I. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM

1. Các nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển ở sinh vật

Sự sinh trưởng và phát triển ở sinh vật chịu tác động của các nhân tố: nhiệt độ, ánh sáng, nước, chất dinh dưỡng và một số chất do cơ thể tiết ra (hormone).

Lưu ý phân biệt:

• Sinh trưởng là quá trình tăng kích thước cơ thể do tăng số lượng và kích thước tế bào.
• Phát triển là quá trình biến đổi bao gồm sinh trưởng, phân hoá tế bào và phát sinh hình thái các cơ quan, cơ thể.

a) Nhiệt độ

Mỗi loài sinh vật sinh trưởng và phát triển tốt trong khoảng nhiệt độ thích hợp. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều làm chậm quá trình sinh trưởng và phát triển, đặc biệt ở thực vật và động vật biến nhiệt. Khi trời lạnh, động vật phải tiêu tốn nhiều năng lượng để duy trì thân nhiệt, nếu không được bổ sung thức ăn thì sinh trưởng sẽ giảm.

Ví dụ với cá rô phi: nhiệt độ cực thuận là 30°C (sinh trưởng tốt nhất), khoảng thuận lợi từ 23°C đến 37°C, dưới 5,6°C hoặc trên 42°C cá sẽ chết.

b) Ánh sáng

Ánh sáng ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển và thời gian ra hoa ở thực vật.

Ở động vật, ánh sáng mặt trời giúp cơ thể tổng hợp vitamin D – chất đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ calcium để hình thành xương, từ đó thúc đẩy sự sinh trưởng. Ánh sáng còn giúp động vật thu thêm nhiệt từ môi trường vào những ngày trời rét, tập trung năng lượng cho việc xây dựng cơ thể.

Đây là lí do nhiều loài bò sát có tập tính phơi nắng, và cũng là lí do nên cho trẻ nhỏ tắm nắng vào sáng sớm hoặc chiều muộn (khi ánh nắng nhẹ, không gây hại cho da) để cơ thể tổng hợp vitamin D, giúp xương phát triển tốt.

c) Nước

Nước tham gia vào quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng nên ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng và phát triển. Ở thực vật, nước là nguyên liệu cho quang hợp tạo chất hữu cơ giúp cây lớn lên. Ở động vật, nước là nguyên liệu và môi trường cho quá trình tổng hợp các chất xây dựng cơ thể.

Thiếu nước → sinh trưởng và phát triển bị chậm hoặc ngừng, thậm chí sinh vật có thể chết.

d) Chất dinh dưỡng

Dinh dưỡng là nhân tố quan trọng tác động đến sinh trưởng và phát triển. Ở động vật, thiếu chất dinh dưỡng (đặc biệt protein) sẽ khiến cơ thể chậm lớn, gầy yếu, sức đề kháng kém. Ở thực vật, thiếu nguyên tố khoáng (đặc biệt nitrogen) sẽ ức chế sinh trưởng, thậm chí gây chết.

Tuy nhiên, thừa chất dinh dưỡng cũng gây ảnh hưởng xấu đến quá trình sinh trưởng và phát triển ở cả thực vật, động vật và người.

2. Ứng dụng sinh trưởng và phát triển trong trồng trọt

a) Điều khiển bằng các yếu tố bên ngoài

Con người chủ động điều khiển các yếu tố môi trường để thúc đẩy sinh trưởng và phát triển, tăng năng suất cây trồng:

• Chiếu sáng nhân tạo trong nhà kính: cung cấp đủ ánh sáng cho cây quanh năm.
• Ủ rơm chống rét cho cây trồng vào mùa đông: giữ nhiệt độ thích hợp.
• Bón phân hợp lí: cung cấp chất dinh dưỡng cho cây.
• Tưới nước đầy đủ: đảm bảo nhu cầu nước cho cây.
• Thu hoạch đúng thời điểm để đạt chất lượng và năng suất cao nhất.

Người trồng rừng còn điều khiển sinh trưởng bằng cách: trồng cây mật độ dày khi còn non (các cây cạnh tranh ánh sáng, vươn lên cao nhanh), khi cây đạt chiều cao mong muốn thì tỉa bớt (giảm cạnh tranh, cây phát triển thân to, chắc khoẻ).

b) Điều khiển bằng các nhân tố bên trong (hormone)

Con người đã tổng hợp được các chất kích thích và ức chế sinh trưởng nhân tạo, sử dụng trong trồng trọt:

Hormone kích thích dùng để: kích thích cây ra rễ, ra hoa, thúc hạt và củ nảy mầm, tăng chiều cao cây, phát triển lá, tạo quả.

Hormone ức chế dùng để: kìm hãm sự nảy mầm của hạt và củ (để bảo quản lâu), kìm hãm sự phát triển thân lá (duy trì hình dáng cây cảnh).

Bảng lựa chọn hormone phù hợp:

3. Ứng dụng sinh trưởng và phát triển trong chăn nuôi

Để vật nuôi sinh trưởng và phát triển tốt, cho năng suất cao, cần:

• Cho vật nuôi ăn uống đầy đủ, đúng chế độ dinh dưỡng.
• Chăm sóc và vệ sinh chuồng trại thường xuyên.
• Chống nóng, chống rét cho vật nuôi (ví dụ: làm chuồng hướng đông nam để mùa đông ấm, mùa hè mát).
• Có thể sử dụng chất kích thích sinh trưởng trộn vào thức ăn giúp vật nuôi lớn nhanh.

Tuy nhiên, khi sử dụng chất kích thích sinh trưởng cho vật nuôi dùng làm thực phẩm, cần tuân thủ nghiêm ngặt các nguyên tắc về liều lượng, thời điểm, đối tượng và thời gian cách li để đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Không dùng các chất không có nguồn gốc rõ ràng hoặc không nằm trong danh mục cho phép.

Cần thu hoạch vật nuôi đúng thời điểm để đạt hiệu quả kinh tế cao. Ví dụ: nuôi lợn ỉ nên xuất chuồng khi đạt 50–60 kg vì sau giai đoạn này lợn lớn rất chậm; nuôi cá rô phi nên thu hoạch sau 1 năm vì tốc độ lớn nhanh nhất ở năm đầu, sau đó giảm dần.

4. Ứng dụng sinh trưởng và phát triển trong phòng trừ sinh vật gây hại

Dựa vào hiểu biết về các giai đoạn trong vòng đời của sinh vật gây hại, ta có thể cắt đứt một giai đoạn để phòng trừ hiệu quả.

Vòng đời của muỗi: Trứng → Ấu trùng (bọ gậy) → Nhộng → Con trưởng thành.

Vòng đời của bướm: Trứng → Ấu trùng (sâu) → Nhộng → Con trưởng thành.

Cả muỗi và bướm đều phát triển qua biến thái hoàn toàn (ấu trùng rất khác con trưởng thành về hình thái, cấu tạo, phải trải qua giai đoạn nhộng).

Diệt muỗi hiệu quả nhất ở giai đoạn trứng và ấu trùng vì: ấu trùng sống trong nước, tập trung ở một chỗ, dễ tác động; muỗi trưởng thành bay khắp nơi, khó tiêu diệt hàng loạt.

Biện pháp diệt muỗi: Loại bỏ các vũng nước đọng (tránh muỗi đẻ trứng), thả cá ăn bọ gậy, phun thuốc diệt ấu trùng, dọn dẹp môi trường sống sạch sẽ, ngủ màn, dùng tinh dầu đuổi muỗi.

Biện pháp diệt bướm bảo vệ mùa màng: Bắt sâu (ấu trùng) trên cây trồng, dùng đèn bẫy bướm trưởng thành (lợi dụng tính hướng sáng), sử dụng thiên địch (chim sâu, ong mắt đỏ).

Phát triển qua biến thái ở ếch: Trứng đã thụ tinh → Nòng nọc (ấu trùng, sống trong nước, có đuôi, thở bằng mang) → Ếch trưởng thành (sống trên cạn, có chân, thở bằng phổi và da). Đây là biến thái hoàn toàn vì nòng nọc rất khác ếch trưởng thành về hình thái, cấu tạo và sinh lí.

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Nhân tố ảnh hưởng và biện pháp điều khiển sinh trưởng, phát triển

Phương pháp chung:

• Xác định nhân tố ảnh hưởng (nhiệt độ, ánh sáng, nước, dinh dưỡng, hormone).
• Nêu biện pháp điều khiển tương ứng: chiếu sáng, tưới nước, bón phân, chống nóng/rét, dùng hormone.
• Thu hoạch đúng thời điểm sinh trưởng nhanh nhất để đạt hiệu quả kinh tế.

Ví dụ 1

Đề bài: Khi nuôi lợn ỉ, nên xuất chuồng lúc chúng đạt khối lượng 50–60 kg vì:

A. Đó là cỡ lớn nhất của chúng.

B. Sau giai đoạn này lợn lớn rất chậm.

C. Sau giai đoạn này lợn sẽ dễ bị bệnh.

D. Nuôi lâu thịt lợn sẽ không ngon.

Lời giải:

Mỗi loài vật nuôi có giai đoạn sinh trưởng nhanh và giai đoạn sinh trưởng chậm. Với lợn ỉ, giai đoạn tăng trọng nhanh nhất là khi đạt 50–60 kg. Sau mốc này, tốc độ tăng trọng giảm rõ rệt, nếu tiếp tục nuôi sẽ tốn nhiều thức ăn mà lợn không tăng cân đáng kể, không hiệu quả về kinh tế.

Đáp án: B. Sau giai đoạn này lợn lớn rất chậm

Ví dụ 2

Đề bài: Vì sao nuôi cá rô phi nên thu hoạch sau 1 năm mà không để lâu hơn?

A. Sau 1 năm cá đã đạt kích thước tối đa.

B. Cá nuôi lâu thịt sẽ dai và không ngon, tốn kém thức ăn.

C. Tốc độ lớn của cá rô phi nhanh nhất ở năm đầu, sau đó sẽ giảm.

D. Cá rô phi có tuổi thọ ngắn.

Lời giải:

Cá rô phi có tốc độ sinh trưởng nhanh nhất trong năm đầu tiên. Sau năm đầu, tốc độ tăng trưởng giảm dần, cá lớn chậm hơn nhiều. Nếu tiếp tục nuôi sẽ tốn thức ăn mà hiệu quả tăng trọng không cao. Vì vậy, thu hoạch sau 1 năm là thời điểm cho hiệu quả kinh tế tốt nhất.

Đáp án: C

Dạng 2: Phân biệt các kiểu phát triển ở động vật

Phương pháp chung:

• Không qua biến thái: Con non giống con trưởng thành về hình thái, cấu tạo, sinh lí. Không phải qua lột xác. Đại diện: cá chép, gà, thỏ, khỉ, chó, rắn.
• Biến thái không hoàn toàn: Ấu trùng gần giống con trưởng thành nhưng chưa hoàn thiện, trải qua nhiều lần lột xác để biến đổi dần. Đại diện: châu chấu, bọ ngựa, cào cào, tôm, cua.
• Biến thái hoàn toàn: Ấu trùng rất khác con trưởng thành, phải qua giai đoạn nhộng. Đại diện: bướm, ruồi, muỗi, bọ rùa, cánh cam, ếch.

Ví dụ 1

Đề bài: Những động vật sinh trưởng và phát triển không qua biến thái là:

A. Cá chép, gà, thỏ, khỉ. B. Cánh cam, bọ rùa, bướm, ruồi. C. Bọ ngựa, cào cào, tôm, cua. D. Châu chấu, ếch, muỗi.

Lời giải:

• A: Cá chép, gà, thỏ, khỉ → con non giống con trưởng thành → không qua biến thái. Đúng.
• B: Cánh cam, bọ rùa, bướm, ruồi → qua biến thái hoàn toàn (có nhộng).
• C: Bọ ngựa, cào cào, tôm, cua → qua biến thái không hoàn toàn.
• D: Châu chấu (biến thái không hoàn toàn), ếch (biến thái hoàn toàn), muỗi (biến thái hoàn toàn) → hỗn hợp.

Đáp án: A. Cá chép, gà, thỏ, khỉ

Ví dụ 2

Đề bài: Động vật nào sau đây phát triển qua biến thái hoàn toàn?

A. Châu chấu B. Rắn C. Bướm D. Chó

Lời giải:

• Châu chấu: biến thái không hoàn toàn (ấu trùng gần giống trưởng thành, lột xác nhiều lần).
• Rắn: không qua biến thái (con non giống con trưởng thành).
• Bướm: biến thái hoàn toàn (trứng → sâu → nhộng → bướm, ấu trùng rất khác con trưởng thành).
• Chó: không qua biến thái.

Đáp án: C. Bướm

Dạng 3: Vận dụng kiến thức phòng trừ sinh vật gây hại và giải thích biện pháp thực tiễn

Phương pháp chung:

• Xác định vòng đời của sinh vật gây hại (trứng → ấu trùng → nhộng → trưởng thành).
• Tìm giai đoạn dễ tác động nhất (thường là trứng hoặc ấu trùng).
• Đề xuất biện pháp cắt đứt vòng đời ở giai đoạn đó.
• Giải thích biện pháp thực tiễn dựa vào kiến thức sinh trưởng và phát triển.

Ví dụ 1

Đề bài: Trong sản xuất nông nghiệp, người ta nhổ mạ lên rồi cấy nhằm mục đích gì?

A. Giúp cây lúa đẻ nhánh tốt.

B. Làm đứt đỉnh rễ giúp bộ rễ phát triển mạnh.

C. Làm đất thoáng khí.

D. Kìm hãm sự phát triển của lúa chống lốp đổ.

Lời giải:

Khi nhổ mạ lên để cấy, đỉnh rễ chính bị đứt. Khi đỉnh rễ chính bị đứt, cây sẽ kích thích mọc ra nhiều rễ phụ (rễ con). Bộ rễ phụ phát triển mạnh giúp cây lúa hút nước và chất khoáng tốt hơn, bám đất chắc hơn, từ đó sinh trưởng và phát triển tốt hơn.

Đáp án: B. Làm đứt đỉnh rễ giúp bộ rễ phát triển mạnh

Ví dụ 2

Đề bài: Phát triển của ếch thuộc kiểu biến thái hoàn toàn hay không hoàn toàn? Tại sao?

Lời giải:

Quá trình phát triển của ếch thuộc kiểu biến thái hoàn toàn.

Lí do: Ấu trùng của ếch (nòng nọc) rất khác với ếch trưởng thành về hình thái, cấu tạo và sinh lí:

• Nòng nọc có đuôi, không có chân, sống hoàn toàn trong nước, thở bằng mang.
• Ếch trưởng thành có bốn chân, không có đuôi, sống trên cạn (vừa ở nước vừa ở cạn), thở bằng phổi và da.

Sự khác biệt lớn giữa ấu trùng và con trưởng thành chính là đặc điểm của biến thái hoàn toàn.

III. SƠ ĐỒ TƯ DUY

1. Nhân tố ảnh hưởng

• 1.1. Nhiệt độ: mỗi loài có khoảng nhiệt độ thích hợp, quá cao/thấp → chậm sinh trưởng
• 1.2. Ánh sáng: ảnh hưởng quang hợp ở thực vật, tổng hợp vitamin D ở động vật
• 1.3. Nước: nguyên liệu và môi trường cho trao đổi chất
• 1.4. Chất dinh dưỡng: thiếu hoặc thừa đều gây ảnh hưởng xấu

2. Ứng dụng trong trồng trọt

• 2.1. Yếu tố bên ngoài: chiếu sáng, tưới nước, bón phân, chống nóng/rét, trồng mật độ phù hợp
• 2.2. Yếu tố bên trong: hormone kích thích (ra rễ, ra hoa, tạo quả, tăng chiều cao), hormone ức chế (kìm hãm nảy mầm, duy trì hình dáng cây cảnh)

3. Ứng dụng trong chăn nuôi

• 3.1. Chế độ dinh dưỡng đầy đủ, vệ sinh chuồng trại
• 3.2. Chống nóng, chống rét (chuồng hướng đông nam)
• 3.3. Thu hoạch đúng thời điểm sinh trưởng nhanh nhất
• 3.4. Sử dụng chất kích thích đúng liều lượng, thời điểm, đối tượng

4. Phòng trừ sinh vật gây hại

• 4.1. Hiểu vòng đời: trứng → ấu trùng → nhộng → trưởng thành
• 4.2. Diệt ở giai đoạn trứng/ấu trùng là hiệu quả nhất
• 4.3. Muỗi: loại bỏ nước đọng, diệt bọ gậy
• 4.4. Bướm: bắt sâu, dùng đèn bẫy, thiên địch

5. Các kiểu phát triển ở động vật

• 5.1. Không qua biến thái: con non giống trưởng thành (cá, gà, thỏ, khỉ, chó)
• 5.2. Biến thái không hoàn toàn: ấu trùng gần giống, lột xác nhiều lần (châu chấu, tôm, cua)
• 5.3. Biến thái hoàn toàn: ấu trùng rất khác, qua nhộng (bướm, muỗi, ruồi, ếch)

IV. SAI LẦM THƯỜNG GẶP

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu