Bài giảng Sinh học - Bài 24, 25: Sinh trưởng của vi sinh vật và các hình thức sinh sản của vi sinh vật

Giáo án sinh học 10	 	Ngày soạn: 22/02/2012
Tiết PPCT: 26	 	 Ngày dạy: 29/2/2012
Chương II: SINH TRƯỞNG VÀ SINH SẢN CỦA VI SINH VẬT
Bài 24-25: SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT
VÀ CÁC HÌNH THỨC SINH SẢN CỦA VI SINH VẬT
I.MỤC TIÊU: sau khi học xong bài này học sinh phải:	
Kiến thức:
- Nắm được đặc điểm 4 pha sinh trưởng cơ bản của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục và ý nghĩa của từng pha.
- Nắm được ý nghĩa của thời gian thế hệ tế bào.
- Hiểu được nguyên tắc và ý nghĩa của phương pháp nuôi cấy liên tục.
- Nêu được các kiểu sinh sản của vi sinh vật (nhân thực và nhân sơ).
Kĩ năng:
- Rèn luyện một số kĩ năng: so sánh, phân tích đồ thị, bảng biểu phát hiện kiến thức.
Thái độ:
- Biết được nguyên tắc và ứng dụng của sinh trưởng vi sinh vật để tạo ra sản phẩm cần thiết.
- Vận dụng lý thuyết vào thực tiễn giải thích các hiện tượng sinh học trong đời sống.
4. Tích hợp: Giáo dục bảo vệ môi trường.
Phần II. Các hình thức sinh sản của vi sinh vật.
II.Chuẩn bị:
Giáo viên: Có sử dụng công nghệ thông tin.
Chuẩn bị tranh hình ảnh,
Học sinh: 
Nghiên cứu bài 25+26 trước ở nhà.
III.Nội dung trọng tâm:
- Ý nghĩa của thời gian thế hệ tế bào.
- Quá trình sinh trưởng của vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy liên tục và không liên tục.
IV.Tiến trình dạy học
Ổn định lớp
Sỉ số:	Vắng:
Kiểm tra bài cũ:
Kiểm tra 15 phút.
Bài mới.
Đặt vấn đề: Các em biết vì sao trong quá trình muối dưa, lúc đầu phải đợi một thời gian để dưa muối chua nhưng sau đó thì dưa chua rất nhanh, nếu để lâu thì dưa có hiện tượng bị hư. Vậy sau khi học xong bài này chúng ta có thể giải thích được hiện tượng trên.
Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm sinh trưởng của vi sinh vật.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bài
GV nêu ví dụ: (HS xem hình ảnh) Giả sử ban đầu có 1 tế bào vi khuẩn, sau 1 thời gian, tế bào thực hiện phân chia thì số lượng tế bào tăng 1→2→4→8→16→32→64→
Hay 21→22→23→24→25→26→2n
(?) Vậy sinh trưởng ở vi sinh vật là gì?
GV: Cho HS trả lời câu hỏi trong SGK/trang 99.
(?) Sau thời gian của 1 thế hệ, số tế bào trong quần thể biến đổi thế nào?
Ví dụ: Vi khuẩn lao có g = 12 giờ
Trùng đế giày có g = 24 giờ.
E. coli có g = 20 phút
(?) Từ ví dụ này rút ra kết luận gì?
GV cho ví dụ: cấy 1 vi khuẩn vào môi trường thì số tế bào sẽ tăng lên như sau: 
1à2à4à8 như vậy số tế bào tăng theo cấp số nhân.
(?) Giả sử No là số tế bào ban đầu, sau 1, 2 và n lần phân chia thì số tế bào tăng lên bao nhiêu?
(?) Nếu số lượng tế bào ban đầu(No) không phải là một tế bào mà là 105 tế bào thì sau 2 giờ số lượng tế bào trong bình là bao nhiêu? (gợi ý cho học sinh dựa vào bảng trang 99 để tính).
GV có thể nói thêm: Do vi khuẩn sinh sản bằng cách phân đôi đơn giản nên vi khuẩn được dùng làm mô hình nghiên cứu sinh trưởng của vi sinh vật.
HS dựa vào ví dụ để nêu khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật.
(!) Sinh trưởng của quần thể vi sinh vật là sự tăng số lượng tế bào của quần thể.
(!) Sau thời gian thế hệ, số lượng tế bào trong quần thể tăng gấp đôi.
(!)Thời gian thế hệ thay đổi tùy loài Vi sinh vật, tùy điều kiện nuôi cấy.
N=2No
N=22No
N=2n No
(!) No = 105
n = 6 vì cứ 20 phút tế bào phân chia 1 lần, sau 2 giờ( 2h = 120 phút) tế bào phân chia 120/20 =6
số tế bào trong bình: N = 105. 26 = 64.105 tế bào.
A. Sinh trưởng của vi sinh vật.
I. Khái niệm.
- Sinh trưởng của quần thể vi sinh vật được hiểu là sự tăng số lượng tế bào của quần thể.
* Thời gian thế hệ:
- Là thời gian từ khi sinh ra 1 tế bào đến khi tế bào đó phân chia hoặc số tế bào trong quần thể tăng gấp đôi, kí hiệu (g).
- Ví dụ: E.coli cứ 20 phút tế bào lại phân đôi 1 lần.
- Thời gian thế hệ thay đổi tùy loài vi sinh vật, tùy điều kiện nuôi cấy.
- Số lượng tế bào vi khuẩn(N) sau n lần phân chia trong 1 thời gian nuôi cấy:
+ N = No.2n
+ No là số tế bào vi khuẩn ban đầu
+ n là số lần phân chia tế bào
Hoạt động 2: Tìm hiểu sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bài
GV: Cho HS nghiên cứu SGK/trang 100, quan sát hình 25 để trả lời câu hỏi:
(?) Thế nào là môi trường nuôi cấy không liên tục?
(?) Quan sát đường cong sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục em có nhận xét gì?
Giáo viên yêu cầu HS nghiên cứu nội dung mục II (SGK/100) và hoàn thành phiếu học tập trong vòng 3’ để hoàn thành phiếu học tập.
GV nhận xét bổ sung. Dặn dò HS về hoàn thành phiếu học tập vào vở.
GV cho HS trả lời câu lệnh SGK trang 101.
(?) Để thu số lượng vi sinh vật tối đa thì nên dừng ở pha nào?
(?) Để không xảy ra pha suy vong của quần thể vi khuẩn thì phải làm gì?
Trong nuôi cấy không liên tục thu sinh khối ở cuối pha lũy thừa, đầu pha cân bằng sau đó phải nuôi cấy lại, rất tốn chi phí và thời gian. Vì vậy để thu được nhiều sinh khối lại tiết kiệm, người ta sẽ loại bỏ pha suy vong bằng cách cung cấp thường xuyên chất dinh dưỡng cũng như loại bỏ các chất độc hại. Đó là nuôi cấy liên tục.
Thế nào là môi trường nuôi cấy liên tục ?
(?) Vì sao trong nuôi cấy không liên tục vi sinh vật lại cần có pha tiềm phát còn trong nuôi cấy liên tục thì không cần pha này?
Đọc mục : “Nuôi cấy liên tục” SGK / 101: 
 (?) Nêu nguyên tắc của phương pháp nuôi cấy liên tục.
(?) Phân biệt sự sai khác cơ bản giữa hai phương pháp nuôi cấy liên tục và không liên tục.
(!) Môi trường không thêm chất dinh dưỡng mới vào và không rút sinh khối ra khỏi môi trường.
(!) Có 4 pha: pha tiềm phát, pha lũy thừa, pha cân bằng, pha suy vong.
HS thảo luận và hoàn thành phiếu học tập.
(!) Nên dừng ở pha cân bằng để thu được số lượng vi sinh vật tối đa.
(!)Bổ sung chất dinh dưỡng và lấy đi chất độc hại.
(!) Nghiên cứu SGK và trả lời câu hỏi.
Môi trường nuôi cấy liên tục là môi trường nuôi cấy được bổ sung thường xuyên chất dinh dưỡng và loại bỏ không ngừng các chất thải trong quá trình nuôi cấy
( !) Vì trong nuôi cấy liên tục chất dinh dưỡng luôn đủ và ổn định không cần làm quen với môi trường.
- Nguyên tắc của nuôi cấy liên tục là:
+ Bổ sung liên tục chất dinh dưỡng vào môi trường nuôi cấy.
+ Lấy ra lượng dịch nuôi cấy tương đương từ môi trường.
- Sự sai khác cơ bản giữa hai hình thức nuôi cấy này đó là trong nuôi cấy liên tục thì không có pha tiềm phát. Vì trong nuôi cấy liên tục môi trường ổn định, vi khuẩn đã có enzim cảm ứng nên không cần làm quen với môi trường.
II.Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn.
1.Nuôi cấy không liên tục.
+ Môi trường không bổ sung chất dinh dưỡng mới và không lấy đi sản phẩm chuyển hóa vật chất được gọi là môi trường nuôi cấy không liên tục.
+ Vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy không liên tục sinh trưởng theo 1 đường cong gồm 4 pha:
a. Pha tiềm phát:
- Vi khuẩn thích nghi với môi trường.
- Số lượng tế bào trong quần thể không tăng.
- Enzim cảm ứng được hình thành để phân giải các chất.
b. Pha lũy thừa:
- Trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ.
- Số lượng tế bào tăng theo cấp số nhân.
