Tài liệu Sinh trưởng và sinh sản của vi sinh vật

CHUYÊN ĐỀ: SINH TRƯỞNG VÀ SINH SẢN CỦA VI SINH VẬT I. Nội dung chuyên đề 1. Mô tả chuyên đề Chuyên đề này gồm các bài trong chương 2, thuộc Phần 3. Sinh học Vi sinh vật – Sinh học 10 THPT. Bài 25. Sinh trưởng của vi sinh vật Bài 26. Sinh sản của vi sinh vật Bài 27. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh truởng của vsv Bài 24. Thực hành: Lên men êtylic và lactic Tìm hiểu một số ứng dụng của vi sinh vật trong đời sống. 2. Mạch kiến thức của chuyên đề: 2.1. Sinh trưỏng của vsv 2.1.1. Khái niệm sinh trưởng của vsv 2.1.2. Sự sinh truởng của quần thể vi khuẩn 2.1.2.1 Nuôi cấy không liên tục 2.1.2.2 Nuôi cấy liên tục 2.2. Sinh sản của vi sinh vật 2.2.1 Sinh sản của vsv nhân sơ 2.2.2 Sinh sản của vsv nhân thực 2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vsv 2.3.1 Chất hóa học 2.3.2. Các yếu tố vật lý 2.4. Một số ứng dụng của vsv 2.4.1. Tìm hiểu một số các sản phẩm lên men 2.4.2. Tìm hiểu ứng dụng của vsv trong bảo vệ môi trường 2.4.3. Tìm hiểu ứng dụng của vsv trong bảo quản thực phẩm 3. Thời lượng Số tiết học trên lớp: 3 tiết Thời gian học ở nhà: 1 tuần làm dự án II. Tổ chức dạy học chuyên đề 1. Mục tiêu chuyên đề 1.1 Kiến thức - Trình bày được khái niệm sinh trưởng của vi sinh vật - Liệt kê đặc điểm các pha của nuôi cấy liên tục và không liên tục. - Giải thích được sự sinh trưởng của chúng trong điều kiện nuôi cấy liên tục và không liên tục. - Phân biệt được các kiểu sinh sản ở vi sinh vật - Trình bày được những yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật và ứng dụng của chúng 1.2 Kỹ năng Rèn luyện được các kĩ năng sau: Kĩ năng khoa học: +/ Nêu được các dấu hiệu trong định nghĩa sinh trưởng của vsv từ đó phân biệt được các dấu hiệu đặc trưng của sinh trưởng quần thể vsv với động vật và thực vật. +/ quan sát và so sánh đồ thị sinh trưởng của QT VSV trong môi trường nuôi cấy liên tục và không liên tục +/ phân loại các hình thức sinh sản của vsv +/ Xác định các yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến sinh trưởng và sinh sản của vsv. Kĩ năng học tập: +/ tự học, tự nghiên cứu thông qua họat động thực hiện dự án +/ hợp tác; giao tiếp thông qua họat động nhóm, tìm hiểu dự án Kĩ năng sử dụng CNTT thông qua tra cứu tài liệu để thực hiện dự án. Kĩ năng tư duy Kĩ năng giải quyết vấn đề thông qua việc giải quyết các tình huống trong bài. 1.3 Thái độ Tích cực tìm hiểu các ứng dụng của vsv trong đời sống ở nhiều lĩnh vực như: thực phẩm, bảo vệ môi trường, y học,.... Tạo hứng thú cho học sinh tích cực làm một số sản phẩm thông dụng về ứng dụng của vsv trong đời sống hàng ngày như: muối dưa, cà; sữa chua… Tích cực tìm hiểu tác hại và ứng dụng của vsv trong bảo quản thực phẩm, y học,… 1.4 Định hướng các NL được hình thành STT TÊN NL CÁC KĨ NĂNG THÀNH PHẦN 1. NL tự học Lập kế hoạch và thực hiện đề án 2. NL giải quyết vấn đề Vận dụng kiến thức về sinh trưởng và sinh sản của vsv trong việc tạo ra các sản phẩm lên men. 3. NL giao tiếp Họat động nhóm, quá trình thực hiện dự án 4. NL khoa học Định nghĩa môi trường nuôi cấy không liên tục và liên tục, đặc điểm mỗi pha trong nuôi cấy. Phân loại các hình thức sinh sản của 2 đối tượng vsv 2. Bảng mô tả các mức độ mục tiêu của chuyên đề Nội dung Các mức độ nhận thức Nhận biết 1.Sinh trưởng Thông hiểu Trình bày được khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật. Giải thích được sự sinh trưởng của chúng trong điều Liệt kê đặc kiện nuôi điểm các cấy liên pha trong tục và đường không liên cong sinh tục. trưởng ở môi trường nuôi cấy liên tục và không liên tục. 2. Sinh sản Kể tên các của vsv hình thức sinh sản của vsv Phân biệt được các hình thức sinh sản ở vi sinh vật Phân biệt nội bào tử và ngoại bào tử Vận dụng thấp Vận dụng cao Làm được các dạng bài toán về mối quan hệ giữa số lượng tế bào với thời gian thế hệ… trong QT VSV Tạo một số sản phẩm lên men của vsv trong đời sống như muối dưa cà, làm sữa chua, làm tương… Vận dụng tốc độ sinh sản nhanh của vsv trong đời sống. Các kĩ năng/ NL cần hướng tới NL giải quyết vấn đề: Vận dụng kiến thức về sinh trưởng và sinh sản của vsv trong việc tạo ra các sản phẩm lên men. NL giao tiếp: Họat động nhóm, quá trình thực hiện dự án NL khoa học: Định nghĩa môi trường nuôi cấy không liên tục và liên tục, đặc điểm mỗi pha trong nuôi cấy. NL khoa học: Phân loại các hình thức sinh sản của 2 đối tượng vsv 3.Ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh đến sinh trưởng của vsv Trình bày được những yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật và ứng dụng của chúng 4. Một số Kể tên một ứng dụng số ứng của vsv dụng của vsv trong đời sống, bảo vệ môi trường, bảo quản thực phẩm Giải thích được cơ chế tác động của 1 số yếu tố ngoại cảnh đến sinh trưởng và sinh sản của vsv Giải thích được các yếu tố bổ sung vào môi trường lên men của vsv như quá trình muối dưa, cà, sữa chua… NL nghiên cứu khoa học NL giải quyết vấn đề NL giao tiếp Vận dụng các chất ức chế sinh trưởng của vsv trong vệ sinh cá nhân, bảo vệ môi trường, bảo quản thực phẩm. Vận dụng sinh trưởng của vsv trong việc tạo 1 số sản phẩm từ lên men, chế phẩm sinh học trong xử lý ô nhiễm MT… 3.Chuẩn bị của GV và HS Chuẩn bị của GV Sơ đồ đường cong sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục. Tranh hình 26.1, 26.2, 26.3 Phiếu học tập 1………………………. Thiết kế dự án tìm hiểu một số ứng dụng của vsv. Chuẩn bị của HS Các phương tiện để thực hiện dự án Một số ứng dụng của vsv: máy ảnh; máy tính; các loại phiếu phỏng vấn,... Sản phẩm dưa muối để dự thi 4. Tiến trình tổ chức thực hiện 4.1 Tình huống của chuyên đề? Trước buổi học 2 ngày, thầy trò chúng ta đã tổ chức 1 cuộc thi trên phòng thí nghiệm về muối dưa chua. Bây giờ chúng ta cùng nhau theo dõi kết quả của 4 nhóm. Thầy thấy rằng nhóm 1 và nhóm 4 có bổ sung thêm nước dưa cũ, trong khi hai nhóm còn lại thì không. Em hãy so sánh màu sắc, độ chua của các sản phẩm trên? Vậy theo các em, vì sao có sự khác nhau này? Để có cơ sở khoa học cho quá trình muối dưa cà, chúng ra cùng nhau tìm hiểu 1 chuyên đề có liên quan đến tình huống trên, đó là: Sinh trưởng và sinh sản của vsv. 4.2 Tiến trình tổ chức hoạt động học tập Hoạt động 1: Tìm hiểu sinh trưởng của vsv ( Tiết 1) HOẠT ĐỘNG MỤC TIÊU Hoạt động 1.1: Tìm hiểu về sinh trưởng của vsv - HS phát biểu * GV sử dụng bảng trang 99 SGK trả lời câu hỏi khái niệm sinh lệnh trưởng của vsv - Sau thời gian thế hệ, số tế bào trong quần thể thay - Nhận biết các đổi như thế nào? dấu hiệu đặc - Theo em thế nào là sinh trưởng vsv? trưng của sinh * GV sử dụng 25.1 SGK để hình thành kiến thức trưởng quần thể trong nuôi cấy không liên tục có 4 pha và đặc điểm vsv so với động từng pha? vât, thực vật * Phân biệt giữa nuôi cấy liên tục và nuôi cấy không - Phân biệt nuôi liên tục? Ứng dụng? cấy liên tục và nuôi cấy không liên tục * Hoạt động 1.2: Tìm hiểu về sinh sản của vsv - GV yêu cầu HS dựa vào kiến thức cũ về phân bào, HS phân biệt hình thức bào của sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực. từ đó nhấn mạnh bản chất của hai hình thức sinh sản ở vsv nhân thực và vsv nhân sơ. - Kể tên một số hình thức sinh sản ở vsv vật nhân thực và vsv nhân sơ. * Hoạt động 1.3: Hoạt động chuyển giao nhiệm vụ (dự án) cho các nhóm. - Giáo viên phân chia lớp thành 4 nhóm - Giao nhiệm vụ cho các nhóm: + Tìm hiểu làm sữa chua + Tìm hiểu làm rượu + Tìm hiểu ứng dụng vsv trong bảo vệ môi trường + Tìm hiểu ựng dụng vsv trong bảo quản thực phẩm - Phân biệt hình thức sinh sản ở vsv nhân sơ và vsv nhân thực? - Rèn kỹ năng quan sát, phân tích số liệu, so sánh Hoạt động 2: Tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưỏng của vsv ( Tiết 2) HOẠT ĐỘNG MỤC TIÊU Hoạt động 2.1: Tổ chức hoạt động nhóm - Trình bày được * GV chia lớp thành 4 nhóm và chuyển giao nhiệm những yếu tố ảnh vụ: hưởng đến sinh - Nhóm 1 và nhóm 3: Tìm hiểu ảnh hưởng của các trưởng của vi chất hóa học đến sinh trưởng của vsv (các chất dinh sinh vật và ứng dưỡng, các chất ức chế sinh trưởng) dụng của chúng - Nhóm 2 và nhóm 4: Tìm hiểu ảnh hưởng của các - Giải thích được yếu tố vật lý đến sinh trưởng của vsv ( Nhiệt độ, độ cơ chế tác động ẩm, pH, Ánh sáng, áp suất thẩm thấu). của 1 số yếu tố GV nhấn mạnh: Các nhóm trả lời các lệnh trong sgk ngoại cảnh đến liên quan đến phần nhóm nghiên cứu sinh trưởng và GV cho các nhóm báo cáo, nhận xét cho nhau sinh sản của vsv GV cho cả lớp hoàn thành các câu hỏi kiểm tra theo PHT, và chấm chéo lẫn nhau. ( Câu hỏi: II.1.1; II.1.4; II.1.5 và II.2.1) GV đánh giá và kết luận. Hoạt động 2.2: Kiểm tra tiến độ thực hiện dự án Hoạt động 3: Tìm hiểu một số ứng dụng của vsv trong thực tiễn (Tiết 3) HOẠT ĐỘNG Hoạt động 3.1: Tổ chức hoạt động nhóm - Các nhóm báo cáo kết quả dự án tìm hiểu về một trong các quá trình lên men như muối dưa, sữa chua…, tìm hiểu về vai trò của vsv trong bảo vệ môi trường, bảo quản thực phẩm… - Các nhóm nhận xét và bổ sung cho nhau. - GV nhận xét kết quả các nhóm. MỤC TIÊU - Kể tên một số ứng dụng của vsv trong đời sống, bảo vệ môi trường, bảo quản thực phẩm - Giải thích được tác dụng của từng yếu tố bổ sung vào môi trường lên men của vsv như quá trình muối dưa, cà, làm sữa chua… - Vận dụng kiến thức về các chất ức chế sinh trưởng của vsv trong vệ sinh cá nhân, bảo vệ môi trường, bảo quản thực phẩm. - Vận dụng kiến thức sinh trưởng của vsv trong việc tạo 1 số sản phẩm từ lên men, chế phẩm sinh học trong xử lý ô nhiễm MT… - Kỹ năng: làm việc nhóm 5. Hệ thống câu hỏi và bài tập Nội dung Các mức độ nhận thức 1.Sinh trưởng Nhận biết Thông hiểu Vận thấp Trình bày được khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật. (I.1.1; I.1.2; I.1.3) Giải thích được sự sinh trưởng của chúng trong điều kiện nuôi cấy liên tục và không liên tục. (I.2.1; I.2.2; I.2.3) Làm được các dạng bài toán về mối quan hệ giữa số lượng tế bào với thời gian thế hệ… trong QT VSV ( I.3.1) 2. Sinh sản của Kể tên các hình vsv thức sinh sản của vsv (I2.1.) Phân biệt được các kiểu sinh sản ở vi sinh vật (I2.2) 3.Ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh đến sinh trưởng của vsv Giải thích được cơ chế tác động II.3.1 của 1 số yếu tố ngoại cảnh đến sinh trưởng và sinh sản của vsv Trình bày được những yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật và ứng dụng của chúng II.1.1, II.1.2, II.1.3; II.1.4; 4. Một số ứng Kể tên một số dụng của vsv ứng dụng của vsv trong đời sống, bảo vệ môi trường, bảo quản thực phẩm II.2.1; II.2.2 Giải thích được các yếu tố bổ sung vào môi trường lên men của vsv như quá trình muối dưa, cà, sữa chua… dụng Vận cao dụng Tạo một số sản phẩm lên men của vsv trong đời sống (I.4.1) I2.3.1; I2.3.2 Vận dụng các chất ức chế sinh trưởng của vsv trong vệ sinh cá nhân, bảo vệ môi trường, bảo quản thực phẩm. Vận dụng sinh trưởng của vsv trong việc tạo 1 số sản phẩm từ lên men, chế phẩm sinh học trong xử lý ô nhiễm MT… I.1 Liệt kê các dấu hiệu về sinh trưởng của vsv? I.2 Nêu đặc điểm 4 pha của quần thể vi khuẩn? I.3 Đặc điểm nào sau đây là của pha sinh trưởng? A. Tăng kích thước tế bào B. Tăng nhanh số lượng tế bào C. Tích lũy các sản phẩm bậc hai. D. Môi trường chất dinh dưỡng bị cạn kiệt. I.2.1 Phân biệt sinh trưởng của quần thể của VSV với ST động vật và TV? I.2.2. Vì sao trong quá trình sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy không liên tục có pha tiềm phát còn nuôi cấy liên tục thì không có pha này? I.2.3 Vì sao trong nuôi cấy không liên tục, vi sinh vật tự phân hủy ở pha suy vong còn trong nuôi cấy liên tục thì hiện tượng này không xảy ra I.2.4. Hình dưới đây, mô tả các pha sinh trưởng của quần thể vsv trong môi trường nuôi cấy không liên tục, em hãy chú thích các pha tương ứng với các số 1,2,3,4 để hòan thành sơ đồ trên. 1.:……………………………… 2. ………………………………….. 3. ……………………………… 4. …………………………………. 4. Có một tế bào vi sinh vật có thời gian của một thế hệ là 30 phút. Số tế bào tạo ra từ tế bào nói trên sau 3 giờ là bao nhiêu? A. 64 B. 32 C. 16 D. 8 12. Thời gian tính từ lúcvi khuẩn được nuôi cấy đến khi chúng bắt đầu sinh trưởng được gọi là: A. Pha tiềm phát C. Pha cân bằng động B. Pha luỹ thừa D. Pha suy vong 19. Biểu hiện sinh trưởng của vi sinh vât ở pha suy vong là: A. Số lượng sinh ra cân bằng với số lượng chết đi b Số chết đi ít hơn số được sinh ra C. Số lượng sinh ra ít hơn số lượng chết đi D. Không có chết, chỉ có sinh. I.3.1 Trong các môi trường dinh dưỡng thích hợp, thời gian thế hệ của vi khuẩn E. Coli là 20 phút, VK Lactic là 100 phút, VK Lao là 1000 phút. Tính kích thước của quần thể vsv trong thời gian nuôi cấy 24g, biết số tế bào ban đầu của mỗi QT là 105. I.4.1 Giải thích vì sao khi muối dưa, cà ta thường bổ sung một ít nước dưa cũ? I. 2.1. Các hình thức nào sau đây không phải là sinh sản của vi khuẩn 1.Ngoại bào tử, 2. Nội bào tử 3. Phân đôi 4. Nảy chồi 5. Bào tử trần. Đáp án đúng là: .......................... I.2.2. Phát biểu sau đây đúng khi nói về sự sinh sản của vi khuẩn là: A. Có sự hình thành thoi phân bào B. Chủ yếu bằng hình thức giảm phân C. Phổ biến theo lối nguyên phân D. Không có sự hình thành thoi phân bào I.2.3. Trong các hình thức sinh sản sau đây thì hình thức sinh sản đơn giản nhất là: A. Nguyên phân C. Phân đôi B. Giảm phân D. Nẩy chồi I.2.4. Vi sinh vật nào sau đây có thể sinh sản bằng bào tử vô tính và bào tử hữu tính? A. Vi khuẩn hình que B. Vi khuẩn hình cầu C. Nấm mốc D. Vi khuẩn hình sợi I.2.5. Trong một lần vào phòng bộ môn sinh học của nhà trường, An đã chụp được một số hình ảnh về sinh sản ở vi sinh vật. H1 H2 H3 H4 a. Hãy chú thích tên hình thức sinh sản cho mỗi hình ảnh đó? b. Phân biệt các hình thức sinh sản trên? I. 2.6. Giải thích vì sao nội bào tử không phải là hình thức sinh sản của VK? I. 2.6 Pha sinh trưởng của quần thể vk số lượng tế bào tăng lên theo lũy thừa, sinh sản theo hình thức phân đôi của quần thể vk cũng làm tăng số lượng tế bào, sự khác nhau của hai quá trình này là gì? CÂU HỎI KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ HĐ II II.1.1 Liệt kê một số chất ức chế sinh trưởng vi sinh vật? II.1.2. . Chất sau đây có nguồn gốc từ hoạt động của vi sinh vật và có tác dụng ức chế hoạt động của vi sinh vật khác là: A. Chất kháng sinh B. Alđêhit C. Các hợp chất cacbonhidrat D. Axit amin II.1.3. Chất nào sau đây có tác dụng diệt khuẩn có tính chọn lọc? A. Các chất phênol B. Chất kháng sinh C. Phoocmalđêhit D. Rượu II.1.4. Vì sao trong sữa chua hầu như không có vi sinh vật gây bệnh? II.1.5. Để phòng ngừa sự lây lan của các vi sinh vật gây bệnh, em cần làm gì? II.2.1. Kể tên các yếu tố vật lý ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật? II.2.2. Dựa trên nhiệt độ tối ưu của sự sinh trưởng mà vi sinh vật được chia làm các nhóm nào sau đây? A. Nhóm ưa nhiệt và nhóm kị nhiệt B. Nhóm ưa lạnh, nhóm ưa ấm và nhóm ưa nhiệt C. Nhóm ưa lạnh, nhóm ưa nóng D. Nhóm ưa nóng, nhóm ưa ấm II.2.3. Mức nhiệt độ tối ưu cho sinh trưởng vi sinh vật là mức nhiệt độ mà ở đó: A. Vi sinh vật bắt đầu sinh trưởng B. Vi sinh vật bắt đầu giảm sinh trưởng C. Vi sinh vật dừng sinh trưởng D. Vi sinh vật sinh trưởng mạnh nhất