5 การทดลองชีววิทยาระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย - ชีววิทยา - 2025

การทดลองชีววิทยาระดับมัธยมศึกษาตอนปลายเป็นเครื่องมือที่ใช้สอนกระบวนการสำคัญบางอย่างในสิ่งมีชีวิตในรูปแบบที่น่าสนใจและมีพลวัต

แบคทีเรียโปรโตซัวเชื้อราพืชและสัตว์ก่อตัวเป็นอาณาจักรแห่งชีวิตทั้ง 5 และแบ่งลักษณะของสิ่งมีชีวิตหลายอย่าง ด้วยการทดลองง่ายๆเหล่านี้คุณสามารถเรียนรู้ในทางปฏิบัติและสนุกสนาน

5 การทดลองชีววิทยาสำหรับนักเรียนมัธยมปลาย

- การทดลอง 1. สกัดดีเอ็นเอจากสตรอเบอร์รี่

DNA ย่อมาจากระบุÁ acid D esoxirribo N ucleico ซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต DNA มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดตั้งแต่แบคทีเรียที่เล็กที่สุดไปจนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ใหญ่ที่สุด

โครงสร้างดีเอ็นเอเป็นเส้นใยขนาดเล็กที่ยาวและแข็งแรงมาก ในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ DNA ประกอบด้วยสองเส้นที่มารวมกันเป็นเกลียวเล็ก ๆ

ข้อมูลทางพันธุกรรมที่มีอยู่ใน DNA ใช้ในการผลิตโปรตีนของสิ่งมีชีวิต ดังนั้น DNA ของสตรอเบอร์รี่จึงมีข้อมูลทางพันธุกรรมในการผลิตโปรตีนสตรอเบอร์รี่

วัสดุ

• 3 สตรอเบอร์รี่สุก
• น้ำประปาถ้วย
• 1 ปูน
• ภาชนะพลาสติก 1 ใบ
• น้ำยาซักผ้า 2 ช้อนชา
• เกลือ 2 ช้อนชา
• 1 ตัวกรองกระดาษ
• แอลกอฮอล์ล้าง 1/3 ถ้วย (จากร้านขายยา)
• 1 แท่งแก้ว
• พาเลทไม้ 1 อัน
• ถุงพลาสติก 1 ใบ

ขั้นตอนการทดลอง

น้ำประปา 1 ถ้วยผสมผงซักฟอกเหลวและเกลือ ซึ่งจะเป็นส่วนผสมในการทำลายผนังเซลล์เยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อนิวเคลียร์ของสตรอเบอร์รี่ ดังนั้นดีเอ็นเอของสตรอเบอร์รี่ซึ่งอยู่ในนิวเคลียสสามารถสกัดได้ตามขั้นตอนต่อไปนี้

2- บดสตรอเบอร์รี่ในครกอย่างสมบูรณ์ด้วยวิธีนี้ผลของส่วนผสมก่อนหน้านี้ (ส่วนผสมการสกัด) จะอำนวยความสะดวก สิ่งสำคัญคืออย่าทิ้งผลไม้ชิ้นใหญ่โดยไม่ต้องบด

3- ใส่ส่วนผสมสกัด 2 ช้อนโต๊ะลงในสตรอเบอรี่บดเขย่าเบา ๆ ด้วยแท่งแก้ว ปล่อยให้ยืน 10 นาที

4- กรองส่วนผสมนี้ด้วยตัวกรองกระดาษและเทของเหลวที่ได้ลงในภาชนะพลาสติก

5- เพิ่มไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ (เย็น) ในปริมาตรเท่ากันลงในภาชนะพลาสติก ตัวอย่างเช่นหากมีสารสกัดจากสตรอเบอร์รี่ 100 มล. ให้เติมแอลกอฮอล์ 100 มล. อย่าเขย่าหรือกวน

6- หลังจากนั้นไม่กี่วินาทีให้สังเกตการก่อตัวของสารสีขาวขุ่น (DNA) บนพื้นผิวของของเหลว เอียงภาชนะและเก็บดีเอ็นเอด้วยไม้พาย

7- หากต้องการคุณสามารถทำซ้ำขั้นตอนกับผลไม้อื่น ๆ และทำการเปรียบเทียบได้

- การทดลองที่ 2 ผลของความร้อนต่อวิตามิน

ในการทดลองนี้นักเรียนจะค้นพบว่าการทำอาหารทำลายวิตามินที่มีอยู่หรือไม่ ในกรณีนี้จะศึกษาวิตามินซีจากผลไม้รสเปรี้ยว อย่างไรก็ตามนักเรียนสามารถขยายการทดลองไปยังอาหารและวิตามินอื่น ๆ ได้

วิตามินซีมีอยู่ในผลไม้รสเปรี้ยวเช่นมะนาวส้มเกรปฟรุตเป็นต้น ในทางเคมีวิตามินซีเป็นกรดแอสคอร์บิกและเป็นโมเลกุลที่สำคัญมากสำหรับร่างกาย

วิตามินนี้มีส่วนร่วมในกระบวนการเผาผลาญหลายอย่างที่จำเป็นต่อสุขภาพและการขาดทำให้เกิดโรคที่เรียกว่าเลือดออกตามไรฟัน

วัสดุ

• Citrus (ส้มมะนาว ฯลฯ )
• แป้งข้าวโพด 1 ช้อนโต๊ะ (แป้งข้าวโพด)
• ไอโอดีน
• น้ำ
• ภาชนะแก้ว 2 ใบ
• เตาบุนเซ็น (หรือเตา)
• ปิเปต (หรือหลอดหยด)
• หลอดทดลองหลายหลอดพร้อมชั้นวาง
• ถุงมือกันความร้อน
• แผ่นกระดาษสีขาว
• ดินสอ
• บล็อก Notes

ขั้นตอนการทดลอง

การเตรียมตัวบ่งชี้ไอโอดีน

1- ผสมแป้งข้าวโพด 1 ช้อนโต๊ะกับน้ำปริมาณเล็กน้อยผสมให้เข้ากัน

2- เติมน้ำ 250 มล. ต้มประมาณ 5 นาที

3- ด้วยปิเปตเติมสารละลายต้ม 10 หยดลงในน้ำ 75 มล.

4- เพิ่มไอโอดีนลงในส่วนผสมจนกว่าจะเปลี่ยนเป็นสีม่วงเข้ม

เปรียบเทียบระดับวิตามินซี

1- บีบน้ำผลไม้รสเปรี้ยวที่เลือกไว้ในภาชนะ 2 ใบแยกกัน

ตู้คอนเทนเนอร์ 2-One จะถูกระบุว่า "อุ่น" และอีกตู้หนึ่งเป็น "ไม่ร้อน"

3- ความร้อนที่ระบุว่า "อุ่น" จนเดือด

4 - ด้วยถุงมือให้ถอดออกจากความร้อนอย่างระมัดระวัง

5- ใช้หลอดหยดเติมสารละลายตัวบ่งชี้ไอโอดีน 5 มล. ลงในหลอดทดลองมาตรฐาน 15 มล.

6- ใช้หยดที่สะอาด (เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อน) เติมน้ำปรุงสุก 10 หยดลงในหลอดทดลอง ทำความสะอาดหลอดหยดและทำซ้ำกับตัวอย่างในภาชนะที่ "ไม่ได้อุ่น"

7- สังเกตว่าอันไหนทำให้สีเข้มขึ้น สีเข้มขึ้นหมายความว่ามีวิตามินซีน้อยในตัวอย่างนั้น เปรียบเทียบผลลัพธ์และวิเคราะห์

- การทดลองที่ 3. ผลของเกลือต่อเมล็ดผักกาด

เป็นที่ทราบกันอย่างแพร่หลายว่าพืชต้องการน้ำในการงอกเติบโตและดำรงชีวิต อย่างไรก็ตามมีหลายประเทศในโลกที่ต้องทนทุกข์ทรมานกับการปลูกอาหารเนื่องจากดินมีเกลือเป็นจำนวนมาก

เป้าหมายของการทดลองนี้คือเพื่อตรวจสอบว่าพืชตายหรือไม่เมื่อได้รับการชลประทานด้วยน้ำเกลือ ถ้าเป็นเช่นนั้นพืชจะหยุดการเจริญเติบโตและตายในระดับใด?

สิ่งนี้สำคัญมากเนื่องจากขึ้นอยู่กับความทนทานต่อเกลือเป็นไปได้ที่จะปลูกพืชบางชนิดในสภาวะเหล่านี้

วัสดุ

• เมล็ดผักกาด 30 เมล็ด
• 3 กระถางปลูก
• น้ำ
• เกลือ
• สมดุล
• แกนกวน

ขั้นตอนการทดลอง

1- เตรียมน้ำเกลือสองสารละลายดังนี้หนึ่งมีความเข้มข้นของเกลือ 30 กรัมต่อน้ำหนึ่งลิตร (30g / L) และอีกอันที่ความเข้มข้นครึ่งหนึ่งของเกลือ: (15g / L)

2- วิธีการควบคุมคือน้ำบริสุทธิ์ไม่มีเกลือ

3- แบ่งเมล็ดออกเป็นสามกลุ่มกลุ่มละ 10 เมล็ด

4- หว่าน 10 เมล็ดในแต่ละหม้อ ควรมี 3 กระถางมีเมล็ดละ 10 เมล็ด

5 ป้ายแต่ละหม้อ: หม้อ 1 -> (Sal 30), หม้อ 2 -> (Sal 15) และหม้อ 3 (ควบคุม)

6 - วางกระถางไว้ด้านนอกที่รับแสงแดด

7- รดน้ำในแต่ละวันทุกวันด้วยวิธีแก้ปัญหาที่สอดคล้องกัน: หม้อ 1 กับสารละลาย 30, หม้อ 2 กับสารละลาย 15 และหม้อ 3 ด้วยน้ำบริสุทธิ์อย่าสับสน!

8- รักษาการทดลองเป็นเวลา 2 สัปดาห์และบันทึกการสังเกตที่เกิดขึ้น เปรียบเทียบผลลัพธ์และวิเคราะห์

- การทดลองที่ 4. การหมักยีสต์

ยีสต์เป็นจุลินทรีย์ที่สำคัญมากสำหรับมนุษย์ สิ่งเหล่านี้ช่วยในการผลิตขนมปังไวน์เบียร์รวมถึงผลิตภัณฑ์อื่น ๆ สำหรับการบริโภคของมนุษย์ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการหมัก

ตัวอย่างเช่นยีสต์นิยมใช้ในการปรุงอาหารเพื่อให้แป้งขนมปังขยายตัว แต่ยีสต์ทำอะไรได้บ้าง?

เพื่อตอบโจทย์นี้ยีสต์ต้องได้รับการยอมรับว่าเป็นสิ่งมีชีวิตซึ่งต้องการสารอาหารในการดำรงชีวิต แหล่งพลังงานหลักของยีสต์คือน้ำตาลซึ่งย่อยสลายโดยการหมัก

วัสดุ

• ยีสต์
• ภาชนะแก้วใส 3 ใบ
• 3 แผ่นเล็ก
• น้ำตาล 2 ช้อนชา
• น้ำ (ร้อนและเย็น)
• เครื่องหมายถาวร

ขั้นตอนการทดลอง

1- เติมน้ำเย็นเล็กน้อยลงในจานเล็ก 3 ใบ

2 - วางภาชนะแก้วแต่ละใบบนจานแต่ละใบติดฉลากแต่ละภาชนะว่า 1, 2 และ 3

ภาชนะ 3 ใน 1 ส่วนผสม: ยีสต์ 1 ช้อนชาน้ำอุ่น¼ถ้วยและน้ำตาล 2 ช้อนชา

4 ในภาชนะ 2 ผสมยีสต์หนึ่งช้อนชากับน้ำอุ่น¼ถ้วย

5 ในภาชนะ 3 ใส่ช้อนชายีสต์และไม่มีอะไรอื่น

6- สังเกตสิ่งที่เกิดขึ้นในแต่ละคอนเทนเนอร์ ปฏิกิริยาที่แตกต่างกันเกิดขึ้นในแต่ละภาชนะหรือไม่? ในการทดลองนี้นอกจากสายตาแล้วกลิ่นมีความสำคัญมาก

7- เปรียบเทียบผลลัพธ์และวิเคราะห์

การทดลองที่ 5: กฎข้อที่ 5

เป็นเรื่องปกติที่จะได้ยินว่าหากอาหารตกลงพื้นจะต้องใช้เวลา 5 วินาทีในการปนเปื้อนเชื้อโรคในอาหาร กฎห้าวินาทีระบุว่าอาหารที่ถูกนำออกจากพื้นดินจะสามารถกินได้อย่างปลอดภัยตราบเท่าที่หยิบขึ้นมาภายใน 5 วินาทีหลังจากตกลงไป

การทดลองนี้จะประเมินว่ามีความจริงกับทฤษฎีนี้หรือไม่ วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อตรวจสอบว่าการหยิบอาหารที่ตกหล่นภายในเวลาน้อยกว่า 5 วินาทีอย่างมีประสิทธิภาพจะป้องกันการปนเปื้อนของแบคทีเรียในดินหรือไม่

วัสดุ

• อาหารที่คุณอยากลอง (หนึ่งแบบเปียกและแบบแห้งเพื่อเปรียบเทียบ)
• Hisopos ที่ปราศจากเชื้อ
• ถุงมือปราศจากเชื้อ
• นาฬิกาที่บอกเวลาเที่ยงตรง
• อาหารเลี้ยงเชื้อ 6 จานพร้อมวุ้นสารอาหาร
• บล็อก Notes
• ดินสอ

ขั้นตอนการทดลอง

1 - วางอาหารเปียก (เช่นเนื้อดิบ) บนพื้นดินรอ 4 วินาทีแล้วนำออกจากพื้น

2- สวมถุงมือฆ่าเชื้อทำความสะอาดชิ้นเนื้อด้วยไม้กวาดที่ปราศจากเชื้ออย่าสัมผัสสิ่งอื่นใดด้วยไม้กวาด!

3- ในสภาพแวดล้อมที่ปลอดเชื้อ (ตู้ดูดควัน) ให้ถอดฝาออกจากจานเพาะเชื้อแล้วค่อยๆรูดไม้กวาดไปมาในรูปแบบซิกแซกให้ทั่วพื้นผิวของวุ้น หลีกเลี่ยงการสัมผัสวุ้นบริเวณเดียวกันสองครั้ง

4- วางฝาบนจานเลี้ยงเชื้ออย่างระมัดระวังฉลาก

5- ทำตามขั้นตอนที่ 1-4 ด้วยอาหารแห้ง (เช่นขนมปัง)

6- ดำเนินการตามขั้นตอนที่ 1-4 สำหรับการควบคุมนั่นคือด้วยไม้กวาดที่ปราศจากเชื้อ (โดยไม่เคยสัมผัสวัตถุใด ๆ มาก่อน) ทำให้รูปแบบซิกแซกบนจานเพาะเชื้อสองจานที่มีวุ้นสารอาหารเหมือนกัน

7 - วางจาน Petri ทั้งหมดในสภาพแวดล้อมที่37ºCซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าจาน Petri ทั้งหมดอยู่ในที่เดียวกัน

8- ทำการสังเกตการณ์ที่ 24h, 36h, 48h, 60h และ 72h นับอาณานิคมของแบคทีเรียในแต่ละจานและในแต่ละช่วงเวลา

9- แสดงผลลัพธ์ในกราฟและวิเคราะห์

ขั้นตอนทั่วไปในการทำการทดลอง

ในการทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์สิ่งแรกที่ต้องทำคือเขียนคำนำเสนอสิ่งที่ต้องทำ จุดมุ่งหมายของการทดลองและความสำคัญอธิบายไว้อย่างชัดเจนด้านล่าง

การทดลองขึ้นอยู่กับการสังเกตก่อนหน้านี้ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องอธิบายสมมติฐานของการทดลอง โดยพื้นฐานแล้วสมมติฐานคือสิ่งที่ผู้วิจัยหวังว่าจะได้รับจากการทดลองของเขา

จากนั้นจะมีการจัดทำรายการวัสดุที่จะใช้ในการทดลองและสิ่งที่กำลังจะทำมีการอธิบายโดยละเอียดซึ่งเป็นขั้นตอนการทดลอง แนวคิดคือทุกคนสามารถทำการทดลองซ้ำตามคำแนะนำที่ให้มาได้

สุดท้ายผลลัพธ์จะถูกอธิบายวิเคราะห์และเปรียบเทียบกับผลลัพธ์ที่คล้ายกันและได้ข้อสรุป

อ้างอิง

1. โครงการนิทรรศการวิทยาศาสตร์ทั้งหมด สืบค้นจาก: all-science-fair projects.com.
2. โครงการนิทรรศการวิทยาศาสตร์ชีววิทยา กู้คืนจาก: learning-center.homesciencetools.com.
3. โครงการมหกรรมวิทยาศาสตร์ระดับมัธยมศึกษา. ดึงมาจาก: education.com.
4. โครงการนิทรรศการวิทยาศาสตร์ชีววิทยาระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย สืบค้นจาก: projects.juliantrubin.com.
5. โครงการนิทรรศการวิทยาศาสตร์ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย ดึงมาจาก: livescience.com.