Bài giảng Sinh học - Tiết 40 - Bài 38: Sinh trưởng của vi sinh vật

Trường: THPT TRẦN NHÂN TÔNG
Môn Sinh học Khối 10
Họ tên giáo viên: Trần Thị Bích Thảo
Trình độ chuyên môn: Thạc sĩ
Trình độ tin học A
Chương II. Sinh trưởng và sinh sản của vi sinh vật
Bài 38. Sinh trưởng của vi sinh vật
Địa chỉ: Số 1 ngách 101/39 Thành Nhàn Hà Nội
Số điện thoại: 0985188169
Tiết 40
I. Mục tiêu bài dạy 
1. Về kiến thức:
- Nêu khái niệm sinh trưởng của vi sinh vật và thời gian thế hệ
- Trình bày đặc điểm của điều kiện nuôi cấy liên tục và nuôi cấy không liên tục
- Mô tả đặc điểm sinh trưởng của quần thể vi sinh vật trong điều kiện nuôi cấy liên tục và nuôi cấy không liên tục
- Chỉ ra một số ứng dụng về sinh trưởng của vi sinh vật trong thực tiễn
2. Về kĩ năng:
- Vẽ được đường cong sinh trưởng trong hệ thống kín
- Giải thích được đặc điểm của các pha sinh trưởng trong điều kiện nuôi cấy không liên tục 
- Giải một số bài tập liên quan đến chỉ số sinh trưởng của vi sinh vật 
- Hoạt động nhóm hiệu quả 
3. Về thái độ 
- Có ý thức sử dụng vi sinh vật để tạo chất dinh dưỡng trong chăn nuôi và làm sạch môi trường 
- Giáo dục lòng say mê và yêu thích môn học 
II. Yêu cầu bài dạy 
1. Về kiến thức của học sinh
a. Kiến thức về CNTT: Thành lập được đồ thị sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong điều kiện nuôi cấy không liên tục
b. Kiến thức chung về môn học 
- Hình thành khái niệm sinh trưởng, các pha sinh trưởng
- Ứng dụng trong nuôi cấy VSV, phân biệt 2 phương pháp nuôi cấy VSV
2. Về trang thiết bị/ Đồ dùng dạy học
a. Trang thiết bị/ Đồ dùng dạy học liên quan đến CNTT: Bài giảng điện tử
b. Trang thiết bị/ Đồ dùng dạy học khác: Bảng biểu (bảng phụ để học sinh hoạt động cho kiến thức phần II)
III. Chuẩn bị cho bài giảng
1. Chuản bị của giáo viên: bài giảng điện tử, tư liệu và thông tin liên quan đến bài học, bút dạ đỏ, đèn chiếu, tranh vẽ phóng to hình 38 tr 128/ SGK, so đồ hệ thống nuôi cấy liên tục Chemosta và Turbidostat (nếu có)
2. Chuẩn bị của HS: Bảng phụ bằng bìa, bút dạ đen, thước kẻ
IV. Nội dung và tiến trình bài giảng
+ ĐVĐ: Vậy sinh trưởng của VSV là quá trình sinh lí như thế nào?
+ GV yêu cầu HS nhớ lại kiến thức THCS:
?Sinh trưởng là gì?
+ Yêu cầu HS nghiên cứu mục I tr 127/ SGK:
? Thế nào là sinh trưởng của quần thể VSV ?
?Sự sinh trưởng của VSV và sự sinh trưởng của quần thể VSV có mối quan hệ với nhau như thế nào ?
+ ĐVĐ : Để xác định quần thể VSV có đang sinh trưởng hay không, người ta dựa vào các chỉ số sinh trưởng (thông số sinh trưởng)
+ GV giảng : Do sinh sản bằng cách phân đôi đơn giản nên vi khuẩn được các nhà khoa học sử dụng vào việc nghiên cứu mô hình sinh trưởng của VSV.
+ Yêu cầu HS quan sát bảng số liệu về sự thay đổi số lượng tế bào vi khuẩn E.coli sau khi được cấy vào bình chứa môi trường dinh dưỡng thích hợp.
+ Yêu cầu HS hoàn thành câu hỏi trong PHT số 1
+ GV yêu cầu HS quan sát bảng số liệu :
? Cách xác định số lượng tế bào VSV sau thời gian nuôi cấy (thời gian t) ?
+ Yêu cầu HS nghiên cứu thông tin mục II1 trong SGK tr 128
? Thế nào là điều kiện nuôi cấy không liên tục ?
+ GV treo tranh phóng to hình 38 tr 128/ SGK:
Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, quần thể VSV sinh trưởng theo đường cong như đồ thị hình 38: trục hoành của đồ thị biểu thị thời gian nuôi, trục tung của đồ thị biểu diễn log số lượng tế bào trong quần thể
+ Yêu cầu HS quan sát đồ thị trên:
? Sinh trưởng của quần thể VSV trong điều kiện nuôi cấy không liên tục gồm có mấy pha? Đó là những pha nào?
+ ĐVĐ: Để giữ cho quần thể VSV luôn ở pha luỹ thừa thì phải đưa VSV phát triển ở điều kiện nuôi cấy liên tục. Vậy nuôi cấy liên tục là điều kiện nuôi cấy như thế nào?
+ Yêu cầu HS tìm hiểu thông tin mục II2 tr 129/ SGK
? Thế nào là điều kiện nuôi cấy liên tục?
+ Yêu cầu HS tham khảo nội dung mục II2 tr 129/ SGK:
? Đặc điểm sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong điều kiện nuôi cấy liên tục?
+ Yêu cầu HS thảo luận:
? Vì sao trong điều kiện nuôi cấy liên tục không xảy ra pha suy vong?
? Điều kiện nuôi cấy liên tục có ý nghĩa trong thực tiễn như thế nào?
1. Tổ chức lớp 1 – 2 phút
2. Kiểm tra bài cũ (2 phút) chỉ kiểm tra phần chuẩn bị dụng cụ học tập cho bài mới (vì là bài đầu chương)
3. Giảng bài mới 40 phút
a. Đặt vấn đề: (ĐVĐ) Sinh trưởng và sinh sản là đặc tính cơ bản của cơ thể sống. Vậy sinh trưởng và sinh sản của VSV có điểm gì khác biệt so với các sinh vật khác?
Chương II. Sinh trưởng và sinh sản của vi sinh vật
+ ĐVĐ: Nhờ quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng mà tế bào vi sinh vật có đủ điều kiện sinh trưởng và phát triển. Quá trình sinh trưởng của VSV diễn ra như thế nào? Để trả lời câu hỏi này ta nghiên cứu bài ngày hôm nay:
Bài 38.Sinh trưởng của vi sinh vật
b. Nội dung bài mới:
I. Khái niệm về sinh trưởng
1. Định nghĩa
- Sinh trưởng của VSV là sự tăng kích thước và khối lượng tế bào VSV
- Sinh trưởng của quần thể VSV là sự tăng số lượng tế bào VSV
2. Các chỉ số sinh trưởng:
- Số lượng tế bào trong quần thể VSV sau thời gian nuôi cấy:
Trong đó n là số lần phân chia tế bào
 N0 là số tế bào ban đầu
 N là số tế bào trong quần thể sau thời gian t N = N0.2n
- Thời gian thế hệ:
 + Khái niệm: Thời gian tính từ khi sinh ra một tế bào cho đến khi tế bào đó thực hiện phân chia xong (nghĩa là khoảng thời gian để số tế bào trong quần thể tăng lên gấp đôi)
 + Kí hiệu: g
 + Ví dụ: ở E.coli trong điều kiện thí nghiệm đầy đủ ở 400C có thời gian thế hệ là 20 phút
 + Đặc điểm: Thời gian thế hệ phụ thuộc vào loài và điều kiện nuôi cấy
II. Sinh trưởng của quần thể vi sinh vật
1. Nuôi cấy không liên tục
a. Đặc điểm nuôi cấy không liên tục
- Không bổ sung
chất dinh dưỡng mới vào môi trường nuôi cấy
- Không lấy đi các sản trong suốt thời gian nuôi
phẩm chuyển hoá, không cấy
rút bớt sinh khối VSV
b. Đặc điểm sinh trưởng của quần thể VSV:
- Quần thể VSV trong điều kiện nuôi cấy không liên tục sinh trưởng theo đường cong gốm có 4 pha: Pha tiềm phát, pha luỹ thừa, pha cân bằng và pha suy vong.
- Đặc điểm từng pha:
Các pha
Dạng đường cong trên đồ thị
Đặc điểm về SLTB
Nguyên nhân
Tiềm phát
Đồ thị nằm ngang
Số lượng TB trong quần thể không tăng (tính từ khi vi khuẩn được cấy vào bình cho đến khi chúng bắt đầu sinh trưởng
- Thời gian thích ứng với môi trường mới
- Tổng hợp mạnh mẽ ADN và các enzim phân giải cơ chất và enzim chuẩn bị cho sự phân bào
Luỹ thừa
Đồ thị có hướng đi lên
Số lượng tế bào trong quần thể tăng mạnh theo luỹ thừa và đạt cực đại, thời gian thế hệ đạt hằng số
- Quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ, tế bào liên tục phân chia trong điều kiện nuôi cấy hoàn toàn thích hợp
Cân bằng động
Đồ thị có hướng nằm ngang ở vị trí cao nhất
Số lượng TB trong quần thể đạt mức cực đại và không đổi theo thời gian
- Các chất dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt, nồng độ 02 giảm, các chất độc tích luỹ
- Tốc độ sinh trưởng và trao đổi chất của VSV giảm dần: kích thước tế bào nhỏ hơn trong pha log; 1 số tế bào bị phân huỷ, 1 số tế bào lại phân chia nhưng số tế bào sinh ra bằng số tế bào chết đi
Suy vong
Đồ thị có hướng đi xuống từ vị trí cực đại
Số lượng tế bào trong quần thể giảm dần
- Chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích luỹ quá nhiều
- Số tế bào bị phân huỷ ngày càng nhiều (1 số tế bào tiết enzim tự phân huỷ, số khác có hình dạng tế bào thay đổi do thành tế bào bị hư hại) và vượt quá số lượng tế bào mới được tạo thành
2. Nuôi cấy liên tục
a. Đặc điểm của nuôi cấy liên tục
- Thường xuyên bổ sung
chất dinh dưỡng mới vào môi trường nuôi cấy
- Không ngừng lấy đi các sản trong suốt thời gian nuôi
phẩm chuyển hoá và rút bớt cấy để duy trì ổn định MT
sinh khối VSV
b. Đặc điểm sinh trưởng của quần thể VSV
- Quần thể VSV sinh trưởng liên tục
- Duy trì pha luỹ thừa trong một thời gian dài
- Mật độ VSV tương đối ổn định
c. Ý nghĩa
- Khắc phục được nhược điểm của nuôi cấy không liên tục, giúp cho quần thể VSV sinh trưởng liên tục, kéo dài pha luỹ thừa
- Được áp dụng trong công nghệ sản xuất protein đơn bào, các chất có hoạt tinh sinh học cao.
C. Mở rộng, khái quát kiến thức:
+ GV nhấn mạnh: nuôi cấy liên tục là nuôi cấy trong hệ thống mở, quần thể VSV có thể sinh trưởng ở pha log trong thời gian dài.
+ GV giới thiệu thêm về: Sơ đồ hệ thống nuôi cấy liên tục Chemosta và Turbidostat
4. Liên hệ thực tiễn: Tại sao nói “Dạ dày - ruột” ở người là một hệ thống nuôi cấy liên tục đối với VSV?
5. Củng cố kiến thức và kết thúc bài:
1. Khoanh tròn đáp án đúng
 1. Tính từ lúc vi khuẩn được nuôi cấy đến khi chúng bắt đầu sinh trưởng chính là thời gian của pha:
 a. Pha tiềm phát b. Pha luỹ thừa
 c. Pha cân bằng động d. Pha suy vong
2. Số lượng tế bào vi khuẩn chết vượt số tế bào mới được tạo thành chính là thời điểm của pha:
 a. Pha tiềm phát b. Pha luỹ thừa
 c. Pha cân bằng động d. Pha suy vong
2. Bài tập
a. Nếu một loài sinh vật nào đó cứ sau 20 phút lại phân đôi một lần thì sau 1giờ từ 103 tế bào sẽ tạo ra được bao nhiêu tế bào mới?
b. Trong thời gian 100 phút, từ một tế bào vi khuẩn đem nuôi cấy trong điều kiện thích hợp đã phân bào ra tất cả 32 tế bào mới. Hãy tính thời gian thế hệ của vi khuẩn đó?
D. Dặn dò
1. Trả lời câu hỏi SGK
2. Đọc “Em có biết”
3. Làm bài tập sau: Có một nhóm tế bào vi khuẩn cùng loài được nuôi cấy trong điều kiện thích hợp trong thời gian 3 giờ 30 phút đã tạo ra tổng số 640 tế bào mới. Biết rằng mỗi vi khuẩn đều phân bào được 7 lần.
a. Tính N0
b. Tính thời gian thế hệ của tế bào vi khuẩn nói trên
V. Nguồn tài liệu tham khảo
1. Tài liệu Vi sinh vật học tập II – GS Nguyễn Thành Đạt
2. Tài liệu Vi sinh vật học – GS Nguyễn Lân Dũng
3. Sách Giáo viên Sinh học 10 nâng cao
VI. Phân tích lợi ích của việc ứng dụng CNTT cho bài dạy:
- Hỗ trợ việc dạy phần kiến thức: vẽ sơ đồ, đồ thị, hoàn thành nội dung bảng biểu
- Tiết kiệm thời gian, bài giảng sinh động, thu hút học sinh hứng thú tham gia vào bài học
- Hç trî viÖc d¹y phÇn kiÕn thøc: vÏ s¬ ®å, ®å thÞ, hoµn thµnh néi dung b¶ng biÓu
- TiÕt kiÖm thêi gian, bµi gi¶ng sinh ®éng, thu hót häc sinh høng thó tham gia vµo bµi häc
Xác nhận của nhà trường
Ngày 5 tháng 3 năm 2009
Người soạn
Trần Thị Bích Thảo