BÀI 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ HỌC TẬP MÔN SINH HỌC A/ Câu hỏi mở đầu Trả lời câu hỏi trang 12 SGK Sinh học 10 Kết nối tri thức với cuộc sống Để nghiên cứu các đối tượng của sinh học cần có phuơng ph[.]
BÀI 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ HỌC TẬP MÔN SINH HỌC A/ Câu hỏi mở đầu Trả lời câu hỏi trang 12 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Để nghiên cứu đối tượng sinh học cần có phuơng pháp thiết bị phù hợp Các thiết bị phương pháp thường dùng nghiên cứu học tập Sinh học? Trả lời: Các thiết bị phương pháp thường dùng nghiên cứu học tập môn Sinh học: - Các thiết bị: Kính hiển vi, máy li tâm, thiết bị khác như: kính lúp, ống hút, pipet,… - Các phương pháp nghiên cứu học tập: + Phương pháp quan sát + Phương pháp làm việc phịng thí nghiệm + Phương pháp thực nghiệm khoa học B/ Câu hỏi I PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SINH HỌC II CÁC THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU VÀ HỌC TẬP MÔN SINH HỌC Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 14 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Trình bày phương pháp đảm bảo an tồn làm việc phịng thí nghiệm Trả lời: Phương pháp đảm bảo an tồn làm việc phịng thí nghiệm: Người nghiên cứu cần tuân thủ quy định để giữ an toàn cho thân thiết bị, tài sản phịng thí nghiệm - Các lưu ý an tồn cháy nổ, an tồn hóa chất: Những hóa chất độc hại dễ bay cần phải làm việc nơi có tủ hút khí độc nơi thống khí Tn thủ quy tắc pha hóa chất để tránh xảy cháy nổ, đặc biệt sử dụng axit chất dễ cháy nổ cồn Kiểm tra vận hành thiết bị phịng chát nổ, máy móc hút mùi, chống độc, trang thiết bị cấp cứu có cố - Vận hành thiết bị: Trước sử dụng thiết bị phịng thí nghiệm, người nghiên cứu cần phải nắm quy tắc vận hành máy móc, thiết bị để thu kết xác khơng làm hư hại máy móc, thiết bị Cần ghi lại nhật kí làm việc tình trạng hoạt động vận hành máy móc - Trang bị cá nhân: Tùy theo yêu cầu nghiên cứu mà người làm việc phịng thí nghiệm cần phải có trang thiết bị riêng biệt Thơng thường để đảm bảo an tồn, người tham gia nghiên cứu cần phải mặc áo choàng, găng tay kính bảo hộ mặt nạ để tránh tiếp xúc với hóa chất, vi sinh vật độc hại Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 14 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Hãy kể tên số thiết bị nghiên cứu phịng thí nghiệm trường em cho biết thiết bị dùng để nghiên cứu lĩnh vực sinh học Trả lời: STT Tên thiết bị nghiên cứu Lĩnh vực nghiên cứu Sinh học tế bào (quan sát tế bào), sinh học vi Kính hiển vi sinh vật (quan sát vi khuẩn), di truyền học (quan sát NST) Kim mũi mác, lam kính, Sinh học tế bào, sinh học vi sinh vật lamen, dao lam Nhiệt kế, máy đo huyết áp Sinh lí động vật (đo thân nhiệt, đo huyết áp) Ống nghiệm, ống hút nhỏ Sinh lí học thực vật (tách chiết diệp lục) giọt, cối, chày sứ Đèn cồn, kẹp gỗ Hóa sinh học Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 14 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: So sánh đặc điểm kính hiển vi quang học kính hiển vi điện tử Trả lời: - Giống nhau: + Đều thiết bị phục vụ cho mục đích khoa học dùng để quan sát vật thể có kích thước nhỏ bé mà mắt thường quan sát cách tạo hình ảnh phóng đại vật thể + Đều cần sử dụng nguồn sáng - Khác nhau: Tiêu chí Kính hiển vi quang học Kính hiển vi điện tử Nguồn chiếu Nguồn sáng điện ánh sáng Các chùm electron chiếu qua sáng mặt trời chiếu lên mẫu vật lên bề mặt mẫu vật Độ phóng đại Tối đa 1500 lần Có thể lên tới 50 triệu lần Độ phân giải Thấp, khoảng 2000 Å Cao, nhỏ Å Mẫu vật Có thể sử dụng mẫu sống lẫn Chỉ thấy mẫu chết mẫu sử dụng mẫu chết làm khô Mẫu vật dày µm dày Mẫu vật dày 0,1 µm dày hơn Mẫu vật nhuộm Mẫu vật phủ kim loại hóa chất nặng để phản xạ electron Việc chuẩn bị mẫu tiêu Chuẩn bị mẫu vài ngày vài phút vài Ảnh thu Có màu Đen trắng Mục đích Nghiên cứu cấu trúc tổng thể Nghiên cứu bề mặt bên ngoài, siêu sử dụng bên cấu trúc tế bào sinh vật nhỏ III CÁC KĨ NĂNG TRONG TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 16 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Quan sát hình 2.4, nêu trình tự bước tiến trình nghiên cứu khoa học Trả lời: Trình tự bước tiến hành nghiên cứu khoa học: - Bước Quan sát, thu thập liệu - Bước Đặt câu hỏi - Bước Hình thành giả thuyết - Bước Thiết kế tiến hành thí nghiệm kiểm chứng - Bước Phân tích kết nghiên cứu xử lí số liệu - Bước Rút kết luận Nếu kết luận bác bỏ giả thuyết quay trở lại bước Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 16 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Để hình thành nên giả thuyết khoa học kiểm chứng giả thuyết, cần sử dụng cách tư khoa học nào? Giải thích Trả lời: Để hình thành nên giả thiết khoa học kiểm chứng giả thuyết, cần sử dụng cách tư khoa học suy luận logic, ngược lại với quy nạp, từ chung tới riêng, gọi diễn giải Suy luận diễn giải giúp suy diễn từ giả thuyết hay nguyên lí chung điều tất yếu xảy giả thuyết hay ngun lí Những điều tất yếu xảy mà suy từ giả thuyết hay nguyên lí chung gọi dự đoán Dự đoán diễn đạt dạng “nếu…thì…” Trả lời câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 16 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Nhóm đối chứng nhóm thực nghiệm thí nghiệm có khác nhau? Cho ví dụ minh họa Trả lời: - Nhóm đối chứng nhóm thực nghiệm thí nghiệm giống số lượng đặc điểm sinh học đối tượng nghiên cứu, môi trường nuôi dưỡng yếu tố môi trường khác yếu tố nghiên cứu - Ví dụ: Để nghiên cứu tác động loại nguyên tố khoáng lên sinh trưởng trồng cần thiết kế lơ thí nghiệm, lơ trồng lồi cây, có độ tuổi sinh lí với số lượng đặt điều kiện mơi trường + Lơ thí nghiệm: Bón cho đầy đủ ngun tố khống thiết yếu + Lơ đối chứng: Bón đầy đủ ngun tố khống lơ thí nghiệm ngoại trừ ngun tố khoáng cần nghiên cứu → So sánh khác biệt lô cho thấy ảnh hưởng nguyên tố kháng nghiên cứu lên IV TIN SINH HỌC – CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU VÀ HỌC TẬP MÔN SINH HỌC Câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 17 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Nêu số vai trò thành tựu tin sinh học Trả lời: - Vai trò tin sinh học: Sử dụng phần mềm máy tính chun dụng, thuật tốn, mơ hình để tập hợp, lưu trữ, phân tích liệu sinh học quy mô lớn nhằm sử dụng chúng cách hiệu nghiên cứu khoa học sống - Một số thành tựu tin sinh học: + Tin sinh học sử dụng lĩnh vực bảo tồn đa dạng sinh học, phân tích chức gene, nhận diện dự đoán cấu trúc protein,… + Tin sinh học hỗ trợ cho nghiên cứu sinh học làm xuất chuyên ngành sinh học hệ thống + Việc áp dụng trí tuệ nhân tạo nghiên cứu y sinh học đem lại nhiều ứng dụng tuyệt vời khác xử lí thơng tin bệnh nhân giúp bác sĩ đưa biện pháp chữa bệnh hiệu cho bệnh nhân Câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 17 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Chúng ta sử dụng cơng cụ tin học học tập môn Sinh học nào? Trả lời: Chúng ta sử dụng cơng cụ tin học đơn giản việc tìm kiếm, khai thác thơng tin internet, sử dụng chương trình tin học hay tự lập trình phần mềm mơ tả q trình sinh học phức tạp Ví dụ như: - Học sinh học tự lập trình phần mềm mơ tả q trình tái DNA, phiên mã, dịch mã + Sử dụng phần mềm xây dựng sơ đồ tư để hệ thống kiến thức học giúp dễ nhớ C/ Luyện tập vận dụng Trả lời câu hỏi mục “Luyện tập vận dụng” trang 17 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Tin sinh học gì? Trả lời: Tin sinh học (Bioinformatics) ngành khoa học sử dụng phần mềm máy tính chuyên dụng, thuật tốn, mơ hình để lưu trữ, phân loại, phân tích liệu sinh học quy mơ lớn nhằm sử dụng chúng cách có hiệu nghiên cứu khoa học sống Trả lời câu hỏi mục “Luyện tập vận dụng” trang 17 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Để quan sát hình dạng kích thước tế bào thực vật, cần dụng cụ gì? Cần phải dùng kĩ thuật để quan sát nhiễm sắc thể (NST)? Trả lời: - Để quan sát hình dạng kích thước tế bào thực vật, cần dụng cụ: kính hiển vi kính lúp (phần lớn kính hiển vi) + Mắt thường quan sát vật có kích thước lớn 0,1 mm với số loại tế bào thực vật có kích thước lớn 0,1 mm quan sát mắt thường, hỗ trợ kính lúp + Kính hiển vi giúp phóng to kích thước vật lên nhiều lần nên hỗ trợ quan sát vật kích thước nhỏ từ mm đến 0,1 nm quan sát tế bào thực vật có kích thước nhỏ - Để quan sát nhiễm sắc thể (NST) cần phải dùng kĩ thuật phịng thí nghiệm phương pháp làm tiêu NST Có thể quan sát phương pháp làm tiêu tươi theo bước: mẫu vật sống cố định hóa chất nhuộm màu, chia nhỏ mẫu, dầm ép để phá vỡ tế bào giải phóng NST, sau lên kính hiển vi Trả lời câu hỏi mục “Luyện tập vận dụng” trang 17 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Để kiểm chứng nhân tế bào có vai trị định sống tế bào, nhà khoa học dùng móc nhỏ để loại bỏ nhân tế bào trùng giày (một sinh vật nhân thực đơn bào) Kết tế bào nhân bị chết Nhà khoa học làm thí nghiệm đối chứng theo cách dùng móc nhỏ lấy nhân tế bào trùng giày sau lại đặt vào vị trí cũ Hãy cho biết: a) Nếu thí nghiệm đối chứng tế bào sau đặt nhân trở lại chết kết luận rút gì? b) Nếu tế bào thí nghiệm đối chứng khơng bị chết kết luận rút gì? Trả lời: a) Nếu thí nghiệm đối chứng tế bào sau đặt nhân trở lại chết kết luận rút là: Nhân tế bào không định đến sống tế bào thí nghiệm chưa chứng minh vai trị nhân, q trình thao tác làm chết tế bào b) Nếu tế bào thí nghiệm đối chứng khơng bị chết kết luận rút nhân tế bào có vai trò định sống tế bào ... lên IV TIN SINH HỌC – CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU VÀ HỌC TẬP MÔN SINH HỌC Câu hỏi mục “Dừng lại suy ngẫm” trang 17 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Nêu số vai trò thành tựu tin sinh học Trả lời:... thống kiến thức học giúp dễ nhớ C/ Luyện tập vận dụng Trả lời câu hỏi mục “Luyện tập vận dụng” trang 17 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Tin sinh học gì? Trả lời: Tin sinh học (Bioinformatics)... “Dừng lại suy ngẫm” trang 17 SGK Sinh học 10 - Kết nối tri thức với sống: Chúng ta sử dụng cơng cụ tin học học tập môn Sinh học nào? Trả lời: Chúng ta sử dụng cơng cụ tin học đơn giản việc tìm kiếm,