Hỏi bài

- Kính hiển vi: Kính hiển vi giúp tăng độ phóng đại của đối tượng cần quan sát, giúp chúng ta có thể quan sát cấu trúc hiển vi hoặc siêu hiển vi của đối tượng cần quan sát → Trong sinh học, kính hiển vi được ứng dụng trong việc nghiên cứu về cấu trúc của phân tử, tế bào,…

- Máy li tâm: Máy li tâm được sử dụng trong kĩ thuật phân đoạn tế bào. Đây là kĩ thuật tách các loại bào quan dựa trên khối lượng của chúng. Để tách và phân lập các bào quan, thì cần phải phá vỡ các tế bào, rồi cho vào ống nghiệm đem li tâm trong máy li tâm.

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:

- Lưu ý về an toàn cháy nổ, an toàn về hóa chất:

+ Khi làm việc với những nơi có hóa 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 hóa chất để tránh xảy ra cháy nổ đặc biệt khi sử dụng acid hoặc những chất dễ nổ như cồn.

+ Kiểm tra vận hành của các thiết bị phòng chống cháy nổ, các máy hút mùi, chống độc, các thiết bị cấp cứu khi có sự cố.

- Vận hành thiết bị: Trước khi sử dụng thiết bị, cần phải nắm được quy tắc vận hành máy móc, thiết bị để thu được kết quả chính xác và không làm hư hại máy móc, thiết bị. Ghi lại nhật kí làm việc và tình trạng hoạt động máy móc.

- Trang bị cá nhân: Tùy 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, cần phải mặc áo choàng, găng tay, kính bảo hộ hoặc mặt nạ để tránh tiếp xúc với hóa chất độc hại, vi sinh vật gây bệnh trước khi bắt đầu thí nghiệm,…

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;…

VD1: Việc giải trình tự hệ gene của một người có thể giúp cho công tác chữa bệnh được hiệu quả nhưng những ai có quyền biết thông tin này, liệu các công ty bảo hiểm có sẵn sàng bảo hiểm cho một người khi biết rằng người đó mang gene quy định một số bệnh hiểm nghèo,…

VD2: Việc chẩn đoán, lựa chọn giới tính thai nhi sớm khiến nạn nạo phá thai ra tăng và mất cân bằng giới tính dân số.

VD3: Nhân bản người dẫn đến nhiều mối lo ngại của xã hội về đạo đức sinh học như vấn đề tội phạm,...

- Những loại vật dụng nên sử dụng để có thể góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường:

+ Sử dụng các vật dụng có nguồn gốc sinh học, an toàn và dễ phân hủy: màng bọc thực phẩm, túi đựng rác, nước giặt, nước rửa bát,…

+ Sử dụng các đồ dùng bằng nhựa dùng được nhiều lần hoặc các đồ dùng thay thế thân thiện hơn với môi trường để thay thế cho các đồ dùng bằng nhựa chỉ sử dụng được một lần.

+ Sử dụng phân vi sinh, chế phẩm thuốc bảo vệ thực vật sinh học để trồng cây.

+ Sử dụng các phương tiện đi lại ít gây ô nhiễm môi trường như xe đạp, xe điện,…

- Cần phân loại rác thải vì: Việc phân loại rác thải đóng vai trò quan trọng trong công tác quản lí chất thải; góp phần giảm thiểu nguy cơ phát tán các tác nhân gây bệnh, các yếu tố độc hại, nguy hiểm; góp phần tiết kiệm tài nguyên (tái chế rác thải); giảm chi phí cho công tác thu gom và xử lí rác thải.

- Cần hạn chế sử dụng sản phẩm làm phát sinh rác thải nhựa vì: Rác thải nhựa gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường, cụ thể:

- Rác thải nhựa rất khó bị phân huỷ trong môi trường tự nhiên. Mỗi loại chất nhựa có số năm phân huỷ khác nhau với thời gian rất dài, hàng trăm năm có khi tới hàng nghìn năm. VD: chai nhựa phân hủy sau 450 năm – 1000 năm; ống hút, nắp chai sẽ phân hủy sau 100 năm – 500 năm; bàn chải đánh răng phân hủy sau 500 năm,…

- Các loài động vật khi ăn phải rác thải nhựa có thể chết dẫn đến nguy cơ tuyệt chủng, gây mất cân bằng sinh thái.

- Khi đốt, rác thải nhựa sẽ sinh ra chất độc dioxin, furan gây ô nhiễm không khí, gây ngộ độc, ảnh hưởng đến tuyến nội tiết, làm giảm khả năng miễn dịch, gây ung thư,…

- Khi chôn lấp, rác thải nhựa sẽ làm cho đất không giữ được nước, dinh dưỡng và ngăn cản quá trình khí oxygen đi qua đất gây tác động xấu đến sự sinh trưởng của cây trồng. Hơn nữa, nó có thể làm ô nhiễm nguồn nước, gây ra cái chết của các vi sinh vật có lợi cho cây ở dưới lòng đất.

- Rác thải nhựa gây ra tình trạng “ô nhiễm trắng” tại các điểm du lịch, ảnh hưởng đến không gian nghỉ ngơi và thư giãn của con người,…

Một vài vật dụng mà em dùng hằng ngày là sản phẩm có liên quan trực tiếp đến các ứng dụng sinh học

- Sử dụng nước rửa tay, nước sát khuẩn sinh học.

- Sử dụng nước giặt, nước rửa bát sinh học.

- Sử dụng thuốc kháng sinh, các vitamin tổng hợp.

- Sử dụng túi đựng rác, túi đựng đồ ăn sinh học.

- Sử dụng các sản phẩm lên men: Sữa chua, dưa chua, tương, nước mắm,…

- Học sinh nghiên cứu đối tượng và mục tiêu nghiên cứu của sinh học để đưa ra câu trả lời của bản thân.

- Câu trả lời tham khảo:

Nếu trở thành một nhà sinh học, em chọn đối tượng và mục tiêu nghiên cứu là:

+ Đối tượng nghiên cứu: con người.

+ Mục tiêu nghiên cứu: tìm hiểu cấu trúc, sự vận hành của các quá trình sống ở con người, qua đó đề xuất các biện pháp nhằm nâng cao sức khỏe và khai thác tối đa tiềm năng sinh học của mỗi con người.

- Mối quan hệ giữa sinh học và kinh tế:

+ Việc phổ biến kiến thức sinh học cơ bản liên quan đến bảo vệ sự đa dạng sinh học, khai thác tài nguyên thiên nhiên hợp lí phục vụ phát triển kinh tế.

+ Những ứng dụng của sinh học đã đem lại giá trị kinh tế vô cùng to lớn cho con người: Những giống cây trồng và vật nuôi có năng suất và chất lượng cao được tạo ra bằng các biện pháp gây đột biến, lai hữu tính, biến đổi gen; các sản phẩm, chế phẩm sinh học có giá trị;… giúp nâng cao hiệu quả kinh tế.

+ Bên cạnh những lợi ích đem lại, việc áp dụng công nghệ sinh học vào thực tiễn cũng tiềm ẩn nguy cơ rủi ro về thiệt hại kinh tế. Ví dụ như: Khi trồng cây giống được tạo ra bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào trên diện tích lớn sẽ tiềm ẩn rủi ro mất mùa nếu điều kiện môi trường bất lợi.

- Mối quan hệ giữa sinh học và công nghệ: Nghiên cứu sinh học cơ bản giúp phát triển các công nghệ bắt chước các sinh vật áp dụng trong cải tiến, tối ưu hóa các công cụ máy móc.

- Mối quan hệ giữa sinh học và vấn đề đạo đức xã hội: Nghiên cứu sinh học cũng làm nảy sinh vấn đề đạo đức (đạo đức sinh học).

+ Việc giải trình tự hệ gene của một người làm nảy sinh nhiều vấn đề xã hội như ai có quyền biết thông tin này, những người mang gene quy định bệnh hiểm nghèo còn được chấp nhận mua bảo hiểm hay không, có nên áp dụng kĩ thuật chỉnh sửa gene để chỉnh sửa gene của người không, có nên cho phép nhân bản vô tính con người không,…

+ Ảnh hưởng của việc xác định giới tính thai nhi?

+ Các giống cây trồng biến đổi gene có thực sự an toàn với con người?

- Vai trò của sinh học trong sự phát triển bền vững môi trường:

+ Góp phần đánh giá tác động của các nghiên cứu sinh học (các nghiên cứu về cây trồng, vật nuôi biến đổi gene; các nghiên cứu về nhân bản vô tính,…) đến môi trường tự nhiên và xã hội loài người.

+ Góp phần đưa ra các kế hoạch khai thác; các biện pháp bảo tồn, phục hồi và sử dụng bền vững các hệ sinh thái đặc biệt là bảo vệ đa dạng sinh học nhằm bảo vệ môi trường sống, thích ứng với biến đổi khí hậu.

+ Góp phần cung cấp các kiến thức, công nghệ xử lí ô nhiễm và cải tạo môi trường.

+ Góp phần cung cấp cơ sở khoa học giúp cho chính phủ có những chiến lược phát triển kinh tế phù hợp với sự phát triển bền vững.

+ Góp phần xây dựng ý thức trách nhiệm của cộng đồng về bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường.

- Vai trò của sinh học với những vấn đề toàn cầu khác:

+ Đối với vấn đề phát triển kinh tế: Sinh học góp phần tạo ra những giống cây trồng và vật nuôi có năng suất và chất lượng cao; các sản phẩm, chế phẩm sinh học có giá trị;… giúp ứng dụng trong sản xuất, nâng cao hiệu quả kinh tế và tạo việc làm. Ngoài ra, sinh học cũng góp phần vào việc xây dựng chính sách môi trường và phát triển kinh tế, xã hội nhằm xóa đói giảm nghèo, đảm bảo an ninh lương thực.

+ Đối với vấn đề nâng cao chất lượng cuộc sống: Sinh học có vai trò quan trọng trong chăm sóc sức khỏe con người (các ngành y học, công nghệ thực phẩm), đưa ra các biện pháp nhằm kiểm soát dân số cả về chất lượng và số lượng,…

+ Đối với vấn đề phát triển công nghệ: Nghiên cứu sinh học cơ bản còn giúp phát triển các công nghệ bắt chước các sinh vật áp dụng trong cải tiến, tối ưu hóa các công cụ máy móc.

* Hoạt động ảnh hưởng tiêu cực

- Vứt rác bừa bãi, không đúng quy định.

- Xả chất thải chưa qua xử lí vào môi trường.

- Khai thác rừng, săn bắt động, thực vật quá mức.

- Sử dụng nguồn năng lượng không tái tạo: than đá, dầu mỏ,…

- Không chấp hành quy định về bảo vệ môi trường.

* Hoạt động ảnh hưởng tích cực

- Vứt rác đúng nơi quy định, phân loại rác.

- Khu xả thải có hệ thống xử lí nước thải, xử lí khí thải, rác thải.

- Bảo vệ rừng đầu nguồn, động thực vật quý hiếm, khai thác hợp lí.

- Sử dụng nguồn năng lượng tái tạo: gió, thủy triều, mặt trời,…

- Chấp hành đầy đủ và tham gia tuyên truyền bảo vệ môi trường.

Trong nguyên tử, hạt electron có khối lượng nhỏ nhất so với proton và neutron

Cụ thể:

Proton và neutron đều có khối lượng xấp xỉ bằng 1 amu

Electron có khối lượng là 0,00055 amu