Giải bài tập Sinh học lớp 10 Bài 2: Phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học
Mở đầu (trang 12)
Giải Sinh học 10 trang 12 Kết nối tri thức
Mở đầu trang 12 Sinh học 10: Để nghiên cứu cá đối tượng sinh học cần có phương pháp và thiết bị phù hợp. Có các thiết bị và phương pháp nào thường được dùng trong nghiên cứu khoa học môn sinh học?
Phương pháp giải:
Trong chương trình Trung học cơ sở các em đã được tiếp cận với các môn khoa học tự nhiên và được làm thực hành nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Cùng nhớ lại và liệt kê các các thiết bị và phương pháp em đã từng được tiếp cận.
Trả lời:
Phương pháp nghiên cứu:
– Phương pháp quan sát
– Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm
– Phương pháp thực nghiệm khoa học
Các thiết bị nghiên cứu: Kính hiển vi, kính lúp, cốc đong thủy tinh, hộp lồng petri, các thiết bị khác,…
Dừng lại và suy ngẫm (trang 14)
Giải Sinh học 10 trang 14 Kết nối tri thức
Câu hỏi 1 trang 14 Sinh học 10: Trình bày phương pháp đảm bảo an toàn khi làm việc trong phòng thí nghiệm.
Phương pháp giải:
*Phương pháp đảm bảo an toàn trong phòng thí nghiệm
Người nghiên cứu sinh học cần tuân thủ các quy định để giữ an toàn cho bản thân và cá thiết bị, tài sản của phòng thí nghiệm.
– Các lưu ý về cháy nổ, an toàn về hóa chất.
– Vận hành thiết bị: Nắm bắt tốt quy tắc vận hành máy móc trong phòng thí nghiệm.
– Trang bị cá nhân: Tùy theo từng yêu cầu của nghiên cứu mà cần có những trang thiết bị riêng biệt.
Một số nội quy an toàn trong phòng thí nghiệm
Trả lời:
Người nghiên cứu sinh học cần tuân thủ các quy định để giữ an toàn cho bản thân và cá thiết bị, tài sản của phòng thí nghiệm.
– Các lưu ý về cháy nổ, an toàn về hóa chất.
– Vận hành thiết bị: Nắm bắt tốt quy tắc vận hành máy móc trong phòng thí nghiệm.
– Trang bị cá nhân: Tùy theo từng yêu cầu của nghiên cứu mà cần có những trang thiết bị riêng biệt.
– Thực hiện đúng các nội quy an toàn trong phòng thí nghiệm.
Câu hỏi 2 trang 14 Sinh học 10: Hãy kể tên một số thiết bị nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của trường em và cho biết các thiết bị này dùng để nghiên cứu lĩnh vực nào của sinh học.
Phương pháp giải:
Quan sát phòng thí nghiệm của trường em và liệt kê các thiết bị mà em quan sát được.
Trả lời:
Các thiết bị nghiên cứu mà em quan sát được:
– Kính hiển vi: lĩnh vực nghiên cứu công nghệ tế bào
– Tủ ấm: lĩnh vực nghiên cứu công nghệ sinh học vi sinh
– Máy nuôi lắc: lĩnh vực nghiên cứu công nghệ sinh học vi sinh
– Máy ly tâm: lĩnh vực nghiên cứu công nghệ tế bào
Câu hỏi 3 trang 14 Sinh học 10: So sánh đặc điểm của kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử.
Trả lời:
Giải Sinh học 10 trang 16 Kết nối tri thức
Câu hỏi 1 trang 16 Sinh học 10: 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 gồm có
Bước 1: Quan sát thu thập dữ liệu
Bước 2: Hình thành giả thuyết
Bước 3: Thiết kế và tiến hành thí nghiệm kiểm chứng
Bước 4: Phân tích kết quả nghiên cứu và xử lí dữ liệu
Bước 5: Rút ra kết luận
-> Ở bước 5 nếu kết quả đưa ra hợp lý và được chấp nhận thì chúng ta có thể kết thúc nghiên cứu, tuy nhiên nếu kết quả thu được chưa giải quyết được câu hỏi chúng ta đặt ra ban đầu, ta sẽ bác bỏ giả tuyết và quay lại bước hình thành giải thuyết tìm ra sai lầm và tiến hành lại thí nghiệm kiểm chứng.
Câu hỏi 2 trang 16 Sinh học 10: Để hình thành nên một giải 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 có thể hình thành nên một giải thuyết khoa học và kiểm chứng giả thuyết, các nhà khoa học sử dụng các suy luận logic ngược lại với quy nạp, đi từ cái chung tới cái riêng, được gọi là diễn giải.
– Suy luận diễn giải giúp chúng ta suy diễn từ giả thuyết hay nguyên lí chung ra những điều tất yếu sẽ xảy ra nếu giải thuyết hay nguyên lí đó đúng.
Câu hỏi 3 trang 16 Sinh học 10: Nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm trong một thí nghiệm có gì khác nhau? Cho ví dụ minh họa.
Trả lời:
Điểm khác nhau giữa nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm trong một thí nghiệm là: Yếu tố cần nghiên cứu.
VD:
*Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố dinh dưỡng lên cây trồng:
– Tiến hành thiết kế hai lô thí nghiệm, mỗi lô trồng cùng 1 loại cây, cùng độ tuổi sinh lí và số lượng cây như nhau, trong cùng điều kiện môi trường;
– Ở lô thí nghiệm tiến hành bổ sung nguyên tố khoáng nghiên cứu, lô đối chứng thì không bổ sung.
– Tiến hành quan sát hiện tượng thí nghiệm và lập bảng so sánh.
* Nghiên cứu khả năng chịu nồng độ cồn cao của nấm men.
– Tiến hành chuẩn bị 2 mẫu nấm men được cấy đầu trên đĩa thạch (hộp lồng nuôi cấy), cùng thời gian nuôi cấy, số lượng tế bào và trong cùng loại môi trường nuôi cấy.
– Ở đĩa thí nghiệm ta bổ xung thêm nồng độ cồn (5%; 10%; 15%) còn ở hộ đối chứng thì không.
– Quan sát hiện tượng thí nghiệm, lập bảng so sánh và đưa ra kết luận.
Giải Sinh học 10 trang 17 Kết nối tri thức
Câu hỏi 1 trang 17 Sinh học 10: Nêu một số vai trò và thành tựu của tin sinh học.
Trả lời:
– Tin sinh học hỗ trợ rất nhiều cho các nghiên cứu sinh học và học tập hiệu quả môn sinh học, làm xuất hiện chuyên ngành mới như sinh học hệ thống.
– Thành tựu: Áp dụng trí tuệ nhân tạo trong nghiên cứu y sinh học. Sử dụng trí tuệ nhân tạo để xử lí thông tin của bệnh nhân giúp bác sĩ đưa ra được biện pháp chữa bệnh hiệu quả nhất cho từng bệnh nhân.
Câu hỏi 2 trang 17 Sinh học 10: Chúng ta có thể sử dụng các công cụ thông tin trong học tập sinh học như thế nào.
Trả lời:
– Chúng ta có thể sử dụng các công cụ công nghệ thông tin trong công việc ghi chép phân tích dữ liệu để tính toán, so sánh kết quả nghiên cứu.
– Sử dụng công cụ tìm kiếm để tra cứu nội dung sinh học.
– Hiện nay có rất nhiều app, phòng thí nghiệm ảo, video mô phỏng thí nghiệm sinh học để phục vụ cho việc học tập và tiếp thu kiến thức khoa học của học sinh.
Luyện tập và vận dụng (trang 17)
Câu 1 trang 17 Sinh học 10: 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.
Câu 2 trang 17 Sinh học 10: 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)?
Phương pháp giải:
Chúng ta không thể quan sát tế bào thực vật bằng mắt thường vì kích thước của tế bào thực vật thường rất nhỏ (khoảng 10 micromet). Nên ta cần sử dụng dụng cụ có khả năng phóng đại lớn để quan sát các tế bào này đó là: Kính hiển vi quang học hoặc kính hiển vi điện tử
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 NST 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 trang 17 Sinh học 10: 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 1 thí nghiệm đối chứng theo cách dùng lấy nhân tế bào của trùng giày và 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?
Hướng dẫn giải:
Quan sát hình ảnh trùng giày, xác định cấu tạo của trùng giày để đưa ra câu trả lời.
Trả lời:
TH = Trường hợp
a) Nếu trong thí nghiệm đối chứng tế bào sau khi được đặt nhân trở lại vẫn chết thì kết luận:
– TH1: Tế bào đã chết ngay khi bị tách nhân.
– TH2: Tế bào sinh vật không nhận lại nhân sau khi tách
– TH3: 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:
– TH1: Tế bào thí nghiệm chết -> Kết luận: Tế bào cần có nhân để tồn tại
– TH2: Tế bào thí nghiệm vẫn tồn tại -> Kết luận: Tế bào không cần có nhân để tồn tại.
Lý thuyết Sinh học 10 Bài 2: Phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học
I. Phương pháp nghiên cứu sinh học
1. Phương pháp quan sát
Bất cứ công trình nghiên cứu sinh học nào cũng bắt đầu từ các quan sát và được thực hiện qua các bước:
- Lựa chọn đối tượng và phạm vi quan sát.
- Lựa chọn công cụ quan sát.
- Ghi chép số liệu quan sát được.
2. Một số phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm
Phương pháp đảm bảo an toàn trong phòng thí nghiệm
Người nghiên cứu sinh học cần tuân thủ các quy định để giữ an toàn cho bản thân và cá thiết bị, tài sản của phòng thí nghiệm.
- Các lưu ý về cháy nổ, an toàn về hóa chất.
- Vận hành thiết bị: Nắm bắt tốt quy tắc vận hành máy móc trong phòng thí nghiệm.
- Trang bị cá nhân: Tùy theo từng yêu cầu của nghiên cứu mà cần có những trang thiết bị riêng biệt.
Một số kĩ thuật trong phòng thí nghiệm
- Phương pháp giải phẫu
- Phương pháp làm tiêu bản tế bào/nhiễm sắc thể (NST)
3. Phương pháp thực nghiệm khoa học
- Phương pháp nghiên cứu, phân loại sinh vật: định danh dựa trên hình thái, phân tích gene, hay phân lập (đối với vi khuẩn).
- Phương pháp tách chiết: tách chiết enzyme, gene, các chất có hoạt tính sinh học.
- Phương pháp nuôi cấy: dùng trong công nghệ sinh học.
II. Các thiết bị nghiên cứu và học tập môn sinh học
1. Kính hiển vi
- Kính hiển vi quang học
- Kính hiển vi điện tử
2. Máy ly tâm
3. Các thiết bị khác
III. Các kĩ năng trong tiến trình nghiên cứu khoa học
IV. Tin sinh học – Công cụ nghiên cứu và học tập môn sinh học.
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 có hiệu quả trong nghiên cứu khoa học.
Sơ đồ tư duy phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học:
Xem thêm các bài giải SGK Sinh học lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:
Bài 1: Giới thiệu khái quát môn Sinh học
Bài 3: Các cấp độ tổ chức của thế giới sống
Bài 4: Các nguyên tố hóa học và nước
Bài 5: Các phân tử sinh học