Giáo án Sinh học 10 - Chuyên đề 6: Sinh trưởng và sinh sản của vi sinh vật

Môn: Sinh học CHUYÊN ĐỀ : SINH TRƯỞNG VÀ SINH SẢN CỦA VI SINH VẬT Tiết 27: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT I. Mục tiêu 1. Kiến thức: Sau khi học xong tiết này, học sinh phải trình bày được những yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật (yếu tố hóa học, yếu tố lí học) và ứng dụng của chúng trong thực tiễn. 2. Kỹ năng: - Rèn luyện kĩ năng so sánh,phân tích, tổng hợp. - Kĩ năng thể hiện sự tự tin khi trình bày ý kiến trước lớp, kĩ năng tìm kiếm và xử lí thông tin. - Rèn luyện các kĩ năng sống như: Kĩ năng giao tiếp, kĩ năng giải quyết vấn đề, kĩ năng ra quyết định 3. Thái độ Củng cố niềm tin khoa học. Nâng cao ý thức sử dụng chất ức chế sinh trưởng trong trường hợp cần thiết II. ĐỊNH HƯỚNG CÁC NĂNG LỰC HÌNH THÀNH 1. Định hướng phát triển năng lực - Năng lực chung: Năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực hợp tác, năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông, năng lực tính toán - Năng lực chuyên biệt: Năng lực xác định mối quan hệ, năng lực xử lí thông tin, năng lực định nghĩa, năng lực tư duy. 2. Bảng mô tả các năng lực 1. Năng lực chung Tên năng lực Các kĩ năng thành phần Năng lực tự học - Học sinh biết xác định được mục tiêu học tập của chuyên đề. - Học sinh lập được bảng kế hoạch học tập theo nhiệm vụ giáo viên đã giao. Năng lực giải quyết vấn đề Vận dụng kiến thức để giải thích sự ảnh hưởng của các yếu tố hóa học và lí học đến sinh trưởng của vi sinh vật, từ đó có những ứng dụng trong thực tiễn như phòng và trị bệnh. Năng lực sử dụng ngôn ngữ - Phát triển ngôn ngữ nói thông qua: + Thảo luận nhóm và trao đổi với giáo viên. + Thuyết trình nội dung của nhóm trước lớp. - Phát triển ngôn ngữ viết thông qua việc viết nội dung thảo luận trên giấy, bảng phụ. Năng lực hợp tác Hợp tác, phân công nghiệm vụ trong nhóm. Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông. Khai thác thông tin từ internet, đài, báo để tìm hiểu về các đặc trưng cơ bản của quần xã, mối quan hệ giữa các loài trong quần xã, .... Năng lực tính toán Tính được số lượng tế bào vi khuẩn sau 1 thời gian nuôi cấy. 2. Năng lực chuyên biệt. Tên năng lực Các kĩ năng thành phần Năng lực xác định mối quan hệ. Quan hệ giữa sinh trưởng của vi sinh vật với chất dinh dưỡng, chất ức chế sinh trưởng, các yếu tố lí học. Năng lực xử lí thông tin. Từ các thông tin trong sgk, mạng internet, đài, báo rút ra được nội dung chính của kiến thức. Năng lực định nghĩa. Phát biểu định nghĩa về chất dinh dưỡng, vai trò của chất vô cơ và hữu cơ đối với sinh trưởng của vi sinh vật, nhân tố sinh trưởng, chất ức chế sinh trưởng, ... Năng lực tư duy Phát triển tư duy so sánh, phân tích và tìm ra mối quan hệ. III. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Chuẩn bị của giáo viên - Nghiên cứu nội dung bài giảng thông qua Sgk và các tài liệu có liên quan. - Tranh về một số chất ức chế sinh trưởng, hình ảnh của người và động vật bị một số bệnh. 2. Chuẩn bị của học sinh * Tự học ở nhà theo hướng dẫn của giáo viên. - Hãy kể tên các yếu tố chính ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật. - Thế nào là chất dinh dưỡng? Nêu vai trò của chất vô cơ và hữu cơ đối với sự sinh trưởng của vi sinh vật. - Thế nào là nhân tố sinh trưởng? - Chất ức chế sinh trưởng (định nghĩa, ứng dụng và ví dụ) - Ảnh hưởng của các yếu tố lí học đến sinh trưởng của vi sinh vật (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, độ pH, áp suất thẩm thấu). * Chuẩn bị bảng phụ, bút lông IV. Mô tả 4 mức độ yêu cầu và biên soạn câu hỏi 1. Mô tả Nhận biết Thông hiểu Vận dụng thấp Vận dụng cao - Nêu được khái niệm chất dinh dưỡng, nhân tố sinh trưởng, chất ức chế sinh trưởng. - Kể một số chất ức chế sinh trưởng của vi sinh vật. - Trình bày được các yếu tố lí học ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật. - Hiểu được xà phòng có phải chất diệt khuẩn hay không? - Hiếu được khoảng nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng của vi sinh vật kí sinh ở động vật ? - Giải thích được vì sao dùng vi sinh vật khuyết dưỡng để kiểm tra thực phẩm có triptôphan hay không? - Giải thích được vì sao có thể giữ được thức ăn trong tủ lạnh tương đối lâu ? - Giải thích được vì sao thức ăn chứa nhiều nước rất dễ bị nhiễm khuẩn? Vì sao phải nên ngâm rau sống trong nước muối (thuốc tím pha loãng) 5 – 10 phút. Vì sao trong sữa chua hầu như không có vi sinh vật gây bệnh ? Làm được bài tập 2(câu b,c) và bài 3 sau bài học 2. Bộ câu hỏi định hướng a. Câu hỏi nhận biết Câu 1: Các chất dinh dưỡng ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật gồm: A. Cacbohiđrat, prôtêin, lipit, Zn, Mn, Mo, B. Cacbohiđrat, prôtêin, ôzôn, Mn, Mo, C. Cacbohiđrat, anđêhit, lipit, Zn, Mn, Mo, D. Phênol, prôtêin, lipit, Zn, Mn, Mo, Câu 2: Một số hợp chất hữu cơ quan trọng (vitamin, axit amin, ...)nhưng một số vi sinh vật không tự tổng hợp được, phải nhận trực tiếp từ môi trường. Các chất hữu cơ này gọi là gì? A. Chất hoạt động bề mặt. B. Chất dinh dưỡng phụ. C. Chất ức chế sinh trưởng D. Yếu tố sinh trưởng Câu 3: Một chủng tụ cầu vàng (Staphylococcus aureus) được cấy trên 3 loại môi trường sau: Môi trường (a) gồm: nước, muối khoáng và nước thịt. Môi trường (b) gồm: nước, muối khoáng, glucôzơ và tiamin (vitamin B1). Môi trường (c) gồm: nước, muối khoáng, glucôzơ Môi trường, (a), (b), (c) gọi là môi trường gì? (Đ.án: (a) là môi trường bán tổng hợp, (b) và (c) là môi trường tổng hợp) b. Câu hỏi thông hiểu Câu 4: Vì sao có thể dùng vi sinh vật khuyết dưỡng triptôphan để kiểm tra thực phẩm có triptôphan hay không ? (Đ.án: Nếu vi sinh vật phát triển được tức là thực phẩm có triptôphan vì triptôphan là nhân tố sinh trưởng nên thiếu nó thì vi sinh vật khuyết dưỡng triptôphan không phát triển được) Câu 5: Xà phòng có phải chất diệt khuẩn hay không? (Đ.án: Xà phòng không phải là chất diệt khuẩn nhưng có tác dụng loại khuẩn, vì xà phòng tạo bọt và khi rửa thì vi khuẩn trôi đi) Câu 6: Nhiệt độ nào thích hợp cho sự sinh trưởng của vi sinh vật kí sinh ở động vật ? (Đ.án: thường là những vi sinh vật ưa ấm, từ 30 – 40oC) c. Câu hỏi vận dụng thấp Câu 7: Vì sao có thể giữ được thức ăn tương đối lâu trong tủ lạnh ? (Đ.án: Trong tủ lạnh có nhiệt độ thấp nên các vi sinh vật gây bệnh bị ức chế) Câu 8: Vì sao nên đung lại thức ăn còn dư trước khi lưu giữ trong tủ lạnh? (Đ.án: Vì nhiệt độ cao sẽ tiêu diệt vi sinh vật nên bảo quan trong tủ lạnh tốt hơn) Câu 9: Vì sao thức ăn chứa nhiều nước rất dễ bị nhiễm khuẩn ? (Đ.