Giáo trình vi sinh vật học lý thuyết và bài tập giải sẵn phần 1 kiều hữu ảnh

Koch và các cộng tác viên của ông cũng là những người đã tạo nên nhiều tiến bộ khác trong lĩnh vực vi sinh vật học phòng thí nghiệm, bao gồm những thảnh tựu sau đây: - Các kỹ thuật nhuộm

PGS.TS KIỀU HỮU ẢNH

GIÁO TRÌNH

Mluvlllll Will IIuÙ

LÝ THUYẾT * BÀI TẠP GIẢI SẲN

6 - 6 0 8

72-2005/CXB/15-39-KHKT-05 KHKT - 06

L ò i n ó i đấu

Trong chương trình giảng dạy các m ôn h ọ c thuộc ngành SIN H

H O C Ở bậc đại học, B À I TÁP là m ộ t bộ phận không th ể thiêu, tu y nhiên Ở nước ta, B À I TẬP còn chưa được chính thức đưa vào các giáo trình Do vậy, sinh viên thường gặp nhiều lúng túng k h i tham d ự các k ỷ th i k ế t thúc m ôn học h a y các cuộc th i tuyên tìm việc làm ứong và ngoài nước Đó là chưa kê trong nhiều cuộc phỏng vấn tuyên người làm hiện nay, tiếng A nh thường được dùng n h ư m ộ t ngôn ngữ chính thức hoặc í t ra cũng được sử dụng đê đánh g iá trình độ R õ ràng, nếu không được chuẩn b ị tốt, k ế t quẩ th i có thê không tương xứng vớ i sức học và kiêh thức của ngư ờ i được d ự tuyên.

Cuốn sách này được viết ra nhằm g iú p các sinh viên SIN H H O C

có điều kiện làm quen với m ộ t sô' dạng bài tập cơ bản trong giáo trình VI

SIN H VẠTH O C , m ộ t tio n g những m ôn học chủ ch ố t của các ngành sinh

hoc và công nghê sinh hoc Sách được v iế t dư ớ i dạng song n g ữ VIỆT-

A N H đ ể sinh viên có th ể bước đầu làm quen vớ i cách diễn đ ạ t các ý tương của m ình bằng tiếng A nh là thứ ngôn n g ữ hiện đang dược ưa dùng.

Đ ược viết theo m ộ t ý tưởng còn kh á m ớ i m ẻ, chắc chắn cuốn sách không tránh k h ỏ i nhiều thiếu só t cả về n ộ i dung lẫn hình thức Tác giả

m ong nhận được nhiều ý kiến p h ê bỉnh và dóng g ó p từ phía các dồng nghiệp, và dặc biệt, từ đông đảo các bạn sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh.c?

N hân dây, tác giả xin bày tỏ lòng cắm ơn chân thành tớ i Ban Giấm hiệu Trường Đại học Khoa học Tư nhiên - ĐHQG Hà N ộ i và Ban Chủ nhiệm Khoa Sinh học dcĩ tạo m ọi điều kiện thuận lợ i đ ê cuốn sách có thê sớm ra m ắt bạn dọc.

H à N ộ i, n g à y 3 th á n g 2 n ă m 2006

Tác g iả

1.3.1 Bài kiếm tra n h ậ p m ôn 331.3.2 C âu hỏi lựa chọn 341.3.3 Đ iền v ào các chỗ trống 451.3.4 Trả lời bằn g đ ú n g hoặc sai 481.3.5 Sắp xếp cho p h ù hợp 491.3.6 Trả lời n g ắn 511.3.7 C âu hỏi suy lu ận 52

CH Ư Ơ N G H A I : CẤU TRÚC VÀ CHỨC NẢNG TẾ BẢO 53

2.2 Cấu trúc và chức năng tê bào 54

2.2.1 Các khái niệm cơ bản 542.2.2 H ìn h thái học 55

2.2.4 Tỷ lệ bề m ặt trên thể tích 582.2.5 Tổ chức tế bào sinh v ật nhân sơ 582.2.6 M àng tế bào n h ân sơ 592.2.7 N ền tế bào chất 67

2.2.9 T hể n h â n 722.2.10 Thành tế b à o 742.2.11 Các câu trúc nằm bên ngoài thành tếb ào 852.2.12 Lông n h u n g v à pili 872.2.13 Lông roi và sự chuyên động 892.2.14 H óa ứng động 922.2.15 N ội bào tử vi k huẩn 94

2.3.1 Bài kiểm tra nh ập môn 972.3.2 C âu hỏi lựa chọn 992.3.3 Đ iền vào chỗ trống 120

2.3.4 Trả lời và bằng đún g hoặc sai 125

3.2.2 V irut là m ột genom được bao bọc trong m ộ t vỏ bảo vệ 1353.2.3 G enom v iru t 1363.2.4 C apxit và vỏ 1363.2.5 V irut chỉ có th ể sinh sản bên trong m ột tế bào v ậ t chủ 1373.2.6 Phagơ sinh sản bằng cách sử d ụ n g các chu trình sinh tan hay

nôn g nghiệp

3.2.12 V ừoid và p rion là các tác nhân lây nhiễm th ậm chí còn đơn

giản hơn v iru t

4.2.8 N ồng độ enzim và cơ chất 1824.2.9 Các chất kìm hãm 1834.2.10 Đ ường p h ân 1864.2.11 Con đường p en to zo p h o tp h at 1894.2.21 Con đườ ng Entner-D oudoroff 1904.2.13 Hô h ấp tế bào 191

4.2.14 Sư tổng h ợ p axetyl-CoA 1914.2.15 Chu trình Krebs 1934.2.16 Sự vận chuyên điện tử 1944.2.17 H óa thẩm 197

4.2.19 Các con đường trao đôi chất dị hóa khác 2034.2.20 Q uang h ợ p 2044.2.21 Các con đường trao đôi chất đ ồ n g hóa khác 2104.2.22 Sự thống n h ấ t và điều hòa các chức năn g trao đổi chất 214

4.3.1 Bài kiểm tra n h ập m ôn 2214.3.2 C âu hỏi lựa chọn 2224.3.3 Điền vằo chỗ trông 2374.3.4 Trả lời bằng đ ú n g hoặc sai 2464.3.5 Trả lời ng ắn 246

C H Ư Ơ N G N Ă M : D IN H DƯỠNG VÀ SINH TRƯỞNG Ở VI SINH VẬT 253

5.2.1 Các dạn g năn g lượng ở vi sinh v ật 2545.2.2 Các n h u cầu sinh trư ởng 2615.2.3 N hữ ng n h u cầu về v ật lý 2675.2.4 Các mối tương quan sinh thái 2755.2.5 N uôi cấy vi sinh vật 2775.2.6 Mô tả sinh trư ởng logarit 289

5.3.1 Bài kiểm tra n h ập môn 2945.3.2 C âu hỏi lựa chọn 2955.3.3 Điền vào chỗ trống 3125.3.4 Trả lời bằng đứng hoặc sai 3165.3.5 Trả lời ngắn 317

thay đôi th ế giới của Leeuwenhoek

• Định nghĩa vi sinh vật bằng các thuật

ngừ của Leeuwenhoek và theo những gì

chúng ta biết về chúng hiện nay

• Kê tên năm nhóm vi sinh vật

• Giải thích tại sao nguyên sinh động vật,

tảo và các giun ký sinh-phi vi sinh vât

cũng được nghiên cứu trong vi sinh vật

học

• Phân biệt giữa sinh vật nhân sơ vầ sinh

vật nhân chuẩn

• Kê ra bôn vấn đề đả đấy các nghiên cứu

tới giai đoạn được gọi là "Thời kỳ hoàng

kim của vi sinh vật học"

© Xác định những nhà khoa học nào

đã đấu tranh ủng hộ thuyết tự sinh

• So sánh và đối lập các nghiên cứu của

Redi, Spallanzani, vả Pasteur nhằm bác

bỏ thuyết tự sinh

• Thảo luận về tầm quan trọng của các thí

nghiệm lên men của Pasteur đôi với thế

giới ngày nay

• Gọi tên nhà khoa học đã có các thí

• List five groups of microorganisms

• Explam why protozoa, algae, and non- microbial parasitic worms are studied in microbiology

• Differentiate between prokaryotic and eukaryotic organisms

• List four questions that propelled research into what is called "the Golden Age of Microbiology."

• Identify the scientists w ho argued in favor of spontaneous generation

• Compare and contrast the investigations

of Redi, Spallanzani, and Pasteur to disprove spontaneous generation

• Discuss the significance of Pasteur's fermentation experiments to our world today

• Identify the scientist whose experiments

10 Chương một ■ LƯỢC sử phái triển của vi sinh vật học

nghiệm mở đầu ngành hóa sinh học và

các nghiên cứu vể trao đôi chất

• Kê ra ít nhất bảy đóng góp của Koch đối

với lĩnh vực vi sinh vật học

• Kê ra bốn bước cần phải tiến hành để

chứng minh tác nhân của một bệnh

truyền nhiễm

• Mô tả sự đóng góp của Gram đối với

lĩnh vực vi sinh vật học

• Gọi tên bốn nhân viên ngành y tế đã tiến

hành các nghiên cứu tiên phong trong

lĩnh vực vi sinh vật học sức khoẻ cộng

đồng và dịch tễ học Kể tên hai nhả khoa

học mà các công trình về vacxin của họ

Chỉ có một vài người đã làm thay đổi vĩnh

viễn thế giới khoa học Chúng ta đã nghe kê

về Galileo, Newton, và Einstein, song danh

sách này cũng có thổ bao gồm cả Antoni van

Leeuwenhoek (1632-1723), một thợ may,

thương gia, và thợ m ài thấu kính người Hà

Lan, và lả người dầu tiên đã khám phá ra thế

giới vi sinh vật

Hành trình dẫn đến sự nổi tiếng của ông

được bắt đầu khá đơn giản, lúc đó, vì là một

thương gia, ồng cần phải kiêm tra chất lượng

của vải Thay vì chỉ mua một trong các kính

lúp có sẵn, ông đâ học cách mài kính vả làm

ra kính lúp cho riồng minh Chăng bao lâu

ông bắt đầu đặt câu hỏi vổ tất cả những thứ

xung quanh ông "Thật ra chủng trồng như

thế nào nhỉ?"

Leeuwenhoek đã phát hiện ra một thế giới

vi sinh vật trước đó chưa ai biết tới, th ế giới

mà ngày nay chúng ta biết rằng, bao gồm các

động vật nhỏ xíu, nấm, tảo, và các nguyên

sinh dộng vật đơn bào Từ bức vẽ đi kèm với

bản báo cáo vầ từ sự mô tả chính xác về kích

thước của các sinh vật thu được từ các kẽ

led to the field of biochemistry and the study of metabolism

► List at least seven contributions made by Koch to the field of microbiology

► List tire four steps that must be taken to prove the cause of a contagious disease

► Describe the contribution of Gram to the field of microbiology

► Identify four health care practitioners who did pioneering research in the areas

of public health microbiology and epidemiology Name two scientists whose work with vaccines began the field of immunology

► Describe the quest for a "magic bullet."BRIEF HISTORY

THE EARLY YEARS OF MICROBIOLOGY

Only a few people have changed the

w orld of science forever We've all heard of Galileo, Newton, and Einstein, but the list also includes Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723), a Dutch tailor, merchant, and lens grinder, and the man who first discovered the microbial world

His journey to fame began simply enough,

w hen as a tailor he needed to examine the quality of cloth Rather than merely buying one of the magnifying lenses already available, he learned to grind glass and

m ade his own Soon he began asking the question "What does it really look like?" of everything in his world

Leeuwenhoek had discovered a previously unknow n microbial world, which today we know to be populated with tiny animals, fungi, algae, and single-celled protozoa From tire figure accompanying his report and the precise description of the size of these organisms from between his teeth, we

