Qua nội dung bài giảng Sinh trưởng và sinh sản ở vi sinh vật môn Sinh học lớp 10 chương trình Cánh diều được DapAnHay biên soạn và tổng hợp giới thiệu đến các em học sinh, giúp các em tìm hiểu về Sinh trưởng và sinh sản ở vi sinh vật... Để đi sâu vào tìm hiểu và nghiên cứu nội dung vài học, mời các em cùng tham khảo nội dung chi tiết trong bài giảng sau đây.
a. Khái niệm về sinh trưởng của vi sinh vật
Vì sinh vật có kích thước rất nhỏ; chúng ta không quan sát được sự sinh trưởng và phát triển của từng cá thể bằng mắt thường. Do vậy, sự sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật thường được mô tả bằng sự sinh trưởng của một quần thể vi sinh vật.
Sinh trưởng của vi sinh vật là sự tăng lên về số lượng tế bảo của quần thể vi sinh vật thông qua quá trình sinh sản
Hình 18.2. Quá trình hình thành và phát triển khuẩn lạc nấm Phytophthora sojae gây bệnh chết nhanh cho cây đậu tương
(Nguồn: Dorrance, A E. et al, 2007. The Plant Health Instructor. DOI: 10.1094/PHI-1-2007-0830-07)
- Sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật là sự tăng lên về số lượng tế bào của quần thể vi sinh vật thông qua quá trình sinh sản. |
b. Các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn
Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn được nuôi trong môi trường mà các chất dinh dưỡng không được bổ sung thêm đồng thời không rút bớt sản phẩm và chất thải trong suốt quá trình nuôi (hệ kin) diễn ra theo 4 pha (hình 18.3 và bảng 18.1).
Bảng 18.1. Các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn
Hình 18.3. Các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn
Sinh trưởng của quần thể vi khuẩn nuôi trong hệ kín được chia thành 4 pha: tiềm phát (lag), luỹ thừa (log), cần bằng và suy vong. |
a. Sinh sản ở vi sinh vật nhân sơ
Phân đôi
Phần lớn các vi sinh vật nhân sơ sinh sản vô tính bằng phân đôi theo hình thức phân bào không có thoi vô sắc (trực phân). Nhiễm sắc thể mạch vòng của chúng bám vào cấu trúc gấp nếp trên màng sinh chất (gọi là mesosome) làm điểm tựa để nhân đối và phân chia về hai tế bào con (hình 18.4). Tế bảo kéo dài, thành và màng tế bảo chất thắt lại, hinh thành vách ngăn để phân chia tế bào chất và chất nhân về hai tế bảo mới.
Hình 18.4. Sơ đồ quá trình phân đội của vi khuẩn
Nảy chồi
Nảy chồi (hình 18.5) là kiểu sinh sản vô tính có ở một số vi khuẩn (ví dụ vi khuẩn màu tía Rhodomicrobium vannielhi). Trong quá trình này chổi, màng tế bào phát triển về một phía hình thành ống rỗng. Sau khi chất di truyền nhân đôi, một phần tế bào chất và chất di truyền chuyển dịch vào phần cuối của ông rỗng làm phinh to ông rỗng, hình thành chổi, tạo nên tế bào con
Hình 18.5. Này chồi ở vi khuẩn Rhodonicrobin vamelli
(Nguồn: Shimkets, L. J. (2013). Prokaryotic Life Cycles. The Prokaryotes, 317-336. DOI:10.1007/978-3-642 30123-0 54)
Hình thành bảo tử
Xạ khuẩn (nhóm vi khuẩn Gram (+) đặc biệt có tể bào dạng sợi) sinh sản vô tính bằng cách phân cắt ở đầu các sợi khi sinh (sợi phát triển trong không khi) để hình thành chuỗi bảo tử (hình 18.6). Các bào tử có thể đứt ra, phân tán trong môi trường, khi gặp điều kiện thuận lợi, chúng nảy mầm và phát triển thành cơ thể mới
Hình 18.6. Sự hình thành bào tử vô tính ở xạ khuẩn Streptomyces
coelicolor (Nguon: Shimkets, L. J. (2013). Prokaryotic Life Cycles. The Prokaryotes, 317-336. DOI:10.1007/978-3-642-30123-0 54)
- Vi sinh vật nhân sơ sinh sản vô tính bằng hình thức phân đôi, nảy chồi và bằng bào tử vô tính. |
b. Sinh sản ở vi sinh vật nhân thực
Vi sinh vật nhân thực có hình thức sinh sản vô tính (nảy chổi, phân đôi hoặc hình thành bào từ vô tính) và sinh sản hữu tính (hình thành bào tử túi, bảo tử tiếp hợp, ... )
Phân đôi và nảy chồi
Phân đôi và nảy chồi là hình thức sinh sản vô tính của vi sinh vật nhân thực. Chúng thực hiện theo kiểu phân bào có thoi vô sắc.
Hình 18.7. Quá trình nàảy chồi ở nấm men rượu Saccharomyces cerevisiae
Sinh sản bằng bảo tử vô tính
Hình thành bào tử vô tính là kiểu sinh sản vô tính của nhiều nấm sợi. Bào tử được hình thành từ các sợi nấm sinh dưỡng, không có sự kết hợp của các giao tử đực và cái. Các nấm mốc thuộc chi Aspergillus và chi Penicillium hình thành bào tử đính dạng hở trên sợi khí sinh Nấm mốc chỉ Mucor hinh thành bảo tử đính dạng kín trên sợi khí sinh
Hình 18.8. Sinh sản vô tính bằng bảo từ đỉnh của một số nhóm nấm mốc
Sinh sản bằng bảo tử hữu tính
Sinh sản hữu tính có sự kết hợp của các báo tử khác giới chỉ xảy ra ở các vi sinh vật nhân thực, có hình thức phân bảo giảm phân. Một số hình thức sinh sản hữu tính bằng bào tử thưởng thấy là: bao tử túi, bảo tử đảm, bảo tử tiếp hợp và bảo tử động (còn gọi là bảo tử noãn).
Hình 18.9. Sinh sản hữu tính của một số vi sinh vật
- Vi sinh vật nhân thực sinh sản vô tính bằng phân đôi, nảy chồi, bào tử vô tính; sinh sản hữu tính bằng bào tử hữu tính. |
a. Các yếu tố hoá học
Nguồn dinh dưỡng
- Tế bào của hầu hết các vi sinh vật hấp thụ dinh dưỡng từ môi trưởng. Do vậy, dinh dưỡng và các chất hoá học trong môi trưởng có ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng của vi sinh vật. Thiếu hụt dinh dưỡng dẫn đến vi sinh vật sinh trưởng chậm hoặc ngừng sinh trưởng. Các nguyên tổ đại lượng C, HON S, P. Na, K, Ca,... là nguồn dinh dưỡng chủ yếu giúp vi sinh vật tổng hợp nên các chất tham gia cấu tạo và các hoạt động sống của tế bảo. Các nguyên tố vi lượng (Fe, Zn, Cu,... ) được vi sinh vật sử dụng với lượng nhỏ, chúng là thành phần quan trọng của nhiều enzyme, các vitamin
Các chất hoá học khác
- Sự thay đổi pH (thay đổi nồng độ ion H+) của môi trường dinh dưỡng cũng ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật. Mỗi vi sinh vật chỉ có thể sinh trưởng trong khoảng pH thích hợp (hình 18.11). Đa số vi khuẩn và nguyên sinh vật phát triển tốt trong môi trường trung tỉnh (nhóm ưa trung tính), nhiều loại nam sinh trưởng tốt trong môi trường acid (nhóm ưa acid), một số nhóm vi sinh vật sống trong các hồ nước mặn có độ pH cao (nhóm ưa kiềm).
Hình 18.11. Tốc độ sinh trưởng của các nhóm vi sinh vật ở điều kiện pH khác nhau
- Một số chất hoá học như các kim loại nặng, các hợp chất phenol, các chất oxi hoá mạnh, alcohol,.. có thể ức chế sinh trưởng của vi sinh vật. Chúng có thể gãy biển tỉnh và làm bất hoạt protein, phá huỷ cấu trúc màng sinh chất,... Do vậy, một số chất này thường được dùng để diệt khuẩn
b. Các yếu tố vật lí
- Các yếu tố vật lí trong môi trường sống của vi sinh vật như nhiệt độ, độ ẩm hoặc các bức xạ điện tử (tia UV, tia X,... ) có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi sinh vật thông qua việc ảnh hưởng tới các phân tử sinh học trong tế bào vi sinh vật.
