Giáo án Sinh học Lớp 10 - Bài 25: Sinh trưởng của vi sinh vật

Vi khuẩn thích nghi với môi trường, số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng, enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất.. Vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi, [r]

BÀI 25: SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT

I Mục tiêu, kỹ năng, thái độ, giáo dục

Sau khi học xong bài này, học sinh phải:

1 Mục tiêu

- Phát biểu được các khái niệm: sinh trưởng của VSV, thời gian thế hệ và xác lập được công thức tính số lượng tế bào

- Phân tích được đường cong sinh trưởng trong nuôi cấy không liên tục

- Phân biệt được nguyên tắc nuôi cấy không liên tục, nuôi cấy liên tục và ý nghĩa của nó

2 Kỹ năng

- Học sinh phân biệt được thời gian và tốc độ sinh trưởng ở từng pha

- Phân tích được bảng và đồ thị để tìm ra quy luật sinh trưởng

3 Thái độ, giáo dục:

- Giúp cho học sinh nắm bắt được nguyên tắc và ý nghĩa của phương pháp nuôi cấy liên tục, từ đó thấy được sự ứng dụng rộng rãi trong thực tế đời sống hiện nay

II Phương pháp và đồ dùng dạy học

1 Phương pháp dạy học

- Hỏi đáp –tìm tòi bộ phận

- Sách giáo khoa-tìm tòi bộ phận

- Quan sát tranh- tìm tòi bộ phận

2 Đồ dùng dạy học

- Hình 25- Đường cong sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục

- Bài tập củng cố

III Tiến trình bài giảng

1 Ổn định lớp

2 Kiểm tra bài cũ

Câu hỏi: Nêu đặc điểm chung của quá trình tổng hợp và phân giải các chất nhờ VSV?

3 Phần mở bài:

Một đời người phải trải qua các giai đoạn:hợp tử, bào thai, trẻ con, thanh niên, trung niên, già, chết Nhưng với một quần thể, quá trình sinh trưởng có diễn ra theo các giai đoạn không?

Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Nội dung

- Sinh trưởng được hiểu

như thế nào?

-Thế nào là sinh trưởng

của quần thể VSV?

- Nghiên cứu SGK cho

biết: thế nào là thời gian

thế hệ? cho ví dụ?

- Qua định nghĩa trên,

dựa vào chỉ số nào để

xác định quần thể VSV

đang sinh trưởng ?

- GV giải thích thêm:

thời gian của một thế hệ

đối với một quần thể

VSV là thời gian cần để

N0 biến thành 2N0 (N0

là số tế bào ban đầu của

quần thể)

+ Thời gian thế hệ: g

+ Tốc độ phân chia: V

Mỗi loại VSV có g

riêng, trong cùng một

loài với điều kiện nuôi

cấy khác nhau cũng thể

- HS nghiên cứu SGK trang 99 trả lời, lớp bổ sung

- HS nghiên cứu SGK trang 99 trả lời, lớp bổ sung

- HS trả lời: dựa vào số lượng tế bào tăng lên

I Khái niệm sinh trưởng.

1 Khái niệm.

Sinh trưởng là sự tăng các thành phần của tế bào và dẫn ngay đến sự phân chia

Sinh trưởng của quần thể VSV là sự số lượng

tế bào trong quần thể

2 Thời gian thế hệ

Khoảng thời gian cần cho mỗi tế bào phân chia hoặc cả quần thể tăng gấp đôi được gọi là thời gian thế hệ

VD:

+ E coli 20 phút tế bào phân chia 1 lần

+ Vi khuẩn lao: 1000 phút

+ Trùng đế giày: 24 giờ + Trực khuẩn cỏ khô:

26 phút

 thời gian thế hệ (g):

g = t / n

 Tốc độ phân chia( số lần phân chia trong môt giờ):

V = n / t

hiện g khác nhau.

- GV yêu cầu trả lời câu

hỏi:

+ Sau thời gian của một

thế hệ, số tế bào của

một thế hệ biến đổi như

thế nào?

+ Nếu số lượng ban đầu

(N0) là 105 tế bào thì

sau 2h số lượng tế bào

trong bình (N) là bao

nhiêu?

- GV bổ sung và hình

thành công thức tổng

quát

- HS nghiên cứu ví dụ loài E.Coli và bảng số liệu SGK trang 99 Trao đổi nhóm trả lời Yêu cầu nêu được:

+ Số lượng tế bào tăng gấp đôi

+ Số lượng tế bào sau 2h là 26.105

- Số tế bào trong bình (N) sau n lần phân chia

từ N0 tế bào ban đầu, trong thời gian xác định (t) là: Nt = N0.2n

=>Tốc độ sinh trưởng riêng đối với 1 chủng vi khuẩn và ở điều kiện nuôi cấy xác định là: (M)

II Sự sinh trưởng của quần thể vi sinh

- Thế nào là môi trường

nuôi cấy không liên

tục? (hay : đặc điểm của

môi trường nuôi cấy

không liên tục là gì?)

- Vi khuẩn có đặc điểm

gì để con người chọn

làm mô hình nghiên cứu

sinh trưởng?

- GV nhận xét, bổ xung

câu trả lời của học sinh:

con người chọn vi

khuẩn vì:

+ Kích thước nhỏ, sinh

sản nhanh

+ Phân đôi đơn giản

+ Có thể theo dõi sự

thay đổi của cả quần

thể

- GV đưa ra hình 25

SGK trang 100 dưới

dạng câm Yêu cầu HS

dựa vào SGK chia

thành các pha, đặt tên

cho các pha

-GV: Hãy nêu đặc điểm

của pha tiềm phát, pha

luỹ thừa, pha cân bằng,

pha suy vong?

- HS nghiên cứu SGK trang 100 trả lời, lớp bổ sung

- HS nghiên cứu SGK trang 100, thảo luận nhóm chia đường cong thành các pha và đặt tên cho các pha

- HS nghiên cứu SGK trang 100, thảo luận

vật

1 Nuôi cấy không liên tục

Đặc điểm của môi trường nuôi cấy:

- Không được bổ sung các chất dinh dưỡng mới

- Không lấy đi các sản phẩm chuyển hoá vật chất

* Nếu ta nuôi cấy vi khuẩn vào môi trường thì sự tăng số lượng tế bào như sau:

Từ 1 TB ban đầu qua:

1 lần phân chia 2TB

21 TB

2 lần phân chia  4TB 22 TB

3 lần phân chia  8TB 23 TB

N lần phân chia  2n

tb

Đặc điểm các pha sinh trưởng

a Pha tiềm phát( pha Lag)

- Vi khuẩn(VK) thích nghi với môi trường

- Số lượng tế bào trong quần thể không tăng

- Enzim cảm ứng được hình thành

b Pha luỹ thừa( pha Log)

- VK bắt đầu phân chia

- Số lượng tế bào tăng

- GV nhận xét, bổ sung.

- GV đưa ra 1 số câu

hỏi thảo luận:

+ Để thu được số lượng

VSV tối đa thì nên

dừng ở pha nào?

+ Vì sao pha tiềm phát

M = 0?

+ So sánh giá trị M và

N cảu pha tiềm phát?

+ Để không xảy ra pha

suy vong trong quần thể

VSV thì phải làm gì?

+ Tại sao trong môi

trường đất và nước pha

lũy thừa không xảy ra?

nhóm trả lời, khái quát kiến thức

- HS hoạt động nhóm:

Vận dụng kiến thức ở phần trước

Thảo luận nhóm, thống nhất ý kiến

Yêu cầu đạt được:

+ Dừng lại ở pha cân bằng

+ Vi khuẩn mới thích nghi với môi trường ở pha tiềm phát nên chưa phân chia

+ Pha tiềm phát M = 0

và N cực đại

+ Bổ xung chất dinh dưỡng và lấy đi chất độc hại

+ Chất dinh dưỡng trong đất và nước rất hạn chế, và vì điều kiện sinh trưởng ( pH, t0) luôn thay đổi

theo luỹ thừa

- Hằng số M không đổi theo thời gian và là cực đại đối với 1 chủng và điều kiện nuôi cấy

c Pha cân bằng

- Số lượng tế bào VSV đạt mức cực đại, không đổi theo thời gian là do: + Một số tế bào bị phân huỷ

+ Một số tế bào có chất dinh dưỡng lại phân chia

d Pha suy vong:

- Số lượng tế bào trong quần thể giảm là do: + Chất dinh dưỡng cạn kiệt

+ Chất độc hại tích luỹ nhiều

+ Số tế bào bị phân huỷ nhiều

- GV hướng dẫn HS

trao đổi và tự đánh giá

- GV khẳng định: nuôi

cấy không liên tục là

nuôi theo đợt, hệ thống

đóng nên pha lũy thừa

chi kéo dài vài thế hệ

- GV: Đặc điểm của

môi trường nuôi cấy

liên tục là gì ?Mục

đích?Ứng dụng của

nuôi cấy liên tục?

-GV nêu câu hỏi thảo

luận:Vì sao nuôi cấy

liên tục thì không cần

pha tiềm phát? Và

không xảy ra sự tự phân

hủy của VSV ở pha suy

vong?

- HS nghiên cứu SGK trang 101 trả lời

- HS hoạt động nhóm:

Vận dụng kiến thức ở phần trước

Yêu cầu đạt được:

+ vì VSV ở nuôi cấy liên tục luôn đủ chất dinh dưỡng trong môi trường không phải làm quen với môi trường

+ Nuôi cấy liên tụk không xảy ra suy vong

vì chất dinh dưỡng luôn được cung cấp không bị cạn kiệt và chát độc hại không lấy ra liên tục

2 Nuôi cấy liên tục

Đặc điểm môi

trườngnuôi cấy:

- Được bổ sung liên tục các chất dinh dưỡng vào

- Đồng thời lấy ra một lượng dịch nuôi cấy tương đương

- Điều kiện môi trường duy trì ổn định

Mục đích:Tránh hiện tượng suy vong của

3 Ứng dụng:

Sản xuất sinh khối thu Prôtêin đơn bào, các hợp chất có hoạt tính sinh học như:

-Axit amin:

lizin,trêônin, triptôphan, metiônin

- Kháng sinh:

penicillin -Hoocmon…

IV Củng cố bài

1.Nguyên nhân nào khiến quần thể vi sinh vật chuyển từ pha cân bằng sang

pha suy vong trong nuôi cấy không liên tục?

A Chất dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt, nồng độ ôxi giảm

B Chất dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt, nồng độ ôxi giảm, độ pH thay đổi, các chất độc hại được tích luỹ

C Nồng độ ôxi giảm, độ pH thay đổi

D Các chất độc hại được tích luỹ, chất dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt

2, Ý nào sau đây không phải là đặc điểm của phương pháp nuôi cấy vi sinh

vật không liên lục?

A Pha lũy thừa thường chỉ được vài thế hệ

B Điều kiện môi trường được duy trì ổn định

C Không rút bỏ các chất thải và sinh khối dư thừa

D Không đưa thêm chất dinh dưỡng vào môi trường nuôi cấy

3, Số 3 trong hình dưới tương ứng với pha sinh trưởng nào của quần thể vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục?

A Pha tiềm phát

B Pha lũy thừa

C Pha suy vong

D Pha cân bằng.

4, Đặc điểm của pha suy vong của quần thể vi sinh vật trong nuôi cấy không

liên tục là:

A Số lượng vi khuẩn trong quần thể đạt đến cực đại và không đổi theo thời gian, số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết đi

B Vi khuẩn thích nghi với môi trường, số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng, enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất

C Vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi, số lượng tế bào trong quần thể tăng lên rất nhanh

D Số lượng tế bào sống giảm dần do tế bào trong quần thể bị phân hủy ngày càng nhiều, chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy quá nhiều

5, Vì sao quá trình sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy liên tục không

có pha tiềm phát?

A Chất dinh dưỡng được bổ sung liên tục, lấy ra 1 lượng dịch nuôi cấy đảm bảo môi trường sống của vi khuẩn được ổn định

B Lấy ra 1 lượng dịch nuôi cấy bảo đảm môi trường sống của vi khuẩn được ổn định

C Lượng enzim nhiều để phân giải chất hữu cơ

D Chất dinh dưỡng được bổ sung liên tục

6, Đặc điểm của pha tiềm phát (pha lag) của quần thể vi sinh vật trong nuôi

cấy không liên tục là:

A Vi khuẩn thích nghi với môi trường, số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng, enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất

B Số lượng vi khuẩn trong quần thể đạt đến cực đại và không đổi theo thời gian, số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết đi

C Vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi, số lượng tế bào trong quần thể tăng lên rất nhanh

D Số lượng tế bào sống giảm dần do tế bào trong quần thể bị phân hủy ngày càng nhiều, chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy quá nhiều

7, Số 2 trong hình dưới tương ứng với pha sinh trưởng nào của quần thể vi

sinh vật trong nuôi cấy không liên tục?

A Pha tiềm phát

B Pha suy vong

C Pha lũy thừa

D Pha cân bằng

8, Đặc điểm của pha lũy thừa (pha log) của quần thể vi sinh vật trong nuôi

cấy không liên tục là:

A Vi khuẩn thích nghi với môi trường, số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng, enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất

B Số lượng vi khuẩn trong quần thể đạt đến cực đại và không đổi theo thời gian, số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết đi

C Vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi, số lượng tế bào trong quần thể tăng lên rất nhanh

D Số lượng tế bào sống giảm dần do tế bào trong quần thể bị phân hủy ngày càng nhiều, chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy quá nhiều

9 Trong điều kiện nuôi cấy liên tục, một quần thể vi sinh vật gồm 120 tế

bào, có thời gian thế hệ g là 10 phút Sau 20 phút, số tế bào của quần thể vi sinh vật đó là

A 360 tế bào

B 480 tế bào

C 260 tế bào

D 240 tế bào

10, Để không xảy ra pha suy vong của quần thể vi khuẩn thì phải làm gì?

A Bổ sung liên tục các chất dinh dưỡng vào và đồng thời lấy ra 1 lượng dịch nuôi cấy tương ứng

B Giúp môi trường không bị thay đổi

C Lấy ra 1 lượng dịch nuôi cấy tương đương tránh ứ nhiều chất dinh dưỡng

D Liên tục bổ sung các chất dinh dưỡng vào