Giáo án Sinh học 10 - Tiết 26, Bài 25: Sinh trưởng của vi sinh vật - Trần Thị Hồng Sen

Ngày soạn: 29-02-09
Tiết dạy:26
Chương II : SINH TRƯỞNG VÀ SINH SẢN CỦA VI SINH VẬT
Bài 25: SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT
I.Mục tiêu bài học:
	1.Kiến thức:
Học sinh nắm được 4 pha cơ bản nuôi cấy vi khuẩn không liên tục và ý nghĩa của từng pha
Nắm đựơc ý nghĩa thời gian thế hệ tế bào (g) và tốc độ sinh trưởng riêng (M), tốc độ sinh trưởng riêng sẽ trở thành cực đại và không đổi trong pha log.
Nguyên tắc và ý nghĩa của phương pháp nuôi cấy liên tục. 
	2.Kỹ năng:
Rèn kĩ năng quan sát, thu thập thông tin phân tích và so sánh.
Vận dụng lý thuyết vào thực tiễn.
 3.Thái độ:Giáo dục tính khoa học trong ăn , uống. 
II.Chuẩn bị của thầy và trò:
	1.Chuẩn bị của thầy: 
Sơ đồ đường cong sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục.
Kiến thức bổ sung (sgv) 
	2.Chuẩn bị của trò: 
Học bài cũ, trả lời câu hỏi SGK.
Xem trước bài mới.
III.Tiến trình tiết dạy:
	1.Ổn định lớp : Kiểm tra sĩ số(1’)
	2.Kiểm tra bài cũ :(6’)
Nhắc lại qui trình làm sữa chua và muối chua rau quả.
→ Trả lời :
 - Làm sữa chua :
+ Pha sữa với nước sôi ngọt vừa uống và để nguội ở 400C.
 	+ Cho sữa chua vinamilk vào khuấy nhẹ tay rồi đổ ra các cốc nhỏ .
 	+ Ủ trong hộp xốp đậy kín ( 400C) thời gian 3 -4 tiếng, sau đó bảo quản trong tủ lạnh.
 - Muối chua rau quả :
+ Rữa sạch rau qủa, phơi cho héo bớt nước , để khô.
 	+ Cắt thành các đoạn hay cắt khúc với quả.
 	+ Cho rau quả vào vại đổ ngập nước muối 6% nút chặt, đậy kín, để nơi ấm 300C thời gian 2,3 ngày.
+ Rữa sạch rau qủa, phơi cho héo bớt nước , để khô.
 	+ Cắt thành các đoạn hay cắt khúc với quả.
 	+ Cho rau quả vào vại đổ ngập nước muối 6% nút chặt, đậy kín, để nơi ấm 300C thời gian 2,3 ngày.
	3.Bài mới: 
 *Giới thiệu bài(1’) Vi sinh vật có khả năng sinh trưởng rất nhanh. Vậy sinh trưởng là gì ? → Tùy câu trả lời của học sinh → nội dung của bài hôm nay.
 *Phát triển bài:
TL
Hoạt động của thầy
Hoạt động của trò
Nội dung
5’
1)- CH : Sự sinh trưởng của vsv là gì ? Khác với sinh trưởng ở sinh vật bậc cao như thế nào ?
- GV nhận xét , bổ sung :
 + Sinh vật bậc cao : Sự sinh trưởng là sự tăng vật chất sống và tăng kích thước của cơ thể , không nhất thiết có sự sinh sản ngay.
 + Mỗi tế bào vsv tương tự như một khối cầu , ở đây tỉ số S/V là một số xác định → khi sinh trưởng, tức là tăng sinh các thành phần chất sống trong tế bào → tăng bán kính của khối cầu → phá vỡ tỉ số giữa diện tích mặt cầu (S) và dung tích(V) hình cầu. → tế bào phân chia để lập lại tỉ số S/V xác định đối với một tế bào vsv( ngoài nguyên nhân cơ bản là chương trình phân chia đã được mã hóa trong ADN ). Vì quá trình tăng kích thước và sinh khối tế bào xảy ra rất ngắn, tế bào vsv rất bé nên sự sinh trưởng của quần thể vsv được hiểu là sự tăng số lượng tế bào trong quần thể .
2) – CH : Thế nào là thời gian thế hệ? Cho ví dụ .
- GV nhận xét .
- GV giảng giải :Thời gian của một thế hệ đối với một quần thể vsv là thời gian cần để số tế bào ban đầu của quần thể (N0) biến thành 2N0 .
- Nêu một số ví dụ :
 + E.coli :20’ , phẩy khuẩn tả : 20’
 + vi khuẩn lao: 1000’
 + trùng giày : 24giờ
 + trực khuẩn cỏ khô : 26’
 - GV lưu ý học sinh : mỗi loài sinh vật có g riêng, trong cùng một loài với điều kiện nuôi cấy khác nhau cũng có g riêng.
3)- GV yêu cầu học sinh thực hiện lệnh :
 + Sau một thời gian thế hệ, số tế bào trong quần thể biến đổi thế nào?
 + Nếu số lượng tế bào ban đầu (N0) không phải là một tế bào mà là 105 tế bào thì sau 2 giờ số lượng tế bào trong bình(N) là bao nhiêu? Vì sao ?
- Giúp học sinh khái quát kiến thức
- GV chú ý học sinh : Tốc độ sinh trưởng riêng (M) là số lần phân chia trong một giờ.
 → ví dụ : tốc độ sinh trưởng riêng của E.coli là bao nhiêu.
1) – Học sinh nghiên cứu sgk trang 99 trả lời :
 + Sinh vật bậc cao : Sự sinh trưởng là sự tăng khối lượng và tăng kích thước của cơ thể.
 + Quần thể vsv : sự sinh trưởng là sự tăng số lượng cá thể trong quần thể .
- 1-2 học sinh trả lời , lớp góp ý.
- Khái quát kiến thức.
2)- học sinh nghiên cứu sgk trang 99 → trả lời câu hỏi
- khái quát kiến thức.
3) – học sinh nghiên cứu bảng số liệu sgk về ví dụ ở E.coli , trao đổi nhóm → trả lời, yêu cầu nêu được:
 + Số tế bào tăng gấp đôi.( N0 → 2N0 )
 + Số lượng tế bào sau 2 giờ là : 105. 26
 Vì theo ví dụ về loài E. coli : số lượng tế bào là 1 → 2 → 4 → 8 . Biểu thị sự tăng theo cấp số nhân : 1 → 21 → 22 → 23 → 2n .
- học sinh suy nghĩ trả lời :
 M =3
I. KHÁI NIỆM SINH TRƯỞNG:
 - Sự sinh trưởng ở vsv được hiểu là sự tăng số lượng tế bào của quần thể .
- Thời gian thếhệ(g) : là thời gian tính từ khi 1 tế bào sinh ra đến khi tế bào đó phân chia.
- 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 (M) : là số lần phân chia trong một giờ.
1)a/ – CH : Thế nào là môi trường nuôi cấy không liên tục?
b/ – CH : Sự sinh trưởng của vi khuẩn trong môi trường nuôi cấy không liên tục thể hiện như thế nào?
- CH : Tính số lần phân chia của E. coli trong 1giờ?
- Gọi học sinh lên bảng vẽ đồ thị : đường cong sinh trưởng của quần thể vi khuẩn / nuôi cấy không liên tục. 
- GV nhận xét đánh giá và giúp học sinh khái quát kiến thức.
- GV giảng giải thêm : M của vsv được đo bằng số sinh khối sinh ra trong 1 đơn vị thời gian, M ở các pha khác nhau là khác nhau và nó là 1 số không đổi ở trong pha log, do đó chỉ có ở trong pha log mới có khái niệm về hằng số tốc độ sinh trưởng riêng (M).
1) – học sinh nghiên cứu sgk trang 100 trả lời câu hỏi.
2) – học sinh nghiên cứu sgk và quan sát hình 25/ trang 100 trả lời → yêu cầu:
 + Nêu 4 pha
 + Nhấn mạnh pha cân bằng động
 + Biết biểu diễn bằng đồ thị.
 + số lần phân chia của E. coli trong 1giờ : 3 lần.
 - 1- 2 học sinh trả lời → đặc điểm 4 pha trên đồ thị .
- Khái quát kiến thức.
II. SỰ SINH TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ VI KHUẨN :
 1. Nuôi cấy không liên tục
- Môi trường nuôi cấy không được bổ sung chất dinh dưỡng mới và lấy đi các sản phẩm chuyển hóa vật chất.
Sinh trưởng của quần thể vsv trong nuôi cấy không liên tục tuân theo quy luật với đường cong gồm 4 pha :Tiềm phát, lũy thừa, cân bằng và suy vong .
 - Pha tiềm phát ( pha Lag):
+ Vi khuẩn thích nghi với môi trường .
+ Số lượng tế bào / quần thể chưa tăng.(M =0)
 + enzim cảm ứng được hình thành.
 - Phalũy thừa( pha log):
 + Vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi(M không đổi theo thời gian và là cực đại đối với 1 chủng trong điều kiện nuôi cấy)
+ Số lượng tế bào/ quần thể tăng theo lũy thừa.
 - Pha cân bằng :
 Số lượng vi khuẩn trong quần thể đạt đến cực đại và không đổi theo thời gian do: 
 + một số tế bào tự phân hủy 
 + một số khác có chất dinh dưỡng lại tiếp tục phân chia.
 + M =0 và không đổi theo thời gian.
 - Pha suy vong :
 Số tế bào trong quần thể giảm dần do :
 + Số tế bào bị phân hủy nhiều.
 + Chất dinh dưỡng cạn kiệt
 + Chất độc hại tích lũy nhiều.
2) Nuôi cấy liên tục :
- Nguyên tắc của phương pháp nuôi cấy liên tục:
 Bổ sung liên tục các chất dinh dưỡng vào và đồng thời lấy ra một lượng dịch nuôi cấy tương đương.
 - ứng dụng : sản xuất sinh khối để thu nhận pro đơn bào, các hợp chất có hoạt tính sinh học như axit amin, enzim, các kháng sinh, các hoocmon
SỰ SINH TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ VI KHUẨN 
→ Mục tiêu : + Học sinh nắm được khái niệm nuôi cấy liên tục và nuôi cấy không liên tục.
	 	 + chỉ rõ 4 pha chính trong sinh trưởng của quần thể vi khuẩn .
	 + Liên hệ thực tế .
c/- Yêu cầu học sinh trao đổi nhóm trả lời các CH :
+ 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 của pha tiềm phát và pha cân bằng động?
+ Để không xảy ra pha suy vong của quần thể vi khuẩn thì phải làm gì ?
 + Tại sao trong môi trường đất, nước pha Log không xảy ra?
- Gọi đại diện nhóm trình bày , GV nhận xét .
- GV khẳng định : nuôi cấy không liên tục là nuôi theo đợt, hệ thống đóng nên pha Log chỉ kéo dài vài thế hệ.
2) –CH : Từ kiến thức thu được hãy chỉ ra nguyên tắc của phương pháp nuôi cấy liên tục ?
- Yêu cầu học sinh trả lời :
+ CH : Trong nuôi cấy liên tục có pha tiềm phát không ?
+ CH : Trong nuôi cấy liên tục có pha suy vong không ?
- GV nhận xét và nhấn mạnh: nuôi cấy liên tục là nuôi trong hệ thống mở , quần thể vi khuẩn có thể sinh trưởng ở pha Log trong thời gian dài.
* Liên hệ : Tại sao nói dạ dày – ruột ở người là 1 hệ thống nuôi liên tục đối với vsv ?
* Sử dụng vsv trong đời sống và trong nền kinh tế : Lên men làm rượu ,mắm, tương, sản xuất mì chính..Có thể đồng hóa hàng loạt hợp chất mà các sinh vật bậc cao không có khả năng. Có thể đồng hóa các chất độc do con người tạo ra ( thuốc diệt cỏ ,sâu, trừ nấm..)
3) – học sinh thảo luận nhóm dựa vào kiến thức → trả lời :
 + Dừng lại ở pha cân bằng động.
 + pha tiềm phát có M = 0 vì vi khuẩn đang thích nghi với môi trường → nên chưa phân chia.
 + Pha tiềm phát : M, N0 là tối thiểu ; Pha cân bằng động : M =0 , N là trị số cực đại không đổi trong điều kiện nuôi cấy xác định.
 + Thường xuyên lấy đi chất độc hại và bổ sung chất dinh dưỡng.
 + Vì trong đất và nước chất dinh dưỡng rất hạn chế.
- Đại diện nhóm trình bày, các nhóm khác bổ sung
2) – Học sinh nghiên cứu sgk trang 101 trả lời .
- Học sinh thảo luận nhanh trả lời :
 + Trong nuôi cấy liên tục không cần có pha tiềm phát vì vsv luôn đủ chất dinh dưỡng trong môi trường không phải làm quen với môi trường .
 + Nuôi cấy liên tục không xảy ra pha suy vong vì chất dinh dưỡng luôn được cung cấp không bị cạn kiệt và chất độc được lấy ra liên tục.
- Đại diện học sinh trả lời , lớp bổ sung .
- Học sinh : Dạ dày và ruột người luôn nhận được chất dinh dưỡng bổ sung và cũng liên tục thải ra các sản phẩm dị hóa.
III
*Kết luận chung.SGK
HĐ3 : 
HĐ3 : 
III
-Yêu cầu học sinh đọc phần kết luận trong sgk
- Thời gian thế hệ, sau g → số tế bào / quần thể tăng gấp đôi.
- Sinh trưởng của quần thể vsv trong nuôi cấy không liên tục tuân theo quy luật với đường cong gồm 4 pha :Tiềm phát, lũy thừa, cân bằng và suy vong
- Trong nuôi cấy liên tục thành phần của môi trường nuôi cấy luôn ổn định, quần thể vsv sẽ sinh trưởng liên tục , dịch nuôi cấy có mật độ vsv tương đối ổn định.
*Kết luận chung.SGK
	4.Dặn dò(1’)
Học bài cũ, trả lời câu hỏi SGK.
Đọc mục “Em có biết”	
	- Chuẩn bị kiểm tra 45’: ôn lại các bài sau từ bài quang hợp → bài sinh trưởng của vsv.
IV.Rút kinh nghiệm:
.
, 
 - 
TL
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Kiến thức
11’
1)a/ – CH : Thế nào là môi trường nuôi cấy không liên tục?
1) – học sinh nghiên cứu sgk trang 100 trả lời câu hỏi.
II. SỰ SINH TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ VI KHUẨN :
 1. Nuôi cấy không liên tục
- Môi trường nuôi cấy không được bổ sung chất dinh dưỡng mới và lấy đi các sản phẩm chuyển hóa vật chất.
b/ – CH : Sự sinh trưởng của vi khuẩn trong môi trường nuôi cấy không liên tục thể hiện như thế nào?
- CH : Tính số lần phân chia của E. coli trong 1giờ?
- Gọi học sinh lên bảng vẽ đồ thị : đường cong sinh trưởng của quần thể vi khuẩn / nuôi cấy không liên tục. 
- GV nhận xét đánh giá và giúp học sinh khái quát kiến thức.
- GV giảng giải thêm : M của vsv được đo bằng số sinh khối sinh ra trong 1 đơn vị thời gian, M ở các pha khác nhau là khác nhau và nó là 1 số không đổi ở trong pha log, do đó chỉ có ở trong pha log mới có khái niệm về hằng số tốc độ sinh trưởng riêng (M).
2) – học sinh nghiên cứu sgk và quan sát hình 25/ trang 100 trả lời → yêu cầu:
 + Nêu 4 pha
 + Nhấn mạnh pha cân bằng động
 + Biết biểu diễn bằng đồ thị.
 + số lần phân chia của E. coli trong 1giờ : 3 lần.
 - 1- 2 học sinh trả lời → đặc điểm 4 pha trên đồ thị .
- Khái quát kiến thức.
Sinh trưởng của quần thể vsv trong nuôi cấy không liên tục tuân theo quy luật với đường cong gồm 4 pha :Tiềm phát, lũy thừa, cân bằng và suy vong .
 - Pha tiềm phát ( pha Lag):
+ Vi khuẩn thích nghi với môi trường .
+ Số lượng tế bào / quần thể chưa tăng.(M =0)
 + enzim cảm ứng được hình thành.
 - Phalũy thừa( pha log):
 + Vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi(M không đổi theo thời gian và là cực đại đối với 1 chủng trong điều kiện nuôi cấy)
+ Số lượng tế bào/ quần thể tăng theo lũy thừa.
 - Pha cân bằng :
 Số lượng vi khuẩn trong quần thể đạt đến cực đại và không đổi theo thời gian do: 
 + một số tế bào tự phân hủy 
 + một số khác có chất dinh dưỡng lại tiếp tục phân chia.
 + M =0 và không đổi theo thời gian.
 - Pha suy vong :
 Số tế bào trong quần thể giảm dần do :
 + Số tế bào bị phân hủy nhiều.
 + Chất dinh dưỡng cạn kiệt
 + Chất độc hại tích lũy nhiều.
c/- Yêu cầu học sinh trao đổi nhóm trả lời các CH :
+ 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 của pha tiềm phát và pha cân bằng động?
+ Để không xảy ra pha suy vong của quần thể vi khuẩn thì phải làm gì ?
 + Tại sao trong môi trường đất, nước pha Log không xảy ra?
- Gọi đại diện nhóm trình bày , GV nhận xét .
- GV khẳng định : nuôi cấy không liên tục là nuôi theo đợt, hệ thống đóng nên pha Log chỉ kéo dài vài thế hệ.
3) – học sinh thảo luận nhóm dựa vào kiến thức → trả lời :
 + Dừng lại ở pha cân bằng động.
 + pha tiềm phát có M = 0 vì vi khuẩn đang thích nghi với môi trường → nên chưa phân chia.
 + Pha tiềm phát : M, N0 là tối thiểu ; Pha cân bằng động : M =0 , N là trị số cực đại không đổi trong điều kiện nuôi cấy xác định.
 + Thường xuyên lấy đi chất độc hại và bổ sung chất dinh dưỡng.
 + Vì trong đất và nước chất dinh dưỡng rất hạn chế.
- Đại diện nhóm trình bày, các nhóm khác bổ sung
5’
2) –CH : Từ kiến thức thu được hãy chỉ ra nguyên tắc của phương pháp nuôi cấy liên tục ?
- Yêu cầu học sinh trả lời :
+ CH : Trong nuôi cấy liên tục có pha tiềm phát không ?
+ CH : Trong nuôi cấy liên tục có pha suy vong không ?
- GV nhận xét và nhấn mạnh: nuôi cấy liên tục là nuôi trong hệ thống mở , quần thể vi khuẩn có thể sinh trưởng ở pha Log trong thời gian dài.
* Liên hệ : Tại sao nói dạ dày – ruột ở người là 1 hệ thống nuôi liên tục đối với vsv ?
* Sử dụng vsv trong đời sống và trong nền kinh tế : Lên men làm rượu ,mắm, tương, sản xuất mì chính..Có thể đồng hóa hàng loạt hợp chất mà các sinh vật bậc cao không có khả năng. Có thể đồng hóa các chất độc do con người tạo ra ( thuốc diệt cỏ ,sâu, trừ nấm..)
2) – Học sinh nghiên cứu sgk trang 101 trả lời .
- Học sinh thảo luận nhanh trả lời :
 + Trong nuôi cấy liên tục không cần có pha tiềm phát vì vsv luôn đủ chất dinh dưỡng trong môi trường không phải làm quen với môi trường .
 + Nuôi cấy liên tục không xảy ra pha suy vong vì chất dinh dưỡng luôn được cung cấp không bị cạn kiệt và chất độc được lấy ra liên tục.
- Đại diện học sinh trả lời , lớp bổ sung .
- Học sinh : Dạ dày và ruột người luôn nhận được chất dinh dưỡng bổ sung và cũng liên tục thải ra các sản phẩm dị hóa.
2) Nuôi cấy liên tục :
- Nguyên tắc của phương pháp nuôi cấy liên tục:
 Bổ sung liên tục các chất dinh dưỡng vào và đồng thời lấy ra một lượng dịch nuôi cấy tương đương.
 - ứng dụng : sản xuất sinh khối để thu nhận pro đơn bào, các hợp chất có hoạt tính sinh học như axit amin, enzim, các kháng sinh, các hoocmon
 5. CỦNG CỐ : (5’) 
TL
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Kiến thức
-Yêu cầu học sinh đọc phần kết luận trong sgk
- Đại diện học sinh đọc phần kết luận
- Thời gian thế hệ, sau g → số tế bào / quần thể tăng gấp đôi.
- Sinh trưởng của quần thể vsv trong nuôi cấy không liên tục tuân theo quy luật với đường cong gồm 4 pha :Tiềm phát, lũy thừa, cân bằng và suy vong
- Trong nuôi cấy liên tục thành phần của môi trường nuôi cấy luôn ổn định, quần thể vsv sẽ sinh trưởng liên tục , dịch nuôi cấy có mật độ vsv tương đối ổn định.
 6. DẶN DÒ : (3’)
	- Trả lời câu hỏi sgk
	- Đọc mục “Em có biết”	
	- Chuẩn bị kiểm tra 45’: ôn lại các bài sau từ bài quang hợp → bài sinh trưởng của vsv.
 7. RÚT KINH NGHIỆM : 
 .
 .