Trả lời câu hỏi Sinh học 10 Kết nối tri thức Bài 2: Phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học kèm sơ đồ tư duy trực quan, dễ hiểu và luyện tập trắc nghiệm có đáp án
Giải Sinh học 10 Kết nối tri thức Bài 2: Phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học
Câu hỏi mở đầu: Để nghiên cứu các đối tượng của sinh học cần có phuơng pháp và thiết bị phù hợp. Các thiết bị và phương pháp nào thường được dùng trong nghiên cứu và học tập Sinh học?
Trả lời:
1. Các thiết bị thường được dùng trong nghiên cứu và học tập sinh học là:
– Kính hiển vi: Dựa trên nguồn sáng được sử dụng, kính hiển vi được chia thành hai loại: kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử.
– Máy li tâm: Được sử dụng trong phân đoạn tế bào. Đây là kĩ thuật tách các loại bào quan dựa trên khối lượng của chúng.
– Các thiết bị khác: Các loại kính lúp, ống hút đơn giản hay pipet.
2. Các phương pháp thường được dùng trong nghiên cứu và học tập sinh học:
– Phương pháp quan sát: Lựa chọn đối tượng và phạm vi quan sát → Lựa chọn công cụ quan sát → Ghi chép số liệu.
– Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm:
+ Phương pháp đảm bảo an toàn khi làm việc trong phòng thí nghiệm: 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.
+ Một số kĩ thuật phòng thí nghiệm: Phương pháp giải phẫu và phương pháp làm tiêu bản tế bào/nhiễm sắc thể (NST).
– Phương pháp thực nghiệm khoa học:
+ Phương pháp nghiên cứu, phân loại sinh vật: Định danh dựa trên hình thái của sinh vật, phân tích gene, phân lập (đối với vi khuẩn).
+ Phương pháp tách chiết: Tách enzyme, gene, các chất có hoạt tính sinh học.
+ Phương pháp nuôi cấy: Nuôi cấy vi khuẩn, nuôi cấy mô tế bào động vật, thực vật; nuôi cấy động vật, thực vật trong phòng thí nghiệm và ngoài thực địa;…
Câu hỏi: Trình bày phương pháp đảm bảo an toàn khi làm việc trong phòng thí nghiệm.
Trả lời:
* Khi thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm, việc đảm bảo an toàn là hết sức quan trọng và yêu cầu sự tuân thủ các quy tắc sau:
– An toàn cháy nổ và an toàn về hóa chất:
+ Khi làm việc với hóa chất độc hại hoặc dễ bay hơi, cần thực hiện tại các khu vực được trang bị tủ hút khí độc hại hoặc trong môi trường thoáng khí.
+ Tuân thủ quy tắc pha hóa chất để tránh cháy nổ, đặc biệt khi sử dụng các chất như acid hoặc cồn.
+ Kiểm tra định kỳ và bảo dưỡng các thiết bị phòng chống cháy nổ, máy hút mùi, hệ thống chống độc, và thiết bị cấp cứu.
– Vận hành thiết bị:
+ Trước khi sử dụng máy móc và thiết bị, cần nắm vững quy tắc vận hành để đảm bảo kết quả chính xác và tránh hư hại không mong muốn.
+ Ghi chép nhật ký làm việc và tình trạng hoạt động của máy móc để theo dõi và kiểm soát hiệu suất.
– Trang bị cá nhân:
+ Mỗi người làm việc trong phòng thí nghiệm cần trang bị đầy đủ trang thiết bị cá nhân phù hợp với công việc cụ thể. Áo choàng, găng tay, kính bảo hộ, và mặt nạ là những vật dụng cần thiết để bảo vệ khỏi tiếp xúc với hóa chất độc hại và vi sinh vật gây bệnh.
Câu hỏi: 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:
Có rất nhiều thiết bị khác nhau từ đơn giản đến phức tạp và tinh vi được sử dụng trong nghiên cứu sinh học:
Câu hỏi: So sánh đặc điểm của kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử.
Trả lời:
– Giống nhau: Đều giúp tăng độ phóng đại đối tượng được quan sát (giúp quan sát rõ những cấu tạo của đối tượng mà mắt thường không thể quan sát được).
– Khác nhau:
| Kính hiển vi quang học | Kính hiển vi điện tử |
| – Nguồn chiếu sáng là ánh đèn thông thường (Hallogen, Led) hoặc ánh sáng mặt trời chiếu lên mẫu vật.
– Việc chuẩn bị tiêu bản sẽ mất vài phút hoặc vài giờ. – Có thể sử dụng cả mẫu sống lẫn mẫu chết. – Vật kính, tụ quang, mắt kính đều được sản xuất từ thủy tinh. – Độ phóng đại của kính hiển vi quang học tối đa là 1500 lần và độ phân giải chỉ khoảng 200 nm. – Được sử dụng để quan sát kích thước hiển vi của đối tượng. |
– Nguồn chiếu sáng là chùm electron chiếu qua hoặc lên bề mặt mẫu vật.
– Chuẩn bị mẫu luôn mất vài ngày.
– Chỉ thấy được mẫu chết hoặc mẫu đã làm khô. – Ống kính là điện tử.
– Độ phóng đại của kính hiển vi điện tử có thể lên tới 50 triệu lần và độ phân giải nhỏ hơn 1 Å. – Được sử dụng để quan sát kích thước siêu hiển vi của đối tượng. |
Câu hỏi: Quan sát hình 2.4, nêu trình tự các bước trong tiến trình nghiên cứu khoa học.
Trả lời:
* Trình tự các bước trong tiến trình nghiên cứu khoa học:
– Bước 1: Quan sát và thu thập dữ liệu:
+ Đầu tiên, nhà nghiên cứu tiến hành quan sát và thu thập dữ liệu từ thực tế. Quá trình này đòi hỏi sự kiên trì và thận trọng để đảm bảo số liệu thu được chính xác. Sử dụng các công cụ nghiên cứu thích hợp giúp tăng cường hiệu suất và thu được số liệu chính xác, nhanh chóng
– Bước 2: Đặt câu hỏi:
+ Dựa trên dữ liệu thu thập được, nhà nghiên cứu đặt ra các câu hỏi nghiên cứu để tìm kiếm sự hiểu biết và giải đáp vấn đề nghiên cứu.
– Bước 3: Hình thành giả thuyết:
+ Nhà nghiên cứu xây dựng một giả thuyết khoa học dựa trên câu hỏi nghiên cứu. Giả thuyết này sẽ được kiểm chứng thông qua các thực nghiệm và suy luận.
– Bước 4: Thiết kế và tiến hành thí nghiệm kiểm chứng:
+ Để kiểm chứng giả thuyết, nhà nghiên cứu thiết kế và thực hiện các thí nghiệm. Thí nghiệm thường bao gồm lô đối chứng và lô thí nghiệm để so sánh kết quả.
– Bước 5: Phân tích kết quả và xử lí dữ liệu:
+ Sau khi thu thập dữ liệu từ thí nghiệm, nhà nghiên cứu thực hiện phân tích và xử lí dữ liệu để rút ra những kết luận có ý nghĩa về mối quan hệ giữa các biến.
– Bước 6: Rút ra kết luận:
+ Dựa trên kết quả phân tích, nhà nghiên cứu có thể bác bỏ hoặc chấp nhận giả thuyết. Nếu chấp nhận, kết quả nghiên cứu được thẩm định, công bố và có thể trở thành một học thuyết khoa học nếu được cộng đồng khoa học chấp nhận sau nhiều lần kiểm nghiệm và thẩm định.
Câu hỏi: Để hình thành nên một giả thuyết khoa học và kiểm chứng một giả thuyết, chúng ta cần sử dụng cách tư duy khoa học nào? Giải thích.
Trả lời:
– Để hình thành một giả thuyết khoa học và kiểm chứng nó, chúng ta thường áp dụng cách tư duy khoa học thông qua suy luận logic ngược lại với quy nạp, hay còn gọi là diễn giải. Cách tiếp cận này đặt ra nguyên tắc đi từ cái chung đến cái riêng.
– Cách tiếp cận này phản ánh tính tích cực của tư duy khoa học, nơi mà nhà khoa học không chỉ xây dựng kiến thức từ dữ liệu quan sát được mà còn đặt ra những giả thuyết có thể được kiểm chứng và bác bỏ dựa trên kết quả thực nghiệm. Sự logic và sự ngược lại trong diễn giải giúp tạo nên một quy trình nghiên cứu khoa học chặt chẽ và có hệ thống.
Câu hỏi: Nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm trong một thí nghiệm có gì khác nhau? Cho ví dụ minh họa.
Trả lời:
– Sự khác nhau giữa nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm trong một thí nghiệm nằm ở yếu tố cần nghiên cứu.
– Ví dụ minh họa: Giả sử chúng ta thí nghiệm sự ảnh hưởng của việc sử dụng một loại phân bón mới đối với mức tăng trưởng của cây cỏ trên một cánh đồng. Trong trường hợp này, nhóm đối chứng sẽ là một phần của cánh đồng không nhận bất kỳ loại phân bón mới nào (hoặc nhận một loại phân bón truyền thống), trong khi nhóm thực nghiệm sẽ được áp dụng loại phân bón mới cần được kiểm tra. Cả hai nhóm sẽ được đặt trong cùng điều kiện về thời tiết, đất đai và các yếu tố môi trường khác. Qua quá trình theo dõi và đánh giá sự tăng trưởng của cây cỏ, chúng ta có thể xác định liệu loại phân bón mới có ảnh hưởng tích cực, tiêu cực hay không ảnh hưởng đáng kể nào đó so với loại phân bón thông thường.
Câu hỏi: Nêu một số vai trò và thành tựu của tin sinh học.
Trả lời:
– Vai trò của tin sinh học: Tin sinh học đóng một vai trò quan trọng trong nghiên cứu và ứng dụng thông tin trong lĩnh vực sinh học. Các vai trò chính của tin sinh học là sử dụng phần mềm máy tính và các thuật toán để tập hợp, lưu trữ, và phân tích dữ liệu sinh học quy mô lớn, từ đó hỗ trợ nghiên cứu khoa học và đưa ra những phát hiện mới.
– Thành tựu của tin sinh học:
+ Sử dụng phần mềm máy tính để tìm kiếm và so sánh các gene trong hệ gene, giúp hiểu rõ hơn về mối quan hệ tiến hóa giữa các loài sinh vật.
+ Áp dụng trí tuệ nhân tạo để xử lý thông tin của bệnh nhân, giúp các chuyên gia y tế đưa ra các biện pháp chữa bệnh cá nhân hóa và hiệu quả, tối ưu hóa quá trình chẩn đoán và điều trị.
Câu hỏi: Chúng ta có thể sử dụng các công cụ tin học trong học tập môn Sinh học như thế nào?
Trả lời:
Để học tập môn Sinh học một cách có hiệu quả, chúng ta có thể ứng dụng các công cụ tin học đơn giản như:
– Sử dụng các công cụ tin học đơn giản trong việc tìm kiếm, khai thác thông tin trên internet.
– Sử dụng chương trình tin học hay tự lập trình phần mềm để mô tả các quá trình sinh học phức tạp như phần mềm mô tả quá trình tái bản DNA, phiên mã, dịch mã,…
– Sử dụng phầm mềm xây dựng sơ đồ tư duy để hệ thống kiến thức.
Câu hỏi: 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 lớn nhằm sử dụng chúng một cách hiệu quả trong nghiên cứu khoa học và trong cuộc sống.
Câu hỏi: 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 tế bào thực vật, chúng ta cần dụng cụ: lam kính, lamen, kim mũi mác, ống hút, giấy thấm, kính hiển vi quang học.
– Những kĩ thuật để quan sát nhiễm sắc thể:
+ Kĩ thuật cắt mẫu vật thành lát mỏng.
+ Kĩ thuật cố định bằng hóa chất và nhuộm màu.
+ Kĩ thuật chia nhỏ mẫu, dầm ép để phá vỡ tế bào giải phóng NST.
+ Kĩ thuật quan sát tiêu bản trên kính hiển vi.
Câu hỏi: 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 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 tế bào trong thí nghiệm đối chứng sau khi đặt nhân trở lại vẫn chết, kết luận có thể rút ra là: Vai trò của nhân tế bào đối với sự sống của tế bào vô cùng quan trọng. Sau khi bị loại bỏ nhân thì tế bào của trùng giày sẽ chết ngay và việc ghép lại nhân không đủ để khôi phục sự sống cho tế bào của trùng giày.
b) Nếu tế bào trong thí nghiệm đối chứng sau khi đặt nhân trở lại không bị chết, kết luận có thể rút ra là: Loại bỏ và ghép lại nhân tế bào không gây chết cho tế bào của trùng giày, sự sống vẫn được suy trì trong thời gian nhất định và nếu được ghép lại nhân trong khoảng thời gian đó thì tế bào sẽ tiếp tục duy trì sự sống.
Sơ đồ tư duy Sinh học 10 Kết nối tri thức Bài 2
Trắc nghiệm Sinh học 10 Kết nối tri thức Bài 2: Phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học
Câu 1: Các phương pháp thường được dùng trong nghiên cứu và học tập sinh học gồm
A. quan sát, nuôi cấy các sinh vật, thực nghiệm khoa học.
B. quan sát, làm việc trong phòng thí nghiệm, thực nghiệm khoa học.
C. làm việc trong phòng thí nghiệm, thực nghiệm khoa học, tách chiết enzyme.
D. phân tích gene, làm việc trong phòng thí nghiệm, thực nghiệm khoa học.
Giải thích:
Các phương pháp thường được dùng trong nghiên cứu và học tập sinh học gồm: quan sát, nuôi cấy các sinh vật, thực nghiệm khoa học.
Câu 2: Để kiểm chứng vai trò của nhân tế bào, có thể sử dụng phương pháp
A. quan sát.
B. làm việc trong phòng thí nghiệm.
C. thực nghiệm khoa học.
D. nuôi cấy tế bào.
Giải thích:
Để kiểm chứng vai trò của nhân tế bào, có thể tiến hành thí nghiệm loại bỏ nhân để kiểm chứng → sử dụng phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm.
Câu 3: Nội dung nào dưới đây thể hiện phương pháp đảm bảo an toàn khi làm việc trong phòng thí nghiệm?
A. Khi làm việc với những nơi có hóa chất độc hại không được thực hiện ở nơi có tủ hút khí độc hoặc ở nơi thoáng khí.
B. Trước khi sử dụng cần phải nắm được quy tắc vận hành máy móc, thiết bị và ghi lại nhật kí làm việc và tình trạng hoạt động máy móc.
C. Khi làm việc với dung dịch hóa chất không được đeo găng tay để tránh tình trạng trơn trượt làm đổ vỡ hóa chất.
D. Phải luôn đeo khẩu trang, kính bảo vệ mắt và mặt nạ phòng độc trước khi tiến hành bất cứ hoạt động nào trong phòng thí nghiệm.
Giải thích:
Một trong những biện pháp đảm bảo an toàn khi làm việc trong phòng thí nghiệm là: Trước khi sử dụng cần phải nắm được quy tắc vận hành máy móc, thiết bị và ghi lại nhật kí làm việc và tình trạng hoạt động máy móc.
Câu 4: Để quan sát nhiễm sắc thể cần phải sử dụng kĩ thuật
A. giải phẫu tế bào.
B. tách chiết nhiễm sắc thể.
C. làm tiêu bản nhiễm sắc thể.
D. nuôi cấy tế bào động vật, thực vật.
Giải thích:
Để quan sát nhiễm sắc thể cần phải sử dụng kĩ thuật làm tiêu bản nhiễm sắc thể: mẫu vật sống được cố định bằng hóa chất và nhuộm màu, chia nhỏ mẫu, dầm ép để phá vỡ tế bào giải phóng các nhiễm sắc thể.
Câu 5: Nhóm thiết bị nào dưới đây thường được sử dụng trong nghiên cứu và học tập sinh học?
A. Kính hiển vi, máy li tâm, các loại kính lúp, ống hút, pipet.
B. Kính hiển vi, máy li tâm, các loại kính lúp, máy đo nhiệt kế.
C. Kính hiển vi, máy li tâm, máy hút ẩm, thiết bị đo khối lượng.
D. Kính hiển vi, máy li tâm, lamen, sổ ghi chép, pipet, máy đo lực.
Giải thích:
Nhóm thiết bị thường được dùng trong nghiên cứu và học tập sinh học là: kính hiển vi, máy li tâm, các loại kính lúp, ống hút, pipet.