1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TÀI LIỆU
THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH
TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Môn Sinh học
(Tài liệu lưu hành nội bộ)
Hà Nội, tháng 9 năm 2011
CHƯƠNG TRÌNH PHÁT TRIỂN
GIÁO DỤC TRUNG HỌC
VỤ GIÁO DỤC TRUNG HỌC
2
Nhóm tác giả biên soạn tài liệu
1. GS.TS. Vũ Văn Vụ
2. PGS.TS. Mai Sỹ Tuấn
3. ThS. Lê ðình Tuấn
4. TS. Ngô Văn Hưng
5. ThS. Nguyễn Thị Linh
Biên tập nội dung
TS. Ngô Văn Hưng
3
Lời nói ñầu
Nhằm triển khai ðề án phát triển hệ thống trường THPT chuyên giai ñoạn
2010 - 2020, với mục tiêu nâng cao chất lượng dạy học trong các trường THPT
chuyên và phát triển chuyên môn cho giáo viên chuyên sinh, Bộ Giáo dục và
ðào tạo tổ chức biên soạn tài liệu “Thí nghiệm thực hành trường THPT môn
Sinh học”. ðể ñáp ứng yêu cầu ñổi mới dạy học tăng cường dạy thí nghiệm
thực hành và thi chọn học sinh giỏi sinh học THPT, Bộ Giáo dục và ðào tạo ñã
mời các cán bộ quản lý chỉ ñạo dạy học, các giảng viên ñại học và các nhà
khoa học, giáo viên trực tiếp giảng dạy chương trình chuyên sinh học có nhiều
thành tích trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi và nghiên cứu khoa học,
tham gia viết tài liệu này. Cấu trúc tài liệu gồm có:
Phần 1. Giới thiệu chung về thí nghiệm thực hành môn Sinh học
Phần 2. 10 bài thí nghiệm thực hành môn Sinh học. Mỗi bài ñược viết
theo cấu trúc:
-
Mục tiêu
-
Cơ sở khoa học
-
Thiết bị, hóa chất, mẫu vật
-
Tiến hành thí nghiệm
-
Phân tích kết quả và lập báo cáo
-
Câu hỏi ñánh giá và mở rộng vấn ñề
Phần 3. Phụ lục (giới thiệu một số bài thi thực hành của IBO).
Mặc dù tài liệu ñược viết rất công phu, Tiểu ban thẩm ñịnh môn Sinh
học ñọc góp ý và biên tập nội dung nhưng khó tránh khỏi còn có những sơ
sót nhất ñịnh. Các tác giả mong nhận ñược góp ý của quý thầy cô giáo và
ñộc giả khi sử dụng tài liệu.
Trân trọng cám ơn Tiểu ban thẩm ñịnh và bạn ñọc.
Thay mặt các tác giả
TS. Ngô Văn Hưng
4
Mục lục
Trang
Lời nói ñầu 3
Mục lục 4
Hướng dẫn sử dụng tài liệu 5
Phần 1. Giới thiệu chung về thí nghiệm thực hành môn Sinh học 7
Vai trò của dạy học thực hành ñối với học sinh trường THPT chuyên 7
Thực trạng thí nghiệm thực hành môn Sinh học THPTvà các giải pháp
cải tiến thực trạng 8
Những yêu cầu cần thiết dạy thực hành sinh học có hiệu quả 9
An toàn thí nghiệm thực hành sinh học 13
Yêu cầu về kỹ năng thực hành sinh học (theo IBO) 30
Phần 2. 10 bài thí nghiệm thực hành môn Sinh học 34
Bài 1. Nhận biết một số thành phần hóa học của tế bào 34
Bài 2. Ảnh hưởng nhiệt ñộ, pH, các chất kìm hãm lên hoạt ñộ
của enzym. Xác ñịnh hoạt ñộ của một số enzyme 50
Bài 3. Quan sát tế bào dưới kính hiển vi. 64
Thí nghiệm co và phản co nguyên sinh
Bài 4. Thực hành lên men etilic 69
Bài 5. Tìm hiểu hoạt ñộng của tim ếch 73
Bài 6. Thí nghiệm về ñiện sinh học 80
Bài 7. Chiết rút sắc tố từ lá. Xác ñịnh tính cảm quang của clorophin 85
Bài 8. Chứng minh quá trình hô hấp tỏa nhiệt mạnh 91
Bài 9. Quan sát các dạng ñột biến NST trên tiêu bản cố ñịnh
hay trên tiêu bản tạm thời 94
Bài 10. Tính ñộ phong phú của loài và kích thước quần thể 110
Phần 3. Phụ lục 123
Phụ lục 123
Tài liệu tham khảo 163
Thông tin về tác giả 165
5
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG TÀI LIỆU
Cuốn tài liệu này ñược sử dụng cùng với cuốn “Tài liệu bồi dưỡng
phát triển chuyên môn cho giáo viên trường THPT chuyên năm 2011 môn
Sinh học” của Bộ GDðT (tháng 7 năm 2011).
Có hai quan niệm sai lầm cần tránh là:
- Chỉ khi nào có ñủ trang thiết bị, hóa chất, mẫu vật như trong tài liệu
thì mới có thể tiến hành thí nghiệm thực hành sinh học ñược. Năm ñầu tiên
có thể chọn những thí nghiệm thực hành phù hợp với ñiều kiện của ñịa
phương ñể thực hiện trước (ví dụ như bài nhận biết các chất hữu cơ trong
tế bào, bài quan sát tế bào, bài lên men, bài chiết rút sắc tố, quan sát tiêu
bản NST,…) ñồng thời có kế hoạch khắc phục khó khăn, trở ngại ñể thực
hiện hết các nội dung thực hành trong những năm sau.
- Sẽ sai lầm nếu cho rằng chỉ cần thực hiện như nội dung các bài thực
hành trong tài liệu là tốt rồi. Những nơi có ñiều kiện về trang thiết bị và
giáo viên có thể mở rộng nội dung bài thực hành. Ví dụ bài 1 có thể
ung
nội dung nhận biết
ung
ic và axit
ung
ic; bài 3 có thể
ung nội dung
ñếm số lượng tế bào; … Trong cuốn “Tài liệu bồi dưỡng phát triển chuyên
môn cho giáo viên trường THPT chuyên năm 2011 môn Sinh học” có giới
thiệu rất nhiều bài thực hành khác nữa.
ðể sử dụng tài liệu hiệu quả nhất xin lưu ý mấy ñiểm sau:
- ðọc kĩ nội dung phần 1: “Giới thiệu chung về thí nghiệm thực hành
môn Sinh học”. Giáo viên và học sinh phải tường minh những yêu cầu cần
thiết dạy thực hành sinh học có hiệu quả, quy trình một bài thực hành sinh
học, quy tắc làm việc trong phòng thí nghiệm, và ñặc biệt là “yêu cầu về kĩ
năng thực hành sinh học”.
- ðọc kĩ nội dung từng bài thực hành ở phần 2, căn cứ vào thực tiễn
ñịa phương ñể quyết ñịnh mục tiêu cụ thể cho từng nội dung thực hành thí
nghiệm ñã chọn cho dạy học hay thi tuyển học sinh giỏi. Khi chọn nội
dung thực hành cần tính ñến thời gian hoàn thành cho mỗi nội dung ñó ñể
bố trí dạy học hay thi cử cho hợp lý.
6
- Nghiên cứu kĩ phần cơ sở khoa học của thí nghiệm thực hành. ðây
chính là căn cứ ñể giải thích các hiện tượng quan sát ñược trong thí
nghiệm. Giáo viên có thể dành thời gian hướng dẫn (hoặc kiểm tra) học
sinh nội dung này.
