Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học cánh diều

Chào bạn Giải Sinh 10 trang 12 sách Kết nối tri thức với cuộc sống

Giải bài tập Sinh 10 Bài 2: Phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học sách Kết nối tri thức với cuộc sống giúp các em học sinh lớp 10 hiểu được kiến thức về phương pháp và cách học tập nghiên cứu môn sinh học. Đồng thời biết cách trả lời được các bài tập Sinh 10 trang 12 →17.

Giải Sinh 10 Bài 2 sách Kết nối là tài liệu vô cùng hữu ích dành cho giáo viên và các em học sinh tham khảo, đối chiếu với lời giải hay, chính xác nhằm nâng cao kết quả học tập của các em. Vậy sau đây là nội dung chi tiết soạn Sinh 10 Bài 2 Phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học, mời các bạn cùng theo dõi và tải tại đây.

Giải Sinh 10 Bài 2: Phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học

Trình bày phương pháp đảm bảo an toàn khi làm việc trong phòng thí nghiệm.

Trả lời:

Người nghiên cứu cần tuân thủ các quy định để giữ an toàn cho bản thân và các thiết bị, tài sản của phòng thí nghiệm:

+ Các lưu ý về an toàn cháy nổ, an toàn về hoá chất: Khi làm việc với những hoá chất độc hại dễ bay hơi cần phải thực hiện ở nơi có tủ hút khí độc hoặc ở nơi thoáng khí. Tuân thủ các quy tắc pha hoá chất để tránh xảy ra cháy nổ, đặc biệt khi sử dụng acid hoặc những chất dễ cháy nổ như cốn. Kiểm tra sự vận hành của các thiết bị phòng chống cháy nổ, các máy móc hút mùi, chống độc, các trang thiết bị cấp cứu khi có sự cố.

+ Vận hành thiết bị trước khi sử dụng bất cứ thiết bị nào trong phòng thí nghiệm, người nghiên cứu cần phải nắm được quy tắc vận hành máy móc, thiết bị để có thể thu được kết quả chính xác nhất và không làm hư hại máy móc, thiết bị. Cần ghi lại nhật kí làm việc và tình trạng hoạt động vận hành của máy móc.

+ Trang bị cá nhân: Tuỳ theo từng yêu cầu của nghiên cứu mà mỗi người khi làm việc trong phòng thí nghiệm cần phải có các trang thiết bị riêng biệt. Thông thường, để đảm bảo an toàn, người thực hiện nghiên cứu phải mặc áo choàng, găng tay, kính bảo hộ hoặc mặt nạ để tránh tiếp xúc với hoá chất độc hại, vi sinh vật gây bệnh.

+ Thực hiện đúng các nội quy an toàn trong phòng thí nghiệm.

Câu 2

Hãy kể tên một số thiết bị nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của trường em và cho biết những thiết bị này dùng để nghiên cứu lĩnh vực nào của sinh học.

Trả lời:

Một số thiết bị nghiên cứu trong phòng thí nghiệm:

- Kính hiển vi: nghiên cứu công nghệ tế bào

- Kính lúp: nghiên cứu công nghệ sinh học vi sinh

- Tủ ấm: nghiên cứu công nghệ sinh học vi sinh

- Máy ly tâm: nghiên cứu công nghệ tế bào- Kính hiển vi: nghiên cứu công nghệ tế bào

- Kính lúp: nghiên cứu công nghệ sinh học vi sinh

- Tủ ấm: nghiên cứu công nghệ sinh học vi sinh

- Máy ly tâm: nghiên cứu công nghệ tế bào

Câu 3

So sánh đặc điểm của kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử.

Trả lời:

Kính hiển vi quang học

Kinh hiển vi điện tử

Nguồn sáng

nguồn sáng điện hoặc ánh sáng mặt trời

các chùm electron

Độ phóng đại

1500 lần

50 triệu lần

Độ phân giải

200nm

nhỏ hơn 1Ao

Mục đích sử dụng

nghiên cứu cấu trúc hiển vi của tế bào

nghiên cứu cấu trúc siêu hiển vi của tế bào cũng như cấu trúc phân tử.

Giải Luyện tập và vận dụng Sinh 10 bài 2 trang 17

Câu 1

Tin sinh học là gì?

Trả lời

Tin sinh học là ngành khoa học sử dụng các phần mềm máy tính chuyên dụng, các thuật toán, mô hình để lưu trữ, phân loại, phân tích các bộ dữ liệu sinh học ở quy mô lắm nhằm sử dụng chúng một cánh có hiệu quả trong nghiên cứu khoa học và trong cuộc sống.

Câu 2

Để quan sát được hình dạng, kích thước của các tế bào thực vật, chúng ta cần dụng cụ gì? Cần phải dùng những kĩ thuật gì để có thể quan sát được nhiễm sắc thể (NST)?

Trả lời

Để quan sát được hình dạng kích thước của các tế bào thực vật, chúng ta cần sử dụng kính hiển vi quang học.

- Để quan sát được nhiễm sắc thể chúng ta cần nắm vững các kĩ thuật:

+ Kĩ thuật làm tiêu bản quan sát.

+ Kĩ thuật sử dụng, điều chỉnh kính hiển vi.

Câu 3

Để kiểm chứng nhân tế bào có vai trò quyết định sự sống của tế bào, một nhà khoa học đã dùng móc nhỏ để loại bỏ nhân tế bào của trùng giày (một sinh vật nhân thực đơn bào). Kết quả tế bào mất nhân bị chết. Nhà khoa học này cũng làm một thí nghiệm đối chứng theo cách dùng móc nhỏ lấy nhân tế bào của trùng giày nhưng sau đó lại đặt lại vào vị trí cũ. Hãy cho biết:

a) Nếu trong thí nghiệm đối chứng tế bào sau khi được đặt nhân trở lại vẫn chết thì kết luận rút ra là gì?

b) Nếu tế bào ở thí nghiệm đối chứng không bị chết thì kết luận rút ra là gì?

Trả lời

a) Nếu trong thí nghiệm đối chứng tế bào sau khi được đặt nhân trở lại vẫn chết thì kết luận:

- Trường hợp 1: Tế bào đã chết ngay khi bị tách nhân.

- Trường hợp 2: Tế bào sinh vật không nhận lại nhân sau khi tách

- Trường hợp 3: Thao tác tách và ghép lại nhân chưa chính xác kiến sinh vật bị tổn thương và chết.

b) Nếu tế bào ở thí nghiệm đối chứng không bị chết thì kết luận rút ra là:

- Trường hợp 1: Tế bào thí nghiệm chết -> Kết luận: Tế bào cần có nhân để tồn tại

- Trường hợp 2: Tế bào thí nghiệm vẫn tồn tại -> Kết luận: Tế bào không cần có nhân để tồn tại.

Cập nhật: 10/09/2022

- Quan sát là sử dụng các giác quan và phương tiện hỗ trợ để thu thập thông tin về một hay nhiều đối tượng hoặc hiện tượng.

- Quan sát được thực hiện theo các bước sau:

Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học cánh diều
Sơ đồ các bước quan sát

* Ví dụ 1: Quan sát và phân loại hạt giống đậu xanh (đỗ xanh).

Bước 1. Xác định mục tiêu

- Mục tiêu: quan sát hình thái hạt đậu xanh và chọn được hai loại hạt đậu xanh theo tiêu chí: loại I (hạt to, mẩy, chắc, đường kính lớn hơn hoặc bằng 2 mm), loại II (hạt nhỏ, lép, đường kính nhỏ hơn 2 mm).

- Đếm số lượng và cân tổng khối lượng hạt mỗi loại.

- Đối lượng: hạt đậu xanh cùng giống (100 g).

- Đặc điểm quan sát: kích thước hạt.

Bước 2. Tiến hành

- Phương tiện: kính lúp cầm tay, cân đĩa.

- Cân 100 g hạt giống đậu xanh, dàn đều trên khay nhựa.

- Dùng kính lúp quan sát các hạt đậu xanh và chọn hai loại hạt dựa theo tiêu chí: loại I (hạt to, mẩy, chắc, đường kính lớn hơn hoặc bằng 2 mm), loại II (hạt nhỏ, lép, đường kính nhỏ hơn 2 mm).

- Đếm số lượng hạt và cân tổng khối lượng các hạt mỗi loại.

​Bước 3: Báo cáo

- Lập bảng báo cáo kết quả về số lượng hạt và khối lượng hạt loại I, loại II theo mẫu bảng dưới đây.

Loại hạtSố lượng hạtKhối lượng hạt
Hạt loại I??
Hạt loại II??

- Đưa ra nhận xét về số lượng hạt và khối lượng của các hạt loại I với loại II.

2. Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm

- Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm là phương pháp nghiên cứu được thực hiện trong không gian giới hạn của phòng thí nghiệm. Khi làm việc trong phòng thí nghiệm, học sinh cần tuân thủ các quy định về an toàn thí nghiệm.

- Các bước làm việc trong phòng thí nghiệm gồm:

Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học cánh diều
Sơ đồ các bước làm việc trong phòng thí nghiệm

* Ví dụ 2: Thí nghiệm tìm hiểu khả năng nảy mầm của hạt đậu xanh trong phòng thí nghiệm.

Bước 1

- Chuẩn bị dụng cụ, hoá chất: nước, đĩa petri, bông thấm nước, panh, kính lúp cầm tay, thiết bị chụp ảnh.

- Mẫu vật: 30 hạt đậu xanh loại I và 30 hạt đậu xanh loại II (đã phân loại ở ví dụ 1).

- Thiết bị an toàn: áo bảo hộ, găng tay.

Bước 2

- Ngâm 30 hạt đậu xanh loại I và 30 hạt đậu xanh loại II vào nước trong 3 giờ.

- Tiến hành thí nghiệm:

  • Đặt bông đã thấm nước vào 6 đĩa petri. Lấy 30 hạt đậu xanh loại I (đã ngâm) cho vào 3 đĩa (ghi nhãn 1, 2, 3), mỗi đĩa 10 hạt. Lấy 30 hạt đậu xanh loại II (đã ngâm) cho vào 3 đĩa (ghi nhãn 4, 5, 6), mỗi đĩa 10 hạt.
  • Để 6 đĩa petri đó ở nhiệt độ phòng trong 3 ngày. Mỗi ngày kiểm tra và bổ sung nước để đảm bảo cho hạt nảy mầm. Chụp ảnh các đĩa hạt đậu xanh nảy mầm làm minh chứng.
  • Đếm số hạt nảy mầm ở mỗi đĩa petri, ghi kết quả vào bảng dưới đây.
Loại hạtĐĩa petriSố lượng hạt nảy mầmSố lượng hạt không nảy mầm
Loại I1??
2??
3??
Loại II4??
5??
6??

3. Phương pháp thực nghiệm khoa học

- Thực nghiệm khoa học là phương pháp thu thập thông tin trên đối tượng nghiên cứu trong những điều kiện được tác động có chủ đích.

- Thực nghiệm khoa học gồm các bước sau:

Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học cánh diều
Sơ đồ các bước thực nghiệm khoa học

* Ví dụ 3: Thí nghiệm tìm hiểu khả năng nảy mầm của hạt đậu xanh ở thực địa.

Bước 1: Thiết kế mô hình thực nghiệm và chuẩn bị các điều kiện thí nghiệm

- Thiết kết mô hình thực nghiệm.

  • Lô 1: gieo 100 g hạt đậu xanh loại I vào ô đất 1.
  • Lô 2: gieo 100 g hạt đậu xanh loại 2 vào ô đất 2.

Hai lô đất tương đương về chất đất.

- Chuẩn bị dụng cụ: dụng cụ làm đất, dụng cụ tưới nước, thiết bị chụp ảnh.

- Mẫu vật: 100 g hạt đậu xanh loại I và 100 g hạt đậu xanh loại II.

- Thiết bị an toàn: găng tay, ủng cao su,...

Bước 2: Tiến hành và thu thập số liệu thực nghiệm

- Tiến hành thí nghiệm:

  • Ngâm hạt đậu xanh vào nước sạch trong khoảng 3 giờ ở nhiệt độ thường.
  • Với hạt và gieo theo các lô thí nghiệm, tưới đủ nước hằng ngày (lượng nước tưới ở hai lô như nhau).
  • Quan sát, đếm số hạt đậu xanh nảy mầm ở mỗi lô thí nghiệm sau 5 ngày, ghi kết quả tỉ lệ hạt nảy mầm ơt mỗi lô thí nghiệm.

- Tuân thủ các quy định an toàn khi thực hành ngoài thực địa.

Bước 3: Xử lí số liệu thực nghiệm và báo cáo

- Làm báo cáo kết quả thí nghiệm theo các nôi dung sau:

  • Tên thí nghiệm.
  • Câu hỏi nghiên cứu.
  • Dụng cụ, hoá chất và mẫu vật.
  • Phân công nhiệm vụ trong nhóm.
  • Các bước tiến hành.
  • Kết quả thí nghiệm.
  • Phân tích kết quả và đưa ra kết luận.
  • Nhận xét, đánh giá.

- Thu gom rác thải và để các dụng cụ thí nghiệm vào nơi quy định.

- Rửa tay bằng nước sạch và xà phòng sau mỗi lần thực nghiệm.

II. Các kĩ năng trong tiến trình nghiên cứu khoa học

Nghiên cứu khoa học được thực hiện theo các bước tạo thành một tiến trình và mỗi bước là một kĩ năng.

Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học cánh diều
Các bước trong tiến trình nghiên cứu khoa học

Các bước tiến hành nghiên cứu

Ví dụ minh hoạ:

Tìm hiểu sự nảy mầm của hạt đậu xanh

Bước 1. Quan sát và đặt câu hỏi

Quan sát là bước đầu tiên để nhận ra vấn đề cần giải quyết. Qua quan sát đặt ra những câu hỏi, từ đó tìm ra "vấn đề" nghiên cứu.

Qua quan sát hình thái của hạt, chọn hai loại hạt đậy xanh. Từ đó, câu hỏi đặt ra là "Hình thái của hạt đậu xanh có liên quan đến khả năng nảy mầm của hạt đậu xanh không?"

Bước 2. Hình thành giả thuyết khoa học

Giả thuyết khoa học, còn được gọi là giả thuyết nghiên cứu, là một giả định sơ bộ về bản chất của sự vật và hiện tượng do người nghiên cứu đưa ra để chứng minh hoặc bác bỏ. Một giả thuyết phải cụ thể và liên quan đến câu hỏi đặt ra.

Tiếp theo, giả thuyết được đặt ra là "Nếu sự nảy mầm của hạt đậu có liên quan tới hình thái của hạt thì hạt đậu có hình trụ; hạt to, mẩy, chắc, vỏ hạt xanh bóng sẽ nảy mầm tốt và đều".

Bước 3. Kiểm tra giả thuyết khoa học

Kiểm tra giả thuyết khoa học chính là làm thực nghiệm để chứng minh hoặc bác bỏ giả thuyết.

Nếu kết quả thử nghiệm không ủng hộ giả thuyết đưa ra thì cần phải kiểm tra lại quá trình thực nghiệm hoặc sửa đổi giả thuyết hay đưa ra một giả thuyết mới.

Để kiểm tra giả thuyết trong ví dụ ở bước 2, tiến hành làm thí nghiệm cho hạt nảy mầm trong điều kiện phòng thí nghiệm và ở thực địa. Thu thập số liệu số lượng hạt nảy mầm trong các lô thí nghiệm. Kết quả thí nghiệm sẽ chứng minh cho giả thuyết đưa ra ở bước 2 là đúng hay sai.

Bước 4. Làm báo cáo kết quả nghiên cứu

Làm báo cáo kết quả nghiên cứu là quá trình phân tích số liệu và rút ra kết luận nghiên cứu. Kết luận khoa học có thể xác nhận hay phủ nhận giả thuyết đã đưa ra. Một kết luận được coi là đúng khi trả lời được câu hỏi nghiên cứu ban đầu bằng các dữ liệu tin cậy.

Mẫu báo cáo kết quả nghiên cứu

1. Vấn đề nghiên cứu (Tên nghiên cứu)

2. Mẫu vật, dụng cụ

3. Phương pháp ngheien cứu

4. Kết quả và thảo luận 

5. Kết luận và kiến nghị

- Tin sinh học là một lĩnh vực nghiên cứu liên ngành, kết hợp dữ liệu sinh học với khoa học máy tính và thống kê.

Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học cánh diều
Sơ đồ các lĩnh vực hình thành tin sinh học

- Phương pháp tin sinh học là phương pháp thu thập, xử lí và phân tích các thông tin, dữ liệu sinh học bằng phần mềm máy tính, từ đó xây dựng cơ sở dữ liệu và cho phép thực hiện các liên kết giữa chúng.

IV. Một số vật liệu, thiết bị nghiên cứu và học tập môn Sinh học

Một số vật liệu, thiết bị nghiên cứu và học tập môn Sinh học:

- Dụng cụ: kính hiển vi, kính lúp, bộ đồ mổ,...

Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học cánh diều
Kính hiển vi

Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học cánh diều
Kính lúp

Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học cánh diều
Bộ đồ mổ

- Máy móc thiết bị: Tủ lạnh, tủ cấy vi sinh, cân điện tử, các bộ cảm biến,...

- Các phần mềm: thí nghiệm ảo, phần mềm dạy học, các phần mềm xử lí số liệu thống kê,...

- Tranh ảnh, mô hình, mẫu vật: bộ tranh cơ thể người, bộ tranh các cấp tổ chức sống, mô hình tế bào, mô hình DNA, bộ tiêu bản quan sát nhiễm sắc thể,...

- Thiết bị an toàn: găng tay, kính bảo vệ mắt, áo bảo hộ,...

1. Một số phương pháp nghiên cứu và học tập sinh học như:

- Phương pháp quan sát là sử dụng giác quan thu thập thông tin, gồm ba bước:

  • Xác định mục tiêu, đối tượng và đặc điểm cần quan sát
  • Lựa chọn phương tiện quan sát và thu thập thông tin
  • Xử lí thông tin và báo cáo kết quả

- Làm việc trong phòng thí nghiệm là phương pháp thu thập thông tin được thực hiện trong không gian giới hạn của phòng thí nghiệm, gồm ba bước:

  • Chuẩn bị
  • Tiến hành
  • Báo cáo kết quả

- Thực nghiệm khoa học là phương pháp thu thập thông tin trên đối tượng nghiên cứu trong những điều kiện được tác động có chủ đích, gồm bước:

  • Chuẩn bị các điều kiện cho thực nghiệm
  • Tiến hành và thu thập số liệu thực nghiệm
  • Xử lí số liệu thực nghiệm và báo cáo

2. Nghiên cứu khoa học được thực hiện theo các bước tạo thành một tiến trình và mỗi bước là một kĩ năng: quan sát và đặt câu hỏi, hình thành giả thuyết khoa học, kiểm tra giả thuyết khoa học, làm báo cáo kết quả nghiên cứu.

3. Tin sinh học là một lĩnh vực nghiên cứu liên ngành kết hợp dữ liệu sinh học với khoa học máy tính và thống kê. Tin sinh học được sử dụng trong lĩnh vực bảo tồn đa dạng sinh học, phân tích chức năng gene, nhận diện và dự đoán cấu trúc protein,...