án: Vì vi khuẩn sinh trưởng tốt trong môi trường độ ẩm cao) Câu 10: Giải thích được vì sao trong sữa chua hầu như không có vi sinh vật gây bệnh? (Đ.án: Vì môi trường trong sữa chua có độ pH thấp ức chế mọi vi khuẩn kí sinh gây bệnh) Câu 11: Giải thích được vì sao phải nên ngâm rau sống trong nước muối (hay thuốc tím pha loãng) 5 – 10 phút. (Đ.án: - Nước muối gây co nguyên sinh làm cho vi sinh vật không phân chia được. - Thuốc tím có tính ôxi hóa rất mạnh) d. Câu hỏi vận dụng cao. Câu 12: Cũng nội dung ở câu 3. Sau khi nuôi ở tủ ấm 370C một thơi gian, môi trường (a) và (b) trở nên đục con môi trường (c) trong suốt). Hãy giải thích kết quả. Glucôzơ, tiamin và nước thịt có vai trò gì đối với vi khuẩn? (Đ.án: Qua kết quả có thể xác định vi khuẩn này không sống được ở môi trường (c), vì chúng đòi hỏi vitamin B1, môi trường (a) tuy không có vitamin B1 nhưng có các nhân tố sinh trưởng trong nước thịt nên vi khuẩn sinh trưởng được ở môi trường (a) và (b). Glucôzơ cung cấp C và năng lượng, tiamin hoạt hóa enzim, nước thịt cung cấp nguồn nitơ hữu cơ) Câu 13: Vi khuẩn latics (Lactobacllus arabinosus) chủng 1 tự tổng hợp được axit folic (một loại vitamin) và không tự tổng hợp được phênin alanin (1 loại axit amin), còn vi khuẩn lactic chủng 2 thì ngược lại.Có thể nuôi 2 chủng vi khuẩn này trên môi trường thiếu cả axit folic và phênin alanin được không? Vì sao? (Đ.án: 2 chủng vi khuẩn lactic 1 và 2 là 2 chủng vi khuẩn khuyết dưỡng bổ sung cho nhau đối với 2 nhân tố sinh trưởng là axit folic và phênin alanin, nên khi nuôi trên môi trường không có 2 nhân tố sinh trưởng này thì chúng không phát triển được. Tuy nhiên nếu nuôi lâu trên môi trường có đầy đủ chất dinh dưỡng (vẫn thiếu 2 nhân tố sinh trưởng trên) thì chúng có thể hình thành cầu tiếp hợp tạo ra chủng nguyên dưỡng đối với 2 nhân tố sinh trưởng trên và phát triển được trên môi trường thiếu 2 nhân tố sinh trưởng trên) V. Thiết kế tiến trình dạy học Gv dẫn dắt vào bài(2 phút): Thế nào là sinh trưởng của vi sinh vật? Vi sinh vật có những hình thức sinh sản nào? (Hs trả lời) Vậy có những yếu tố nào ảnh hưởng đến sinh trưởng và sinh sản của vi sinh vật để từ đó sẽ ứng dụng để phòng trừ một số bệnh. Nội dung của tiết học hôm nay sẽ giúp các em biết được điều đó. Thời gian Hoạt động của giáo viên và học sinh Sản phẩm đạt được (nội dung) 25 phút Hoạt động 1 (nhóm): Chất hóa học chất hóa học a) Chất dinh dưỡng. - Bước 1: Gv yêu cầu học sinh đọc Sgk kết hợp với chuẩn kiến thức, hoàn thành nhiệm vụ: + Thế nào là chất dinh dưỡng? Nêu vai trò của chất vô cơ và hữu cơ đối với sự sinh trưởng của vi sinh vật. + Thế nào là nhân tố sinh trưởng? - Bước 2: + Học sinh trao đổi và trả lời: + Gv bổ sung, chỉnh lí (nếu cần) + Cho hs trả lời các câu hỏi trong bộ câu hỏi định hướng. (câu 1,2, 3, 4 ) b) Chất ức chế sinh trưởng. - Bước 1: Gv chiếu tranh về một số chất ức chế sinh trưởng, một số bệnh ở người và động vật có thể phòng trừ khi sử dụng chất ức chế sinh trưởng rồi giới thiệu sơ lược. Yêu cầu học sinh đọc Sgk kết hợp với chuẩn kiến thức, hoàn thành nhiệm vụ: Thế nào là chất ức chế sinh trưởng? Nêu ứng dụng của chất ức chế sinh trưởng trong thực tiễn và kể tên những chất ức chế sinh trưởng thường