- Mỗi vi sinh vật chỉ có thể sinh trưởng được trong dải nhiệt độ thích hợp (hình 18,12). Hầu hết các vi sinh vật sinh trưởng tốt ở nhiệt độ thưởng (20 – 45 °C), chủng thuộc nhóm tra ẩm. Các vi sinh vật sống ở các khu vực gần Bắc hoặc Nam cực, có thể sinh trưởng được ở nhiệt độ gần 0 °C (nhóm ưa lạnh). Nhóm vi sinh vật ưa nhiệt và ưa nhiệt cao được tìm thấy tại nơi có suối nước nóng phun trào dưới đáy biển.
Hình 18.12. Tốc độ sinh trưởng của các nhóm vi sinh vật ở điều kiện nhiệt độ khác nhau
- Hầu hết các vi sinh vật thích ứng sinh trưởng ở điều kiện áp suất thường. Trong khi đó, các nhóm vi sinh vật ưa áp suất cao, ưa áp suất thấp,... được tìm thấy ở các điều kiện sống có áp suất khác nhau (ví dụ dưới đáy biển sâu hay trên núi cao). Phần lớn vi sinh vật thích ứng sinh trưởng ở độ ẩm trên 90%. Một số ít các vi sinh vật như xạ khuẩn, nấm sợi có khả năng sinh trưởng ở độ ẩm thấp dưới 90 %.
c. Các yếu tố sinh học
- Người ta thường bảo quản thịt, cá, trứng trong dung dịch muối đậm đặc hoặc ướp với muối hạt. Vì sao cách này giúp gia tăng thời gian bảo quản thực phẩm?
- Sinh trưởng của vi sinh vật còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố sinh học từ các vi sinh vật, thực vật và động vật sống trong cùng môi trường với chúng. Một số sinh vật có khả năng sinh các chất kích thích các nhóm vi sinh vật khác nhau sinh trưởng (ví dụ: một số thực vật tiết các chất hữu cơ đặc thủ qua rễ, kích thích sự phát triển của khu hệ vi sinh vật vùng rễ). Trong cùng một môi trường sống, nhiều nhóm vi sinh vật có khả năng sinh các chất ức chế như kháng sinh, bacteriocin,... để ức chế sinh trưởng của các vi sinh vật xung quanh
d. Thuốc kháng sinh
Thuốc kháng sinh là chế phẩm có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế đặc hiệu sự sinh trưởng của một hoặc một vài nhóm vi sinh vật. Thuốc kháng sinh được dùng điều trị các bệnh nhiễm trùng ở người, động vật và thực vật. Tuy nhiên, việc lạm dụng thuốc kháng sinh gây hiện tượng nhờn thuốc (kháng kháng sinh) nhanh chóng ở nhiều vi sinh vật gây bệnh, làm cho việc tiếp tục sử dụng kháng sinh đó để điều trị bệnh không còn hiệu quả.
- Các yếu tố có ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật bao gồm: các yếu tố hoá học (nguồn dinh dưỡng, các chất hoá học khác), các yếu tố vật lí (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng,..) và các yếu tố sinh học. - Thuốc kháng sinh là chế phẩm có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế đặc hiệu sự sinh trưởng của một hoặc một vài nhóm vi sinh vật. - Thuốc kháng sinh có vai trò quan trọng trong điều trị các bệnh nhiễm trùng nhưng khi sử dụng |
Bài 1.
Hình 18.1 là ảnh chụp lát bánh mì bị mốc. Vì sao lát bánh mì bị mốc lại lan rộng theo thời gian?
Hình 18.1. Lát bánh mì bị mốc
Phương pháp giải:
Bánh mì là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của nấm mốc. Nấm mốc dùng bánh mì làm nguồn dinh dưỡng cung cấp cho sự phát triển và sinh sản.
Lời giải chi tiết:
Bánh mì bị mốc do nấm mốc sử dụng bánh mì là nguồn dinh dưỡng cho chúng phát triển. Vết mốc lan rộng vì theo thời gian chúng sẽ càng phát triển rộng đến các vùng khác, tạo thành tập đoàn gồm nhiều sợi mốc.
Bài 2.
Số lượng tế bào của một quần thể vi khuẩn trong tự nhiên có tăng mãi không? Vì sao?
Phương pháp giải:
- Nếu môi trường không được cung cấp dinh dưỡng thường xuyên, quần thể vi khuẩn sẽ giảm dần khi dinh dưỡng dần cạn kiệt.
Lời giải chi tiết:
- Trong tự nhiên, dinh dưỡng cho các quần thể vi khuẩn gần như là vô hạn, nên số lượng tế bào của một quần thể vi khuẩn sẽ tăng liên tục.
Sau bài học này, học sinh sẽ nắm được:
- Nêu được khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật.
Trình bày được đặc điểm của các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn,
- Phân biệt được các hình thức sinh sản ở vi sinh vật nhân sơ và vi sinh vật nhân thực
- Trình bày được các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật.
- Trình bày được ý nghĩa của việc sử dụng thuốc kháng sinh để ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh và tác hại của việc lạm dụng thuốc kháng sinh trong chữa bệnh cho người và động vật.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Sinh học 10 Cánh diều Bài 18 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Khi nói về ảnh hưởng của các yếu tố lí học đến sự sinh trưởng của vi sinh vật, nhận định nào sau đây không đúng về việc bảo quản lương thực, thực phẩm?
Trong nuôi cấy vi khuẩn liên tục, để không xảy ra pha suy vong thì phải?
Xác định: Nguyên tắc của phương pháp nuôi cấy không liên tục là gì?
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Sinh học 10 Cánh diều Bài 18để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Mở đầu trang 109 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Hình thành kiến thức, kĩ năng trang 109 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Hình thành kiến thức, kĩ năng 1 trang 110 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Hình thành kiến thức, kĩ năng 2 trang 110 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Hình thành kiến thức, kĩ năng 3 trang 110 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Vận dụng 1 trang 110 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Vận dụng 2 trang 110 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Hình thành kiến thức, kĩ năng 1 trang 111 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Hình thành kiến thức, kĩ năng 2 trang 111 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Luyện tập trang 111 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Hình thành kiến thức, kĩ năng trang 112 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Luyện tập trang 112 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Luyện tập 1 trang 113 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Luyện tập 2 trang 113 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Hình thành kiến thức, kĩ năng trang 113 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Hình thành kiến thức, kĩ năng 1 trang 114 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Vận dụng trang 114 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Hình thành kiến thức, kĩ năng trang 114 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Vận dụng 1 trang 115 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Hình thành kiến thức, kĩ năng trang 115 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Vận dụng 2 trang 115 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Vận dụng 3 trang 115 SGK Sinh học 10 Cánh diều - CD
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Sinh học DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Sinh Học 10 DapAnHay
Khi nói về ảnh hưởng của các yếu tố lí học đến sự sinh trưởng của vi sinh vật, nhận định nào sau đây không đúng về việc bảo quản lương thực, thực phẩm?
Trong nuôi cấy vi khuẩn liên tục, để không xảy ra pha suy vong thì phải?
Xác định: Nguyên tắc của phương pháp nuôi cấy không liên tục là gì?
Các tia tử ngoại có tác dụng nào sau đây đối với vi sinh vật?
Nhiệt độ thích hợp đối với sự sinh trưởng của vi sinh vật?
Người ta sử dụng nhiệt độ thấp để?
Hãy cho biết: Người ta sử dụng nhiệt độ cao để?
Hãy cho biết: Giữ cho rau, quả luôn ở trạng thái ngủ, nghỉ để làm gì?
Xác định: Điều nào đúng khi nói về sinh sản của nấm men?
Hãy xác định: Tiếp hợp đồng giao là phương thức gì?
Hình 18.1 là ảnh chụp lát bánh mì bị mốc. Vì sao lát bánh mì bị mốc lại lan rộng theo thời gian?
Hình 18.1. Lát bánh mì bị mốc
Quan sát hình 18.2, nhận xét sự hình thành và thay đổi của khuẩn lạc nấm (quần thể nấm) theo thời gian. Vì sao có sự thay đổi này?
Hình 18.2. Quá trình hình thành và phát triển khuẩn lạc nấm Phytophthora sojae gây bệnh chết nhanh cho cây đậu tương
(Nguồn: Dorrance, A E. et al, 2007. The Plant Health Instructor. DOI: 10.1094/PHI-1-2007-0830-07)
Từ các thông tin mô tả trong hình 18.3 và bảng 18.1, cho biết: Vì sao ở pha tiềm phát chất dinh dưỡng đầy đủ mà mật độ quần thể vi khuẩn gần như không thay đổi?