- Giáo viên phải tìm hiểu và chuẩn bị ñầy ñủ thiết bị, hóa chất, mẫu
vật yêu cầu trong mỗi thí nghiệm thực hành (chú ý: có thể thay thế thiết bị,
hóa chất, mẫu vật sẵn có của ñịa phương mà không nhất thiết phải ñúng
như trong tài liệu ñã viết; ñể kích thích tư duy của học sinh có thể thay ñổi
số liệu khác với hướng dẫn trong tài liệu rồi yêu cầu học sinh giải thích vì
sao kết quả thí nghiệm lại khác so với trong tài liệu). Trước khi thực hành
nhất ñịnh học sinh phải thành thạo các bước: kiểm tra dụng cụ thiết bị, hóa
chất, mẫu vật; trình tự các bước làm thí nghiệm thực hành.
- Trong mỗi bài thí nghiệm thực hành, giáo viên cần nghiên cứu thật
kĩ nội dung “phân tích kết quả và báo cáo” ñể hướng dẫn học sinh ghi chép
kết quả thực hành, xử lí các số liệu thu ñược, trình bày báo cáo.
- Phần câu hỏi ñánh giá và mở rộng vấn ñề là những gợi ý bước ñầu.
Trong thực tiễn dạy học thực hành giáo viên có thể ñưa
ung nhiều tình
huống mới ñể kích thích tư duy cho học sinh, thậm chí lấy ngay tình huống
cụ thể trong buổi thực hành ñể học sinh phân tích, thảo luận. Chú ý tham
khảo các bài thi thực hành của IBO ñược giới thiệu ở phần phụ lục.
- Giáo viên và học sinh có thể vào trang WEB của bộ môn Sinh
học: ñể tải về những tư
liệu và bài thực hành ñã ñược quay băng.
Cuối cùng nếu trong quá trình thực hiện có gặp khó khăn gì thì liên hệ
với chúng tôi theo ñịa chỉ trong mục “Thông tin về tác giả” ở cuối tài liệu.
7
Phần 1. Giới thiệu chung về thí nghiệm thực hành môn Sinh học
I. Vai trò của dạy học thực hành ñối với học sinh trường THPT chuyên
“… Không thể hình dung ñược việc giảng dạy sinh vật học trong nhà
trường mà lại không có quan sát, không có thí nghiệm học tập.” B.P.
Exipốp (trong cuốn những cơ sở của LLDH). Quan sát và thí nghiệm là các
phương pháp nghiên cứu cơ bản của khoa học tự nhiên, của các môn khoa
học thực nghiệm, trong ñó có sinh học. Sinh học là một khoa học ñã và sẽ
không thể phát triển ñược nếu không có quan sát, thí nghiệm.
Quan sát và thí nghiệm ñã tạo khả năng cho các nhà khoa học phát
hiện và khai thác các sự kiện, hiện tượng mới, xác ñịnh những quy luật
mới, rút ra những kết luận khoa học và tìm cách vận dụng vào thực tiễn.
ðối với quá trình dạy học các môn khoa học tự nhiên, khoa học thực
nghiệm, quan sát và thí nghiệm cũng là phương pháp làm việc của học sinh
(HS), nhưng với HS những bài tập quan sát hoặc các thí nghiệm ñược giáo
viên (GV) trình bày hay do chính các em tiến hành một cách ñộc lập (thực
hành quan sát, thí nghiệm của HS) dưới sự tổ chức, hướng dẫn của GV
thường ñể giải quyết những vấn ñề ñã biết trong khoa học, rút ra những kết
luận cũng ñã biết tuy vậy ñối với các em HS vẫn là mới.
Thông qua quan sát, thí nghiệm, bằng các thao tác tư duy phân tích,
tổng hợp, trừu tượng hóa và khái quát hóa giúp các em xây dựng các khái
niệm. Bằng cách ñó các em nắm kiến thức một cách vững chắc và giúp cho
tư duy phát triển.
Quan sát và thí nghiệm ñòi hỏi phải có những thiết bị dạy học như
tranh ảnh, mô hình, các mẫu vật tự nhiên và các phương tiện thiết bị phục
vụ cho việc tiến hành các thí nghiệm.
Quan sát và thí nghiệm không chỉ cho phép HS lĩnh hội tri thức một
cách sâu sắc, vững chắc mà còn tạo cho các em một ñộng lực bên trong,
thúc ñẩy các em thêm hăng say học tập.
Tục ngữ có câu “Trăm nghe không bằng một thấy”, ñủ nói lên vai trò
của quan sát thí nghiệm. Người Ấn ðộ và người Trung Hoa cũng ñã nói:
“Nghe thì quen, nhìn thì nhớ, làm thì hiểu”.
8
Những phân tích trên ñây không chỉ cho chúng ta thấy rõ tầm quan
trọng của thí nghiệm thực hành mà còn nhấn mạnh ñến phương pháp sử
dụng các thí nghiệm thực hành ñó ñể có thể ñạt ñược hiệu quả cao ñáp ứng
mục tiêu dạy học hiện nay của sự nghiệp giáo dục.
II. Thực trạng thí nghiệm thực hành môn Sinh học THPTvà các giải
pháp cải tiến thực trạng
Hiện nay số lượng và chất lượng thí nghiệm thực hành sinh học chưa
ñáp ứng ñược yêu cầu của việc dạy học nói chung và ñặc biệt là yêu cầu
việc ñổi mới dạy học nói riêng. Tình trạng ñó có thể có nhiều nguyên nhân,
phần vì kinh phí cho khu vực này còn hạn hẹp tuy ñã có nhiều cố gắng,
phần vì trách nhiệm của nhà sản xuất (còn mà không dùng ñược, dùng
ñược thì cũng chóng hỏng), phần vì thiếu một sự quản lí chỉ ñạo, ñộng viên
những người tốt, việc tốt trong sử dụng và cải tiến sáng tạo thí nghiệm
thực hành sinh học hiện có. Như ñã phân tích, hiệu quả dạy học còn tùy
thuộc vào phương pháp sử dụng các thí nghiệm thực hành. Nếu một bức
tranh, một thí nghiệm chỉ ñược sử dụng ñể minh họa và củng cố những
ñiều GV ñã trình bày ñầy ñủ về phương diện lý thuyết sẽ hạn chế tư duy
sáng tạo của HS, HS hầu như không thu lượm ñược thêm gì về kiến thức,
nếu không phải chỉ ñể rèn luyện kĩ năng quan sát, thí nghiệm.
Nhưng nếu ñược sử dụng theo con ñường tìm tòi nghiên cứu (khám
phá) ñể ñi ñến kiến thức cần lĩnh hội (kiến thức mới) sẽ có ý nghĩa khác
biệt cơ bản so với loại hình thí nghiệm nêu trên, nó giúp HS có ñiều kiện,
cơ hội phát triển tư duy sáng tạo – một phẩm chất và năng lực cần có ở con
người mới mà nhà trường có trách nhiệm ñào tạo.
ði theo con ñường này, sau khi ñã hiểu ñược nhiệm vụ cần làm sáng
tỏ (mục ñích của thí nghiệm) bằng tư duy tích cực, HS sẽ hình thành ñược
các giả ñịnh (trong nghiên cứu khoa học ñây chính là bước xây dựng giả
thuyết về vấn ñề nghiên cứu từ sự nảy sinh câu hỏi: “ðiều gì sẽ xảy ra
nếu…?”). Câu hỏi ñược hình thành từ những liên tưởng dựa trên vốn kiến
thức và kinh nghiệm ñã có của HS.
9
Khi giả ñịnh ñược hình thành, trong ñó hàm chứa con ñường phải giải
quyết, HS xây dựng kế hoạch giải quyết ñể chứng minh cho giả ñịnh ñã
nêu. Hai bước nêu giả ñịnh và xây dựng kế hoạch giải quyết chứng minh
cho giả ñịnh là hai bước ñòi hỏi tư duy tích cực và sáng tạo. ðây là những
cơ hội rèn luyện tu duy sáng tạo cho HS rất tốt, là giai ñoạn tiến hành thí
nghiệm tưởng tượng (“thí nghiệm trong tư duy”) ñịnh hướng cho hành
ñộng thí nghiệm tiếp theo dựa trên kế hoạch ñã ñược HS thiết kế (kế hoạch
dự kiến). Cuối cùng, căn cứ vào kết quả của thí nghiệm, HS rút ra kết luận,
nghĩa là HS lĩnh hội ñược kiến thức từ thí nghiệm một cách chủ ñộng (mà
không phải do thày truyền ñạt và HS tiếp thu một cách thụ ñộng).
Hiện nay hầu hết các bài thực hành thí nghiệm sinh học ở THPT trong
chương trình và SGK ñược bố trí ở cuối mỗi chương chỉ mang tính chất
củng cố minh họa cho các kiến thức lý thuyết ñã ñược trình bày trong các
bài học của chương trình dưới hình thức phần lớn là “bày sẵn” từng bước
cho HS. Hơn nữa số tiết thực hành quy ñịnh trong chương trình và SGK
cũng còn rất hạn chế. Rồi ñây, chắc chắn số tiết này có thể sẽ ñược nâng
lên cho phù hợp với xu thế chung của giáo dục thế giới và tương ứng với
tính chất của các môn khoa học thực nghiệm.
Trước mắt trong khi chờ ñợi, ñòi hỏi lòng nhiệt tâm vì sự nghiệp giáo
dục của các thầy cô ñang tiến hành các bài thực hành hiện có theo phương
thức mới ở những nội dung phù hợp và cũng có thể bổ sung thêm các thí
nghiệm thực hành sinh học vào các tiết dạy khi có thể và có ñiều kiện thích
hợp.
Trong tài liệu này, ngoài một số thí nghiệm thực hành ñã quen làm,
chúng tôi sẽ giới thiệu một số bài thí nghiệm thực hành có tính gợi ý ñể các
ñơn vị tham khảo và vận dụng trong ñiều kiện có thể, cũng có thể tiến hành
hình thức ngoại khóa hoặc ñi ñến các cơ sở có ñiều kiện về trang thiết bị
thí nghiệm thực hành sinh học ñể học tập.
III. Những yêu cầu cần thiết dạy thực hành sinh học có hiệu quả
Dạy thực hành, mục ñích chính lx à rèn các kỹ năng thao tác chân
tay, các ñức tính kiên nhẫn, biết chấp nhận thử thách và tự tìm cách vượt
10
qua các thách thức ñể ñạt ñược mục tiêu của mình. Vì vậy học sinh phải tự
mình làm thí nghiệm cho dù các thao tác ban ñầu còn vụng về và có thể
thất bại. Như vậy, nếu quan niệm thực hành chỉ là minh họa, trình diễn ñể
học sinh xem thì việc tổ chức cho cả lớp học sinh vào một phòng thí
nghiệm làm cùng lúc là ñược nhưng học sinh không thể hình thành ñược
kỹ năng cũng như rèn luyện ñược những ñức tính cần thiết của người làm
khoa học. Còn nếu ñể học sinh tự làm thì lại phải chia lớp thành nhiều
nhóm nhỏ (tối ña khoảng 10 em) thì các em mới có thể tự làm thí nghiệm
ñược và học sinh chỉ hình thành ñược kỹ năng khi ñược làm ñi làm lại
nhiều lần một kỹ năng nhất ñịnh.
Một quan niệm không ñúng về dạy thực hành là giáo viên thường
không ñưa ra các tình huống khác thường ñể dạy học sinh cách phân tích
rút ra các kết luận phù hợp cũng như không biết cách tìm ra nguyên nhân
khi thí nghiệm không ủng hộ giả thiết ban ñầu. Có thể lấy ví dụ cụ thể: Khi
làm bài thực hành chứng minh ảnh hưởng của cường ñộ ánh sáng ñến tốc
ñộ quang hợp ở cây thủy sinh là rong ñuôi chó. Cường ñộ quang hợp ñược
tính bằng lượng O
2
thoát ra (ñếm bằng số bọt khí/phút hoặc bằng khối
lượng O
2
thu ñược trong ống nghiệm) còn cường ñộ ánh sáng có thể ñược
thay ñổi bởi khoảng cách chiếu sáng hoặc bởi công suất của bóng ñèn.
Trong bài học này ngoài thí nghiệm trên, giáo viên có thể tạo ra tình huống
trong ñó cùng một cây rong ñuôi chó ở thí nghiệm trước tạo ra rất nhiều O
2
thì trong thí nghiệm khác lại không nhả ra một bọt khí O
2
nào cho dù có
cho ñèn vào gần hơn hoặc công suất bóng ñèn tăng lên nhiều lần. Học sinh
ñược yêu cầu phải tìm ra nguyên nhân (ñưa ra giả thuyết) và làm thí
nghiệm ủng hộ giả thuyết của mình là ñúng. Như vậy mục ñích cốt lõi của
dạy thực hành là rèn các kỹ năng khéo léo trong các thao tác tay chân,
các kỹ năng bố trí thí nghiệm, thu thập kết quả, giải thích kết quả thực
nghiệm, lý giải ñưa ra các giả thuyết và tự tiến hành các thí nghiệm ủng
hộ hay bác bỏ giả thuyết của mình chứ không ñơn thuần là minh họa cho
các bài lý thuyết. Như vậy dạy thực hành phát triển các kỹ năng tổng hợp
và do vậy tất cả các học sinh cần ñược dạy thực hành. Lưu ý là ngay cả
11
trong các kỳ thi Olympic Sinh học Quốc tế có sử dụng các trang thiết bị
hiện ñại như ñiện di sắc ký, quang phổ vv… thì ñiểm của học sinh cao hay
thấp không phụ thuộc nhiều vào thiết bị (trừ phi học sinh chưa ñược làm
quen với thiết bị ñó). Vì sử dụng thiết bị hiện ñại cũng chỉ ñể thu thập số
liệu, trong khi ñó các kỹ năng ñơn giản như pha loãng hóa chất, xử lý số
liệu thu ñược như vẽ ñồ thị, rút ra các kết luận phù hợp, biết cách sắp xếp
thời gian hợp lý vv… lại quyết ñịnh kết quả cuối cùng.
Qui trình cho một bài thí nghiệm có thể gồm các bước như sau:
- Chuẩn bị thí nghiệm: GV phải có kế hoạch ñảm bảo chuẩn bị ñầy ñủ
dụng cụ, hóa chất, mẫu vật và các ñiều kiện cần thiết khác ñể thí nghiệm
thành công. Có thể giao cho HS chuẩn bị nhưng phải kiểm tra.
- Phổ biến nội qui an toàn phòng thí nghiệm: Ngay khi bắt ñầu một
bài thực hành, giáo viên cần phải hướng dẫn cho học sinh về qui tắc an
toàn trong phòng thí nghiệm. ðiều này là hết sức cần thiết và phải làm
ngay mỗi lần học sinh vào phòng thí nghiệm. Bên cạnh ñó cũng cần phổ
biến cách cấp cứu trong những trường hợp cần thiết như bỏng hóa chất,
băng bó khi bị thương vv…
- Bước 1: GV nêu mục tiêu thí nghiệm (hoặc hướng dẫn học sinh
phát biểu mục tiêu thực hành), phải ñảm bảo mỗi HS nhận thức rõ mục tiêu
làm thí nghiệm ñể làm gì?
- Bước 2: GV hướng dẫn HS cách tiến hành thí nghiệm, phải ñảm
bảo mỗi HS nhận thức rõ làm thí nghiệm như thế nào? Bằng cách nào?
Giáo viên giới thiệu qui trình thí nghiệm: Học sinh có thể tự ñọc qui
trình thí nghiệm (nếu có sẵn trong bài thực hành) hoặc giáo viên giới thiệu
cho học sinh. Sau ñó học sinh tự kiểm tra các loại hóa chất thiết bị, mẫu
vật xem có ñáp ứng ñược với yêu cầu bài thực hành hay không.
Tiến hành thí nghiệm: Học sinh tự tiến hành thí nghiệm theo qui trình
ñã cho ñể thu thập số liệu.
- Bước 3: Mô tả kết quả thí nghiệm. HS viết ra (hoặc nói ra) các
kết quả mà họ quan sát thấy trong quá trình làm thí nghiệm.
12
Xử lý số liệu thực nghiệm: Học sinh xử lý số liệu và viết báo cáo thí
nghiệm nộp cho giáo viên. Cuối buổi giáo viên có thể ñưa ra các tình
huống khác với thí nghiệm ñể học sinh suy ngẫm và tìm cách lý giải. Phần
này GV có thể tham khảo sách Sinh học của Campbell & Reece ở mục
“ðiều gì nếu?” sau mỗi thí nghiệm mà sách ñưa ra.
- Giải thích các hiện tượng quan sát ñược: ñây là giai ñoạn có
nhiều thuận lợi ñể tổ chức HS học theo phương pháp tích cực. GV có thể
dùng hệ thống câu hỏi dẫn dắt theo kiểu nêu vấn ñề giúp HS tự giải thích
các kết quả.
- Rút ra kết luận cần thiết: GV yêu cầu HS căn cứ vào mục tiêu
ban ñầu trước khi làm thí nghiệm ñể ñánh giá công việc ñã làm.
- Chú ý: Các thí nghiệm sinh học có thể là thí nghiệm ñịnh tính
hay ñịnh lượng. Các thí nghiệm ñịnh tính thì không nên quá tiết kiệm
nguyên liệu, sẽ khó quan sát kết quả. Các thí nghiệm ñịnh lượng thì cần
chính xác hàm lượng các chất làm thí nghiệm mới có kết quả. Ví dụ: khi
làm thí nghiệm tách chiết ADN, nếu cho ít dịch lọc hay ít chất tẩy rửa hoặc
quá ít nước cốt dứa thì sẽ rất khó có kết quả khả quan.
Tóm tắt quy trình một bài thực hành
Bước 1. Xác ñịnh mục tiêu (cho GV và cho HS). Yêu cầu của
bước này là HS phải nhận thức ñược và phát biểu rõ mục tiêu (trả lời câu
hỏi: ñể làm gì?)
Bước 2. Kiểm tra kiến thức cơ sở và kiểm tra sự chuẩn bị thực
hành (trả lời câu hỏi: có làm ñược không?).
Bước 3. Xác ñịnh nội dung thực hành (trả lời câu hỏi: làm như
thế nào?)
Bước 4. Tiến hành các hoạt ñộng thực hành (trả lời câu hỏi:
quan sát thấy gì? Thu ñược kết quả ra sao?).
Bước 5. Giải thích và trình bày kết quả, rút ra kết luận (trả lời
câu hỏi: tại sao? Mục tiêu ñã hoàn thành hay chưa?).
Viết báo cáo thực hành.
13
IV. An toàn thí nghiệm thực hành sinh học
1. Nguyên lý an toàn sinh học
Nguyên lý cơ bản của an toàn sinh học là phòng ngừa, là làm giảm
thiểu hoặc hạn chế nguy cơ gây hại cho con người và môi trường khi tiếp
xúc với sinh vật và các vật liệu lây nhiễm lưu giữ trong phòng thí nghiệm.
Nguyên lý an toàn sinh học ñược xác ñịnh là sự kết hợp của ba nhân
tố phòng ngừa trong thực hành và kĩ thuật phòng thí nghiệm, thiết bị an
toàn và thiết kế ñiều kiện làm việc tốt. Người ta chia biện pháp phòng ngừa
thành hai loại, phòng ngừa sơ cấp và phòng ngừa thứ cấp.
Phòng ngừa sơ cấp : là bảo vệ người và môi trường thí nghiệm khỏi
tác hại của các tác nhân gây ô nhiễm. Phòng ngừa sơ cấp bao gồm chủ yếu
các kĩ thuật an toàn trong phòng thí nghiệm và khi tiếp xúc với sinh vật.
Phòng ngừa thứ cấp : là bảo vệ môi trường bên ngoài phòng thí
nghiệm khỏi sự phát tán của các vật liệu lây nhiễm, bao gồm cả việc thiết
kế phòng thí nghiệm, lớp học, sao cho an toàn và ñảm bảo vệ sinh lao
ñộng.
- Phòng ngừa trong thực hành và kĩ thuật phòng thí nghiệm:
Phòng thí nghiệm cần phải ñược xây dựng ñảm bảo quy ñịnh về an
toàn sinh học, trong ñó cần xác ñịnh rõ các tác nhân và chất nguy hại có
thể có trong phòng thí nghiệm. Xác ñịnh rõ các kĩ thuật làm việc ñặc biệt
và ñưa ra các các quy ñịnh rõ ràng nhằm giảm thiểu hoặc hạn chế sự bùng
phát của các tác nhân gây hại.
Nhân viên mới ñược tuyển dụng vào làm việc trong phòng thí nghiệm,
học sinh và sinh viên tới học trong phòng thí nghiệm cần phải ñược chỉ dẫn
chu ñáo về các tác nhân gây hại ñặc hiệu, ñược học về kiến thức và kĩ thuật
phòng thí nghiệm, ñược phổ biến các quy ñịnh an toàn trong phòng thí
nghiệm sinh học.
- Thiết bị an toàn:
Thiết bị an toàn trước hết nhằm bảo vệ trực tiếp nhữnh người tiếp xúc
với sinh vật và các tác nhân hây hại. Các thiết bị an toàn phổ biến của
14
phòng thí nghiệm sinh học bao gồm tủ cấy an toàn sinh học, thiết bị li tâm
an toàn, các dụng cụ an toàn ñựng mẫu vật (dụng cụ thủy tinh, ống
nghiệm, ), dụng cụ ñảm bảo an toàn cá nhân như găng tay, quần áo bảo
hộ lao ñộng, áo choàng, khẩu trang, mũ bảo vệ,
Tủ cấy an toàn là phương tiện bắt buộc sử dụng ñể ngăn ngừa sự lây
nhiễm do ñổ vỡ hoặc bụi, nhất là khi thực hành vi sinh vật. Có ba loại tủ
cấy an toàn sinh học, tủ cấy loại I và II ñảm bảo an toàn sơ cấp cho cán bộ,
học sinh và sinh viên khi làm thí nghiệm, ñồng thời bảo vệ mẫu vật thí
nghiệm (vi sinh vật, tế bào, ) tránh bị nhiễm khuẩn từ bên ngoài. Tủ cấy
an toàn sinh học III có cấu tạo ñặc biệt ñảm bảo mức ñộ an toàn cao nhất
cho cán bộ và sinh viên trong phòng thí nghiệm.
Thiết bị li tâm an toàn sử dụng ống li tâm có nắp ñậy, tránh bụi nước
thoát ra ngoài khi li tâm gây hại cho con người và môi trường phòng thí
nghiệm.
Trong nhiều trường hợp không thể thực hiện thí nghiệm trong tủ cấy
an toàn sinh học thì thiết bị an toàn cá nhân là vật dụng tối cần thiết, hạn
chế rủi ro cho con người. Ví dụ, khi tiến hành mổ ñộng vật, khi rửa và bảo
dưỡng các thiết bị thí nghiệm cần sử dụng ñầy ñủ dụng cụ bảo vệ cán nhân.
- Phòng ngừa trong thiết kế và xây dựng các cơ sở làm việc ñảm bảo
an toàn và vệ sinh lao ñộng:
Phòng thí nghiệm ñược thiết kế ñúng quy cách, có trang thiết bị tương
ứng với chức năng và cấp ñộ an toàn sinh học của phòng, ñảm bảo an toàn
và vệ sinh lao ñộng. Các phòng thí nghiệm có cấp ñộ an toàn sinh học I và
II cần ñược thiết kế tách riêng với lối ñi công cộng, nơi tiêu ñộc và khu vệ
sinh.
2. Nguyên tắc phân loại tác nhân sinh học theo nhóm rủi ro và cấp ñộ
an toàn sinh học
Các tác nhân sinh học ñược phân loại theo nhóm và phân thành bốn
cấp ñộ khác nhau. Nguyên tắc phân loại tùy thuộc vào từng quốc gia các
các tổ chức quốc tế khác nhau như cấp ñộ an toàn sinh học của Liên minh
Châu Âu, cấp ñộ an toàn sinh học của viện Y học Quốc gia Mỹ, Sau ñây
15
là ví dụ về phân loại nhóm rủi ro và cấp ñộ an toàn sinh học theo quy ñịnh
an toàn sinh học phòng thí nghiệm của WHO:
- Nhóm rủi ro loại 1 (RG1): gồm những sinh vật dường như không
gây rủi ro hoặc gây rủi ro thấp cho con người và ñộng vật.
- Nhóm rủi ro loại 2 (RG2): gồm các sinh vật có khả năng gây bệnh
cho con người nhưng ở mức ñộ không nghiêm trọng. Có thể có khả năng
lây nhiễm bệnh từ phòng thí nghiệm nhưng ñã có biện pháp phòng ngừa và
chữa trị, hạn chế ñược sự lan truyền bệnh.
- Nhóm rủi ro loại 3 (RG3): gồm các sinh vật có khả năng gây bệnh
cao cho con người, nhưng thông thường không lan truyền từ người này
sang người khác và ñã có biện pháp phòng và chữa chạy hiệu quả.
- Nhóm rủi ro loại 4 (RG4): gồm các tác nhân gây rủi ro cao cho con
người và ñộng vật, bệnh có thể lây truyền từ người này sang người khác và
chưa có biện pháp phòng và chữa trị.
Từ việc phân loại các nhóm rủi ro, người ta có thể xây dựng các tiêu
chuẩn cụ thể cho mỗi cấp ñộ an toàn sinh học.
3. Phòng bệnh nghề nghiệp và ñề phòng tai nạn
Theo Tổ chức lao ñộng Quốc tế (ILO), ước tính hằng năm có tới 120
triệu tổn thương trên thế giới do tai nạn lao ñộng, 67-157 triệu trường hợp
mắc bệnh nghề nghiệp và khoảng 200.000 người tử vong khi làm việc. Ở
Việt Nam, ước tính năm 2000, có tới 4.081 người lao ñộng phát hiện bệnh
nghề nghiệp, 3334 người bị tại nạn lao ñộng, 941 người bị thương nặng,
331 người tử vong.
Trong môi trường lao ñộng nói chung, môi trường học tập và nghiên
cứu sinh học trong phòng thí nghiệm sinh học nói riêng luôn tiềm ẩn khả
năng mắc phải nhiều bệnh tật. Khi môi trường bị ô nhiễm bởi các sinh vật
gây hại thì dễ dàng truyền bệnh cho con người. Nguyên tắc chung của
phòng bệnh lây truyền từ sinh vật là :
- Cách ly người có biểu hiện bệnh, theo dõi, báo cáo và xử lý bệnh.
- Ngăn cản sự phát tán mầm bệnh bằng các phương pháp tiệt trùng,
tiêu ñốt, thực hiện vệ sinh phòng thí nghiệm.
16
- Sử dụng vắc xin và các thuốc cần thiết ñể phòng trừ.
- Những người có nguy cơ mắc bệnh do làm việc trong phòng thí
nghiệm sinh học cần ñược khám bệnh 6 tháng/ lần nhằm phát hiện các
bệnh phổ biến như : bệnh phổi (lao, bụi phổi, ), bệnh viêm gan, viêm loét
da, bệnh nấm, viêm phế quản nạm tính, hen phế quản ; Các chỉ tiêu xét
nghiệm cơ bản như : xét nghiệm máu với các chỉ số HbASg, SGOT,
SGPT, ; xét nghiệm nước tiểu với các chỉ số Albumin, sắc tố mật, muối
mật; siêu âm gan; chụp X quang phổi; tìm Bk trong ñờm; phản ứng
Mantoux; tốc ñộ máu lắng,
Hiện nay những nghiên cứu về bệnh nghề nghiệp trong dạy học còn
chưa nhiều, tuy vậy trong mỗi ñiều kiện cụ thể, chúng ta cần tìm ra các
phương pháp phòng trừ nhằm ngăn cản bệnh. Ví dụ như xây dựng tiêu
chuẩn về bàn và ghế trong phòng học phù hợp :
- Chiều cao ghế ngồi phải ñảm bảo cho 2 bàn chân chạm ñất, 2 ống
chân vuông góp với mặt ñất. 2 ñùi vuông góc với ống chân. Như vậy,
chiều cao ghế phải xấp xỉ với ống chân.
- Chiều rộng của mặt ghế không quá rộng hoặc quá hẹp, bằng 2/3 ñến
¾ chiều dài ñùi.
- Chiều cao của bàn thích hợp cho người ngồi viết ñược xác ñịnh là
bằng chiều cao ghế ñến khuỷu tay khi ta ngồi ngay ngắn trên ghế, cánh tay
áp sát nách, ngón tay cái nằm theo trục dọc với cẳng tay, ñầu ngón ñặt vào
ñuôi mắt cùng bên.
- Chiều rộng của bàn tối thiểu bằng chiều dài của tay.
ðể ngăn ngừa bệnh về mắt cần phải tuân thủ:
- Phòng học có ñủ ánh sáng, bảng không lóa.
- Khi ñọc sách cần ngồi thẳng, khoảng cách thích hợp giữa mắt và
sách là khoảng 30-35 cm.
- Giữ mắt sạch sẽ, có thể vệ sinh mắt bằng các dung dịch chuyên
dụng.
- Cung cấp ñủ vitamin cho cơ thể, nhất là vitamin A ñể tránh bệnh
quáng gà và bệnh khô mắt.
17
- Khám mắt ñịnh kì ñể khi cần thiết sử dụng kính ñeo mắt phù hợp.
4. Khái niệm về an toàn sinh học
An toàn sinh học (Biosafety) là việc thực hiện các chính sách, cơ chế
quản lí về quy trình làm việc, thiết kế tiện nghi,… quy ñịnh sử dụng
những trang thiết bị an toàn ñể ngăn ngừa sự lan truyền các tác nhân sinh
học gây hại tới những người làm việc và học tập trong phòng thí nghiệm
sinh học, những người xung quanh và môi trường. An toàn sinh học bao
gồm :
- Các biện pháp quản lí an toàn trong các hoạt ñộng nghiên cứu khoa
học, phát triển công nghệ và khảo nghiệm; sản xuất, kinh doanh và sử
dụng; nhập khẩu, xuất khẩu, lưu giữ và vận chuyển các sinh vật biến ñổi
gen; sản phẩm, hàng hóa có nguồn gốc từ sinh vật biến ñổi gen.
Hình 1. Kí hiệu cảnh báo nguy hiểm sinh học
- An toàn sinh học còn bao gồm các giải pháp thiết kế phòng thí
nghiệm, phòng học an toàn khi làm việc và tiếp xúc với sinh vật; quy ñịnh
việc cung cấp các thiết bị an toàn sinh học.
- Ngày nay an toàn sinh học còn bao gồm cả phạm trù an ninh sinh
học phòng thí nghiệm.
Tính cấp thiết của an toàn sinh học
Các phòng thí nghiệm sinh học, ñặc biệt là phòng thí nghiệm vi sinh
vật học là môi trường ñặc biệt luôn tiềm ẩn nguy cơ lây nhiễm bệnh cho
con người làm việc và học tập trong phòng thí nghiệm và cộng ñồng dân
cư xung quanh. Trong những năm gần ñây có nhiều trường hợp lây truyền
dịch bệnh từ phòng thí nghiệm sinh học và y sinh, như dịch bệnh thương
hàn, bệnh tả, bệnh uốn ván, ở người, bệnh lở mồm long móng ở trâu bò .
18
Nguyên nhân của việc lan truyền bệnh có thể là do việc dùng thiết bị
thí nghiệm không phù hợp (như dùng mồm ñể hút pitet hoặc sử dụng kim
tiêm không ñúng cách gây lan truyền bệnh AIDS, ), hoặc do thiết bị thí
nghiệm không ñủ tiêu chuẩn, không ñảm bảo tiêu chuẩn an toàn sinh học.
Công nghệ sinh học ngày càng phát triển có khả năng tạo ra nhiều
sinh vật biến ñổi gen. Do vậy, nghiên cứu và sử dụng các sinh vật biến ñổi
gen một cách an toàn cho con người, môi trường và ña dạng sinh học là hết
sức cần thiết.
5. Kỹ thuật phòng thí nghiệm và thiết bị an toàn
Mỗi phòng thí nghiệm cần ñược xây dựng ñáp ứng các tiêu chuẩn về
an toàn sinh học. Nguyên tắc phòng ngừa cần ñược thể hiện trong những
công việc hằng ngày, trong các nội quy phòng thí nghiệm. Khi thực hành
trong phòng thí nghiệm không có khả năng kiểm soát triệt ñể các tác nhân
sinh học nguy hại, thì phải tìm các biện pháp bổ sung cần thiết khác, nhằm
hạn chế rủi ro của các tác nhân gây hại.
Thiết bị an toàn ngoài tủ cấy an toàn sinh học (BSC), dụng cụ an toàn
ñựng các mẫu vật, vật dụng bảo vệ cá nhân (như ñã ñề cập trong bài 1),
còn có nhiều thiết bị khác, ví dụ như :
- Các thiết bị cách li bao film mềm áp suất âm, là thiết bị bảo vệ ban
ñầu ñể ngăn chặn các vật liệu sinh học ñộc hại. Khí ñi vào bên trong thiết
bị cách li này qua một bộ lọc HEPA và khí ñi ra ngoài qua 2 bộ lọc HEPA,
vì vậy ngăn cản ñược sinh vật gây hại phát tán ra bên ngoài.
- Các thiết bị hỗ trợ dùng pipet góp phần hút dung dịch an toàn.
- Các thiết bị nghiền ñồng thể, máy lắc, máy trộn và thiết bị dùng sóng
siêu âm ñược thiết kế trong các BSC hay ñược phủ kín trong quá trình sử
dụng, góp phần ngăn cản quá trình gây ra các sol khí ñộc hại.
- Que cấy ñầu tròn dùng một lần, không cần khử trùng, dùng ñược
trong BSC và sử lí như rác thải nhiễm bẩn khi sau khi dùng.
- Que cấy vi sinh vật khử trùng bằng nhiệt có vỏ bọc bằng thủy tinh
Brosilicat hay sứ giúp khử trùng tiện lợi và hiệu quả.
19
- Các biện pháp bảo vệ thiết bị như bảo vệ ống tiêm, làm sạch các
thiết bị ñựng mẫu vật; các biện pháp bảo quản mẫu máu, dịch cơ thể, mô
và các chất bài tiết. Các biện pháp phổ biến như:
+ Biện pháp thu thập, dán nhãn và vận chuyển mẫu vật. Các mẫu vật
nên ñược ñặt trong dụng cụ ñúng quy cách, ghi nhãn và quy ñịnh sử dụng
rõ ràng.
+ Cách mở ống ñựng mẫu hoặc vật ñựng lấy mẫu ñứng quy cách, tốt
nhất nên mở trong BSC, cần ñi găng tay, mặc tạp dề. Nút ñậy dụng cụ cần
có miếng lót giấy hoặc gạc ñể tránh chất lỏng bắn ra.
+ Với các thiết bị thủy tinh cần cẩn thận tránh ñổ vỡ, nếu có thể nên
thay bằng dụng cụ chất dẻo an toàn hơn.
+ Sử dụng các thiết bị tự ñộng khi cần thiết nhằm tránh gây tràn dung
dịch hay gây sol khí. Các chất bị vung vãi cần ñược thu thập, ñựng trong
dụng cụ có nắp, sau ñó ñem hấp áp lực hoặc xử lí như xử lí rác ô nhiễm.
+ Sử dụng các chất sát khuẩn cấp ñộ cao ñể làm sạch các dụng cụ thí
nghiệm. Ví dụ, các dụng dịch hyproclorit có lượng clo 1g/lL và 5g/l ñược
sử dụng làm sạch các thiết bị ñựng máu, glutaraldehyt có thể sử dụng làm
sạch bề mặt dụng cụ.
6. Vi sinh vật và an toàn sinh học
Vi sinh vật nhỏ bé, trong ñó ñặc biệt là virut thường có tốc ñộ sinh
trưởng nhanh, khả năng hấp thu và chuyển hóa vật chất cao, thích ứng
nhanh với ñiều kiện môi trường và dễ phát sinh ñột biến.
Nhiều vi sinh vật là tác nhân gây bệnh truyền nhiễm, chúng xâm nhập
vào cơ thể chủ yếu thông qua các con ñường hô hấp (như bệnh lao, bạch
cầu, cúm), tiêu hóa (như các bệnh thương hàn, tả, lỵ, ), tiếp xúc qua da
hoặc niêm mạc (như bệnh giang mai, lậu, HIV, ). Nhìn chung, bệnh do vi
sinh vật lan truyền rất nhanh, khi xâm nhập vào cơ thể chúng gây rối loại
các quá trình trao ñổi chất, phá hủy chức năng của tế bào, khi phát bệnh có
thể gây tử vong.
Vi sinh vật gây bệnh tùy theo ñặc ñiểm sinh học và vị trí phân loại
ñược chia ra thành nhiều nhóm như nhóm vi khuẩn, virus, vi nấm. Ngoài
20
ra, tùy theo mức ñộ gây hại, vi sinh vật ñược phân chia theo nhóm rủi ro,
và cũng tùy cấp ñộ rủi ro mà yêu cầu xây dựng phòng thí nghiệm theo cấp
ñộ an toàn phù hợp:
- Vi sinh vật thuộc nhóm rủi ro 1 gồm các vi sinh vật gây rủi ro thấp,
không chắc gây bệnh cho người hoặc ñộng vật khỏe mạnh. Ví dụ, các vi
khuẩn Escherichia coli, nấm men, nấm mốc sử dụng làm vật liệu nghiên
cứu trong phòng thí nghiệm.
- Vi sinh vật thuộc nhóm rủi ro 2 gồm các vi sinh vật gây rủi ro trung
bình cho người làm việc và học tập trong phòng thí nghiệm. Các vi sinh
vật thuộc nhóm rủi ro 2 ít khi gây nguy hiểm cho người khỏe mạnh, ít khi
gây bùng phát lây nhiễm nghiêm trọng khi ñã có biện pháp phòng ngừa. Ví
dụ như vi khuẩn thương hàn (Salmonella enterica), virus gây viên gan A,
virus gây viêm gan B, virus cúm thường, virus sởi, virus quai bị,
- Vi sinh vật thuộc nhóm rủi ro 3 gồm các vi sinh vật gây rủi ro cao
cho con người và ñộng vật. Tuy nhiên bệnh không lan truyền từ người này
sang người khác hoặc có thể có thuốc ñiều trị. Ví dụ như vi khuẩn gây
bệnh than (Bacillus anthracis), vi khuẩn lao (Mycobacterium tuberculosis),
các vi rút sốt vàng, vius HIV,
- Vi sinh vật thuộc nhóm rủi ro 4 gồm vi sinh vật gây rủi ro cao cho
con người và ñộng vật. Các vi sinh vật gây bệnh truyền nhiễm nghiêm
trọng, bệnh có khả năng lây truyền từ người này sang người khác hoặc
không có khả năng chữa trị. Ví dụ như virus Lassa, virus Ebola, virus cum
A ở gia cầm. Theo quy ñịnh quốc tế, các vi sinh vật thuộc nhóm rủi ro 4
không ñược phép nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của các trường ñại học.
7. Công nghệ ADN và an toàn sinh học
- Công nghệ ADN (hay còn gọi là công nghệ gen, công nghệ sinh học
phân tử, kĩ thuật gen, ) là các kĩ thuật di truyền tạo nên các phân tử ADN
tái tổ hợp, nhằm tạo nên các gen mới mang thông tin di truyền mã hóa các
ñặc ñiểm tốt mong muốn ở các tế bào hoặc cơ thể sống.
Những thành công của công nghệ ADN trong những năm gần ñây là
tạo ra nhiều sinh vật biến ñổi gen mang nhiều ñặc ñiểm sinh học ưu thế. Ví
21
dụ như cà chua biến ñổi gen không có hạt, thuốc lá và ngô năng suất cao,
lúa và ngô mang gen chịu ñược thuốc diệt cỏ, ; một số ñộng vật biến ñổi
gen như cừu, lợn, bò, dê, mang nhiều ñặc ñiểm có lợi giúp con người thu
ñược các sản phẩm ñiều trị bệnh máu khó ñông, ñiều trị vết thương, chống
nhiễm trùng, ñiều trị bệnh tắc nghẽn mạch máu, Sinh vật biến ñổi gen có
nhiều ưu ñiểm rõ rệt nhằm tăng năng suất nông nghiệp và góp phần xóa
ñói giảm nghèo trên toàn cầu.
Tuy nhiên, bên cạnh các lợi ích, sinh vật biến ñổi gen có thể tiềm ẩn
một số rủi ro có hại cho sức khỏe con người và môi trường, nên an toàn
sinh học của sinh vật biến ñổi gen ñang ñược tranh luận ở nhiều quốc gia,
nhiều tổ chức trên thế giới. Việc sử dụng sinh vật biến ñổi gen cần ñược
nghiên cứu kĩ lưỡng, chỉ sử dụng khi biết chắc an toàn và cần ñược cảnh
báo ñể người sử dụng cẩn thận hơn.
Một số rủi ro cần theo dõi ñối với sinh vật biến ñổi gen là:
- Khả năng sinh vật biến ñổi gen và sản phẩm của chúng chứa các
protein mới, có thể gây ñộc hoặc dị ứng cho con người, ảnh hưởng tới sức
khỏe.
- Các sinh vật biến ñổi gen thường chứa gen kháng chất kháng
sinh nên khi sử dụng có thể làm cho vi sinh vật kháng lại nhiều loại kháng
sinh, làm giảm khả năng ngăn cản một số bệnh ở người và sinh vật.
- Các sinh vật biến ñổi gen có thể cạnh tranh và chiếm ưu thế ñối
với nhiều loài trong tự nhiên, gây tác ñộng xấu về mặt sinh thái học.
8. Quản lý an toàn sinh học ở Việt Nam
Hiện nay, nghiên cứu về công nghệ gen ñang ñược quan tâm thực hiện
tại nhiều phòng thí nghiệm sinh học tại các viện nghiên cứu, các trường ñại
học, ñáp ứng yêu cầu cấp bách của phát triển công nghệ sinh học phục vụ
ñời sống và khoa học.
Nhận thức ñược tầm quan trọng của an toàn sinh học trong ñời sống,
Nhà nước ta ñã rất quan tâm tới vấn ñề an toàn sinh học. Ngay từ khi trở
thành thành viên tham gia Công ước ða dạng sinh học và Nghị ñịnh thư
22
Cartagena, Chính phủ Việt Nam ñã ban hành nhiều quyết ñịnh, quy chế,
chỉ thị, và hướng dẫn về an toàn sinh học. Ví dụ,
- Năm 1993, ban hành Pháp lệnh Bảo vệ và Kiểm dịch thực vật.
- Năm 1993, ban hành Pháp lệnh Thú y.
- Năm 1996, ban hành Nghị ñịnh về Quản lí giống cây trồng vật
nuôi.
- Năm 2004, nhà nước Việt Nam chính thức tham gia Nghị ñịnh
thư Cartagena về an toàn sinh học.
- Năm 2005, Chính phủ Việt Nam ban hành Quy chế Quản lý an
toàn sinh học ñối với sinh vật biến ñổi gen; sản phẩm, hàng hóa có nguồn
gốc từ sinh vật biến ñổi gen.
- Năm 2008, Nhà nước Việt Nam ñã ban hành luật ða dạng sinh
học.
Chương 4 và các ñiều từ 57 tới ñiều 69 của luật ða dạng sinh học của
Việt Nam ñã ñề cập tới các vấn ñề về báo cáo ñánh giá rủi ro về sinh vật
biến ñổi gen; thẩm ñịnh báo cáo ñánh giá rủi ro về sinh vật biến ñổi gen;
quy ñịnh cấp giấy chứng nhận mức an toàn sinh học; quy ñịnh cung cấp
thông tin về an toàn sinh học của hàng hóa có chứa sinh vật biến ñổi gen;
cung cấp, công khai thông tin về sinh vật biến ñổi gen; nghiên cứu tạo ra
sinh vật biến ñổi gen; khảo nghiệm sinh vật biến ñổi gen; nhập khẩu, quá
cảnh sinh vật biến ñổi gen; chế biến sản phẩm từ sinh vật biến ñổi gen; tiếp
thị, quảng cáo, mua, bán, cho, tặng sinh vật biến ñổi gen; vận chuyển, lưu
giữ, thải bỏ sinh vật biến ñổi gen; và giải phóng sinh vật biến ñổi gen ra
môi trường,
V. AN TOÀN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM SINH HỌC
1.An toàn khi tiếp xúc với sinh vật trong phòng thí nghiệm
Khi làm việc trong phòng thí nghiệm sinh học có thể bị lây nhiễm
bệnh do tiếp xúc với sinh vật. Con ñường lây truyền có thể qua da, qua
không khí hoặc do ăn uống của các tác nhân mới chưa ñược xác ñịnh an
toàn.
23
Tác nhân gây bệnh có thể là từ các mô, máu của sinh vật nghiên cứu;
từ ñờm dãi của người bệnh; từ virus phát tán trong không khí,
Gặp những trường hợp như vậy thì cần xác ñịnh rõ con ñường lây
truyền, nguyên nhân và mức ñộ lây nhiễm. Bệnh có khả năng mắc phải
càng cao thì càng cần phải ñánh giá nhanh chóng và thân trọng.
2. An toàn khi tiếp xúc với hoá chất trong các thí nghiệm sinh học
Giống như với an toàn sinh học, an toàn khi tiếp xúc với hóa chất ñặt
nguyên tắc cơ bản là phòng ngừa lên trên hết. Bốn nguyên tắc cơ bản của
hoạt ñộng kiểm soát hóa chất là :
- Quy ñịnh thay thế: Loại bỏ các chất hoặc các quá trình ñộc hại,
nguy hiểm hoặc thay thế chúng bằng thứ khác ít nguy hiểm hơn hoặc
không còn nguy hiểm nữa. Khi tiến hành các thí nghiệm trong quá trình
dạy học cố gắng lựa chọn các chất ít ñộc hại , ít gây nguy hiểm ví dụ thí
nghiệm brom tác dụng với nhôm có thể thay thế bằng thí nghiệm ít ñộc
hơn như iot tác dụng với nhôm. Hoặc loại bỏ các chất gây nguy hiểm thí
dụ thí nghiệm với thuỷ ngân hoặc asen.
- Quy ñịnh khoảng cách: hoặc che chắn giữa người lao ñộng và
hóa chất nhằm ngăn cách mọi nguy cơ liên quan tới hóa chất ñối với người
lao ñộng. Trong dạy học các thí nghiệm ñộc hại hoặc dễ nổ gây nguy hiểm
phải ñược tiến hành trong tủ hốt hoặc có tấm kính mica che phía HS,
khoảng cách tiến hành các thí nghiệm không quá gần với HS
.
- Quy ñịnh thông gió: sử dụng hệ thống thông gió thích hợp ñể di chuyển
hoặc làm giảm nồng ñộ ñộc hại trong không khí chẳng hạn như khói, khí,
bụi, mù. Phòng thí nghiệm, phòng kho hoá chất…cần phải thoáng, có hệ
thông hút gió, có nhiều cửa ra vào.
- Quy ñịnh về trang bị phương tiện bảo vệ cá nhân: cho người lao
ñộng ( HS) nhằm ngăn ngừa việc hoá chất dây vào người như : áo blu,
kính bảo vệ mắt, găng tay, khẩu trang, ủng …
Tùy theo việc sử dụng từng hóa chất mà có các quy ñịnh cụ thể. Ví
dụ:
- Hóa chất dễ cháy nổ :
24
Trong phòng thí nghiệm có hóa chất dễ cháy nổ phải quy ñịnh chặt
chẽ chế ñộ dùng lửa, khu vực dùng lửa, có bảng chỉ dẫn bằng chữ và ký
hiệu cấm lửa ñể ở nơi dễ nhận thấy. Khi cần thiết phải sửa chữa cơ khí, hàn
ñiện hay hàn hơi phải có biện pháp làm việc an toàn. Tất cả các dụng cụ
ñiện và thiết bị ñiện ñều phải là loại phòng chống cháy nổ. Việc dùng ñiện
chạy máy và ñiện thắp sáng ở những nơi có hóa chất dễ cháy nổ phải ñảm
bảo các yêu cầu sau:
+ Không ñược ñặt dây cáp ñiện trong cùng một ñường rãnh có ống
dẫn khí hoặc hơi chất lỏng dễ cháy nổ, không ñược lợi dụng ñường ống
này làm vật nối ñất .
+ Khi sửa chữa, thay thế các thiết bị ñiện thuộc nhánh nào thì phải cắt
ñiện vào nhánh ñó.
+ Thiết bị ñiện nếu không ñược bọc kín, an toàn về cháy nổ thì không
ñược ñặt ở nơi có hóa chất dễ cháy nổ.
+ Cầu dao, cầu chì, ổ cắm ñiện phải ñặt ngoài khu vực dễ cháy nổ. Bất
kỳ nhánh dây ñiện nào cũng phải có cầu chì hay thiết bị bảo vệ tương
ñương.
Tất cả các chi tiết máy ñộng hoặc dụng cụ làm việc ñều phải làm bằng
vật liệu không ñược phát sinh tia lửa do ma sát hay va ñập. Tất cả các trang
bị bằng kim loại ñều phải tiếp ñất., các bộ phận hay thiết bị cách ñiện ñều
phải có cầu nối tiếp dẫn. Trước khi ñưa vào ñường ống hay thiết bị một
chất có khả năng gây cháy nổ, hoặc trước và sau khi sửa chữa ñều phải
thực hiện nghiêm ngặt các quy ñịnh phòng chống cháy nổ.
Không dùng thiết bị, thùng chứa, chai, lọ hoặc ñường ống bằng nhựa
không chịu ñược nhiệt chứa hóa chất dễ cháy nổ. Không ñể các hóa chất dễ
cháy nổ cùng chỗ với các hóa chất duy trì sự cháy. Khi ñun nóng các chất
lỏng dễ cháy không dùng ngọn lửa trực tiếp, mức chất lỏng trong nồi phải
cao hơn mức hơi ñốt bên ngoài.
Trong quá trình sản xuất, sử dụng hóa chất dễ cháy nổ phải bảo ñảm
yêu cầu vệ sinh an toàn lao ñộng. Phải có ống dẫn nước, hệ thống thoát
nước, tránh sự ứ ñọng các loại hóa chất dễ cháy nổ
25
- Hóa chất ăn mòn
Các thiết bị, ñường ống chứa hóa chất dễ ăn mòn phải ñược làm bằng
vật liệu thích hợp, phải ñảm bảo kín. Tại nơi làm việc có hóa chất ăn mòn
phải có vòi nước, bể chứa dung dịch natri bicacbonat (NaHCO
3
) nồng ñộ
0,3%, dung dịch axit axetic nồng ñộ 0,3% hoặc các chất khác có tác dụng
cấp cứu kịp thời tại chỗ khi xảy ra tai nạn. Tất cả các chất thải ñều phải
ñược xử lý không còn tác dụng ăn mòn trước khi ñưa ra ngoài v.v
- Hóa chất ñộc
Khi tiếp xúc với hóa chất ñộc, phải có mặt nạ phòng ñộc tuân theo
những quy ñịnh sau: Phải chứa chất khử ñộc tương xứng; Chỉ ñược dùng
loại mặt nạ lọc khí ñộc khi nồng ñộ hơi khí không vượt quá 2% và nồng ñộ
ôxy không dưới 15%; ðối với cacbua oxit (CO) và những hỗn hợp có nồng
ñộ CO cao phải dùng loại mặt nạ lọc khí ñặc biệt.
Tiếp xúc bụi ñộc phải mặc quần áo kín may bằng vải bông dày có
khẩu trang chống bụi, quần áo bảo vệ chống hơi, bụi chất lỏng ñộc cần
phải che kín cổ tay, chân, ngực. Khi làm việc với dung môi hữu cơ hòa tan
thì phải mang quần áo bảo vệ không thấm và mặt nạ cách ly.
Cấm hút dung dịch hóa chất ñộc bằng miệng. Không ñược cầm nắm
trực tiếp hóa chất ñộc. Các thiết bị chứa hóa chất ñộc dễ bay hơi, phải thật
kín và nếu không do quy trình sản xuất bắt buộc thì không ñược ñặt cùng
chỗ với bộ phận khác không có hóa chất ñộc v.v
3. Phòng chống cháy nổ
Phòng chống cháy nổ là yêu cầu của tất cả các phòng thí nghiệm.
Phòng thí nghiệm sinh học cần ñáp ứng các ñiều kiện cụ thể sau :
- Có hệ thống báo ñộng cháy, nổ và có thể tiếp cận hệ thống ñó dễ dàng.
- Có cửa thoát hiểm ñược thiết kế ñúng yêu cầu, có dấu báo hiệu ñường
dẫn ñến cửa thoát hiểm.
- Có hệ thống tự ñộng báo cháy và hệ thống ñó ñược kiểm tra khả năng
hoạt ñộng thường xuyên.
- Có sẵn các thiết bị chống cháy nổ tại chỗ và các thiết bị ñó ñược kiểm
tra thường xuyên và có thể tiếp cận dễ dàng.