Giải Sinh học 10 Kết nối tri thức Bài 2: Phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học

Giải Sinh học 10 Kết nối tri thức Bài 2: Phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học ngắn gọn, hay nhất bám sát nội dung Sách giáo khoa theo chương trình Sách mới. Bài soạn bao gồm 12 câu hỏi được trả lời chính xác, giúp học sinh hiểu kĩ hơn về bài học

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?

Lời giải:

Để nghiên cứu cá đối tượng sinh học cần có phương pháp và thiết bị phù hợp. Các phương pháp nghiên cứu thường áp dụng như:

- Phương pháp quan sát

- Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm

- Phương pháp thực nghiệm khoa học

Các thiết bị được dùng để nghiên cứu như: Kính hiển vi, kính lúp, cốc đong thủy tinh, hộp lồng petri, các thiết bị khác,…

Dừng lại và suy ngẫm (trang 14)

Câu hỏi 1 trang 14 Sinh học 10: Trình bày phương pháp đảm bảo an toàn khi làm việc trong phòng thí nghiệm.

Lời giải:

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.

- Trang bị bảo hộ khi làm việc

- Đọc kỹ hướng dẫn thí nghiệm và nắm rõ các bước thực hiện.

- Tuân thủ các quy định của phòng thí nghiệm

- Chỉ thực hiện thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của giáo viên hoặc cán bộ phụ trách. Tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình thí nghiệm.

- Xử lý sự cố:

- Vệ sinh sau khi làm 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.

Lời giải:

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.

Lời giải:

- Nguyên lý hoạt động:

+ Kính hiển vi quang học: Sử dụng ánh sáng visible (phổ ánh sáng) để tạo ra hình ảnh của mẫu được quan sát.

+ Kính hiển vi điện tử: Sử dụng chùm electron để tạo ra hình ảnh của mẫu được quan sát.

- Độ phóng đại:

+ Kính hiển vi quang học: Phóng đại thường giới hạn trong khoảng từ 100x đến 1000x.

+ Kính hiển vi điện tử: Có thể đạt được độ phóng đại rất lớn, thường từ vài ngàn đến vài triệu lần.

- Độ phân giải:

+ Kính hiển vi quang học: Độ phân giải thường giới hạn bởi bước sóng ánh sáng, thường từ 200-400 nm.

+ Kính hiển vi điện tử: Độ phân giải cao hơn nhiều so với kính hiển vi quang học do chùm electron có bước sóng ngắn hơn.

- Chi phí và kích thước:

+ Kính hiển vi quang học: Thường có chi phí thấp hơn và có kích thước nhỏ gọn, phù hợp cho phòng thí nghiệm cỡ nhỏ hoặc sử dụng trong giáo dục.

+ Kính hiển vi điện tử: Có chi phí cao hơn và yêu cầu không gian lớn hơn do cần các thiết bị phức tạp hơn.

- Ứng dụng:

+ Kính hiển vi quang học: Thích hợp cho việc quan sát các cấu trúc tế bào, vi khuẩn, và mẫu sinh học ở tỷ lệ phóng đại nhỏ đến trung bình.

+ Kính hiển vi điện tử: Thích hợp cho việc nghiên cứu các cấu trúc siêu nhỏ như nguyên tử và phân tử, cũng như việc điều tra các vật liệu không dẫn điện.

Dừng lại và suy ngẫm (trang 16)

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.

Lời giải:

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.

Lời giải:

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.

Lời giải:

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.

Dừng lại và suy ngẫm (trang 17)

Câu hỏi 1 trang 17 Sinh học 10: Nêu một số vai trò và thành tựu của tin sinh học.

Lời giải:

Tin sinh học là lĩnh vực kết hợp giữa sinh học và công nghệ thông tin, nghiên cứu về cách sử dụng các phương pháp tính toán để phân tích và hiểu các dữ liệu sinh học. Một số vai trò và thành tựu của tin sinh học:

- Tin sinh học giúp phân tích và hiểu các dữ liệu liên quan đến genome, bao gồm cả DNA sequencing, assembly genome, và annotation gene.

- Nghiên cứu Proteomics và Transcriptomics

- Dự đoán Cấu trúc Protein

- Phân tích Dữ liệu Kết quả Sinh học

- Phát triển Công cụ Phần mềm

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.

Lời giải:

Sử dụng các công cụ thông tin trong học tập sinh học:

- Tìm kiếm thông tin

- Xem các video và hình ảnh về nội dung Giải Sinh học 10 Kết nối tri thức Bài học và những tư liệu dành cho nghiên cứu

- Tham gia các khóa học trực tuyến

- Sử dụng các ứng dụng học tập

- Tham gia các lớp học sinh học: Tham gia các lớp học sinh học giúp bạn tương tác trực tiếp với giáo viên và bạn bè, đồng thời có cơ hội thực hành các thí nghiệm và dự án.

Luyện tập và vận dụng (trang 17)

Câu 1 trang 17 Sinh học 10: Tin sinh học là gì?

Lời giải:

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)?

Lời giải:

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?

Lời giải:

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.