Hình 18.3. Các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn
Từ các thông tin mô tả trong hình 18.3 và bảng 18.1, cho biết: Sinh khối vi khuẩn đạt cao nhất vào thời điểm nào? Giải thích.
Hình 18.3. Các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn
Từ các thông tin mô tả trong hình 18.3 và bảng 18.1, cho biết: Vì sao số tế bào chết trong quán thế vi khuẩn tăng dần từ pha cân bằng đến pha suy vong?
Hình 18.3. Các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn
Làm thế nào để khắc phục hiện tượng mật độ tế bào vi khuẩn không tăng ở pha cân bằng?
Số lượng tế bào của một quần thể vi khuẩn trong tự nhiên có tăng mãi không? Vì sao?
Sinh sản của vi sinh vật có vai trò gì đối với sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật?
Sinh sản ở vi sinh vật nhân sơ có giống với vi sinh vật nhân thực?
Phân biệt hình thức sinh sản phân đôi và nảy chồi ở vi khuẩn.
Hình 18.4. Sơ đồ quá trình phân đội của vi khuẩn
Hình 18.5. Này chồi ở vi khuẩn Rhodonicrobin vamelli
(Nguồn: Shimkets, L. J. (2013). Prokaryotic Life Cycles. The Prokaryotes, 317-336. DOI:10.1007/978-3-642 30123-0 54)
Quan sát hình 18.7 và cho biết nảy chồi của nấm men có khác gì so với nảy chồi ở vi khuẩn.
Hình 18.7. Quá trình nàảy chồi ở nấm men rượu Saccharomyces cerevisiae
Nhóm vi sinh vật nào có hình thức sinh sản vừa bằng bào tử vô tính, vừa bằng bảo tử hữu tỉnh? Nếu ví dụ.
Kể tên các nguyên tố đại lượng mà vi sinh vật sử dụng trong nguồn thức ăn của chúng. Nếu vai trò chính yếu của các nguyên tố này đối với vi sinh vật.
Từ kết quả thí nghiệm trong hình 18.10, hãy cho biết: Điều gì sẽ xảy ra với nấm men S. cerevisiae nếu thiếu nguồn dinh dưỡng carbon (chi bổ sung 0,1 g sucrose 0,05 vào bình (3) trước khi làm thí nghiệm?
Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng (đường sucrose) đến sinh trưởng của nấm men rượu S.cerevisiae được bố trí trong 3 bình tam giác đều chứa 10 mL dung dịch 1 % (NH4)2SO4, và bổ sung thêm: 0,5 g sucrose (binh 1); 10 tế bào nấm men (bình 2); 0,5 g sucrose và 106 tế bào nấm men (bình 3) . Sau hai ngày để ở nhiệt độ phòng thu được kết quả như hình 18.10. Dựa vào cách bố trí thí nghiệm và kết quả thí nghiệm (hình 18.10) cho biết: Tại sao bình 3 có hiện tượng đục lên sau hai ngày còn bình 1 và không có hiện tượng này ?
Hình 18.10. Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng đến sinh trưởng của nấm men rượu
Nếu bổ sung thêm một lượng lớn NaOH (ví dụ: khoảng 0,4g) vào bình 3 trước khi làm thí nghiệm (hình 18.10) thì kết quả thí nghiệm có thay đổi không. Vì sao?
Hình 18.10. Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của nguồn dinh dưỡng đến sinh trưởng của nấm men rượu
Trong bệnh viện, người ta thường dùng các dung dịch nào để rửa vết thương ngoài da hay tiệt trùng các dụng cụ y tế. Giải thích.
Nếu bình 3 trong thí nghiệm ở hình 18.10 được để ở 70°C (thay cho nhiệt độ phòng) thì kết quả thí nghiệm sau hai ngày thay đổi như thế nào? Giải thích.
Người ta thường bảo quản thịt, cá, trứng trong dung dịch muối đậm đặc hoặc ướp với muối hạt? Vì sao cách này giúp gia tăng thời gian bảo quản thực phẩm?
Em biết các thuốc kháng sinh nào trên thị trường? Nêu ý nghĩa của việc dùng thuốc kháng sinh trong điều trị bệnh nhiễm khuẩn.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *