các quả có kích thước, hình dạng rất khác nhau.Điều đó hoàn toàn phụ thuộc vào hàm lượng auxin được tạo ra trong phôi hạt và cả

sự phân bố auxin khác nhau theo các hướng của quả Nếu sự vận chuyển của auxinđồng đều theo các hướng thì quả có dạng đều Còn nều sự vận chuyển của auxinkhông đều theo các hướng thì quả có dạng không đều

* Tạo quả không hạt bằng auxin ngoại sinh:

Việc xử lí auxin ngoại sinh cho hoa trước khi thụ phấn, thụ tinh sẽ thay thếđược nguồn auxin nội sinh vốn được hình thành trong phôi mà không cần phải thụphấn, thụ tinh Auxin ngoại sinh sẽ khuếch tán vào bầu nhụy giống như auxin nộisinh từ phôi hạt và kích thích bầu lớn lên thành quả không thụ tinh, có nghĩa là quảkhông có hạt Đây chính là cơ sở sinh lý của việc tạo quả không hạt thông qua xử lýauxin

Câu 7: Tại sao không nên dùng các chất auxin nhân tạo đối với sản phẩm

được sử dụng trực tiếp làm thức ăn cho người?

Bằng con đường tổng hợp hóa học, hàng loạt hợp chất có bản chất tương tựauxin lần lượt ra đời và có ý nghĩa quan trọng trong việc điều chỉnh sinh trưởng củacây như: α-NAA; IBA; 2,4D; 2,4,5T

Tuy nhiên, khác với auxin tự nhiên, auxin nhân tạo không có enzym phân giảichúng, nên sẽ tích lũy lại trong nông sản gây hại cho người

1.2 Gibberellin:

Câu 8: Gibberellin đã được phát hiện ra như thế nào ?

Gibberellin được nhà bác học Nhật Kurôsava phát hiện lần đầu tiên năm

1926, khi ông nghiên cứu bệnh lúa von, chất này là sản phẩm trao đổi chất của nấmFurasium Monoliforme ( còn gọi là Gibberella Fujikuroi), sau này người ta đã thấyGibberellin cả ở thực vật bậc cao Hiện nay đã biết trên 100 loại gibberellin, trong

đó phổ biến nhất là gibberllin A3 Axit giberêlinic A3 có hoạt chất sinh học cao, dễtan trong nước, rượu và là dạng đang được bán phổ biến trên thị trường GA3 đượcsản xuất bằng con đường lên men và chiết xuất sản phẩm từ dịch nuôi cấy nấm.

Gibberellin là được tổng hơp tử axetyl-CoA:

Gibberellin A3

Câu 9: Gibberellin được tổng hợp và di chuyển như thế nào trong cây ?

Quá trình sinh tổng hợp gibberllin được tiến hành nhiều ở lá non, rễ và phôi đangphát triển Từ 100.000 búp cây hướng dương có thể thu được 1g axit giberêlin A3

Sự vận chuyển của gibberllin không có tính chất phân cực như auxin Tốc độ của

nó qua nhu mô đạt từ 5 – 20mm/h Sự vận chuyển cần tiêu tốn năng lượng Mạchlibe có thể là con đường vận chuyển chính của gibberllin và auxin từ lá xuống Tốc

độ chuyển của chúng tương ứng với tốc độ vận chuyển của sản phẩm đồng hoá

Câu 10: Hãy trình bày tác động sinh lí của gibberellin ở cấp đô tế bào và cơ thể

đối với cây ?

* Ở mức cơ thể:

- Gibberellin kích thích sự nảy mầm của chồi, hạt, củ

- Kích thích sinh trưởng chiều cao

- Tạo quả không hạt như nho

- Tăng tốc độ phân giải tinh bột do hoạt hóa gen tổng hợp amylaza

- Gibberellin một trong 2 loại hormon ra hoa (Florigen gồm: giberêlin vàantezin) Đối với cây ngày dài giberêlin là nhân tố kích thích sự ra hoa, khi xử lýgibberellin thì cây ngày dài có thể ra hoa trong điều kiện ngày ngắn hoặc làm chobắp cải, su hào ra hoa trong điều kiện của Việt Nam.

- Kích thích tăng tỉ lệ hoa đực cho cây có hoa đực, hoa cái riêng biệt như bầubí,…

Gibberllin kích thích sự nảy mầm của hạt GA kích thích kéo dài thân

Câu 11: Tại sao giberelin có tác dụng kích thích sự nẩy mầm ở hạt, củ ?

Giberelin có tác dụng kích thích sự nẩy mầm ở hạt, vì: Khi ngâm hạt, GA3được tổng hợp mạnh mẽ trong phôi GA3 được khuếch tán đến lớp tế bào aleuroncủa hạt Tại đây, GA đã hoạt hóa gen tổng hợp enzym thủy phân mà chủ yếu là -amilaza theo cơ chế hoạt hóa gen ở giai đoạn phiên mã tổng hợp mARN -amilazathủy phân tinh bột thành glucozơ, làm nguyên liệu cho hô hấp và tạo ra áp suất thẩmthấu để hút nước vào giúp cho quá trình sinh trưởng của mầm rễ

ADN - mARN  -amilaza

 

GA3 Tinh bột - glucozơ  nẩy mầm

Sơ đồ cơ chế điều hòa biểu hiện gen của GA3

1.3 Xitokinin:

Câu 12: Xitokinin được tổng hợp và di chuyển như thế nào trong cây ?