- Tốc độ sinh trưởng đạt cực đại. 
c. Pha cân bằng:
- Số lượng tế bào đạt cực đại và không đổi theo thời gian
→ Số lượng tế bào sinh ra tương đương với số lượng tế bào chết đi 
d. Pha suy vong:
- Số tế bào sống trong quần thể giảm dần do:
+ Chất dinh dưỡng ngày càng cạn kiệt
+ Chất độc hại tích lũy ngày càng nhiều
2. Nuôi cấy liên tục.
- Môi trường nuôi cấy liên tục là môi trường nuôi cấy được bổ sung chất dinh dưỡng thường xuyên và không ngừng loại bỏ các chất thải trong quá trình nuôi cấy.
* Ứng dụng: sản xuất sinh khối để thu nhận prôtêin đơn bào, các hợp chất có hoạt tính sinh học như các axit amin, enzim, các kháng sinh, các hoocmôn
Hoạt động 3: Các hình thức sinh sản của vi sinh vật.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bài
GV giới thiệu các hình thức sinh sản kết hợp hình ảnh minh họa.
Giáo dục bảo vệ môi trường: Vi sinh vật sinh trưởng rất nhanh và mạnh, chỉ cần một thời gian ngắn thích ứng là có thể phát triển rất nhanh, vì thế trong cuộc sống hàng ngày các em phải thật chú ý, ví dụ như không để đồ ăn quá lâu, trước khi ăn phải đun lại cẩn thận, quần áo không nên để ẩm lâu ngày vì như thế rất dễ gây các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm.
HS quan sát hình ảnh.
B. Sinh sản của vi sinh vật
I. Vi sinh vật nhân sơ:
1. Phân đôi.
2. Nảy chồi.
3. Bào tử:
- Ngoại bào tử
- Bào tử đốt
II. Vi sinh vật nhân thực:
1. Phân đôi.
2. Nảy chồi.
3. Bào tử:
- Bào tử vô tính
+ Bào tử kín.
+ Bào tử trần.
- Bào tử hữu tính:
Phiếu học tập: HS nghiên cứu nội dung mục II SGK/100 và cho biết đặc điểm của các pha sinh trưởng trong môi trường nuôi cấy không liên tục.
Các pha sinh trưởng
Đặc điểm
Pha tiềm phát (pha lag)
Pha lũy thừa (pha log)
Pha cân bằng
Pha suy vong
Đáp án phiếu học tập:
Các pha sinh trưởng
Đặc điểm
Pha tiềm phát (pha lag)
- Vi khuẩn thích nghi với môi trường.
- Không có sự gia tăng số lượng tế bào.
- Enzim cảm ứng hình thành để phân giải các chất.
Pha lũy thừa (pha log)
- Quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ.
- Số lượng tế bào tăng theo cấp số nhân.
- Tốc độ sinh trưởng cực đại.
Pha cân bằng
Số lượng tế bào đạt cực đại và không đổi theo thời gian.
Pha suy vong
Số lượng tế bào trong quần thể giảm dần
Củng cố:
Giải thích các vấn đề trong phần đặt vấn đề: Trong quá trình muối dưa, ban đầu vi sinh vật phải thích nghi với môi trường sống nên phải mất 1 – 2 ngày dưa mới bắt đầu chua, và khi số lượng vi sinh vật ổn định thì dưa chua rất nhanh. Đến 1 thời gian nhất định do chất dinh dưỡng cạn kiệt nên vi sinh vật bị chết, thải chất độc làm dưa bị hư.
Trả lời các câu hỏi trắc nghiệm sau:
Câu 1:Có 1 tế bào VSV có thời gian của 1 thế hệ là 30 phút. Số tế bào tạo ra từ tế bào trên sau 3 giờ là:
A. 8
B. 16
C. 32
D. 64
Câu 2: Trong môi trường nuôi cấy, VSV có quá trình trao đổi chất mạnh mẽ nhất ở
A. Pha tiềm phát	
B. Pha lũy thừa
C. Pha cân bằng
D. Pha suy vong 
Câu 3: Biểu hiện sinh trưởng của VSV ở pha cân bằng là:
A. Số VSV sinh ra nhiều hơn số chết đi
B. Số VSV chết đi nhiều hơn số sinh ra	
C. Số được sinh ra bằng số chết đi
D. Chỉ có chết đi mà không có sinh ra
Câu 4: Pha nào sau đây không có trong nuôi cấy liên tục:
A. Pha tiềm phát.
B. Pha lũy thừa, pha cân bằng.
C. Pha suy vong.
D. Cả A và C
Câu 5: Vi khuẩn sinh sản chủ yếu bằng cách:
A. Phân đôi	
B. Tiếp hợp
C. Nảy chồi
D. Hình thành bào tử
Dặn dò:
Học bài và trả lời câu hỏi cuối SGK.
Đọc mục “ em có biết” SGK trang 101.
Xem trước bài mới, bài 27: Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật.