NỘI DUNG THỰC HÀNH, THÍ NGHIỆM SINH HỌC CẤP THPT

NỘI DUNG THỰC HÀNH, THÍ NGHIỆM SINH HỌC CẤP THPT Tăng Văn Đại- GV trường THPT Lê Xoay LỜI GIỚI THIỆU Theo Luật giáo dục 2005 Quốc hội nước cộng hồ xã hội chủ nghĩa Việt Nam khố X, kì họp thứ 10 quy định: “Hoạt động giáo dục phải thực theo ngun lí học đơi với hành, giáo dục gắn với lao động sản xuất, lí luận gắn với thực tiễn, giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình giáo dục xã hội” Do điều kiện sở vật chất nhà trường không đủ để đáp ứng yêu cầu thực hành Kĩ thực hành với nhiều giáo viên, đặc biệt giáo viên trường nhiều bỡ ngỡ, nội dung thực hành sách giáo khoa nhiều bất cập vật liệu, cách thức tiến hành kết Mặt khác, có tài liệu hướng dẫn cụ thể thực hành chương trình sách giáo khoa Điều làm cho nhiều giáo viên cảm thấy khó khăn dạy có nội dung thực hành có chương trình Hiện có nhiều đổi thi cử, tróng đề thi thường có tỉ trọng điểm định câu hỏi liên quan đến nội dung thực hành Đặc biệt đề thi học sinh giỏi cấp có câu hỏi thực hành Vì vậy, việc giáo viên nghiên cứu dạy nội dung thực hành cho học sinh cần thiết để đáp ứng thi cử Với lí tơi tiến hành xây dựng chun đề “Xây dựng tài liệu hướng dẫn nội dung thực hành thí nghiệm mơn Sinh học cấp trung học phổ thông” nhằm giúp giáo viên học sinh thực tốt nội dung thực hành thí nghiệm mơn Sinh học trường phổ thơng NỘI DUNG THỰC HÀNH, THÍ NGHIỆM SINH HỌC CẤP THPT Chủ đề 1: Thành phần hố học tế bào Thí nghiệm 1: Thí nghiệm nhận biết số thành phần hoá học tế bào Dụng cụ, hoá chất, mẫu vật - Khoai lang, xà lách, sữa, dầu ăn, hồ tinh bột, lòng trắng trứng, gan lợn gan gà, thịt lợn nạc - Ống nghiệm, đèn cồn, ống nhỏ giọt, cốc đong, thuốc thử Phelinh, KI, HCl, NaOH, CuSO 4, giấy lọc, nước cất, nước rửa bát, chén, lọc, giấy lọc, que tre Tiến hành a Nhận biết tinh bột - Giã 50 gram củ khoai lang cối sứ, hoà 20ml nước cất lọc lấy 5ml dịch lọc cho vào ống nghiệm - Lấy 5ml hồ tinh bột vào ống nghiệm Thêm vài giọt thuốc thử Iod vào ống nghiệm, quan sát thay đổi màu - Nhỏ thuốc thử Phelinh vào ống nghiệm Quan sát màu sắc *Kết quả: - Ống nghiệm 1, sau nhỏ dung dịch Iot thấy tạo thành phức màu xanh tím - Nhỏ dung dịch Phelinh vào ống nghiệm thu kết tủa đỏ gạch Cu2O Giải thích: Khi đun dung dịch đường glucôzơ (hoặc 5ml sữa) với vài giọt dung dịch phêlinh (thuốc thử đặc trưng với đường có tính khử) → kết tủa màu đỏ gạch  Đường khử + 2Cu(OH)2 → Cu2O + ½ O2 + đường bị ơxy hóa b Nhận biết lipit: - Nhỏ vài giọt dầu ăn, lên tờ giấy trắng - Nhỏ vài giọt nước đường lên tờ giấy trắng - Quan sát so sánh vết loang hai tờ giấy Giải thích c Nhận biết prơtêin: - Lấy lịng trắng trứng + 0,5 lít nước + ml dung dịch NaOH quấy - Lấy 10 ml dung dịch cho vào ống nghiệm - Nhỏ vài giọt dung dịch CuSO4 lắc ống nghiệm - Quan sát tượng xảy *Kết quả: Prôtêin lịng trắng trứng (albumin) đơng tụ mơi trường kiềm Thí nghiệm 2: Chứng minh vật chất di truyền virut ADN prôtêin *T/n Frederick Griffish 1928 (Anh): Ở vi khuẩn gây viêm phổi (Streptococcus pneumoniae) - Chủng gây bệnh: có vỏ bao, tạo khuẩn lạc láng (smooth) → Chủng S - Chủng không gây bệnh: khơng có vỏ bao, tạo khuẩn lạc sần (rough) → Chủng R + Chủng vi khuẩn S tiêm cho chuột → Chuột chết + Chủng vi khuẩn S* chết (đun nóng) tiêm cho chuột → Chuột sống + Chủng vi khuẩn R tiêm cho chuột → Chuột sống + Chủng vi khuẩn R + chủng S* chết (đun nóng) tiêm cho chuột → Chuột chết + Nhưng Griffith chưa phát chất hóa học nhân tố chuyển dạng - Đến 1944 O.Avery xác định chất hoá học truyền khả gây bệnh từ chủng S sang chủng R ADN + Avery tiến hành phá vỡ tế bào chủng vi khuẩn chết bới đun nóng, tiến hành chiết xuất thành phần từ dịch chiết tế bào Ở phương thức Avery tiến hành làm bất hoạt nhóm chất (ADN, ARN, protein) Sau dịch chiết trộn kiểm tra khả biến nạp vào chủng vi khuẩn không độc cịn sống Kết dịch chiết chứa ADN (khơng bị