Giáo trinh vl sinh vệt học - Lý thuyết và bài tập giải sẩn 11

răng của ông, chúng ta biết răng lúc đỏ

Leeuwenhoek đang nói về sự tồn tại của các

vi khuân Vào cuối thếkỷ 19, những "con thú

nho" của Leeuwenhoek được gọi lả các

"microbes" còn ngày nay chúng ta gọi chúng

là các "microorganisms", c ả hai thuật ngữ

đều bao gồm tất cả nhưng sinh vật nào nhỏ

tới mức không thế nhìn thấy được nếu thiếu

trong tay một kính hiên vi

Nhờ chất lượng các kính hiển vi, nhờ các

kỹ năng quan sát sâu sắc, nhờ các báo cáo

trong suốt 50 năm liền và nhờ bcỉn báo cáo chi

tiết của ổng về sư phát hiện ra nhiều loại vi

sinh vật, Antoni van Leeuwenhoek đã đước

bầu vào Hội Hoàng gia vào năm '1680 Ong

vầ Isaac Newton chắc chắn đã là những nhà

khoa học nôi tiếng nhất vào thời đại của họ

Vì rằng ổng đã làm thay đôi vĩnh viễn cách

nhìn của chúng ta về th ế giới của mình, ngày

nay Leeuwenhoek được biết đến như người

khai sinh ra ngành Nguyên sinh động vật học

và ngành Vi khuân học

Dạng vi sinh vật duy nh ất còn là một bí ân

đốì với Leeuwenhoek và các nhà vi sinh vật

học khác thời đó là virut, bọn này nhỏ hơn

nhiều so với các sinh vật nhân sơ nhỏ nhất và

không the nhìn thấy đươc dưới kính hiển vi

quang học Virut chỉ được quan sát thấy vào

năm 1932 khi kính hiển vi điện tử được phát

minh

Lần đầu tiên Leeuwenhoek báo cáo về sự

tổn tại của vi sinh vật là vào năm 1674, nhưng

gần hai thố kỷ sau vi sinh vật học vẫn khổng

được phát triển m ạnh mè như một lĩnh vực

nghiên cứu Có nhiều nguyôn nhân đối với sự

chậm trỗ này Trước hết, Leeuwenhoek lả một

con người hay nghi ngờ và bí hiểm Mặc dù

đã làm ra trên 400 kính hiển vi, song ông

chưa hể đảo tạo một thợ học nghề và cũng

không bao giờ bán hoặc cho ai một kính hiến

vi nào Sự thật là ông chưa bao giờ đ ể bất kv

ai - kở cầ’gia đình mình lẫn các vị khách đáng

kính như Nga hoàng hoặc Nữ hoảng Anh -

được xem qua các dụng cụ tốt nhất của ông

Khi Leeuwenhoek qua đời, bí mật của việc

chế tạo các kính hiến vi cao cấp cũng mốt

theo Gần 100 năm sau các nhà khoa học mới

know that Leeuwenhoek was reporting the existence of bacteria By the end of the 19th century Leeuwenhoek's "beasties" were called microbes, and today we also know them as microorganisms Both terms include all organisms that are too small to

be seen without a microscope

Because of the quality of his microscopes, his profound observational skills, his detailed reports over a 50-year period, and his report of the discovery of many types of microorganisms, Antoni van Leeuwenhoek was elected to the Royal Society in 1680 He and Isaac Newton were probably the most famous scientists of their time Because he changed forever the way we view our world, Leeuwenhoek is known today as the Father of Protozoology and Bacteriology

The only type of microbes that remained hidden from Leeuwenhoek and other early microbiologists are viruses, which are mud) smaller than the smallest prokaryote and are not visible by light microscopy Viruses could not be seen until the electron microscope was invented in 1932

Leeuwenhoek first reported the existence

of microorganisms in 1674, but microbiology did not develop significantly

as a field of study for almost two centuries There were a number of reasons for this delay First, Leeuwenhoek was a suspicious and secretive man Though he built over

400 microscopes, he never trained an apprentice, and he never sold or gave away

a microscope In fact, he never let anyone -

not his family or such distinguished visitors

as the Czar of Russia and the Queen of England - so much as peek through his very best instruments When Leeuwenhoek died, the secret of creating superior microscopes was lost It took almost 100 years for scientists to make microscopes of

12 Chương mội - Lược sử phà! tri ấn của »I sinh vật học

có thể tạo ra các kính hiển vi có chất lượng

tương tự

Một lý do khác khiến vi sinh vật học chậm

được phát triển thành một một ngành khoa

học là các nhà khoa học của những năm 1700

cho rằng vi sinh vật chỉ là những vật lạ của tự

nhiên mà ít có tầm quan trọng đối với đời

sống của con người

1.2.2 THỜI KỶ HOÀNG KIM CỦA VI SINH

VẬT HỌCTrong khoảng 50 năm của thời kỳ mà ngày

nay chúng ta gọi là "Thời kỳ hoàng kim của vi

sinh vật học", các nhà khoa học và ngành vi

sinh vật học đã được thúc đây bởi các nghiên

cứu nhằm trả lời bốn câu hỏi sau đây:

•1 Có thể có hiện tượng tự sinh trong thế

giới vi sinh vật hay không?

2 Điều gì gây ra lên men?

3 Điều gì gây ra bệnh tật?

4 Bằng cách nào chúng ta có thê ngăn ngừa

sự nhiễm trùng và bệnh tật?

Có thể có hiên tượng tự sinh trong thế giới vi

sinh vât hay không?

Aristotle (384-322 trước Công nguyên), nhà

khoa học nổi tiếng nhất người Hy Lạp, đã viết

rằng sinh vật có thể xuất hiện thông qua ba quá

trình: nhờ sinh sản vô tính, nhờ sinh sản hữu

tính và từ các vật chất khổng sống Sự xuất hiện

của tôm và cóc trong nước bùn của một cái hồ

trước đó vừa bị khô cạn có thể được xem như

một ví dụ về quá trình thứ ba, một quá trình

sau đó được gọi là sự p h ấ t sinh tự nhiên hay sự

tự sinh Thuyết tự sinh được Aristotle đề xuất

đã được chấp nhận rộng rãi trong suôi thời

gian dài trên 1900 năm vì dường như nó có thê

giải thích được hàng loạt hiện tượng thường

gặp, như sự xuất hiện của giòi trên những

miếng thịt đang thối rữa Tuy nhiôn, vào th ế kỷ

17, giá trị của học thuyết này đã được mang ra

tranh cãi

equivalent quality

Another reason that microbiology was slow to develop as a science is that scientists in the 1700s considered microbes

to be curiosities of nature and insignificant

to hum an affairs

THE GOLDEN AGE OF MICROBIOLOGY

For about 50 years, during w hat is now called "The Golden Age of Microbiology," scientists and the blossoming field of microbiology were driven by the search for answers to the following four questions :

1 Is spontaneous generation of microbial life possible?

2 What causes fermentation?

3 What causes disease?

4 How can we prevent infection and disease?

Is spontaneous generation of microbial life

possible?

Aristotle (384-322 B.c.), the most famous Greek scientist, w rote that living things can arise via three processes: through asexual reproduction, through sexual reproduction, or from nonliving matter The appearance of shrimp and toads in the m ud of whet so recently was a dry lakebed was seen as an example of the third process, which came to

be known as abiogenesis or spontaneous

generation as prom ulgated by Aristotle was widely accepted for over 1900 years because it seemed to explain a variety of commonly observed phenomena, such as the appearance

of maggots on spoiling meat However, the validity of the theory came under challenge in the 17th century

Giáo trinh vì sinh vật học • Lý thuyết và bàí tập gíảỉ sẩn 13

NHÀ SINH HỌC (BIOLOGISTS) BỘ MÔN (DISCIPLINES)

Trước 1857 (Pre -18571

Thời kỳ hoảng kim của vi sinh vắt hoc (The Golden Age of Microbiology : 1857-1907)

Hình 1- Một sổ bộ môn khoa học và lĩnh vực ứng dung xuất hiện ngay trước và trong

"Thời kỳ hoàng kim của vi sinh vật học" (Soime scientific disciplines and applications

arose just before and during the "(Golden Age of Microbiology")

14 Chương một - Lược sứ phát triển của vỉ sính vật học

Các th í nghiêm của R edi

Vào cuối những năm 1600, Francesco Redi

(1626-1697), một bác sĩ người Ý, bằng một loạt

thí nghiệm đã chứng minh được rằng thịt

đang thối rữa nếu được ngăn cách với ruồi thì

giòi sẽ không bao giờ xuất hiộn, trong khi thịt

được tiếp xúc với ruồi sẽ sinh ra giòi ngay lập

tức Từ kết quả của những thí nghiệm kiểu

như vậy, các nhà khoa học bắt đầu nghi ngờ

học thuyết của Aristotle và thừa nhận quan

điểm cho rằng động vật chỉ có thê bắt nguồn

từ các động vật khác

Các th í nghiêm cua N eedham

Cuộc luận chiến về thuyết tự sinh đã được

nhen nhóm lại khi Leeuwenhoek phát hiện ra

vi sinh vật và chỉ ra rằng chủng xuất hiện chỉ

vài ngày sau khi các giọt nước mưa được

đọng lại Mặc dù các nhà khoa học nhất trí

rằng các dộng vật lớn có thê không xuất hiện

một cách ngẫu nhiên, song họ không nhất trí

được về các con "dã thú" nhỏ của

Leeuwenhoek; chắc chắn chúng đã không có

bô" mẹ, họ n g h ĩ như vây Vậy thì chúng phải

được xuất hiện một cách ngẫu nhiên

Nhà nghiên cứu người Anh Turbervile

Needham (1713-1781) đã đun sôi nước thịt bò

và dịch chiết thực vật chứa trong nhừng lọ

nhỏ, sau dó ông nút chặt những lọ này bằng

nút bấc Vài ngày sau, Needham quan sát

thây các lọ đục lên và sau khi xem xét đã phát

hiện ra rất nhiều "động vật hiển vi có kích

thước rất khác nhau" Theo sự giải thích của

ồng, phải có một "lực sông" làm cho các vật

chất không sống được chuyên một cách ngẫu

nhiẽn thành sự sông, vì ông ta dã đun nóng

những lọ nhỏ này tới mức đủ đô giết chết mọi

thứ Các thí nghiệm của Needham gây ấh

tượng mạnh đến nỗi Hội Hoàng gia đã bầu

ông làm hội viên

Các th í nghiêm của Spallanzani

Sau đó, vào năm 1799, nhà khoa học

người Ý Lazzaro Spallanzani (1729-1799) đã

đưa ra các kết quả chông đối lại nhừng phát

Needham rs experim ents

The debate over spontaneous generation was rekindled when Leeuwenhoek discovered microbes and showed that they appeared after a few days

in freshly collected rainwater Though scientists agreed that larger animals could not arise spontaneously, they disagreed about Leeuwenhoek's "wee animalcules"; surely they did not have parents, did they? They must arise spontaneously

The British investigator Turbervile Needham (1713-1781) boiled beef gravy and infusions of plant material in vials, which he then tightly sealed with corks Some days later, Needham observed that the vials were cloudy, and examination revealed an abundance of "microscopical animals of most dimensions." As he explained it, there m ust be a "life force" that causes inanimate matter to spontaneously come to life, since he had heated the vials sufficiently to kill everything Needham's experiments so impressed the Royal Society that they elected him a member

Spallanzani's Experim ents

Then, in 1799, the Italian scientist Lazzaro Spallanzani (1729-1799) reported results that contradicted Needham's findings

Giáo trinh vi sinh vật học ■ Lý thuyết và bài tập gỉải sẩn 15

hiện của Needham Spallanzani đun sôi một

số dịch chiết khoảng một giờ vầ hàn miệng

các lọ này lại Các dịch chiết của ông vần giữ

trong suốt, trừ phi ông dập vờ chỗ hàn và cho

dịch chiết tiếp xúc với không khí, sau động

tác nảy chúng đã dục lên vì chứa các vi sinh

vật

Ông rú t ra ba kết luận:

1 Needham đã đun các lọ nhỏ của ông

không đủ nóng đê giết chết toàn bộ vi sinh

vặt hoặc lả ông ta đã không nút chúng thật

kín

2 Vi sinh vật tồn tại trong không khí và

có thể nhiễm vào các thí nghiệm

3 Sự tự sinh của vi sinh vật không xảy

ra; mọi sinh vật đều xuất hiện từ các sinh vật

khác

Mặc dù các thí nghiệm của Spallanzani

tưởng như có thê lầm yên ả vĩnh hằng sự

tranh luận, nhưng thật khó có thể hạ bệ một

học thuyết đã từng ngự trị từ 2000 năm nay,

dặc biệt, khi người dưa ra nó lại là một nhả

khoa học nổi tiếng n hư Aristotle Một trong

các ý kiến phê phán công trình của

Spallanzani nói rằng, các lọ hàn kín của ỏng

khống cho phép khổng khí đi vào đủ đê cho

sinh vật phát triển; một sự phản đôi khác cho

rằng việc dun nóng kéo dài của ông dã phá

hủy "lực sồng" Cuộc luận chiên tiếp tục cho

đến khi nhà hóa học người Pháp Louis

Pasteur tiến hành các thí nghiộm mà rốt cuộc

sẽ chôn vùi vĩnh viễn thuyết tự sinh

Spallanzani boiled some infusions for almost an hour and sealed the vials by melting their slender necks closed His infusions remained clear, unless he broke the seal and exposed the infusion to air, after which they became cloudy with microor-ganisms He concluded three things:

1 Needham had either failed to heat his vials sufficiently to kill all microbes, or

he had not sealed them tightly enough

2 Microorganisms exist in the air and can contaminate experiments

3 Spontaneous generation of microorganisms does not occur; all living things arise from other living tilings

Although Spallanzani's experiments would appear to have settled the controversy once and for all, it proved diffi­cult to dethrone a theory that had held sway for 2000 years, especially when so notable a scientist as Aristotle had pro­pounded it One of the criticisms of Spallanzani's work was that his sealed vials did not allow enough air for organisms to thrive; another objection was that his prolonged heating destroyed the "life force." The debate continued until the French chemist Louis Pasteur conducted experiments that finally laid the theory of spontaneous generation to rest

Bình không đậy kín

(Flask unsealed)

Bình đậy kín Bình được phủ bằng vải màn(Flask sealed) (Flask covered with gauze)

Hình 2 - Các thí nghiệm của Redi: khi thịt thối dược giữ cách ly với

ruồi, giòi sẽ không bao giờ xuất hiện (Redi's Experiments: when

decaying meat was kept isolated from flies, maggots never developed)

16 Chương một ■ Lược sử phât triển của vi sinh vệt học

a) Không có sinh trưởng (No growth)

H ình 3 - Các thí nghiệm của Pasteur với "bình cổ ngỗng "

(Pasteur's experiments with "swan-necked flasks"

Các th í nghiêm của Pasteur

Louis Pasteur (1822-1895), giống như

Spallanzani, đã đun sôi các dịch chiết đủ lâu

để giết chết mọi thứ Song thay vì hàn các

bình lại ông đã uốn cong cổ của chúng thành

hình chữ s, hình này cho phép không khí đi

vào song lại có thê ngăn cản bụi và các vi sinh

vật xâm nhập vào dịch lỏng Các "bình cô

ngỗng" của ông đã d uy trì được sư vang mặt

của vi sinh vật thậm chí sau 18 tháng Vì rằng

dịch lỏng chứa đ ủ mọi chất dinh dưỡng (kể

cả không khí) cần thiết cho các sinh vật, nên

ông đã kết luận: "Thuyết tự sinh sẽ không bao

giờ có thê ngóc đầu dậy được sau cú đòn chí

tử của-thí nghiệm đơn giản này"

Sau thí nghiệm này Pasteur còn chứng

minh được rằng, vi sinh vật trong không khí

chính là "bố mẹ" của các vi sinh vật trong thí

nghiệm của Needham Ồng đập vỡ cổ của

một sô' bình, cho dịch lỏng tiếp xúc trực tiếp

Pasteur's experim ents

Louis Pasteur (1822-1895), like Spallanzani, boiled infusions long enough to kill everything But instead of sealing the flasks,

he bent their necks into an S-shape, which allowed air to enter while preventing the in­troduction of dust and microbes into the broth His "swan-necked flasks" remained free of microbes even 18 months later Since they contained all the nutrients (including air) known to be required by living things, he concluded, "Never will spontaneous generation recover from the mortal blow of this simple experiment."

Pasteur followed this experiment with demonstrations that microbes in the air were the "parents" of Needham's microorganisms

He broke the necks off some flasks, exposing the liquid in them directly to the air, and he

Giáo trình vi sinh vật học • Lý thuyết và bài tập giải sẩn 17

với không khí vằ cẩn thận nghiêng một số carefully tilted others so that the liquid bình khác đ ể cho dịch lổng có thê the tiếp xúc touched the dust that had accumulated in với phẩn bụi đã lắng dọng trong cỏ bình, their necks The next day, all of these flasks Hôm sau, tât ca các bình này đều due lổn do were cloudv with microbes He concluded

sự có mặt của vi sinh vật Ông ket luận rằng that the microbes in the liquid were the

vi sinh vật trong dịch lỏng chính lá con cháu progeny of microbes that had been on the của các vi sinh vật đã chứa săn trong các hạt dust particles,

bụi

Điêu gi gây ra lên men?

Tại nước Pháp của thế kỷ 19, rượu vang bị

chua và bị hổng đã đe dọa sự tồn tại của

nhiều nhà trổng nho Câu hỏi đầu tien được

đặt ra lả "Tại sao rượu vang bị hỏng?", song

câu hồi này dẫn đến một vấn đề cơ bản hơn

"Đâu là nguvên nhân của sự lên men dịch

nho thảnh rượu vang?"

Các th í nghiêm của Pasteur

Các nhà khoa học của những năm 1800

sử dụng từ lên m en khổng chỉ đê nói lên sự

tạo thành rượu từ đường mà còn đê nói về

các phản ứng hóa học khác như sự tạo thành

axit lactic, sư thôi rữa của thịt và sư phân

hủy các chất thải Nhiều nhà khoa học quả

quyết rằng không khí là kề gây ra các phản

ứng lỏn men còn những người khác lại cho

rằng các cơ thê sống mới chịu trách nhiệm

đổi với quá trình này

Pasteur đà tiến hành m ột loạt ¿[uan sát và

thực nghiệm kỹ lường đê trả lời câu hỏi

"Điều gì gây ra lên men?" Trước hết, ồng

quan sát thấy các tế bào nấm men sinh

trưởng và nảy chồi trong dịch nho vả đã tiến

hành các thí nghiệm đ ế chỉ ra rằng chúng chỉ

xuất hiện từ các tô" bào nấm men khác Sau

đó, bằng cách hàn kín một số bình vô trùng

chứa dịch nho và nấm men và bằng cách để

các bình khác mơ thông với không khí, ông

đã chứng minh được rằng nârn men có thê

sinh trương cả khi có mặt lẫn khi vắng mặt

oxi; tức là, ỏng dã phát hiộn ra nấm men lả

nil ừng sinh vật k ị k h íjỵ ỳ jjệ n - những cơ thê

có thế sông cả khi có mặt lẫn khi vắng mặt

oxi Cuối cùng, bằng cách dưa các tế bào vi

khuân và nấm men vào các bĩnh khác nhau

What causes fermentation?

In 19th-century France, spoiled, acidic wine was threatening the livelihood of many grape growers The initial question was, "Why is the wine spoiled?" but this led

to a more fundamental question, "What causes the fermentation of grape juice into wine?"

Pasteur's Expert m en ts

Scientists of the 1800s used the word

formation of alcohol from sugar, but also other chemical reactions such as the formation of lactic acid, the putrefaction of meat, and the decomposition of waste Many scientists asserted that air caused fermentation reactions, others insisted that living organisms were responsible

Pasteur conducted a series of careful observations and experiments that answered the question "What causes fermentation?" First, he observed yeast cells growing and budding in grape juice and conducted experiments showing that they arise only from other yeast cells Then, by sealing some sterile flasks containing grape juice and yeast, and by leaving others open

to the air, he demonstrated that yeast could grow with or without oxygen; that is, he discovered that yeasts are facultative anaerobes - organisms that can live with or

without oxygen Finally, by introducing bacteria and yeast cells into different flasks

of sterile grape juice, he proved that bacteria ferment grape juice to produce acids, and

ị ¿ M 3 0ẠI HỌC NHATRANG

I THƯ Vif N t ' ( Y i

18 Chương một - LƯỢC sử phát triển của vỉ sinh vệt học

chứa dịch nho vô trùng, ông đã chứng minh

được rằng vi khuân lên men dịch nho đ ế tạo

ra axit còn các tế bào nấm men lên men dịch

nho đổ tạo thành rượu

Phát hiện của Pasteur về việc các vi khuân

k ị k h í lẽn men dịch nho thành axit đã làm

xuất hiện ý tưởng về m ột phương pháp ngăn

ngừa sự hư hỏng của rượu vang Tên tuổi

của ông đã trở thành một từ nội trọ’ quen

thuộc khi ồng đề xuất phương pháp kh ư

trùng Pasteur, một quá trình đ un nóng dịch

nho vừa đủ đê giết chết hầu hết các vi khuân

tạp nhiễm song không làm thay đôi chất

lượng cơ bản của dịch áp nho Dịch này sau

đó có thố được cấy bằng nấm men đ ế đám

bảo có thế diễn ra quá trình lên men rượu

Như vậy, Pasteur là người đã mơ đầu lĩnh

vực vi sinh vật học cổng nghiệp (hoặc công

nghệ sinh học), một chuyên ngành mả ở đó

vi sinh vật được sử dung có mục đích đê tạo

ra nhiều sản plìâm

Ngày nay phương pháp khử trùng Pasteur

dược sử dụng thông dụng trôn sừa đ ể loại bỏ

tác nhân gây các bộnh như bộnlì lao bò hay

bệnh do Brucella; nó cũng dược sử dụng đô

.loại các tác nhân gây bệnh trong dịch quả và

các loại dồ uống khác

Đảy chỉ là một số trong nhiều thí nghiệm

mả Pasteur đã tiến hành trên vi sinh vật Do

đã đạt được nhiều thành tựu quan trọng và

phong phu khi tiến hành với vi sinh vật,

Pasteur được coi là người khai sinh ra ngành

Vi sinh vật học

Cấc th í nghiệm của Buchner

Các nghiên cứu về lổn men dược bắt dầu

với ý tưởng cho rằng phản ứng lên men chỉ

là những phản ứng thuần tủy hóa học và

không có sự tham gia của các cơ th ể sống

Vào năm 1897 nhà khoa học Đức Eduard

Buchner (1860-1917) đã làm sống lại sự giải

thích theo quan diêm hỏa học bằng cách chỉ

ra rằng lên men không cần tới các tế bào

sôhg Các thí nghiệm của Buchner đã chứng

minh được sự có mặt của các enzim , đó là

các protein do các tế bào sinh ra có tác dụng

kích hoạt các phản ứng hóa học Công trình

that yeast cells ferment grape juice to produce alcohol

Pasteur’s discovery that anaerobic

bacteria fermented grape juice into acids suggested a method for preventing the spoilage of wine His name became a household word when he developed

pasteurization, a process of heating the

grape juice just enough to kill most contaminating bacteria w ithout changing the juice's basic qualities It could then be inoculated with yeast to ensure that alcohol fermentation occurred Pasteur thus began the field of industrial microbiology (or biotechnology) in which microbes are intentionally used to manufacture products

Today pasteurization is used routinely

on milk to eliminate pathogens that cause diseases such as bovine tuberculosis and brucellosis; it is also used to eliminate pathogens in juices and other beverages.These are just a few of the many experiments Pasteur conducted with microbes Because of his many, varied, and significant accomplishments in working with microbes, Pasteur is considered the Father of Microbiology

Buchner's Experim ents

Studies on fermentation began with the idea that fermentation reactions were strictly chemical and did not involve living organisms In 1897, the German scientist Eduard Buchner (1860-1917) resurrected the chemical explanation by showing that fermentation does not require living cells Buchner’s experiments demonstrated the

presence of enzym es, which are cell -

produced proteins that promote chemical reactions Buchner's work began the field of biochemistry and the study of metabolism, a

Giáo trinh ví sinh vệt học - Lý thuyết và bài tập giải sẩn 19

của Buchner đà mở đáu cho lĩnh vực hóa

sinh học vả những nghiên cứu về trao đôi

chất, một thuật ngừ ám chỉ toàn bộ các phản

ứng hóa học xảy ra bôn trong một cơ thổ

Cuộc luận chiôh đã có thố xảy ra theo

hướng nào nếu giả sử Buchner tiến hành các

thí nghiệm của mình vào năm 1857 chứ

không phải năm 1897?

Đ iêu gì gây nên bênh tât?

Vấn đề thứ ba thức đẩy sự phát triển của vi

sinh vật học có liổn quan đen bộnh tật, một

thuật ngữ thường được dùng đỏ chỉ bất kỳ

trạng thái bất thường nào diễn ra trong cơ

thê Trước những năm 1800, người ta cho

rằng bệnh là do nhiều yếu tô" khác nhau gây

ra, như linh hồn xâu xa, tội lỗi, sự mất cân

bằng trong các dịch cơ thế, và hơi nước hôi

thôi Mặc dù ngay từ năm 1546 nhà triết học

người Y Girolamo Fracastoro (1478-1553) đã

phỏng đoán rằng các "mầm lây nhiễm" là ke

đã gây ra bệnh tật, song quan niệm cho rằng

chính các cơ thê sông không thê nhìn thây

được mới lầ mầm bệnh thì chỉ dược xuât

hiện 230 năm sau, sau những phát minh về

kính hiên vi của Leeuwenhoek

Phát hiện của Pasteur về việc vi khuân có

trách nhiệm dối với viộc làm hỏng rượu

vang dương nhiổn đã dẫn đến giả thuyết vào

năm 1857 của ổng cho rằng vi sinh vật cung

là những kẻ chịu trách nhiệm dồi với bệnh

tật Tư tưởng này về sau dã dược gọi là học

thuyết m ầm bệnh Vì rằng một bệnh cụ thể

thường được di kèm với các triệu chứng như

nhau ở mọi cơ thê bị nhiễm bệnh, nên các

nhà nghiên cứu trước đó nghi ngờ rằng mọi

loại bộnh như bệnh tả, bộnh lao và bộnlì

than, đều do một mầm bệnh chuyên biệt

dược gọi là tác nhân gây bệnh gây ra Ngày

nay chúng ta biết rằng một số bệnh có tính di

truyền vả một số bệnh khác thì lại do các

phản ứng dị ứng hoặc các dộc tô" của môi

trường gây ra, cho nên học thuyết mầm bệnh

chỉ có thể áp.dụng với các bệnh nhiễm trùng.

Trong khi Pasteur dược coi là nhà nghiên

cứu chủ chốt trong việc bác bỏ thuyết tự sinh

term that refers to the sum of all chemical reactions within an organism

How might the debate over spontaneous generation have been different if Buchner had conducted his experiments in 1857 instead of 1897?

What causes such a disease?

The third question that propelled the advance of microbiology concerned disease, defined generally as any abnormal condition in the body Prior to the 1800s, disease was attributed to various factors, including evil spirits, sin, imbalances in body fluids, and foul vapors Although the Italian philosopher Girolamo Fracastoro (1478-1553) conjectured as early as 1546 that

"germsof contagion" cause disease, the idea that germs might be invisible living organisms awaited the invention of Leeuwenhoek's microscope 230 years later

Pasteur's discovery that bacteria are responsible for spoiling wine led naturally

to his hypothesis in 1857 that mi­croorganisms are also responsible for diseases This idea came to be known as the

germ theory o f disease Since a particular

disease is typically accompanied by the same symptoms in all affected individuals, early investigators suspected that diseases such as cholera, tuberculosis, and anthtax are each caused by a specific germ, called a pathogen Today we know that some diseases are genetic and that allergic reactions and environmental toxins cause others, so the germ theory applies only to

infectious diseases.

Just as Pasteur was the chief investigator

in disproving spontaneous generation and

20 Chương một ■ Lược sử phát triển của vỉ sính vật học

và xác định nguyên nhân của lên men, thì

các nghiên cứu về bệnh nguyên (nguyên

nhân gây bệnh) lại do Robert Koch (1843-

1910) chiếm lĩnh

Các th í nghiêm của Koch

Khi còn là một bác sĩ làng quê ở Đức,

Koch đã bắt đầu cuộc chạy đua với Pasteur

đê tìm ra nguyên nhân của bệnh than, một

bệnh gây chết tiềm tàng chủ yếu gặp ở động

vật, ở dó dộc tô" tạo nên các vết loét trên da

Bệnh than gây nên những tôn thất vô giá về

tài chính dôi với nông dân và các chủ trang

trại vào những năm 1800, và bệnh có thê lây

sang người

Koch đã nghiên cứu kỹ lường máu của

các động vật bị nhiễm bệnh, - và trong mọi

trường hợp ông đều phát hiện ra m ột vi

khuân hình que xếp thành chuỗi Ông quan

sát thây sự hình thành các thể nghỉ (nội bào

tử) bổn trong các tô" bảo vi khuân và chỉ ra

rằng bào tử luôn luôn gây nên bệnh than

khi chúng được tiêm vào chuột Đây là lần

đầu tiên một vi khuân được chứng minh là

căn nguyên gây ra một loại bệnh

Được cỏ vũ bởi thành cống này, Koch đã

chuyên sự chú ý của mình sang các bệnh

khác Ông dà gặp may khi chọn bộnh than

cho các nghiôn cứu khởi dầu của mình vì

các vi khuẩn gây bệnh than khá lớn và dễ

nhận dạng dưới các kính hiên vi có vào thời

dó Tuy nhiôn, hầu hết vi khuân khác đểu

râ"t nhỏ và giừa các dạng vi khuân khác

nhau thường ít hoặc khổng thê hiện sự khác

biệt rõ rệt Koch đã gặp lúng túng trong việc

phân biệt các vi khuân này

Ông đã tìm ra giải pháp bằng cách thu

mẫu (máu, mủ, dờm, dãi) từ các con bệnh

rồi sau đó câ"y (bôi) lên một bề mặt rắn như

khoai tây cắt lát hay một môi trường chứa

gelatin Rồi ổng đợi đến khi vi khuẩn vặ

nấm có trong m ẫu sinh sản và tạo nên các

khuân lạc rõ rệt Koch dã cho răng mỗi

khuẩn lạc chứa các con cháu của một tế bào

duy nhâ"t Sau đó ông tiêm các mẫu vi sinh

vật lây từ từng khuân lạc vảo các dộng vật

determining the cause of fermentation, so investigations in etiology (the study of cau­sation of disease) were dominated by Robert Koch (1843-1910)

Koch's experim ents

Koch was a country doctor in Germany when he began a race with Pasteur to discover the cause of anthrax, which is a potentially fatal disease, primarily of animals, ill which toxins produce ulceration

of the skill Anthrax caused untold financial losses to farmers and ranchers in the 1800s, and the disease can be spread to humans

Koch carefully examined the blood of infected animals, - and in every case he identified a rod-shaped bacterium that formed chains He observed the formation of resting stages (endospores) within the bacterial cells and showed that the spores always produced anthrax when they were in­jected into mice This was the first time that a bacterium was proven to cause a disease.Heartened by his success, Koch turned his attention to other diseases He had been fortunate when he chose anthrax for his initial investigations, because anthrax bacteria are quite large and easily identified with the microscopes of that time However, most bacteria are very small, and different types exhibit few or no visible differences Koch puzzled how to distinguish among these bacteria

He solved the problem by taking specimens (for instance, blood, pus, or đờm dãi sputum) from disease victims and then smearing the specimens onto a solid surface such as a slice of potato or a gelatin medium

He then waited for bacteria and fungi present in the specimen to multiply and form 'distinct colonies Koch hypothesized that each colony consisted of the progeny of a single cell He then inoculated samples from

Giáo trình vỉ sinh vệt học ■ Lý thuyết và bài tập giải sần 21

thí nghiệm đế xem vi sinh vật nào đã gây

nên bệnh Phương pháp phân lập của Koclì

là một kỹ thuật tiêu chuẩn trong các phòng

thí nghiệm vi sinh vật học và y học vẫn

được sử dụng cho tới ngày nay, chỉ có điều

một chất keo có tên là thạch - sản phẩm

đựơc chế từ tảo biển đỏ - đã được sử dụng

thay cho gelatin hoặc khoai tây

Koch và các cộng tác viên của ông cũng là

những người đã tạo nên nhiều tiến bộ khác

trong lĩnh vực vi sinh vật học phòng thí

nghiệm, bao gồm những thảnh tựu sau đây:

- Các kỹ thuật nhuộm đơn giản đốì với tế

bào và lông roi vi khuân

- Những bức ảnh hiến vi đầu tiên về vi

khuân

- Những bức ảnh đầu tiên về vi khuân

trong các mô bị bệnh

- Các kỹ thuật xác định số lượng vi khuân

trong một dung dịch dựa trên sô' khuân lạc

tạo thảnh sau khi được nuôi cấy trên bề mạt

một mỏi trường rắn

- sử dụng hơi nước đố khử trùng môi

trường nuôi cấy

- s ử dụng đĩa Petri để giừ các môi trường

rắn

- Các kỹ thuật vô trùng trong phòng thí

nghiệm như dùng que cấy platin được tiệt

trùng trên ngọn lửa để cấy truyền vi khuân

giữa các môi trường

- Phân biệt vi khuân như các loài riêng

biệt

Do các thảnh tưu này, Koch được coi là

người cha của Phòng thí nghiêm vi sinh Vật

học

Các gia th u yết của Koch

Sau khi phát hiên 1'ci vi khuân gây bênh

than, Koch đã tiếp tục tìm kiếm các tác nhân

gây bệnh khác Trong hai công trình khoa

học công bồ vào năm '1882 và 1884, ông đã

thổng báo rằng tác nhân của bệnh lao lả một

vi khuân hình que có tôn là Mycobacterium

tuberculosis Vảo năm 1905 ông đã nhận

được giải thưởng Nobel về sinh lý học và y

học cho công trình này

each colony into laboratory animals to see which caused disease Koch's method of isolation is a standard technique in microbiological and medical labs to this day,

though a gel called agar, derived from red

seaweed, is used instead of gelatin or potato

Koch and his colleagues are also responsible for many other advances in laboratory microbiology, including the following;

- Simple staining techniques for bacterial cells and flagella

- The first photomicrograph of bacteria

- The first photograph of bacteria in diseased tissue

- Techniques for estimating the number of bacteria in a solution based on the number of colonies that form after inoculation onto a solid surface

- The use of steam to sterilize growth media

- The use of Petri dishes to hold solid growth media

- Aseptic laboratory techniques such as transferring bacteria between media using a platinum wire that had been heat-sterilized

in a flame

- Elucidation of bacteria as distinct speciesFor these achievements, Koch is considered the Father of the Microbiological Laboratory

22 Chương một - Lược sử phát triển của vl sình vật học

Hinh 4 - Các giả thuyết của Koch (Koch's postulates)

1 Quan sát thây các vi sinh vật gây bệnh trong chuột bị bộnh, không có mặt

trong chuột khỏe mạnh (Observe microoganisms in sick mouse that are not present in healthy mouse)

2 Phân lập được vi sinh vật và nuôi cây trong phòng thí nghiệm (Isolate

microorgasnism and grow in laboratory)

3 Chuột khỏe được tiêm bởi các vi sinh vật phân lệp được sẽ bị mắc bệnh

(Healthy mouse infected with the isolated microorganism becomes sick)

4 Tái phân lập được vi sinh vật giống hệt từ chuột bị bệnh (Reisolate identical

microorganism from sick mouse)

Trong các công bố của mình về bệnh lao,

Koch đã làm sáng tỏ một loạt các bước cần

phải được tiến hành đ ể chứng minh căn

nguyên của bất kỳ một bệnh nhiễm trung

nào Các bước này, ngày nay chủng ta gọi là

cắc g iả ữ iuỵết của Koch, là một trong những

đóng góp quan trọng nhất của ông đối với vi

sinh vật học Các giả thuyết của Koch bao

gồm:

1 Tác nhân nghi ngờ gây bệnh phải được

In his publications on tuberculosis, Koch elucidated a series of steps that must be taken

to prove the cause of any infectious disease

These steps, now known as Koch's postulates,

are one of his more important contributions

to microbiology The postulates are the following:

l.The suspected causative agent must be

Giáo trinh vi sinh vệt học - Lý thuyết và hài tập giải sẩn 23

tìm thây trong mọi trường hợp của bệnh và

vắng mặt trong các vật chủ khỏe mạnh

2 Tác nhân phải phân lập được vả phát

triển được bồn ngoài vật chủ

3 Khi tác nhân được đưa vào một vặt chủ

khỏe mạnh, mẫn cảm, vật chủ phải bị nhiễm

bệnh

4 Tác nhân đó phải được phân lập lại từ vật

chủ thí nghiệm đã mắc bệnh

Chúng ta sử dụng thuật ngừ tác nhẫn nghi

ngờ ẹâv hênh vì "tác nhân" có thể là nâm,

nguyên sinh động vật, vi khuân, virut hoặc

các tác nhân khác Nó vẫn là "nghi ngờ" cho

đến khi các giả thuyết được chứng minh

Trong những "năm hoàng kim" của vi sinh

vật học, nhiều nhà khoa học khác đã sử

dụng các giả thuyết của Koch cũng như các

kỹ thuật phòng thí nghiệm do Koch và

Pasteur đề ra đê phcìt hiện căn nguyên của

hầu hết các bệnh do nguyên sinh động vật

và vi khuân gây ra cũng như của một số

bộnh do virut Chang hạn, Charles Laveran

(1845-1922) đã chỉ ra được một loài nguyổn

sinh dộng vật là tác nhân gây bệnh sốt rét,

còn Edwin Klebs (1834-1913) đã mô tả vi

khuan gây bệnh bạch hầu Dmitri Ivanowski

(1864-1920) và M artmus Beijerinck (1851-

1931) đã phát hiện ra một loại bệnh ở cây

thuốc lấ với tác nhân có thê chui qua các

màng lọc có lổ rất nhò mà vi khuân khống

thổ di qua Beijerinck, khi nhận ra tác nhân

không phải vi khuân, đã gọi nó là một virilt

có thế qua lọc Ngày nay những tác nhân

như vậy được gọi dơn giản là VIr u t Như đã

lưu ý trước đây, virut chỉ được nhìn thấy

vào năm 1932 khi kính hiển vi điện tư được

phát minh Vào năm 1900, bác sĩ người Mỹ

Walter Reed (1851-1902) đã chứng minh

dược ràng virut cũng có thể gây ra các bệnh

khác như bộnh sốt vàng ở người

Bang cách nào chúng ta có thê ngăn ngừa sư

nhiêm trùng và bênh tât?

Câu hổi lớn cuối cùng thúc đây các

nghiên cứu vi sinh vật học trong "Thời ký

hoàng kim" là làm th ế nào đẽ ngăn ngừa các

found in every case of the disease and be absent from healthy hosts

2 The agent must be isolated and grown outside the host

3 When the agent is introduced to a healthy, susceptible host, the host must get the disease

4 The same agent must be reisolated from the diseased experimental host

We use the term suspected causative agent

because "agent" can refer to a fungus, protozoan, bacterium, virus, or other pathogen It is "suspected" until the postulates have been fulfilled

During microbiology's "golden years," other scientists used Koch's postulates, as well as laboratory techniques introduced by Koch and Pasteur, to discover the causes of most protozoan and bacterial diseases, as well as some viral diseases For example, Charles Laveran (1845-1922) showed that a protozoan is the cause of malaria, and Edwin Klebs (1834-1913) described the bacterium that causes diphtheria Dmitri lvanowski (1864-1920) and Martinus Beijerinck (1851- 1931) discovered that a certain disease in tobacco plants is caused by a pathogen that passes through filters w ith such extremely small pores that bacteria cannot pass through Beijerinck, recognizing that the pathogen was not bacterial, called it a

filterable virus Now such pathogens are

simply called viruses As previously noted,

viruses couldn't be seen until electron microscopes were invented in 1932 The American physician Walter Reed (1851-1902) proved in 1900 that viruses can cause such diseases as yellow fever in humans

How can we prevent infection and disease?The last great question that drove microbio-logical research during the

"Golden Age" was how to prevent infectious

24 Chương một ■ Lược sử phát trỉấn cúa vỉ sinh vật học

bệnh nhiễm trùng Mặc dù một số phương

pháp ngăn ngừa và hạn chế bệnh đã được

phát hiện ngay cả trước k h i con người biết

được vi sinh vật chính lầ kề gây ra các bệnh

truyền nhiễm, song chỉ sau khi Pasteur vả

Koch chỉ ra rằng sự sông bắt nguồn từ sự

sông vả vi sinh vật có thê gây ra các loại

bệnh thì con người mới đạt được những tiến

bộ đáng kê

Vào giữa những năm 1800, các nguyên lý

hiện đại về vệ sinh như nguyên lý xử lý

nước và nước thải, vệ sinh cá nhân, kiêm

soát các vật gây dịch hại còn chưa được ứng

dụng rộng rãi Nói chung, các nhân viên y tế

và các thiết bị chăm sóc sức khỏe còn chưa

dạt yỏu cầu về mặt vệ sinh Các bệnh nhiễm

trùng bệnh viện - tức là các bệnh nhiễm

trùng mắc phải trong các cơ sở y tế - đ ã xuất

hiện tràn lan Ví dụ, các bệnh nhân dược

phẫu thuật thường bị chết do bệnh hoại thư

mắc phải trong thời gian được các bác sĩ

chăm sóc, và nhiều phụ nữ sinh con tại bệnh

viện thường bị chốt vì bệnh sốt sản Bốn

nhân viên ngành y tế dà có công dặc biệt

trong việc làm thay đổi phương thức chăm

sóc bệnh nhân, đó là Semmelweis, Lister,

Nightingale, và Snow

Sem m el w eis và biện ph áp rủa tay

Ignaz Semmelweis (1818-1865) lả một bác

sĩ làm việc tại nhà hộ sinh trong một bệnh

viện thực tập ở Vienna Vào khoảng năm

1848 ông nhận thây nhừng phu nừ sinh con

ở các khu vực có sinh viên dang thực tập

thường bị chết vì bệnh sốt sản với tỉ lộ cao

gâp 20 lần so với tỷ lộ tử vong của các phụ

nừ khác dược các bả đỡ dứng tuổi chăm sóc

hoặc các dối tượng sinh con tại nhà

Mặc dầu lúc dó Pasteur chưa đưa ra học

thuyết mầm bệnh, song Semmelweis đã

nghi ngờ rằng chính các sinh viên y khoa là

người đã mang "các phần tử gây chết" từ các

buổi thực tập làm sinh thiết của họ vào

discovered even before it was understood

that microorganisms caused contagious diseases, great advances occurred only after Pasteur and Koch showed that life comes from life and that microorganisms can cause diseases

In the mid-1800s, modern principles of hygiene, such as those involving sewage and water treatment, personal cleanliness, and pest control, were not widely practiced Typically, medical personnel and health care facilities lacked adequate cleanliness

N osocom ial infections - infections acquired

iir a health care setting - were rampant For example, surgical patients frequently succumbed to gangrene acquired while under their doctor's care, and many women who gave birth in hospitals died from puerperal fever Four health care practitioners who were especially instrumental in changing the way health care is delivered were Semmelweis, Lister, Nightingale, and Snow

Sem m elw eis and H andwashing

Ignaz Semmelweis (1818-1865) was a physician on the obstetric ward of a teaching hospital in Vienna In about 1848 he observed that women giving birth in the wing where medical students were trained died from puerperal fever at a rate 20 times higher than the mortality rates of either women attended by mid wives in an adjoining wing or women who gave birth at home

Though Pasteur had not yet elaborated his germ theory of disease, Semmelweis hypothesized that medical students carried

"cadaver particles" from their autopsy studies into the delivery rooms, and that these "particles" resulted in puerperal fever Semmelweis gained support for his hypoth­esis when a doctor who sliced his finger

Giáo Irinh ví sinh vật học ■ Lý thuyết và bàl tập giải sẩn 25

tay của mình trong lúc làm sinh thiết đã bị

tử nạn sau khi biêu hiện các triệu chứng

giồng như các triệu chứng của bệnh sốt sản

Ngày nay chúng ta biết rằng nguyên nhân

chủ yếu của bệnh sốt sản là các vi khuân

thuộc chi Streptococcus, bọn này thông

thưởng sống vô hại trên đa và trong khoang

miệng, song sẽ gây ra những biến chứng

nghiêm trọng khi chúng xâm nhập vào máu

Semmelweis bắt đầu yêu cầu các sinh

viên y khoa phải rửa tay của họ bằng nước

vổi đã đước bỏ sung clo, một chất từ lâu đã

được sử dụng đê khử mùi xác chết Tỷ lệ tử

vong trong năm kế tiếp đã giảm từ 18,3%

xuống còn 1,3%

K ỹ thuât sá t trùng củ ã Lister

Bác sĩ người Anh Joseph Lister (1827-

1912) là người đã cải tiến và phát triốn ý

tưởng về sát trùng trong ngành y tế Là một

bác sĩ phẫu thuật, Lister nhận thức được

hậu quit nghiêm trọng của sự nhiễm trùng

các vết thương Do đó, ông đà dùng axit

cacbolic (phenol), một hóa chất trước đó đà

dược chứng m inh là có hiệu quả trong việc

khư mùi các chất thôi rữa trong nước công,

dế phun vào các vết thương, dao kéo mô và

quần áo Giỏng như Semmelweis, lúc dầu

ỏng gặp sự chống dối, song khi chỉ ra dược

răng phương pháp này làm giảm tỷ lệ tử

vong trong các bệnh nhân của ông tới 2/3

thì nỏ dã dược dưa vào ứng dung thưc tế

Nhờ vậy, Lister trở thành người sáng lập

môn phẫu thuật sát trùng và mở ra các lĩnh

vực nghiên cửu mới về sát trùng vả khử

trùng

N ightingale và vice chăm sóc sức khỏe

Florence Nightingale (1820-1910) là một y

tá người Anh có tay nghề cao đã thành công

trong việc dưa các kỹ thuật vệ sinh và sát

trùng vào việc chăm sóc bệnh nhân Bả đà

có công trong việc thiết lặp các tieu chuân

vộ sinh, cứu dược vô số tính mạng trong

cuộc chiến tranh Krưm trong những năm

1854-56 Bả dã dưa ra những sự so sánh

during an autopsy died after showing symptoms similar to those of puerperal fever Today we know that the primary cause of puerperal fever are bacteria in the

genus Streptococcus, which are usually

harmless on the skin or in the mouth but cause severe complications when they enter the blood

Semmelweis began requiring medical students to wash their hands with chlorinated lime water, a substance longused to eliminate the smell of cadavers Mortality in the subsequent year dropped from 18.3% to 1.3%

Lister's antiseptic technique

The English physician Joseph Lister (1827- 1912) modified and advanced the idea of

antisepsis in health care settings As a

surgeon, Lister was aware of the dreadful consequences that resulted from the infection of wounds Therefore, he began spraying wounds, surgical incisions, and dressings with carbolic acid (phenol), a chemical that had previously proven effective in reducing odor and decay in sewage Like Semmelweis, he initially met with some resistance, but when he showed that it reduced deaths among his patients by two-thirds, his method was accepted into common practice In this manner, Lister became the founder of antiseptic surgery, and opened new fields of research into antisepsis and disinfection

N ightingale am i nursing

Florence Nightingale (1820-1910) was a dedicated English nurse who succeeded in introducing cleanliness and other antiseptic techniques into nursing practice She was instrumental in setting standards of hygiene that saved innumerable lives during the Crimean War of 1854-56 She thoroughly documented statistical comparisons to show

26 Chương một - Lược sứ phát trỉấn của vỉ sinh vật học

thống kê đ ể chỉ ra rằng chính các điều kiện

thiếu dinh dưỡng và mất vệ sinh trong các

bệnh viện đã là nguyên nhân dẫn đến cái

chết của nhiều binh sĩ

Snow và địch tề hoc

Một bác sĩ người Anh khác, John Snow

(1813-1858), cũng giữ một vai trò chủ chốt

trong việc dưa ra các tiôu chuẩn vệ sinh

cộng dồng nhằm ngăn ngừa sự lan truyền

của các bệnh nhiễm trùng Snow đã nghiên

cứu sự phát tán của bệnh tả và nghi ngờ

rằng bệnh này được truyền bởi một nhân tô'

nhiễm bân có tiDng nước Vào năm 1854,

ông đã lập bản đồ về sự có mặt của các

trường hợp bị bệnh tả trong một vụ dịch

xảy ra ở Luân Đôn và chỉ ra rằng chúng tập

trung xung quanh một nguồn nước công

cộng trôn phố Broad Sau đề xuâ't của ông,

người ta đã bơm nước di và dịch tả đã bị

dập tắt Mặc dầu Snow không biết gì về

nguyên nhân của bệnh tả, song các tầi liệu

chi tiết của ồng về vụ dịch đã nhấn mạnh

tầm quan trọng sống còn của việc xử lý

nước thải và việc cung câp nước sạch

Nghiổn cứu của ông lả cơ sở của hai chuyôn

ngành vi sinh vật học - Kiếm soát bệnh

nhiễm trùng vả Dịch tỗ học, các bộ môn

nghiên cứu sự tồn tại, phân bố vầ sự lan

truyền của bệnh ở người

Vacxin của Jenner

Vào khoảng năm 1789, bác sĩ người Anh

Edward Jenner (1749-1823) đã kiểm tra giả

thuyết cho rằng một bệnh nhẹ có tên là bệnh

đậu mùa bò có thể cung cấp một sự bảo vệ

chống lại bệnh đậu mùa là bệnh có khả

năng gây chết tiềm tàng Sau khi ông chủ

dộng tiêm một cậu bé bằng mủ lây từ vết

thương của một cô gái vắt sữa bị bệnh đậu

mùa bò thì dứa trẻ đã phát bệnh đậu mùa

bò, và tất nhiên, đã sống sót Sau dó khi

Jenner thử lây nhiễm cậu bé này bằng đậu

mùa, và ông thây đứa trẻ đã trở nên miễn

dịch với bệnh này (Nhớ rằng ngày nay các

thí nghiệm chủ động cho con người tiếp xúc

với các tác nhân gây chết người bị coi là trái

that poor food and unsanitary conditions in the hospitals were responsible for the deaths

of many soldiers

Snow and epidem iology

Another English physician, John Snow (1813-1858), also played a key role in setting standards for good public hygiene to prevent the spread of infectious diseases Snow had been studying the propagation of cholera and suspected that the disease was spread by a contaminating agent in water In

1854, he mapped the occurrence of cholera cases during an epidemic in London and showed that they centered around a public water supply on Broad Street When, after his recommendation, the water pump was dismantled, the cholera epidemic abated Though Snow did not know the cause of cholera, his careful documentation of the epidemic highlighted the critical need for adequate sewage treatment and a pure water supply His study was the foundation for two branches of microbiology - infection control and epidemiology, which is the study of the occurrence, distribution, and spread of disease in humans

Jenner's vaccine

In about 1789, the English physician Edward Jenner (1749-1823) tested the hypothesis that a mild disease called cowpox provided protection against potentially fatal smallpox After he intentionally inoculated a boy with pus col­lected from a milkmaid's cowpox lesion, the boy developed cowpox, which, of course, he survived When Jenner then attempted to infect this boy with smallpox, he found that the boy had become immune to it (Note that experiments that intentionally expose hum an subjects to deadly pathogens are considered unethical today.) In 1798 Jenner reported similar results from additional

Giáo trinh vl sinh vệt học - Lý thuyết và bài tập glảl sẩn 27

đạo đức) Vào năm 1798 Jenner đã báo cáo

những kết quả tương tự thu được từ các thí

nghiệm bố sung của ông, qua đó chứng

minh giá trị của quy trình mà ông gọi là

tiêm chủng (thuật ngừ vaccination có nguồn

gốc từ Vaccinia, tên gọi của virut gây bệnh

đậu mùa bò) Jenner đã phát minh ra

phương pháp tiêm chủng (ngày nay cũng

thường dùng một từ đồng nghĩa lả tạo m iễn

dịch), thiết lập m ột biện pháp điều trị an

toàn nhằm phòng ngừa bệnh đậu mùa và

mở đầu lĩnh vực miễn dịch học - tức là sự

nghiên cứu về khả năng bảo vệ đặc hiệu của

cơ thê chống lại các tác nhân gây bệnh Sau

này Pasteur dã tạo dược các vacxin chống

lại có hiệu quả bệnh tả gà, bệnh than và

bệnh dại

Các "viền thẩn dươc"của Ehrlich

Phát hiện của Gram cho rằng vi khuẩn có

thê được phân hóa thành hai nhóm nhờ

phương pháp nhuộm đã gợi ý cho nhà vi

sinh vật học người Dức Paul Ehrlich (1854-

1915) một ý tưởng' lé các hóa chât có thê

được sử dụng đê tiêu diệt vi sinh vật một

cách phân hóa Đê nghiên cứu, Ehrlich đã

khảo sát một cách thâu đáo các hóa chất để

tìm ra một ,eviôn thần dược" có thể phá hủy

các tác nhân gây bệnh trong khi không gây

dộc với nguròi Vảo năm 1908 ông đã phát

hiộn ra các hóa chất có hoạt tính chống lại

trùng mũi khoan (nguyên sinh động vật ký

sinh gây ira bệnh ngủ) và chống lại

Treponema pallidum , tác nhân gây bệnh

giang mai N hững phát hiện của ông đã mở

đầu cho một lĩnh vực mới của vi sinh vật

học y học có tên là hoá điều trị

1.2.3 GIAI ĐOẠN ĐƯƠNG THỜI CỦA

VI SINH VẬT HỌC

experiments, demonstrating the validity of

the procedure he named vaccination after

Vaccinia, the virus that causes cowpox

Jenner invented vaccination (the term

im m unization is often used synonymously

today), established a safe treatment for preventing smallpox, and began the field of immunology - the study of the body's specific defenses against pathogens Pasteur later developed successful vaccines against fowl cholera, anthrax, and rabies

Ehrlich's "magic bullets"

Gram's discovery that bacteria could be differentiated into two types by staining suggested to the German microbiologist Paul Ehrlich (1854-1915) that chemicals could be used to kill microorganisms differentially To investigate this idea, Ehrlich undertook an exhaustive survey of chemicals to find a "magic bullet" that would destroy pathogens while remaining nontoxic

to humans By 1908, he had discovered chemicals active against trypanosomes (the protozoan parasites that cause sleeping sicknesses) and against Treponema pallidum , the causative agent of syphilis His

discoveries began the branch of medical microbiology known as chemotherapy

THE MODERN AGE OF MICROBIOLOGY

Sự tăng không ngừng các nghiên cứu về vi The vast increase in the number of sinh vật học vả các kiến thức khoa học vào microbiological investigations and in những năm 1800 đã mở ra những lĩnh vực scientific knowledge during the 1800s opened khoa học mới như các bộ m ôn khoa học môi new fields of science, including disciplines trường, miẽn dịch học, dịch tỗ học, hóa điều called environmental science, immunology, trị và kỹ thuật di truyền Vi sinh vật giữ một epidemiology, chemotherapy, and genetic vai trò quan trọng trong việc phát triển các bộ engineering Microorganisms played a

28 Chương mộl ■ lư ợc sử phát trỉến cúa vl sinh vật học

môn này vì chúng tương đôi dễ nuôi, chiếm ít significant role in the development of these chỗ và có the nhận được với số' lượng hảng disciplines because microorganisms are nghìn ty tế bào Nhiều kiến thức về vi sinh relatively easy to grow, take up little space, vật cũng có thế dược áp dụng cho các sinh and are available by the trillions Much of vật khác, ke cả con người what has been learned about microbes also

applies to other organisms, including humans

Các phản ứng hóa hoc co sở đ ôi với sư sông

là g i?

Hóa sinh học là sự nghiên cứu về trao đôi

chất - tức là về các phản ứng hóa học xảy ra

trong các cơ thê sống Hóa sinh học được bắt

dầu bằng các cồng trình của Pasteur vổ len

men nhờ nấm men và vi khuân, và băng phát

hiện của Buchner về các enzim trong dịch

chiết nấm men, song vầo đầu những năm

1900 nhiều nhà khoa học vẫn nghĩ răng các

phản ứng trao đôi chất của vi sinh vật ít có

liên quan tới trao đôi chất ở động vật và thực

vật

Ngược lại, nhà vi sinh vật học Albert

Kluyver (1888-1956) và sinh viên của ồng c

B van Niel (1897-1985) đã đưa ra quan điểm

cho rằng các phản ứng hóa sinh cơ sở diễn ra

ử m ọ i sinh vật, rằng các phản ứng này chỉ có

số lượng tương đối ít vả đặc điểm chủ yếu

của chúng là sự chuyên hiđro Chấp nhận

quan điểm này, các nhà khoa học có thể sử

dụng vi sinh vật làm các hệ thông mô hình để

trả lời các câu hổi về trao 'đôi chất ở mọi sinh

vật Các nghiỏn cứu trong th ế kỷ 20 đà nâu rõ

giá trị của phương pháp này đối với việc nắm

bắt các quá trình trao đôi chất cơ sở, song các

nhà khoa học cũng chứng minh được sự đa

dạng kỳ diệu của trao đôi chất Các nghiên

cứu hóa sinh cơ sở đã thu dược nhiều ứng

dung thưc tiễn trong đó có :

- Việc thiết k ế các chất diệt cỏ vả trừ dịch

cỏ tác dụng đặc hiệu vầ không gây hậu quả

có hại lâu dài đối với môi trường

- Việc chẩn đoán các bệnh và khảo sát sự

đáp ứng của bệnh nhân đối với sự điều trị

Chăng hạn các bác sĩ đã khảo sát bệnh gan

theo kinh nghiệm bằng cách xác định nồng

do with the metabolism of plants and animals

In contrast, microbiologists Albert Kluyver (1888-1956) and his student C B van Niel (1897-1985) proposed that basic biochemical

reactions are shared by all living things, that

these reactions are relatively few in number, and that their prim ary feature is the transfer

of hydrogen In adopting this view, scientists could use microbes as model systems to an­swer questions about metabolism in all organisms Research during the 20th century validated this approach to understanding basic metabolic processes, but scientists have also documented an amazing metabolic diversity Basic biochemical research has many practical applications, including:

- The design of herbicides and pesticides that are specific in their action and have no long-term adverse effectson the environment

- The diagnosis of illnesses and the monitoring of a patient's responses to treatment For example, physicians routinely monitor liver disease by measuring blood levels of certain enzymes and products of

Giáo trinh tfi sinh vật học - Lý thuyết và bài tập giải sẵn 29

của gan có trong máu

- Việc điều trị các bệnh về trao đối chất

Một ví dụ lầ sự điều trị bệnh phenylketo

niệu, một bộnh bắt nguồn từ sự bất lực đối

với việc chuyến hóa amino axit phenylalanin,

bằng cách loại bỏ các thức ăn chứa

phenylalanin ra khỏi khâu phần thức ăn

- Việc thiết k ế các loại thuốc điều trị

bệnh bạch cầu, bệnh gut, các bệnh nhiễm

trùng do vi khuân, bệnh sốt rét, bệnh herpes,

bệnh AIDS, bệnh hen, và các cơn dau tim

Gen hoat đông như th ế nào?

Khi làm việc với vi khuân Streptococcus

Cohn MacLeod (1909-1972), and Maclyn

McCarty (1911- ) đã xác định được rằng gen

nằm trên các phân tử ADN Vào năm 1958,

George Beadle (1903-1989) and Edward

Tatum (1909-1975) khi làm việc với loài nấm

mốc mọc trên bánh mì N eurospora crassa đă

kết luận rằng hoạt tính của gen có liên quan

tới chức năng của protein dăc hiệu do gen này

mã hóa Các nhà nghiên cứu khác, khi cũng

làm việc với vi sinh vật, đà xác định được

cách thức chính xác mà qua đó thông tin di

truyổn dược dịch thảnh protein, tốc dộ và cơ

clìố cua đột biến di truyền cũng như các

phương thức mà tế bào sử dụng đẽ kiêm soát

sự biếu hiện của gen

Trong suôi 40 năm qua, những tiến bộ

trong ngành di truyền học vi sinh vật đã được

phát triển thành một sô' bộ môn mới, chúng

nằm trong số những lĩnh vực nghiên cứu

khoa học đang dươc phát trien nhanh nhất

hiộn nay, trong dó có sinh học phân tử, kỹ

thuật A D N tái tỏ h ợ p và liệu phấp gen.

Sinh hoc phả n tử

Sinh học phân tử liên kết các bộ môn hóa

sinh học, sinh học tế bảo và di truyền học đổ

giải thích chức năng của tế bảo ở mức độ

phân tư Các nhả sinh học phân tử đặc biệt

chú ý đến sự xắc định trình tự genom Bằng

cách sử dụng các kỹ thuật đã dược hoàn thiện

trên vi sinh vật, các nhà sinh học phân tử đã

xác định được trình tự genom của nhiều sinh

liver metabolism

- The treatment of metabolic diseases One example is treating phenylketonuria, a disease resulting from the inability to properly metabolize the amino acid

phenlyalanine, by eliminating foods containing phenylalanine from the diet

- The design of drugs to treat leukemia, gout, bacterial infections, malaria, herpes, AIDS, asthma, and heart attacks

How do genes work?

While working with the bacterium

Streptococcus pneum oniae Oswald Avery

(1877-1955), Cohn MacLeod (1909-1972), and Maclyn McCarty (1911- ) determined that genes are contained in molecules of DNA In

1958, George Beadle (1903-1989) and Edward Tatum (1909-1975), working with the bread

mold Neurospora crassa, established that a

gene's activity is related to the function of the specific protein coded by that gene Other researchers, also working with microbes, determined the exact way in which genetic information is translated into a protein, the rates and mechanisms of genetic mutation, and the methods by which cells control genetic expression

Over tiie past 40 years, advances in microbial genetics developed into several new disciplines that are among the faster growing areas of scientific research today,

including m olecular biology recom binant

DNA technology, and gene therapy.

M olecular Biology

Molecular biology combines aspects of biochemistry, cell biology and genetics to explain cell function at the molecular level Molecular biologists are particularly

concerned with genom e sequencing Using

techniques perfected on microorganisms, molecular biologists have sequenced the genomes of many organisms, including

30 Chương một ■ Lược sử phát triển của vỉ sinh vệt học

vật kể cà con người và một số tác nhân gây

bệnh của người Người ta hy vọng răng một

sư hiếu biết hoàn hảo về genom của các sinh

vật sè đưa đến nhiều phương thức ứng đụng

nhằm hạn chỏ" bộnh tật, sửa chữa các khiếm

khuyết về di truyền và tăng sản lượng nông

nghiệp

Vào năm 1965, nhả bác học Mỹ đưdc trao

giải thưởng Nobel Linus Pauling (1901-1994)

đã cho rằng trình tự gen có thê cung cấp một

phương tiện đê hiếu dược những môi tương

quan và quá trình tiến hóa, thiết lập dược các

nhóm phân loại có khả năng phản ánh chính

xác hơn nhừng môi quan hệ nảy, vả xác dinh

dược sự tồn tại của các vi sinh vật chưa bao

giờ nuổi cây được trong một phòng thí

nghiệm nào

Hai ví dụ minh họa những ứng dụng kiểu

này của các dẫn liệu về trình tự gen là :

- Vào những năm 1970, Carl Woese (1928-)

đã phát hiện thây những sự khác biệt cơ bản

trong trình tự axit nucleic giữa các cơ thê sinh

vật, những sự khác biệt nảy hiển nlìiôn buộc

các tế bảo phải được xếp vào một trong ba

nhóm chính - v ì khuân, vi khuẩn cô, hoặc

sinh vật nhân chu ân - chứ không phải chỉ

thuộc hai nhóm (sinh vật nhân chuẩn và sinh

vật nhân sơ) như trước đây vẫn nghĩ

- Vào năm 1990, các nhà khoa học đà chỉ ra

rằng bệnh sốt do mèo cào là do một loài vi

khuân chưa từng được nuôi cấy gây ra Vi

khuân này được phát hiộn khi người ta nhận

ra trình tự một đoạn axit ribonucleic của nó

khác với tất cả các trình tự axit ribonucleic

khác đã từng biết

K ỹ thuât A D N tá i tô hợp

Sinh học phân tử được ứng dụng trong

công nghộ ADN tái tổ hợp, thường được gọi

là k ỹ nghệ d i truyền, là bộ môn đầu tiên được

phát triển nhờ sử dụng các mô hình vi sinh

vật Các nhầ di truyền học đã thao tác các gen

từ vi sinh vật, thực vật, động vật đê phục vụ

cho các ứng dụng thực tế Chăng hạn, một khi

các nhà khoa học gắn được gen quy định

nhân tố đông máu ở người vào Escherichia

coli thì vi khuân này sè sản xuất ra nhân tồ"

đó dưới dạng tinh khiết Kỹ thuật này sẽ là

hum ans and some of their pathogens It is hoped that a fuller understanding of the genomes of organisms will result in practical ways to limit disease, repair genetic defects, and enhance agricultural yield

The American Nobel laureate Linus Pauling (1901-1994) proposed in 1965 that gene sequences could provide a means of

understanding possible evolutionary re­

lationships and processes, establishing

taxonomic categories that more closely

reflect these relationships, and identifying

the existence of microbes that have never been cultured in a laboratory

Two examples illustrate such uses of gene sequencing data :

- In the 1970s, Carl Woese (1928- ) discovered that significant differences in nucleic acid sequences among organisms

clearly reveal that cells belong to one of three

major groups - bacteria, archaea, or

eukaryotes - and not merely tw o groups

(prokaryotes and eukaryotes) as previously thought

- Scientists showed in 1990 that cat-scratch fever is caused by a bacterium that cannot be cultured The bacterium was discovered by recognition of the sequence of a portion of its

ribonucleic acid that differs from all other

known ribonucleic acid sequences

R ecom binant DNA technology

Molecular biology is applied in recombinant DNA technology called

commonly genetic engineering, which was

first developed using microbial models Geneticists manipulate genes in microbes, plants, and animals for practical applications For instance, once scientists have inserted the gene for hum an blood-clotting factor into

Escherichia coli, the bacterium produces the

factor in a pure form This technology is a boon to hemophiliacs, who previously

Gỉâo trình vỉ sinh vật học - Lý thuyết và bài tập giải sẩn 31

một ân huệ lớn đối với những người bị bệnh

ưa chảy máu, trước đây họ phụ thuộc nhiều

vào các yếu tổ’ đổng máu được tách từ máu

hiến lả nguồn máu dỗ bị láy nhiễm bơi các

virut gây các bộnh hiổm nghèo

Liệu p h á p gen

Một lĩnh vực nghiỏn cứu mới đầy hứng

thú là viộc sử dụng ADN tái tô hợp cho liệu

pháp gen, một quá trình bao gồm sự chèn một

gen bị thiếu hụt hoặc sửa chừa một gen bị

khiếm khuyết ở các tế bào người Quy trình

này sử dụng các virut vô hại đễ gắn một gen

mong muôn vảo các tế bào vật chủ, ở đó nó sẽ

được chèn vảo nhiễm sắc thê và bắt đầu hoạt

động bình thường

Vi sinh vât g iũ vai trò g ì trong m ô i trường?

Ngay từ thời Koch và Pasteur, hầu hết các

nglìiổn cứu về vi sinh vật học đều tập trung

vảo việc nuôi cấy giông thuần khiết của các

loài riêng biệt; tuy nhiên vi sinh vật không

tồn tại dơn dộc trong "thế giới thực" Ngược

lại, chúng sống thành các cộng dồng vi sinh

vặt tự nhiên trong dất, nước, cơ thê con

người, và nhừng nơi sống khác, và những

cộng dồng này giữ một vai trò sóng còn trong

nhiều quá trình như sản xuất các vitamin

cùng như trong liệu pháp sinh học - tức là

trong viộc sử dung vi khuân, n ấm , và tảo đe

loại độc các môi trường bị ô nhiễm

Các cộng đồng vi sinh vật cũng giữ một

vai trò thiết yếu trong việc phân giải các cơ

thể chết vả tái tuần hoàn các chất hỏa học như

cacbon, nitơ, và lưu huỳnh Martinus

Beijerinck đã phát hiện ra các vi khuân có khả

năng chuyến hóa nitơ dạng khí (N2) từ không

khí thành nitrat (NO*') là dạng nitơ mà thực

vật cỏ thế sử dụng dược, còn nhà vi sinh vật

học người Nga Sergei Winogradsky (1856-

1953) dã giải thích dược vai trò của vi skill vật

trong vòng tuần hoàn lưu huỳnh Kết hợp lại,

hai nhà vi sinh vật học này đã dưa ra dược

các kỹ thuật phòng thí nghiệm dùng để phân

lập và nuổi cấy các vi sinh vật quan trọng về

phương diện môi trường

depended on clotting factor isolated from donated blood which was possibly contaminated by life-threatening viral pathogens

Gene therapy

An exciting new area of study is the use of recombinant DNA technology for gene therapy, a process that involves inserting a missing gene or repairing a defective one in human cells This procedure uses harmless viruses to insert a desired gene kito host cells, where it is incorporated into a chromosome and begins to function normally

What roles do m icroorganism s p la y in the environm ent ?

Ever since Koch and Pasteur, most research in microbiology has focused on pure cultures of individual species; however, microorganisms are not alone in the "real world." Instead, they live in natural microbial communities in the soil, water, the human body, and other habitats, and these communities play critical roles in such processes as the production of vitamins and

bioremediation - the use of living bacteria,

fungi, and algae to detoxify polluted environments

Microbial communities also play an essential role in the decay of dead organisms and the recycling of chemicals such as carbon, nitrogen, and sulfur Martinus Beijerinck discovered bacteria capable of converting nitrogen gas (N2) from the air into nitrate (NO*'), the form of nitrogen used by plants, and the Russian microbiologist Sergei Winogradsky (1856-1953) elucidated the role

of microorganisms in the recycling of sulfur Together these two microbiologists deve­loped laboratory techniques for isolating and growing environmentally important microbes

32 Chương một - Lược sử phát triển của vỉ sinh vệt học

Một vai trò khác của vi sinh vật trong môi

trường lả chúng có thê là căn nguyên của

bệnh

Chủng ta có th ể chống la i bênh tât bằng cách

nào?

Tại sao một sô' người bị ốm trong mùa

cúm trong khi nhửng bạn thân và gia đình

của họ lại vẫn khỏe mạnh? Học thuyết mầm

bệnh không những chỉ ra rằng vi sinh vật có

thê gây ra bệnh mả còn nói rằng cơ thê có thê

tự bảo vệ - nếu không, bât kỳ ai cũng có thê bị

mắc bệnh suốt đời

Cổng trình của Jenner và Pasteur về

vacxin đă chỉ ra rằng cơ thê có thê tự bảo vệ

mình khỏi các bệnh bị nhiễm đi nhiễm lại

nhiều lần bởi cùng một vi sinh vật Nhà vi

khuân học người Đức Emil von Behring

(1854-1917) và nhà vi sinh vật người N hật

Shibasaburo Kitasato (1856-1931) khi làm việc

tại phòng thí nghiệm của Koch đã báo cáo về

sự tồn tại của một số chất hóa học và tế bào

trong máu có thê chống lại sư nhiễm trùng

Các nghiên cứu của họ đã được phát triến

thành bộ môn H u vết thanh học, tức lả sự

nghiên cứu về thuyết thanh - đặc biệt là về

các chất hóa học có trong phần dịch thể của

máu có thê chông lại bệnh tật - và M iễn dịch

học - là sự nghiên cứu về khả năng bảo vệ của

cơ thể chống lại các tác nhân gây bệnh đặc

hiệu

Ehrlich đã từng đưa ra ý tưởng về một

"viên thần dược" có thể tiêu diệt các tác nhân

gây bộnlì, song phải đến khi Alexander

Fleming (1881-1955) phát hiện ra penixilin

vào năm 1929 và Gerhard Domagk (1895-

1964) phát hiện ra suníam it vào năm 1935 thì

rốt cuộc các nhân viên ngành y tế mới có

được nhiều loại thuốc có hiệu quả chông lại

một phô rộng các loại vi khuẩn

Another role of microbes in the environ­ment is the causation of disease

H ow do we d efen d against disease?

Why do some people get sick during the flu season while their close friends and family remain well? The germ theory of disease showed not only that microorganisms can cause diseases, but also that the body can defend itself - otherwise, everyone would be sick most of the time.The work of Jenner and Pasteur on vaccines showed that the body can protect itself from repeated diseases by the same organism The Germ an bacteriologist Emil von Behring (1854-1917) and the Japanese microbiologist Shibasaburo Kitasato (1856- 1931), working in Koch's laboratory reported the existence in the blood of chemicals and cells that fight infection Their studies

developed into the fields of s e r o lo g y the

study of blood serum - specifically, the chemicals in the liquid portion of blood that

fight disease - and im m unology, the study of

the body's defense against specific pathogens

Ehrlich introduced the idea of a "magic bullet" that would kill pathogens, but it wasn't until Alexander Fleming (1881-1955) discovered penicillin in 1929 and Gerhard Domagk (1895-1964) discovered sulfa drugs

in 1935 that medical personnel finally had drugs effective against a wide range of bacteria

Giáo trình vi sinh vệt học - Lý thuyết và bái tập giải sẫn 33

1.3 BÀI TẬP

1.3.1 Bài kiểm tra nhâp môn

Mỗi câu hỏi chọn một đáp án đúng nhất

1 Nhà khoa nào sau đây giữ vai trò chủ chốt

trong khoa học vi sinh vật học?

Dẻ xuất một giả thuyết

Quan sát m ột hiện tượng ^

Lặp lại một giả thuyết

Kiểm tra và th í nghiệm

5 Nấm ăn là một ví dụ về loại sinh vật nào

6 Sự khác biột giừa một tế bào nhân sơ và

một tô" bào nhân chuẩn thê hiện ỏ sự vắng

mặt hay có mặt của:

Màng lê bào

Thành tế bào

Nguyên liệu di truyền

7 Nghiên cứu về vi sinh vật học bao gồm tat

cả nhừng vân đề sau đây tr ừ :

Sự hiểu biết về cách thức hoạt động của

hệ thông miễn dịch

Ỵ Xác định đặc tính của các mô và cơ quan

EXERCISESPre-TestsSelect the best choice for each question

1 Which scientist played a major role in the science of microbiology?

PasteurNewtonAristotleGalileo

2 All of the following are examples of

3 Which of the following is not a science that

originated from microbiology?

Zoology Biochemistry Immunology Molecular biology

4 Which of the following is the first step in the scientific method?

Generation of a hypothesis Observation of a phenomenon Revision of a hypothesis Testing and experimentation

5 A mushroom is an example of which of the following types of organisms?

BacteriaProtozoaAlgaeFungi

6 The difference between a prokaryotic cell and

a eukaryotic cell is the presence or absence of

A cell membrane

A cell wail

A nucleus Genetic material

7 The study of microbiology involves all of the

34 Chương một - LƯỢC sứ phát triển cùa »I sinh »ậl học

ở cơ thể người < ®

Hiểu biết nhiều hơn về các phản ứng

hóa học diễn ra bên trong tế bào

Nghiên cứu vể các tác nhân gây bệnh

-ỊL\Sản xuất bơ từ sữa * 0

9 Vấn đề nào sau đây khổng thể trả lời bằng

các công cụ của khoa học?

Một sô" vi khuân làm cho chúng ta bị

bệnh bằng cách nào?

sao Picasso lại là một danh họa vĩ

đại? e

Tại sao sữa bị hỏng?

Tế bào phân chia bằng cách nào?

10 Nói chung, vi sinh vật nào sau đây lầ nhỏ

1.3.2 Câu hỏi lưa chon

Chọn một đáp án đúng nhất cho mỗi câu hỏi

1 Tát cả các dạng vi sinh vật sau đây đều

được quan sát và mô tả bởi Leeuwenhoek

2 Dạng vi sinh vật nào sau đây giống

động vật nhất về phương diện câu trúc tế

bào và dinh dưỡng?

Sinh vật nhân sơ

Research on infectious disease agents

8 All of the following are activities associated

with microorganisms except :

Decomposition of dead plants and animals

Infectious disease in hum ans and other organisms

Fermentation of grape juice to produce wine

Production of butter from milk

9 Which of the following questions cannot be

answered by the tools of science?

How do some bacteria make us sick?Why was Picasso a great painter?

Why does milk spoil?

How do cells divide?

10 Which of the following microbes is generally the smallest?

ProtozoaFungiBacteriaViruses

Multiple Choice

Choose the best answer for each question

1 All of the following types of microbes were viewed and described by Leeuwenhoek

except:

AlgaeVirusesProkaryotesProtozoa

2 Which of the following types of microbes is most sim ila rjo animals in terms of their cell structure and nutrition?

ProkaryotesFungiAlgaeProtozoa

Giáo trình vỉ sinh vật học ■ Lý thuyết và bàỉ tập giải sẩn 35

3 Nhà khoa học nào sau đây cỏ công tạo ra

4 Nhả khoa học đầu tiên cung cấp các

bằng chứng khoa học đê chông lại( hiện

tượng tư sinh) ở vjjúnh vật là

Needham

5 Nhà khoa học đi tiên phong trong viộc

dùng biện pháp rửa tay đế giảm sự truyền

bệnh là

3 Which of the following scientists was responsible for many of the laboratory tools and techniques we use today?

PasteurKochListerEhrlich

4 The first scientist to provide scientific evidence that contradicted the spontaneous generation of microbes was

SpallanzaniRediAristotleNeedham

5 The scientist who pioneered handwashing

as a means of reducing disease transmissionwas

Ehrlich

Snow

.Lister

QSemmelweis^ -ị—

6 N hakhoa "học rnào sau đây chứng minh

căn nguyên của bônh lao lả một loài vi

khuẩn?

Pasteur

Gram

Buchner

7 Nhà khoa học nào sau đây đề ra các kỹ

thuật nhuộm được sử dụng rộng rãi nhâ't?

"V^Gram b

Ehrlich

Fracastoro

Lister

8 Tất cả các sự kiện sau đây đều liên quan

tới thời kỳ hoàng kim của vi sinh vật học

trừ:

Sự phát minh ra đĩa Petri

Sự phát hiện ra nguyên nhân của lên

Việc tạo ra các vacxin

q Thuyết phát sinh tự nhiên ỹí

EhrlichSnowListerSemmelweis

6 Which of the following scientists demonstrated that a bacterium was the cause

of tuberculosis?

PasteurKochGramBuchner

7 Which of the following scientists developed the most widely-used staining technique?Gram

EhrlichFracastoroLister

8 All of the following are events associated

with the Golden Age of Microbiology excep t:

The invention of the Petri dishThe discovery of the cause offermentation

The discovery of penicillinThe development of antiseptic surgery

9 Louis Pasteur was involved in research on

all of the following problems excep t:

Development of vaccines Abiogenesis

36 Chương một - lư ợ c sử phát triển cúa vl sinh vệt học

Hóa điều trị

Lên men

10 Loại vi sinh vật nào có thể gặp trong

những nơi sống có nồng độ axit hoặc muối

Tảo - thức ăn cho động vật thuỷ sinh

^N guyên sinh động vật - không di

động

13 Cách ghép nào sau đây không phù

R ed i: các thực nghiệm về thịt thối rữa

Linnaeus : mở đầu phép phân loại

Aristotle : nước thịt bò đun sôi ữong

các bình được hàn kín

p Pasteur : bình "cổ ngỗng"

14 Tất cả những sự kiện sau đây đều là

nguyên nhân làm chậm sự phát triển của

vi sinh vật như một ngành khoa học trừ :

p Không thiết lập một hệ thống gọi tên

các loại vi sinh vật khác nhau V

Nghệ thuật làm kính hiển vi tạm thời

bị tổn thất sau cái chết của

Leeuwenhoek

Các kỹ thuật phòng thí nghiệm làm

việc với vi sinh vật phải được phát

triển trước tiẽn

Người ta cho rằng vi sinh vật không

giữ vai trò gì trong đời sông của con

người

15 Cơ thê nào sau đây là một thê ký sinh

bắt buộc phi tế bào?

Nguyên sinh động vật

Vi khuẩn

ChemotherapyFermentation

10 Which type of microbe can be found in habitats with high levels of acid or salt?

BacteriaArchaeaFungiAlgae

11 Which of the following microbes is photosynthetic?

ProkaryotesProtozoaAlgaeFungi

12 Which of the following is an incorrect pairing?

Bacteria: peptidoglycan Fungi: no nuclei

Algae: food for aquatic animals Protozoa: locomotion

13 Which of the following is_an—incorrect pairing?

Redi : experiments with decaying meat Linnaeus : beginnings of taxonomy Aristotle : boiled beef gravy in sealed flasks

Pasteur : "swan-necked" flasks

14 All of the following are reasons for the slow development of microbiology as a

science except :

There was no established system for naming different kinds of microbes.The art of making microscopes was temporarily lost after Leeuwenhoek's death

Lab techniques for working with microbes had to be developed first Microbes were thought to play no role in hum an affairs

15 Which of the following is an acellular obligatory parasite?

ProtozoaBacteria

Giáo trinh vl sinh vệt học ■ lý thuyết và bài tập gíảí sẩn 37

ỵỳ' Virut

Nấm

16 Tâl cầ nhũng tiến bộ sau đây trong

ngành vi sinh vật học đều thuộc vé Robert

Koch và các đồng nghiệp của ổng trừ:

Việc sử dụng hơi nước đê khư trùng

môi trường dinh dưỡng

( Sự phát hiện ra virut

Sự phát triển các kỹ thuật nhuộm đơn

giản đối với vi khuân

Bức ảnh hiên vi đầu tiên về vi khuẩn

17 Nhả khoa học nào sau đấy k h ô n ẹ thuộc

"Giai đoạn đương thời" của vi sinh vật

18 Lĩnh vực nghiên cứu nảo có liên quan

tới sự phân bổ” và lan truyền bệnh ở người?

Benhrrguyen học

Sinh học phân tư

9 Dịch tễ học «

Miễn dịch học

19 Lĩnh vưc nghiên cứu nào sau đây

không được b ắ t đầu dưới dạng một ghân

20 Sự khăng đ ịnh nào sau đây khỏniL-phải

là nguyên nhân đổi với thành công của

Leeuwenhoek?

Ông tiến hành các thí nghiệm được

kiểm tra m ột cách cẩn thận

(ỹ ?ồng biết được các bí mật của việc tạo

ra các kính hiển vi chất lượng cao

ô n g viết những báo cáo chi tiết về

nhừng gì thấy được dưới kính hiến

vi

Ồng có tay nghề cao, ham hiểu biết,

và nhiệt tình đối với công việc của

mình

21 Vi sinh vật nào sau đây không phải là

một sinh vật nhân chuẩn?

VirusesFungi

16 All of the following advances in microbiology are attributable to Robert Koch

and his colleagues e xc e p t:

The use of steam to sterilize growth media

The discovery of virusesThe development of simple stainingtechniques for bacteria

The first photomicrograph of bacteria

17 Which of the following scientists is nofpart

of the "Modern Age" of microbiology?

EhrlichWinogradskyKluyverFleming

18 Which area of study is concerned with the distribution and spread of disease in humans?Etiology

Molecular biologyEpidemiologyImmunology

19 Which area of study did n o t begin as a

subdiscipline of microbiology?

GeneticsImmunologyChemotherapyBiochemistry

20 Which of the following statements is n ot a

reason for Leeuwenhoek s success?

He conducted carefully controlledexperiments

He learned the secrets of making excellent microscopes

He wrote detailed reports of what he saw under the microscope

He was dedicated, curious, and enthusiastic about his work

21 Which of the following microorganisms are not eukaryotic?

38 Chương một - Luợc sử phát triển của vi sinh vệt học

Vi khuẩn ^Nam men Nấm mốcNguyên sinh động vật

22 Vi sinh vật nào sau đây được sử dụng

để chế tạo các môi trường sinh trưởng?

Vi khuân Nấm

24 Trong số* các nhà khoa học sau đây ai bảo vệ thuyết tự sinh?

w Aristotle f

Pasteur Needham "T Spallanzani

25 Ai trong số các nhà khoa học sau đây giả thiết rằng khuân lạc vi khuân xuất hiện

từ một tế bào vi khuân duy nhất?

Anton van Leeuwenhoek Louis Pasteur

% Robert Koch ệr

Richard Petri

26 Nhà khoa học nào lần đầu tiên cho rằng nhân viên y tế có thê truyền các tác nhân gây bệnh sang bệnh nhân?

Edward JennerJoseph Lister f „

(Hgnaz Semmelwei^^AA o

27 Đại dịch dịch hạch xảy ra định kỳ trong thời kỳ văn minh là v ì :

Các con đường thương mại mới được

mở ra

Có sự tăng các trung tâm đô thị Xuất hiện các cộng đồng dân cư nhạy cảm mới

f Ệ Tất cả các ý trốn

Hai trong các V trên

28 Người có cỏng lần đầu tiên quan sát vi sinh vật là:

Janssen

BacteriaYeastsMoldsProtozoa

22 Which microorganisms are used to growth media?

BacteriaFungiAlgaeProtozoa

23 In which habitat would you most likely find archaea?

Acidic hot springs Swamp mud Great Salt Lake All of the above

24 Of the following scientists, who defended the theory of abiogenesis?

AristotlePasteurNeedhamSpallanzani

25 Which of the following scientists hypothesized that a bacterial colony arises from a single bacterial cell?

Anton van Leeuwenhoek Louis Pasteur

Robert Koch Richard Petri

26 Which scientist first hypothesized that medical personnel can infect patients with pathogens?

Edward Jenner Joseph Lister lgnaz Semmelweis

27 Epidemics of the plague occurred periodically during civilization because

New trade routes were opened upThere was a rise in urban centersThere were new populations ofsusceptibles

All of the aboveTwo of the above

28 The person accredited with first observing microorganisms is:

Janssen

L

Giáo trình vl sinh vật học - Lý thuyết và bài tập glảl săn 39

30 Khi Schulze lọc không khí qua axit

sunfuric trước khi cho nó tiếp xúc với canh

th ịt òng đà cổ" gắng chứng minh rằng:

có hiện tượng tự sinh

về sự khử trùng

oxi có trong không khí

'4 - không có thuyết tự sinh

31 Một kết qutả thực tiễn của các nghiên

cứu bác bỏ thuyết tự sinh lả đạt được sự

hiêu biết tốt hơn về vai trò của

Sacchcì rom ỵces t ro ng

Chức năng của co,

Tính khổng bền về mặt hóa học

^ Lốn men

Tất cả các V trôn

Hai trong các ý trôn

32 Rât lâu trước khi quan niệm về thuyết

tự sinh bị đây lùi, các nhả khoa học đã

chứng minh được

Bệnh nguyên của bệnh (nguyên nhân

và hiệu quả của các tác nhân gây

bệnh)

Sự tiổm chủng

Sự lổn men

(Tất cả các ý trên

Không có ý nào trong các ý trên

33 Đê bác bỏ thuyết tự sinh, Pasteur đã chỉ

ra rằng:

Bình co ngỗng lả phương tiện tốt nhất

dể1' nuôi va giư giông vi khuân

1 Ngày nay các vi sinh vật mới không

xuất hiện trôn trái đất

*Các bình cô ngỗng không chứa bất kỳ

một khuân nào

Tất cả các ý trên

34 Băng cách chỉ ra rằng một số vi khuân

có pha bền nhiệt và pha không chịu nhiệt

Tyndall và Cohn đã phát hiện ra

LeeuwenhoekHooke

Malpighi

29 The person credited with the discovery

of the microscope isJanssen

LeeuwenhoekHooke

Malpighi

30 When Schulze filtered air through sulfuric acid before it contacted an infusion broth, he was trying to show

that there is spontaneous generationsterilization

that oxygen is in airthat there is no spontaneous generation

31 One practical result of studies to disprove spontaneous generation was to gain a better

understanding of the role of Saccharomyces in

C0 2 function Chemical instability Fermentation All of the above Two of the above

32 Long before the idea of spontaneous generation was dispelled, scientists demonstrated

Disease etiology (cause and effect of disease-causing agents)

Vaccination Fermentation All of the above None of the above

33 In disproving spontaneous generation, Pasteur showed that

Swan-necked flasks are best for growing and maintaining bacterial cultures

New microbes do not appear on Earth today

Swan-necked flasks don't contain any bacteria

All of the above

34 By showing that some bacteria have a thermolabile and heat stable phase, Tyndall and Cohn discovered

Chương một - LƯỢC sử phát triển GÚa vi sinh vật học

Phương thức để bác bỏ thuyết tự sinh

100°c sẽ tiêu diệt vi khuẩn

—Nội bảo tử

Tất cả các ý trôn

35 Trong sô" nhửng đóng góp của Pasteur

vả các sinh viên của ông có

Hóa điều trị vả các chât sát trùng

Các kỹ thuật nuôi cây thuần khiết

•■^"Tất cả các ý trên

37 Nguyên lý dùng viên "thần dược" của

Ehrlich đ ể điều trị lả có những hỏa chất:

- Độc với các thê ký sinh nhưng khổng

độc đôi với động vật

Là các chất sát trùng

Có khả năng tiỏu diệt vi sinh vật ở các

tỷ lộ khác nhau

Có hại đối với bào tử vi khuân

38 Môi trường của Beijerinck dùng đê làm

giàu các vi khuẩn cố định nitơ sống tự do

All of the above

35 Among the contributions of Pasteur and his students were

PasteurizationDescriptions of anaerobic life Methods of sterilization Disease etiology and treatment All of the above

36 Robert Koch and his followers discoveredDisease-causing microorganisms Chemotherapy and antiseptics Pure culture techniques All of the above

37 Ehrlich's "magic bullet" approach to chemotherapy is that there are chemicals which are

Toxic to parasites but harmless toanimals

AntisepticsAble to kill microbes at different rates Harmful to bacteria spores

38 Beijerinck's enrichment culture medium for free-living, nitrogen fixing bacteria contains

Nodules from legumes Nitrogen

No nitrogen Amino acids

39 Winogradsky discovered autotrophs, bacteria which

Are photosynthetic Use C 0 2 as a carbon source Always use H2S as an energy source Use carbohydrates as a carbon source

40 Like animals, plants can be infected withFungi

BacteriaVirusesAll of the above

Giáo trình yl sinh vật học - Lý thuyết tfà bàỉ tàp giải săn 41

41 Các khối 11 thực vật được gọi là bệnh

mụn tán được gâv ra bơi một loại

Nấm

Vi khuân

Virut

Không ý nào trong các ý trên

42 Kluyver dã giả thiết rằng

Mọi tế bảo sống đều chuyến hiđro

nếu sổng hiếu khí

'M ọi tế bào sống đều chuyên hiđro

trong các quá trình trao đổi chất

Quang hợp là một quá trình phát sinh

Sự chuyên hiđro xảy ra ở mọi tế bào

sông nhờ sự cố định C 0 2

43 Trong phương trình quang hợp ơ vi

khuẩn, nguyên tố A trong H 2A có thể là

Bải tiết các chất thải

Lây di các chất dinh dường

Một môi trưởng nuôi cấy

46 Việc sử dụng vi sinh vật đô giải quyết ô

nhiễm dược gọi là

Sự tạo thành me tan

'1# Liệu pháp sinh học

Sự cố định nitơ

Sự phóng đại sinh học

47 .lả bộ môn liên quan tới các

thao tác nhân tạo gen vầ các sản phẩm của

48 nói chung dược coi là người 48

41 Plant tumors called crown gall are caused

by aFungusBacteriumVirusNone of the above

42 Kluyver proposed thatAll living cells transfer hydrogen if aerobic

All living cells transfer hydrogen in metabolic processes

Photosynthesis is a process to generate

o 2Hydrogen transfer occurs in all living cells by C0 2 fixation

43 In the equation for photosynthesis in bacteria the A in H2A may represent

Oxygen only Hydrogen, sulfide

A reduced organic compound All of the above

44 Microorganisms may modify their environment by

Excreting waste products Removing nutrients Removing Q?

All of the above

45 A culture that contains only one type of microorganism is said to be

47 is the discipline that concerns theartificial manipulation of genes and their products

Bioremediation Aseptic technique Methanogenesis Genetic engineering

is generally considered the to first to