dùng trong bệnh viện, trường học và gia đình. - Bước 2: + Học sinh trao đổi và trả lời: + Gv bổ sung, chỉnh lí (nếu cần) + Cho hs trả lời các câu hỏi trong bộ câu hỏi định hướng. (câu 5) I. Chất hóa học 1. Các chất dinh dưỡng - Chất dinh dưỡng là những chất giúp cho vi sinh vật đồng hoá và tăng sinh khối hoặc thu năng lượng. Bao gồm hợp chất vô cơ ( C, N, S, P, Oxi) và hợp chất hữu cơ - Các hợp chất hữu cơ như cacbonhidrat, lipit, prôtêin...là các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng, phát triển của sinh vật. - Các chất vô cơ chứa các nguyên tố vi lượng như Mn, Zn, Mo...có vai trò trong quá trình thẩm thấu, hoạt hoá enzim... - Một số vi sinh vật còn cần một số chất hữu cơ cho sự sinh trưởng của mình mà chúng không thể tự tổng hợp được từ các chất vô cơ gọi là nhân tố sinh trưởng. Tuỳ thuộc vào nhu cầu các chất này mà người ta chia vi sinh vật thành 2 nhóm: vi sinh vật nguyên dưỡng và vi sinh vật khuyết dưỡng. 2. Các chất ức chế sinh trưởng - Chất ức chế sinh trưởng là những chất làm vi sinh vật không sinh trưởng được hoặc làm chậm tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật. - Một số chất hoá học thường được dùng trong y tế, thú y, công nghiệp thực phẩm, xử lí nước sạch...để ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật gồm: các hợp chất phenol, các loại cồn, iốt, clo, cloramin, các hợp chất kim loại nặng ( bạc, thuỷ ngân...), các anđêhit, các loại khí êtilen oxit(10 – 20%), các chất kháng sinh. 17 phút Hoạt động 2: Tìm hiểu về các yếu tố lí học (cá nhân). - Bước 1: Gv yêu cầu hs đọc Sgk và hoàn thành nhiệm vụ: Nêu ảnh hưởng nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, độ pH, áp suất thẩm thấu đến sự sinh trưởng của vi sinh vật. - Bước 2: + Học sinh trả lời: + Gv bổ sung, chỉnh lí (nếu cần) + Cho hs trả lời câu hỏi trong bộ câu hỏi định hướng (câu 6 đến 11) + Gv kết luận: các yếu tố lí học ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật : thúc đẩy khi phù hợp, ức chế hoặc tiêu diệt khi quá ngưỡng. II. Các yếu tố lí học + Nhiệt độ : Ảnh hưởng lớn đến tốc độ của các phản ứng sinh hoá trong tế bào. Căn cứ vào khả năng chịu nhiệt, người ta chia vi sinh vật làm 4 nhóm: vi sinh vật ưa lạnh, vi sinh vật ưa ấm, vi sinh vật ưa nhiệt và vi sinh vật ưa siêu nhiệt. + Độ ẩm: Hàm lượng nước quyết định độ ẩm mà nước là dung môi của các chất khoáng, là yếu tố hoá học tham gia vào các quá trình thuỷ phân các chất. + Độ pH: Ảnh hưởng đến tính thấm của màng, hoạt động chuyển hoá vật chất trong tế bào, hoạt tính enzim, sự hình thành ATP. Dựa vào độ pH của môi trường, người ta có thể chia vi sinh vật thành 3 nhóm chính:vi sinh vật ưa axit, vi sinh vật ưa kiềm, vi sinh vật ưa pH trung tính + Ánh sáng: Vi khuẩn quang hợp cần năng lượng ánh sáng để quang hợp. Ánh sáng thường có tác động đến sự hình thành bào tử sinh sản, tổng hợp sắc tố, chuyển động ánh sáng... Bức xạ ánh sáng có thể tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật. + Áp suất thẩm thấu: Ảnh hưởng đến sự phân chia của vi khuẩn. Công việc về nhà(1 phút): Học bài và chuẩn bị cho tiết 28: “Thực hành: Quan sát một số vi sinh vật” với nội dung và cách tiến hành: - Nhuộm đơn và phát hiện vi sinh vật khoang miệng. - Nhuộm đơn và phát hiện tế bào nấm men