Lý thuyết Sinh học 12 Bài 17: Thực hành: Thí nghiệm về thường biến ở cây trồng

- Thực hành trồng cây chứng minh được thường biến.

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

- Tuỳ 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,...

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 loài 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 thường biến ở cây trồng là nước, phân bón, ánh sáng. Người ta có thể chủ động tạo ra môi trường khác biệt để theo dõi thường biến bằng cách áp dụng chế độ tưới nước, bón phân hoặc chiếu sáng,... khác nhau ở các lô đối chứng và thực nghiệm, trong đó, áp dụng chế độ tưới nước khác nhau để chứng minh thường biến 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 tuỳ 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 xáo cho tơi xốp và bón phân hữu cơ sinh học hoặc các loại phân sẵn có ở địa phương. Lên luống cao từ 20 – 30 cm, chiều rộng luống 1 m, chiều dài 1,5 m. Nên làm đất và bón lót trước từ 7 – 10 ngày trước khi trồng rau. Chuẩn bị đất trồng hai luống rau (đối chứng và thực nghiệm) với khoảng cách giữa hai luống là 1 m, 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 cuống rau già, dài khoảng 15 cm từ một khóm rau mọc từ một hạt, đem trồng trên luống với khoảng cách giữa các cây là 15 cm. Nên đặt cuống rau sâu trong đất khoảng 4 – 5 cm 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 tuỳ 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 khác biệt 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.

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

BÁO CÁO THỰC HÀNH

1. Mục đích

2. Kết quả và giải thích

3. Trả lời câu hỏi

a) Nếu kết quả giữa lô đối chứng và thực nghiệm không khác nhau đáng kể thì cần điều chỉnh lại thí nghiệm như thế nào? Giải thích.

b) Nếu kết quả giữa hai lô đối chứng và thực nghiệm về cơ bản là như nhau thì có thể rút ra được kết luận gì có ý nghĩa thực tiễn? Giải thích.