bất hoạt) gây tượng biến nạp Griffith * T/n A.Hershey-M.Chase 1952: - Sử dụng đồng vị phóng xạ 32P, 35S Một dịng virus ni cấy nhiễm 32P, dịng nhiễm 35S Khi đem tiêm trực tiếp ADN T vào E coli E coli bị lây nhiễm, cịn tiêm protein T vào E.coli E.coli khơng bị lây nhiễm - Sau chu trình lây nhiễm virus vào tế bào E.Coli, dùng máy quay li tâm tách bỏ virus bám vi khuẩn Nghiên cứu phát thấy 35S tế bào vỏ bọc trống rỗng, 32P tế bào Hershey-Chase kết luận phân tử ADN vật chất mang TTDT protein * Thí nghiệm Franken Corat (1957) sử dụng mơ hình virus khảm thuốc (TMV) để chứng minh axit nuclêic vật chất di truyền - Type A > phá huỷ tách ARN protein rời protein A + lõi ARN B Trộn, tạo lai - Type B > phá huỷ tách ARN protein rời protein B + lõi ARN A - Cho virus lai lây nhiễm vào thuốc lá, lại phân lập dòng virus A B - Kết luận: Thông tin di truyền chứa đựng ARN khơng phải protein Thí nghiệm 3: Thí nghiệm tính chất enzim Dụng cụ, hố chất, mẫu vật: - Một vài củ khoai tây sống khoai tây luộc chín - Dao, ống nhỏ giọt, dung dịch H2O2 Tiến hành a Thí nghiệm enzim catalaza *Cơ sở: - Tính đặc hiệu chất enzim + H2O2 > H2O + O2 (xt: Enzim catalaza) - Catalaza có củ khgoai tây - Enzim bị biến tính nhiệt độ cao * Tiến hành: + Luộc củ khoai tây, thái lát mỏng củ khoai tây sống, củ chín + Nhỏ dung dịch H2O2 lên lát cắt quan sát * Kết quả: + Lát khoai tây sống: Có khí ra, enzim catalaza phân huỷ H2O2 giải phóng O2 + Lát khoai tây chín: Khơng có tượng enzim bị biến tính luộc nhiệt độ cao b Thí nghiệm sử dụng enzim dứa tươi để tách chiết ADN * Cơ sở thí nghiệm: + NST có nhân tế bào nhân thực có cấu tạo từ ADN protein + Sử dụng nước rửa bát để phá huỷ màng lipit màng tế bào màng nhân + Enzim protaza có dứa tươi phân huỷ protein mà khơng phân huỷ ADN (tính đặc hiệu chất) + Sử dụng cồn để kết tinh ADN * Tiến hành: + Nghiền mẫu vật: gan gà nghiền + nước rửa bát, thu lấy dịch lọc + Sử dụng proteaza dứa tươi để phân huỷ protein + Sử dụng cồn để tách chiết ADN + Tách ADN khỏi lớp cồn Chủ đề 2: Cấu trúc tế bào Thí nghiệm 1: Thí nghiệm chứng minh màng sinh chất có tính “khảm - lỏng” * Tiến hành: Lai tế bào xôma người tế bào xôma chuột * Kết quả: Hai màng tế bào hoà nhập vào nhau, protein người xen kẽ protein chuột * Giải thích: màng tế bào cấu tạo từ phốt lipit linh động nên hoà nhập với Các protein màng nằm rải rác nên chúng xếp xen kẽ Chủ đề 3: Trao đổi chất tế bào Thí nghiệm 1: Tính thấm chọn lọc màng tế bào * Tiến hành: - Gọt vỏ củ khoai tây, cắt làm đôi, khoét bỏ phần ruột nửa củ (A B) - Đặt cốc làm củ khoai vào hai đĩa pettri - Lấy củ khoai tây khác có kích thước tương tự (cịn chưa gọt vỏ) đem đun nước sôi 5’ - Gọt vỏ cắt đôi củ khoai tây - Khoét ruột nửa củ khoai tây luộc chín (cốc C) đặt vào đĩa pettri khác - Rót nước cất vào cốc A; rót dung dịch đường đậm đặc vào cốc B C có đánh dấu mực nước - Quan sát thay đổi mực nước khoang cốc * Kết quả: - Cốc A: Mực nước giảm tế sống hút nước - Cốc B: Mực nước tăng tế bào bị nước vào dung dịch đường - Cốc C: Mực nước không đổi tế bào chết khơng có tính thấm chọn lọc Thí nghiệm 2: So sánh tính thấm màng sinh chất màng nhân tạo (chỉ có lớp kép photpholipit) với Na + glixerol * Tiến hành: Cho NaCl, glyxerol vào ống nghiệm chứa tế bào sinh vật ống nghiệm chứa tế bào nhân tạo * Kết quả: - Glyxerol thấm qua màng sinh chất màng nhân tạo - Na+ thấm qua màng sinh chất, khơng thấm qua màng nhân tạo * Giải thích: - Glyxerol có chất lipit nên dễ dàng qua lớp kép phốt lipit - Na+ ion mang điện nên qua bơm đặc hiệu màng sinh chất Thí nghiệm 3: Các thí nghiệm quang hợp 1) Chứng minh màu đỏ có chứa diệp lục * Tiến hành: Cho màu đỏ vào nước sôi cồn 900 * Kết quả: Lá dần chuyển từ màu đỏ sang màu xanh * Giải thích: Carotenoit tan nước sơi, dễ tan cồn; diệp lục không tan nước sôi, tan chậm cồn Chứng minh thực vật quang hợp mạnh vùng ánh sáng đỏ xanh tím * Tiến hành: Khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính vào sợi tảo dài dung dịch có vi khuẩn hiếu khí * Kết quả: Vi khuẩn hiếu khí tập trung hai đầu sợi tảo * Giải thích: - Chiếu ánh sáng qua lăng kính ánh sáng phân thành dải màu: đỏ - da cam – vàng - lục – lam – chàm - tím chiếu vào sợi tảo theo thứ tự từ đỏ đến tím từ đầu đến đầu Một đầu sợi tảo hấp thụ tia đỏ đầu hấp thụ tia tím nên quang hợp xảy mạnh nhất, thải nhiều oxy vi khuẩn hiếu khí tập trung Thí nghiệm chiết rút sắc tố * Tiến hành: Cắt nhỏ màu đỏ cho vào dung dịch cồn 900 * Kết quả: - Lá chuyển dần từ màu đỏ sang màu xanh nhạt - Dung dịch cồn đỏ dần sau chuyển sang màu xanh * Giải thích: - Nguyên tắc thí nghiệm: Dựa vào khả hoà tan khác sắc tố loại dung môi - Carotenoit tan cồn nhanh diệp lục Thí nghiệm chứng minh cần thiết có CO2 quang hợp Thí nghiệm 1: - Trồng chậu để chỗ tối ngày - Lồng vào bình tam giác A chứa nước đáy đạy kín, tiếp lồng tương tự bình tam giác B chứa dung dịch KOH đạy kín - Để ngồi sáng - Sau thử tinh bột hai thuốc thử chứa Iôt Giải thích: + Để tối trước ngày để hơ hấp làm giảm lượng tinh bột có + Thử tinh bột thấy bình A có màu xanh đen Do lấy CO 2, H2O tác dụng ánh sáng, quang hợp tạo tinh bột Nên thử với dung dịch Iôt xảy phản ứng màu đặc trưng với thuốc thử + Lá bình B khơng chuyển màu Do CO bình kết hợp với KOH tạo muối (KHCO 3, K2CO3), nên bình khơng tiến hành quang hợp Thí nghiệm 2: - Đặt cành rong có kích thước tương tự vào ống nghiệm đổ đầy nước đun sôi để nguội, gốc cành rong hướng lên Sau đóc ho thêm muối NaHCO vào ống nghiệm, đổ lớp dầu thực vật lên mặt nước để ngăn cách khơng khí hồ tan vào nước + Quan sát số bọt khí lên - Kết quả: Ống nghiệm có nước đun sơi để nguội khơng có bọt khí, cịn ống có NaHCO cso nhiều bọt khí Thí nghiệm phát tinh bột *Nguyên liệu: Cây xanh, cốc thuỷ tinh, đèn cồn, cồn, dung dịch Iôt * Cách làm: + Đun tươi nước 10 phút Làm màu + Đặt vào cốc chứa cồn, đặt lên cốc đun cách thuỷ Lấy khỏi dung dịch cồn nhúng vào nước sôi Để mềm trở lại đun cồn giịn + Nhỏ vài giọt Iôt lên quan sát Màu chuyển xanh đen có chứa tinh bột * Giải thích: Đun sơi nước làm mềm lá, phá vỡ lớp cutin, làm giết chết mô - Đun sôi cồn để làm màu lá, cồn làm hồ tan diệp lục có - Cần bỏ vào nước nóng sau đun sơi cồn, sau đun sơi cồn, giòn, dễ gãy vụn Cần bỏ vào nước nóng để làm mềm trở lại Làm thí nghiệm chứng minh cường độ quang hợp phụ thuộc vào cường độ ánh sáng - Chọn cành rong chó có kích thước tương tự nhau, đặt vào cốc thuỷ tinh đựng đầy nước - Đặt cốc thí nghiệm cách đèn điện 500W vị trí khác 10cm, 20cm, 50cm - Đếm số bọt khí khoảng thời gian 5-10 phút - Kết quả: Cốc gần nguồn sáng bọt khí nhiều, chứng tỏ cường độ ánh sáng ảnh hưởng tới cường độ quang hợp Lúc cường độ ánh sáng yếu quang hợp giảm Thí nghiệm chứng minh quang hợp thu CO2 hơ hấp thải CO2 -Chuẩn bị: +Lá có diện tích gần + bình thuỷ tinh, cốc, phễu, dụng cụ chuẩn độ, giấy đen + Hoá chất: Ba(OH)2 0,02N, HCl 0,02N, thuốc thử phênolftalêin - Cách làm: +Bình A: khơng có + Bình B có + Bình C có bịt kín giấy đen + Cho bình chiếu sáng Sau phút nhanh chóng lấy khỏi bình Cho vào bình 20ml Ba(OH) 0,02N lắc thấy kết tủa trắng đáy bình Chuẩn độ Ba(OH) thừa HCl Tính lượng HCl từ bắt đầu chuẩn độ đến dung dịch màu hồng - Nguyên tắc:+Hấp thụ CO2 nhờ Ba(OH)2 : CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O + Chuẩn độ Ba(OH)2 thừa HCl Ba(OH)2 + HCl = BaCl2 + H2O - Giải thích: +Mức tiêu tốn HCl để chuẩn độ theo thứ tự: Bình B > bình A> bình C Bình B: Có quang hợp nên tiêu tốn nhiều HCl Ba(OH)2 dư nhiều Bình C: Có q trình hơ hấp nên tiêu tốn nhiều HCl HCl dư Bình A: Để kiểm tra số HCl tiêu tốn nằm bình B bình C Thí nghiệm chứng minh vai trò CO2 với quang hợp - Cho cành rong chó tương tự vào cốc đựng nước đun sôi để nguội Thêm muối Na 2CO3 vào cốc Đổ lớp dầu thực vật lên mặt nước để ngăn cản không khí hồ tan vào nước - Đặt thí nghiệm ngồi ánh sáng *Kết quả: +Ống nghiệm có nước đun sơi để nguội khơng có bọt khí +Ống nghiệm có Na2CO3 có nhiều bọt khí -Giải thích: +Dùng nước đun sơi để nguội để loại bỏ khí CO2 hồ tan nước +Thí nghiệm chứng tỏ CO2 cần cho xanh quang hợp Thí nghiệm quang hợp thải khí O2 - Lấy cốc thuỷ tinh đầy nước, cho vài cành rong chó vào cốc thuỷ tinh, úp phễu vào cốc thuỷ tinh đựng nước Dùng ống nghiệm chứa đầy nước úp ngược lên cuống phễu cho ống nghiệm khơng có bọt khí Đưa thí nghiệm ngồi ánh sáng bóng đèn điện - Kết quả: Sau 3-4 ống nghiệm chứa nhiều khí ép nước ống nghiệm xuống - Dùng tay bịt kín miệng ống nghiệm, đưa khỏi cốc lật ngược lại Dùng que nhang cháy đưa vào ống nghiệm, đầu que nhang loé sáng Do khí ống nghiệm chủ yếu khí O Sử dụng điểm bù ánh sáng để xác định ưa bóng, ưa sáng -Điểm bù ánh sáng điểm cường đọánh sáng cường độ quang hợp cường độ hơ hấp -Như cường đọ ánh sáng đó, thải CO hấy thụ CO 2, nghĩa cần nhiều ánh sáng (cây ưa sáng) cần ánh sáng (cây ưa bóng) 10 Để phân biệt C3 C4: a Đưa vào chuông thủy tinh kín chiếu sáng liên tục b Trồng nhà kính điều chỉnh nồng độ oxy c Đo cường độ quang hợp (mg CO2/dm2 lá.giờ) điều kiện ánh sáng cao, nhiệt độ cao Kết quả: a Cây chết trước C điểm bù CO2 thực vật C3 C4 khác Nguyên tắc thí nghiệm dựa vào điểm bù C3 C4 Cây C4 có điểm bù CO2 thấp C3 b Hô hấp sáng có thực vật C3 Hơ hấp sáng lại phụ thuộc vào nồng độ Oxy c Cường độ quang hợp C cao gấp đôi C đặc biệt I as cao, t0 cao Khi nhiệt độ, ánh sáng cao, C3 đóng khí khổng để chống nước nên xảy hô hấp sáng làm giảm cường độ quang hợp Cây C4 chịu điều kiện nhiệt độ, ánh sáng cao, không xảy hô hấp sáng nên quang hợp không giảm 11: Chứng minh trình quang hợp nước sinh pha tối - Chứng minh nước sinh từ pha tối dựa phản ứng quang hợp đầy đủ CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O * Tiến hành: dùng ôxy nguyên tử đánh dấu ( 18O) CO2, quang hợp thấy ôxy nguyên tử đánh dấu có glucơzơ H2O Như vậy, ơxy nước (vế phải) ơxy từ CO Vì CO2 tham gia pha tối, kết luận H2O sinh quang hợp từ pha tối 12 Chứng minh nguồn gốc O2 tạo thành quang hợp từ CO2 hay H2O * Tiến hành: dùng ôxy nguyên tử đánh dấu ( 18O) H2O, quang hợp thấy ơxy ngun tử đánh dấu có O2 Như vậy, ơxy tạo thành quang hợp có nguồn gốc từ H2O nhờ trình quang phân ly nước 2H2O → 4H+ + 4e- + O2 Thí nghiệm 4: Các thí nghiệm hơ hấp thực vật Thí nghiệm chứng minh hơ hấp thải CO2 - Cho vào ống nghiệm đựng 5-10ml nước vôi Treo túi hạt nảy mầm vào ống nghiệm đạy chặt nút - Ống 1: Hạt bình thường - Ống 2: Hạt đun nóng 2-5 phút - Kết quả: Ống nước vôi bị đục có CO2 tạo hơ hấp phản ứng với Ca(OH)2 tạo kết tủa CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O + Ống nghiệm nước vôi vần hạt bị chết không xảy hô hấp nên CO tạo thành Thí nghiệm chứng minh q trình hơ hấp q trình phát nhiệt - Đưa hạt nảy mầm vào bình thuỷ tinh, bình chứa hạt khơ Sau 8-10 xác định nhiệt độ bình nhiệt kế - Kết quả: Bình chứa hạt nảy mầm có nhiệt độ cao Do cường độ hô hấp hạt nảy mầm mạnh nên nhiệt sinh nhiều, làm tăng nhiệt độ bình Thí nghiệm 5: Thí nghiệm vai trị phân bón * Tiến hành: - Pha dung dịch dinh dưỡng NPK với nồng độ 1g/lít - Rót dung dịch NPK vào chậu thí nghiệm 2, rót nước vào chậu đối chứng - Đặt hai xốp đục lỗ nhỏ vào chậu - Chọn hạt nảy mầm có kích thước tương đương nhau, xếp hạt nảy mầm lên xốp - Chiếu sáng hàng ngày cho hai chậu cây, theo dõi sinh trưởng * Kết quả: - Sau ngày đo chiều cao 25 chậu thấy rằng, trồng chậu thí nghiệm có NPK có màu xanh non hơn, thân cao chậu đối chứng Rễ chậu thí nghiệm dài rễ chậu đối chứng * Giải thích: - Chậu thí nghiệm cung cấp đầy đủ nguyên tố khoáng N, P, K giúp tổng hợp diệp lục tốt, sinh trưởng nhanh chậu đối chứng không cung đủ các nguyên tố khoáng Chủ đề 4: Phân bào Thí nghiệm 1: Chứng minh nhân đơi ADN theo chế bán bảo tồn * Thí nghiệm Meselson Stahl: Nuôi vi khuẩn E.Coli môi trường có 15N thu vi khuẩn có ADN chứa 15N Chuyển vi khuẩn sang môi trường có 14N qua số hệ Sau hệ tách ADN quay li tâm siêu tốc thấy mơi trường 14N có nồng độ 15N =1/2 Chứng tỏ ADN chứa sợi cũ sợi tổng hợp * Kế luận: Tái ADN diễn theo kiểu bán bảo tồn Thí nghiệm 2: Quan sát kì nguyên phân Quan sát tiêu cố định: + Đưa tiêu lên kính Lúc đầu dùng vật kính có bội giác x 40 để lựa chọn vùng có tế bào đạt yêu cầu quan sát Sau chuyển bội giác lớn để quan sát tiếp + Trong tiêu đồng thời có tế bào kì phân bào khác Làm tiêu tạm thời: - Lấy – rễ hành cho vào đĩa kính với dung dịch axêtơcacmin - Đun nóng đèn cồn phút ( không cho sôi) chờ 30 – 40 phút để rễ nhuộm màu - Đặt lên phiến kính giọt axit axêtic 45%, dùng kim mũi mác lấy rễ hành đặt lên phiến kính, dùng dao cạo cắt khoảng mô phân sinh đầu mút rễ chừng 1,5 – mm bổ đôi Loại bỏ phần cịn lại - Đậy kính lên vật mẫu, dùng giấy lọc hút axit axêtic thừa - Dùng đầu cán gỗ kim mũi mác chà lên kính theo chiều để tế bào mô phân sinh đầu rễ hành dàn thành lớp - Đưa tiêu tạm thời lên kính tiến hành quan sát Câu hỏi: Tại lấy mẫu tế bào để quan sát người ta thường lấy nhóm tế bào đỉnh rễ cây? - Các tế bào đỉnh rễ thuộc tế bào mô phân sinh nên có khả nguyên phân - Lấy nhóm tế bào để quan sát nhiều tế bào nguyên phân giai đoạn khác Quan sát dạng đột biến số lượng NST tiêu cố định người * Tiến hành: - Đặt tiêu lên kính hiển nhìn từ ngồi để điều chỉnh vị trí có mẫu vật vào vùng sáng - Quan sát tiêu vật kính x10 để xác định vị trí tế bào có NST - Quan sát tiêu NST vật kính x40, chỉnh độ nét kính - Quan sát hình thái, đếm số lượng NST Ví dụ: Người mắc hội chứng Đao có 47 NST, NST 21 có Chủ đề 5: Vi sinh vật Thí nghiệm 1: Lên men lăctic lên men etylic Dụng cụ, hoá chất, mẫu vật - ống nghiệm đường kính 1-1,5cm, dài 15cm) - Bánh men giã nhỏ, rây mịn - 20ml dung dịch đường saccarôzơ 10% - 20ml nước đun sôi để nguội - Hộp sữa đặc, hộp vinamilk, thìa, cốc đong, lọ nhưa, ấm đun nước, cải bắp, dao con, dung dịch muối ăn NaCl, bình nhựa Tiến hành a Lên men etylic - Cho vào đáy ống nghiệm 2,3 : 1gram bột bánh men - Đổ 10ml dung dịch đường vào ống 1, - Đổ 10ml nước sôi nguội vào ống - Để ống nghiệm nhiệt độ 30-320C, quan sát tượng *Kết quả: - Ống 1, khơng có tượng ống khơng có bánh men, ống khơng có đường nên khơng xảy q trình lên men - Ống có tượng sủi bọt khí, có mùi rượu Vì nấm men lên men etylic biến đường thành rượu CO theo sơ đồ: Đường saccarôzơ > glucôzơ -> 2C 2H5OH + 2CO2 b Lên men lắctic * Làm sữa chua - Cho hộp sữa đặc với hộp nước 40-50 0C (2 sôi + lạnh) vào lọ nhựa Cho hộp sữa vinamilk vào trộn đạy kín để 400C 3-5 thu sữa chua - Sau thu sữa chua chia cốc bảo quản tủ lạnh -Kết quả: Sau lên men, sữa từ dạng lỏng chuyển thành dạng đặc sệt, có mùi thơm đặc trưng, có vị chua axit lactic Nguyên nhân sữa từ dạng lỏng chuyển thành dạng đặc sệt vi khuẩn lactic lên men lăctic tạo axit lăctic làm pH giảm, gây đông tụ prôtêin sữa (cazein) - Sữa chua loại thực phẩm bổ dưỡng Trong sữa chua chứa nhiều chất dinh dưỡng prôtêin, axit amin, lipit, đường, vitamin, chứa hệ vi sinh vật có lợi, kích thích tiêu hố Trong sữa chua có pH thấp nên khơng có vi sinh vật gây bệnh * Làm muối rau - Rửa rau cải, cắt khúc, để nước (có thể phơi héo trước) - Cho rau vào lọ nhựa, đổ ngập nước muối NaCl 5-6%, nén chặt, đạy kín để nơi ấm 30-32 0C - Sau 2-3 ngày thu dưa chua thơm ngon Chủ đề Trao đổi nước ion khống thực vật Thí nghiệm 1: Hiện tượng co phản co nguyên sinh Dụng cụ, hoá chất, mẫu vật: a Mẫu vật: - Lá thài lài tía (hoặc dong riềng, chuối hoa…) có tế bào với kích thước tương đối lớn dễ tách lớp biểu bì khỏi b Dụng cụ hoá chất: - Kính hiển vi quang học với vật kính 10, 40 thị kính 10 15, phiến kính, kính - Lưỡi dao cạo râu, nước cất, ống nhỏ giọt, dung dịch muối đường loãng, giấy thấm Tiến hành - Dùng lưỡi dao cạo tách lớp tế bào biểu bì thài lài tía đặt lên phiến kính chuẩn bị sẵn giọt nước cất Đặt kính lên mẫu vật, dùng giấy thấm hút bớt nước phía ngồi - Đặt phiến kínhlên kính hiển vi quan sát vật kính x10 để quan sát vùng có mẫu vật - Chuyển sang vật kính x40 để quan sát cấu trúc tế bào cho rõ Kết quả: Lúc khí khổng mở, tế bào khí khổng hút nước làm khí khổng mở - Lấy tiêu khỏi kính hiển vi, nhỏ giọt muỗi lỗng vào rìa kính, dùng giấy thấm nước phía đối diện sau đưa lên kính quan sát Kết quả: Tế bào co ngun sinh, khí khổng đóng lại Do tế bào nước làm khí khổng đóng, đồng thời chất ngun sinh co lại làm màng tế bào tách khỏi thành tế bào Lấy tiêu khỏi kính hiển vi, nhỏ giọt nước cất lên rìa kính, dùng giấy thấm hút nước phía đối diện Lên kính quan sát tượng Kết quả: Tế bào hút nước, chất nguyên sinh dãn áp sát thành tế bào (hiện tượng phản co nguyên sinh) Thí nghiệm 2: Thí nghiệm tính áp suất thẩm thấu (ASTT) tế bào *Cơ sở phương pháp: + Dịch bào chứa nhiều chất vô cơ, hữu khác tạo nên lực hút nước cho tế bào gọi áp suất thẩm thấu + Khi tế bào bắt đầu co nguyên sinh góc ASTT tế bào tương đương ASTT dung dịch + Xác định ASTT dung dịch theo công thức: P=RTCi P : ASTT (atm) C : Nồng độ dung dịch (M) R = 0,082 i = 1+α(n-1) với n số ion phân ly, α số điện ly * Tiến hành: - Chuẩn bị dung dịch NaCl saccarozơ với nồng độ từ 0,1M đến 0,7M - Cắt lớp biểu bì tế bào thài lài tía đưa lên lam kính có sẵn giọt nước cất - Nhỏ dung dịch có nồng độ cao vào lớp biểu bì sau 10-30 phút quan sát kính hiển vi - Sau lần nhỏ dung dịch phải rửa dung dịch cũ - Tìm nồng độ dung dịch mà làm cho tế bào bắt đầu co nguyên sinh (co nguyên sinh góc với 50% số tế bào) - Xác định áp suất thẩm thấu tế bào theo cơng thức Thí nghiệm 3: Chứng minh rễ có khả hút nước khoáng chủ động - Hiện tượng ứ giọt: Đặc chậu chng thuỷ tinh kín Sau thời gian thấy giọt nước đọng mép - Hiện tượng rỉ nhựa: Cắt ngang thân non sát mặt đất Quan sát thấy có nước nhựa trào lên * Giải thích: Khi ức chế q trình nước (cắt bỏ đặt mơi trường bão hồ nước) nước hút vào rễ vận chuyển lên Thí nghiệm 4: Thí nghiệm so sánh tốc độ thoát nước mặt * Tiến hành: - Dùng miếng giấy lọc có tẩm coban clorua 5% sấy khô (màu xanh) đặt lên mặt mặt đưới - Đặt tiếp lam kính lên mặt mặt đưới lá, dùng kẹp, kẹp lại - Bấm đồng hồ để tính thời gian giấy lọc chuyển từ màu xanh sang màu hồng * Kết quả: - Miếng giấy lọc thấm CoCl mặt chuyển từ màu xanh sang màu hồng nhanh đậm miếng giấy lọc mặt * Giải thích: - Mặt có nhiều khí khổng mặt Mặt khác, mặt thường có lớp cutin mỏng mặt Thí nghiệm 5: Thí nghiệm xác định cường độ thoát nước qua phương pháp cân nhanh - Cường độ thoát nước đại lượng đo khả thoát nước thực vật, tính số mg nước đơn vị thời gian đơn vị diện tích thoát nước T = mg H2O/dm2 lá/giờ - Tiến hành: Sử dụng dụng cụ Garo: CaCl dùng để hút nước thoát Cân khối lượng CaCl trước sau thí nghiệm để thấy lượng nước thoát mặt - Tính diện tích phương pháp cân Thí nghiệm 6: Thí nghiệm xác định cường độ nước theo ngày - Con đường thoát nước qua khí khổng lớn thường giảm vào ban trưa Căn số liệu ta vẽ đồ thị có trục tung cường độ nước, trục hồnh thời gian, đồ thị có đỉnh đồ thị nước qua khí khổng, cịn đồ thị thấp hơn, có đỉnh đồ thị đường thoát nước qua bề mặt Chủ đề 7: Các hoạt động sinh lý động vật Thí nghiệm 1: Đo huyết áp người * Tiến hành: Người đo nằm tư thoải mái ngồi, duỗi cánh tay, kéo áo sát nách Quấn bao cao su bọc vải huyết áp kế quanh cánh tay trái phía khuỷu tay Vặn núm xoay bơm khí vào bao cao su huyết áp kim đồng hồ 160-180mmHg Vặn mở từ từ núm xoay để xả khí dùng ống nghe tim mạch để nghe tiếng đập đọc đồng hồ ghi kết huyết áp tối đa Tiếp tục xả nghe tiếng đập đều bắt đầu không nghe thấy tiếng đập đọc số đồng hồ, huyết áp tối thiểu Thí nghiệm 2: Đo nhịp tim người * Tiến hành: Đếm nhịp tim qua bắt mạch cổ tay Ấn ngón tay vào rãnh cổ tay đếm số lần mạch đập phút Đếm lần lấy kết nhịp tim trung bình cộng lần đếm * Kết quả: Nhịp tim người bình thường 75 nhịp/phút Thí nghiệm 3: Đo thân nhiệt người * Tiến hành: Kẹp nhiệt kế vào nách – phút, lấy đọc kết Thí nghiệm 4: Thí nghiệm tính tự động tim * Tiến hành: - Huỷ tuỷ ếch: Chọc kim nhọn vào gáy ếch đến chi ếch duỗi thẳng - Mổ lộ tim ếch - Kẹp mỏm tim, buộc dây động mạch tĩnh mạch tim - Nhấc tim khổng lồng ngực ếch cho vào dung dịch muối sinh lý - Quan sát hoạt động tim ếch * Kết quả: Tim trì co bóp thời gian ngắn * Giải thích: Do tim có tính tự động Chủ đề 8: Cảm ứng sinh vật Thí nghiệm 1: Thí nghiệm tính hướng sáng thực vật * Tiến hành: Đặt cịn non hộp kín có kht lỗ nhỏ cho ánh sáng chiếu vào từ phía * Kết quả: Ngọn mọc cong hướng phía ánh sáng (hướng phía có lỗ kht) * Giải thích: Phía khuất ánh sáng có nồng độ auxin cao kích thích tế bào phân chia kéo dài nhanh làm mọc cong phía ánh sáng Thí nghiệm 2: Thí nghiệm ứng động khơng sinh trưởng thực vật * Tiến hành: Chạm học lên trinh nữ thấy cụp lại, sau thời gian lại x * Giải thích: Khi có va chạm làm xuất xung động làm mở kênh K +, ion K+ vận chuyển xuống tế bào phía chỗ phình (thể gối), làm tế bào phía sức trương cụp lại Sau thời gian ion K + vận chuyển trở lại làm xoè Thí nghiệm 3: Thí nghiệm thành lập phản xạ có điều kiện động vật * Cơ sở thí nghiệm: - Phải kết hợp đồng thời tác nhân kích thích gây phản xạ khơng điều kiện tác nhân kích thích gây phản xạ có điều kiện - Có hình thành đường liên hệ thần kinh tạm thời vỏ não - Lặp lại thí nghiệm nhiều lần để tăng cường khả ghi nhớ * Tiến hành: Kết hợp vừa cho chó ăn vừa bật nhạc Lặp lại thí nghiệm nhiều lần cần bật nhạc chó chạy tới tiết nước bọt Chủ đề 9: Sinh trưởng, phát triển sinh vật Thí nghiệm 1: Thí nghiệm chứng minh vị trí tổng hợp vai trị hoocmơn Auxin * Tiến hành: Trồng cây, sau ngắt Sau ngày, quan sát hướng mọc với ánh sáng phía Sau đó, cắt chồi đỉnh cịn lại đặt lên miếng thạch agar cho phép chất hữu qua * Kết quả: Ngọn có đặt thạch agar cịn tính hướng sáng * Kết luận: Auxin sinh chủ yếu chồi đỉnh vận chuyến có cực từ xuống rễ Thí nghiệm 2: Thí nghiệm chứng minh thực chất ngày ngắn đêm dài * Tiến hành: Trồng ngày ngắn cho hoa điều kiện ngày ngắn Làm gián đoạn đêm dài thời gian chiếu sáng ngắn khơng hoa Làm thí nghiệm tương tự, trồng ngày dài điều kiện ngày dài, làm gián đoạn thời gian đêm tối thời gian chiếu sáng ngắn ngày dài hoa * Kết luận: Thời gian đêm dài định hoa ngày ngắn Chủ đề 10: Sinh sản sinh vật Thí nghiệm 1: Thực hành nhân giống vơ tính thực vật Giâm cành giâm - Giâm cành: + Cắt cành rau ngót, sắn, dâu tằm thành đoạn ngắn 10-15cm (gọi hom) + Cắm cành (hom) xuống đất ẩm, phần cành mặt đất + Chăm sóc cho cành chồi - Ưu điểm: +Hệ số nhân giống cao +Cây giữ đặc tính di truyền mẹ +Cây sớm hoa kết - Nhược điểm: Địi hỏi tỉ mỉ, chăm sóc cẩn thận thời gian vườn ươm Ghép cành - Dùng dao sắc cắt vát đoạn cành ghép cắt gốc ghép lát cắt tương tự Đặt cành ghép tiếp xúc với gốc ghép - Buộc dây chặt - Chăm sóc cành ghép cho cành nảy chồi -Ưu điểm: +Giữ đặc tính di truyền bố mẹ +Thời gian nhân giống nhanh, sớm hoa, kết +Cây thấp, tán gọn, dễ chăm soc, thu hoạch - Nhược điểm: Địi hỏi tỉ mỉ, người ghép có kĩ thuật Ghép chồi - Rạch lớp vỏ gốc ghép hình chữ T dài khoảng 2cm - Cắt mắt ghép có sẵn chồi ngủ đặt vào vị trí gốc ghép cho tiếp xúc tối đa - Buộc dây chặt, tránh làm gãy chồi ngủ - Chăm sóc đến chồi ngủ mọc chồi -Ưu điểm: + Giữ đặc tính di truyền bố mẹ + Thời gian nhân giống nhanh, sớm hoa, kết + Cây thấp, tán gọn, dễ chăm soc, thu hoạch + Hệ số nhân giống cao - Nhược điểm: Địi hỏi tỉ mỉ, người ghép có kĩ thuật Chủ đề 11: Lai giống Thí nghiệm 1: Thực hành nhân giống vơ tính Chuẩn bị bố mẹ - Chọn giống: chọn giống khác rõ ràng hình dạng màu sắc để phân biệt dể dàng mắt thường - Gieo hạt dùng làm bố trước dùng làm mẹ từ đến 10 ngày - Khi bố hoa tỉa bớt số hoa chùm ngắt bỏ non để tập trung lấy phấn tốt - Khi mẹ bấm để cành, cành lấy chùm hoa, chùm hoa lấy từ đến - Chọn hoa nụ có màu vàng nhạt để khử nhị (hoa chưa tự thụ phấn) - Dùng kim mũi mác tách bao phấn phấn chất trắng sữa hay màu xanh Nếu phấn hạt màu trắng khơng - Đùng ngón trỏ ngón tay để giữ lấy nụ hoa - Tay phải cầm kẹp tách bao hoa ra, tỉa nhị một, cần làm nhẹ tay tránh để đầu nhuỵ bầu nhuỵ bị thương tổn - Trên chùm chọn đến hoa lúc hoa mập để khử nhị, cắt tỉa bỏ hoa khác - Bao hoa khử nhị bao cách li Thụ phấn: - Chọn hoa nở xoè, đầu nhị to màu xanh sẫm, có dịch nhờn - Thu hạt phấn bố: chọn hoa vừa nở, cánh hoa bao phấn vàng tươi, chín hạt phấn chín trịn trắng - Dùng kẹp ngắt nhị bỏ vào đĩa đồng hồ - Đùng bút lông chà nhẹ bao phấn để hạt phấn bung - Dùng bút lông chấm hạt phấn bố lên đầu nhuỵ hoa mẹ khử nhị - Bao chùm hoa thụ phấn túi cách li, buộc nhãn, ghi ngày công thức lai Chăm sóc thu hoạch: - Tưới nước đầy đủ - Khi lai chín thu hoạch, cẩn thận tránh nhầm lẫn công thức lai - Bổ trải hạt lên tờ giấy lọc ghi công thức lai thứ tự lên tờ giấy - Phơi khô hạt chổ mát cần gieo ngâm tờ giấy vào nước lã hạt tách Xử lí kết lai - Kết qủa thí nghiệm tổ hợp lại xử lí theo phương pháp thống kê (giá trị X2) - Cách tính giá trị X2: X2 = ∑(O-E)2 / E Trong đó, O số liệu quan sát (tỉ lệ phân li kiểu hình phép lai) E số liệu lí thuyết (tỉ lệ phân li kiều hình theo lí thuyết) - Tra bảng giá trị X2 dựa số bậc tự Xác định bậc tự cách lấy số loại kiểu hình trừ Tra bảng để tìm xác suất p giá trị X2 với số hàng số bậc tự cột p ứng với giá trị p=0,05 Nếu giá trị X2 nhỏ giá trị X2 cột p=0,05 chấp nhận giả thuyết H Nghĩa tỉ lệ phân li thực nghiệm phù hợp với tỉ lệ phân li lý thuyết - Nếu giá trị X2 lớn giá trị X2 cột p=0,05 bác bỏ giả thuyết H0 Nghĩa tỉ lệ phân li thực nghiệm sai khác với tỉ lệ phân li lý thuyết yếu tố ngẫu nhiên mà nguyên nhân khác - Ví dụ: Khi cho F1 tự thụ phấn F2 có 166 trịn 28 dài Liệu có phải tỉ lệ 3:1 hay khơng? Hãy lập giả thuyết chứng minh điều Biết giá trị X2 hàng ứng với cột p=0,05 3,841 *Hướng dẫn: - Giả thuyết (H0) rằng, tỉ lệ phép lai nói phù hợp với tỉ lệ 3:1 Menđen - Tính giá trị X2 : Kiểu hình O E (O-E)2 / E Quả tròn 166 145,5 2,888 Quả dài 28 48,5 8,665 ∑ 193 193 11,553 - Ta thấy, giá trị X2 thí nghiệm lớn giá trị X2 lí thuyết (X2 thực nghiệm = 11.553 > X2 lí thuyết = 3,841) Vậy, tỉ lệ phép lai tỉ lệ 3:1 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thành Đạt, Nguyễn Đức Thành, Nguyễn Xuân Viết (2005), Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên giáo viên THPT chu kì III (2004-2007) mơn Sinh học, Nxb Đại học Sư phạm Hà Nội Nguyễn Thành Đạt, Lê Đình Tuấn, Nguyễn Như Khanh, 2010, Sinh học 11, Nxb Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Thành Đạt, Phạm Văn Lập, Đặc Hữu Lanh, Mai Sỹ Tuấn, 2007, Sinh học 12 Cơ bản, Nxb Giáo dục, Hà Nội Vũ văn Vụ, Vũ Đức Lưu, Nguyễn Như Hiền, Trần Văn Kiên, Nguyễn Duy Minh, Nguyễn Quang Vinh, 2010, Sinh học 11 Nâng cao, Nxb Giáo dục, Hà Nội Vũ văn Vụ, Vũ Thanh Tâm, Hoàng Quý Lý, Trần Dụ Chi, Lê Hồng Điệp, 2004, Thực tập Sinh lý Thực vật, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội  ... 2H2O → 4H+ + 4e- + O2 Thí nghiệm 4: Các thí nghiệm hơ hấp thực vật Thí nghiệm chứng minh hơ hấp thải CO2 - Cho vào ống nghiệm đựng 5-10ml nước vôi Treo túi hạt nảy mầm vào ống nghiệm đạy chặt nút... nên nhiệt sinh nhiều, làm tăng nhiệt độ bình Thí nghiệm 5: Thí nghiệm vai trị phân bón * Tiến hành: - Pha dung dịch dinh dưỡng NPK với nồng độ 1g/lít - Rót dung dịch NPK vào chậu thí nghiệm 2,... xanh * Giải thích: - Nguyên tắc thí nghiệm: Dựa vào khả hoà tan khác sắc tố loại dung môi - Carotenoit tan cồn nhanh diệp lục Thí nghiệm chứng minh cần thiết có CO2 quang hợp Thí nghiệm 1: -