Giải Sinh học 10 Bài 25 (Chân trời sáng tạo): Sinh trưởng và sinh sản ở vi sinh vật

Giải Sinh học 10 Bài 25: Sinh trưởng và sinh sản ở vi sinh vật

Mở đầu trang 119 Sinh học 10: Hãy đọc những thông tin in trên phần nắp để tìm hiểu cách bảo quản và thành phần vi khuẩn có trong hộp sữa chua. Vào mùa hè, một số cửa hàng tạp hóa để các lốc sữa chua trên kệ ở nhiệt độ thường (khoảng 28 – 30 ^oC). Một vài hộp sữa chua có hiện tượng phồng nắp lên. Hãy nhận xét cách bảo quản sữa chua của cửa hàng tạp hóa trên và giải thích vì sao nắp hộp sữa bị phồng lên.

Trả lời:

- Theo hướng dẫn bảo quản được in trên nắp hộp, sữa chua cần được bảo quản lạnh ở 6 ^oC – 8 ^oC → Cách bảo quản của cửa hàng tạp hóa là sai.

- Nắp hộp sữa chua trong trường hợp trên bị phồng lên vì: Nhiệt độ 28 – 30 ^oC là thuận lợi cho hoạt động lên men của vi khuẩn lactic. Hoạt động lên men sinh ra khí CO₂ khiến các hộp sữa chua bị phồng lên.

Câu hỏi 1 trang 119 Sinh học 10: Dựa vào Hình 25.2, hãy nhận xét số lượng tế bào vi khuẩn E. coli sau mỗi lần phân chia. Từ đó, hãy cho biết khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật.

Trả lời:

- Số lượng tế bào vi khuẩn E.coli tăng gấp 2 lần sau mỗi lần phân chia.

- Khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật: Sinh trưởng ở vi sinh vật là sự gia tăng số lượng cá thể của quần thể vi sinh vật.

Câu hỏi 2 trang 119 Sinh học 10: Vì sao nói sinh trưởng ở vi sinh vật là sinh trưởng của quần thể?

Trả lời:

Sinh trưởng ở vi sinh vật là sinh trưởng của quần thể vì: Vi sinh vật có kích thước nhỏ nên khó nhận ra được sự thay đổi kích thước và khối lượng. Bởi vậy, sinh trưởng ở vi khuẩn cần được xem xét trên phạm vi quần thể.

Luyện tập trang 119 Sinh học 10: Hãy so sánh sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật với sự sinh trưởng của các sinh vật đa bào.

Trả lời:

Câu hỏi 3 trang 120 Sinh học 10: Đọc thông tin trên và quan sát Hình 25.3, hãy trình bày đặc điểm các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục.

Trả lời:

Đặc điểm các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục:

Câu hỏi 4 trang 120 Sinh học 10: Hãy vẽ và giải thích đường cong sinh trưởng trong nuôi cấy liên tục.

Trả lời:

- Đường cong sinh trưởng trong nuôi cấy liên tục:

- Giải thích: Trong nuôi cấy liên tục, chất dinh dưỡng luôn được bổ sung và được lấy ra sinh khối nên không có hiện tượng chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy. Bởi vậy, trong nuôi cấy liên tục, pha tiềm phát rất ngắn và không xuất hiện pha suy vong.

Luyện tập trang 120 Sinh học 10: Hãy so sánh sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy liên tục và không liên tục.

Trả lời:

So sánh sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy liên tục và không liên tục:

Câu hỏi 5 trang 121 Sinh học 10: Đọc thông tin mục III và quan sát Hình 25.4, 25.5, hãy phân biệt các hình thức sinh sản của vi sinh vật nhân sơ và vi sinh vật nhân thực.

Trả lời:

Phân biệt các hình thức sinh sản của vi sinh vật nhân sơ và vi sinh vật nhân thực:

- Ở vi sinh vật nhân sơ: Chỉ có hình thức sinh sản vô tính gồm phân đôi, tạo bào tử vô tính.

- Ở vi sinh vật nhân thực: Có cả hình thức sinh sản vô tính và hình thức sinh sản hữu tính. Hình thức sinh sản vô tính gồm phân đôi, nảy chồi, tạo bào tử vô tính còn hình thức sinh sản hữu tính gồm tiếp hợp.

Câu hỏi 6 trang 122 Sinh học 10: Quan sát Hình 25.5c, hãy cho biết trong vòng đời của nấm sợi tồn tại những hình thức sinh sản nào.

Trả lời:

Trong vòng đời của nấm tồn tại 2 hình thức sinh sản là sinh sản vô tính bằng bào tử và sinh sản hữu tính bằng tiếp hợp giữa sợi âm và sợi dương.

Câu hỏi 7 trang 122 Sinh học 10: Hãy trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật.

Trả lời:

- Các yếu tố hóa học:

+ Các chất dinh dưỡng: Các chất dinh dưỡng ảnh hưởng đến quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng của vi sinh vật.

+ Chất sát khuẩn: là các chất có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế không chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh nhưng không làm tổn thương đến da và mô sống của cơ thể.

+ Chất kháng sinh: là những hợp chất hữu cơ có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế chọn lọc vi sinh vật gây bệnh theo nhiều cơ chế khác nhau, như ức chế tổng hợp thành tế bào, protein, nucleic acid,...

- Các yếu tố vật lí:

+ pH: Độ pH ảnh hưởng đến tính thấm qua màng, hoạt động chuyển hoá vật chất trong tế bào, hoạt tính enzyme,... Mỗi loại vi sinh vật có thể tồn tại và hoạt động tốt nhất trong một phạm vi pH nhất định.

+ Nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hoá trong tế bào. Mỗi loại vi sinh vật có thể tồn tại và hoạt động tốt nhất trong một phạm vi nhiệt độ nhất định.

+ Độ ẩm: Nếu không có nước, vi sinh vật sẽ ngừng sinh trưởng và hầu hết sẽ chết. Nhu cầu độ ẩm ở mỗi loại vi sinh vật là khác nhau.

+ Áp suất thẩm thấu: Khi đưa vi sinh vật vào môi trường ưu trương, tế bào vi sinh vật sẽ bị mất nước, gây co nguyên sinh, do đó chúng không phân chia được.

+ Ánh sáng: Ánh sáng tác động đến quá trình quang hợp ở vi khuẩn quang tự dưỡng, ngoài ra, ánh sáng còn ảnh hưởng đến sự hình thành bào tử, tổng hợp sắc tố, chuyển động hướng sáng. Những tia sáng có bước sóng ngắn có thể ức chế hoặc tiêu diệt vi khuẩn bằng cách gây đột biến, làm biến tính protein,...

Luyện tập trang 122 Sinh học 10:

• Hãy kể tên các chất sát khuẩn thường được dùng trong gia đình và trường học. Xà phòng có phải là chất sát khuẩn không?

• Tìm các ví dụ về việc sử dụng các yếu tố vật lí để tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật trong bảo quản thức ăn.

Trả lời:

- Các chất sát khuẩn thường dùng trong gia đình và trường học: Cồn, dung dịch iodine, oxy già, nước sinh lí, thuốc tím,…

- Xà phòng không phải là chất diệt khuẩn nhưng vẫn được sử dụng trong vệ sinh hằng ngày để phòng tránh vi khuẩn là do xà phòng có khả năng rửa trôi vi khuẩn trên bề mặt da và các đồ vật.

- Ví dụ về việc sử dụng các yếu tố vật lí để tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật trong bảo quản thức ăn:

+ Đun sôi thức ăn: Nhiệt độ cao giúp tiêu diệt vi sinh vật.

+ Bảo quản thực phẩm trong tủ lạnh: Nhiệt độ thấp giúp ức chế hoạt động của vi sinh vật.

+ Muối dưa cà: Môi trường pH do vi khuẩn lactic tạo ra giúp ức chế hoạt động của vi sinh vật gây thối.

+ Sấy khô hoa quả: Điều kiện độ ẩm thấp giúp ức chế hoạt động của vi sinh vật.

Câu hỏi 8 trang 123 Sinh học 10: Hãy nêu ý nghĩa của việc sử dụng kháng sinh để ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh.

Trả lời:

Ý nghĩa của việc sử dụng kháng sinh để ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh:

- Tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật gây bệnh một cách chọn lọc ngay cả ở nồng độ thấp cho con người và động vật.

- Tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật trên bề mặt các vật thể, phòng tránh gây bệnh cho người và động vật.

Luyện tập trang 123 Sinh học 10: Ý kiến của em như thế nào về tình trạng người dân tự ý đi mua thuốc kháng sinh về điều trị bệnh cho người và gia súc?

Trả lời:

- Không tán thành tình trạng người dân tự ý đi mua thuốc kháng sinh về điều trị bệnh cho người và gia súc.

- Giải thích: Việc tự ý đi mua thuốc kháng sinh về điều trị bệnh cho người và gia súc có thể không đem lại hiệu quả điều trị mà còn gây ra hiện tượng nhờn thuốc và tác dụng phụ nguy hiểm.

Vận dụng trang 123 Sinh học 10: Hãy đề xuất các biện pháp sử dụng thuốc kháng sinh hợp lí.

Trả lời:

Các biện pháp sử dụng thuốc kháng sinh hợp lí:

- Không được tự ý sử dụng thuốc kháng sinh, chỉ dùng kháng sinh khi có chỉ định của bác sĩ điều trị.

- Tuân thủ nghiêm ngặt theo chỉ dẫn của bác sĩ về loại, liều lượng, đường dùng, thời gian dùng khi sử dụng thuốc kháng sinh.

- Không chia sẻ thuốc kháng sinh với người thân hoặc bạn bè.

Bài tập 1 trang 123 Sinh học 10: Nêu một số ứng dụng của phương pháp nuôi cấy không liên tục và liên tục trong đời sống hằng ngày.

Trả lời:

Một số ứng dụng của phương pháp nuôi cấy không liên tục và liên tục trong đời sống hằng ngày:

- Ứng dụng của phương pháp nuôi cấy không liên tục: làm sữa chua, muối dưa cà, lên men rượu,…

- Ứng dụng của phương pháp nuôi cấy liên tục: sản xuất sinh khối để thu protein đơn bào; sản xuất các hoạt chất có hoạt tính sinh học như kháng sinh, amino acid, hormone,…

Bài tập 2 trang 123 Sinh học 10: Khảo sát thực trạng sử dụng các phương pháp diệt khuẩn tại địa phương.

Trả lời:

Học sinh tự khảo sát và báo cáo thực trạng sử dụng các phương pháp diệt khuẩn tại địa phương theo mẫu sau:

Bài tập 3 trang 123 Sinh học 10: Bạn A bị nhiễm trùng vết thương ở tay, mẹ bạn đã lấy thuốc kháng sinh đang còn của anh trai cho A uống. Bạn A nhất quyết không uống và yêu cầu đi khám bác sĩ để lấy thuốc, Theo em, bạn A làm đúng hay sai?

Trả lời:

Bạn A đã làm đúng. Vì không nên dùng chung thuốc kháng sinh với người khác mà cần đi khám bác sĩ để mua thuốc đúng loại và uống đúng liều lượng.

Lý thuyết Sinh học 10 Bài 25: Sinh trưởng và sinh sản ở vi sinh vật

I. Khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật

- Vi sinh vật có kích thước rất nhỏ nên khó nhận ra sự gia tăng về kích thước và khối lượng, bởi vậy, sự sinh trưởng ở vi sinh vật cần được xem xét trên phạm vi quần thể.

- Khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật: Sinh trưởng ở vi sinh vật là sự gia tăng số lượng cá thể của quần thể vi sinh vật.

Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn E.coli

II. Sinh trưởng của quần thể vi khuẩn

- Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn phụ thuộc vào quá trình nuôi cấy.

- Có 2 hình thức nuôi cấy: nuôi cấy không liên tục và nuôi cấy liên tục.

+ Nuôi cấy không liên tục là quá trình nuôi cấy không được bổ sung chất dinh dưỡng và không lấy đi các sản phẩm của quá trình nuôi cấy.

+ Nuôi cấy liên tục là quá trình nuôi cấy thường xuyên bổ sung chất dinh dưỡng, đồng thời lấy đi một lượng dịch nuôi cấy tương đương.

- Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn:

+ Trong nuôi cấy không liên tục, sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn gồm 4 pha: tiềm phát, lũy thừa, cân bằng và suy vong.

Các pha sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục

(1) Pha tiềm phát: Vi khuẩn thích nghi với môi trường sống mới, chúng tổng hợp các enzyme trao đổi chất và các nguyên liệu để chuẩn bị cho quá trình phân chia. Số lượng tế bào chưa tăng.

(2) Pha lũy thừa: Vi khuẩn trao đổi chất, sinh trưởng mạnh và tốc độ phân chia của vi khuẩn đạt tối đa do chất dinh dưỡng dồi dào. Số lượng tế bào tăng theo cấp số nhân.

(3) Pha cân bằng: Song song với quá trình phân chia, vi khuẩn chết do chất dinh dưỡng giảm dần. Số lượng tế bào đạt cực đại và không thay đổi theo thời gian do tế bào vi khuẩn sinh ra cân bằng với số lượng tế bào vi khuẩn chết đi.

(4) Pha suy vong: Số lượng vi khuẩn chết tăng dần do chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy nhiều.

+ Trong nuôi cấy liên tục, sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật diễn ra qua pha tiềm phát, pha lũy thừa và duy trì ở pha cân bằng.

III. Một số hình thức sinh sản ở vi sinh vật

1. Sinh sản ở vi sinh vật nhân sơ

- Chỉ có hình thức sinh sản vô tính, bản chất là quá trình phân bào trực phân.

- Các hình thức sinh sản ở vi sinh vật nhân sơ: phân đôi và bào tử trần.

1.1. Phân đôi

- Đây là hình thức sinh sản phổ biến của vi khuẩn.

- Cơ chế: Phân tử DNA của tế bào mẹ nhân đôi, tế bào kéo dài ra, tách thành hai phần bằng nhau và tạo thành hai cơ thể con.

Phân đôi ở vi khuẩn

1.2. Bào tử trần

- Sinh sản bằng bào tử trần gặp ở xạ khuẩn.

- Cơ chế: Phân tử DNA nhân đôi nhiều lần, sợi khí sinh kéo dài ra, cuộn lại và hình thành các bào tử, mỗi bào tử chứa 1 DNA, bào tử chín rơi xuống đất, gặp điều kiện thuận lợi, nảy mầm và mọc thành hệ sợi nấm.

Sinh sản bằng bào tử trần của xạ khuẩn

2. Sinh sản ở vi sinh vật nhân thực

- Gồm sinh sản vô tính và hữu tính.

- Các hình thức sinh sản ở vi sinh vật nhân thực:

+ Sinh sản vô tính gồm: phân đôi, nảy chồi, bào tử vô tính.

+ Sinh sản hữu tính: tiếp hợp.

- Một số động vật nguyên sinh, tảo đơn bào, nấm sợi,... tồn tại cả hai hình thức sinh sản vô tính và hữu tính trong vòng đời.

2.1. Sinh sản vô tính ở vi sinh vật nhân thực

- Phân đôi:

+ Gặp ở một số loài vi sinh vật nhân thực đơn bào như trùng roi, trùng giày, amip, tảo lục đơn bào,...

+ Cơ chế: Bộ nhiễm sắc thể của tế bào mẹ nhân đôi và phân đôi thành hai tế bào con, mỗi tế bào con chứa bộ nhiễm sắc thể 2n như tế bào mẹ.

Hình thức sinh sản phân đôi ở trùng roi

- Nảy chồi:

+ Gặp ở nấm men bia,...

+ Cơ chế: Bộ nhiễm sắc thể của tế bào mẹ nhân đôi, tạo thành hai nhân. Tế bào mẹ mọc thành u lồi, một nhân và tế bào chất di chuyển vào u lồi tạo thành chồi. Chồi có thể dính liền với cơ thể mẹ tạo thành tập đoàn hoặc tách ra tạo thành cơ thể mới.

Sinh sản nảy chồi ở nấm men

- Bào tử:

+ Ở nấm men có hình thức sinh sản vô tính bằng bào tử đốt, bào tử bắn, bào tử áo. Ở nấm sợi có hình thức sinh sản vô tính bằng bào tử đính hay bào tử trần, bào tử kín.

+ Cơ chế: Tế bào sinh sản trên cơ thể mẹ tiến hành nguyên phân tạo thành bào tử, bào tử nảy mầm và phát triển thành cơ thể mới.

Sinh sản bằng bào tử trần ở nấm sợi

2.2. Sinh sản hữu tính ở vi sinh vật nhân thực

- Tiếp hợp hai tế bào mẹ như ở trùng giày,...

- Tiếp hợp các bào tử đơn bội tạo thành hợp tử như nấm men bia,...

- Tiếp hợp giữa sợi âm và sợi dương như nấm sợi,...

Sinh sản hữu tính ở nấm sợi

IV. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật

1. Các yếu tố hóa học

2. Các yếu tố vật lí

V. Ý nghĩa của kháng sinh và tác hại của việc lạm dụng kháng sinh

- Khái niệm: Kháng sinh là những hợp chất hữu cơ do vi sinh vật tổng hợp có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế các vi sinh vật khác.

Thuốc kháng sinh

- Một số loại thuốc kháng sinh được dùng phổ biến: penicillin, cephalosporin, aminosid, tetracyclin,...

- Tác dụng: Kháng sinh có khả năng tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật gây bệnh một cách chọn lọc ngay cả ở nồng độ thấp → Con người sử dụng kháng sinh để điều trị các bệnh do vi khuẩn gây ra cho cơ thể người và vật nuôi, góp phần nâng cao sức khỏe, giảm tỉ lệ tử vong cho con ngưởi và phát triển ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm, thủy sản,...

- Lưu ý: Nếu lạm dụng thuốc kháng sinh trong chữa bệnh thì sẽ gây ra sự kháng kháng sinh. Do đó, việc sử dụng thuốc kháng sinh cần tuân theo chỉ dẫn của bác sĩ, không tự ý sử dụng và dùng tràn lan.

Xem thêm lời giải bài tập Sinh học lớp 10 Chân trời sáng tạo với cuộc sống hay, chi tiết khác:

Bài 26: Công nghệ vi sinh vật

Bài 27: Ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn

Bài 28: Thực hành: Lên men

Ôn tập chương 5

Bài 29: Virus