Table of Contents
Show I. Lý thuyết sinh trưởng của vi sinh vậtNội dung 1. Khái niệm sinh trưởng của vi sinh vậtSinh trưởng của quần thể vi sinh vật là sự tăng số lượng tế bào của quần thể. Thời gian thế hệ (g): là thời gian tính từ khi một tế bào sinh ra cho đến khi tế bào đó phân chia hoặc số tế bào trong quần thể tăng lên gấp đôi. Mỗi loài vi khuẩn có thời gian thế hệ riêng; trong cùng một loài, với điều kiện nuôi cấy khác nhau cũng có thời gian thế hệ (g) khác nhau [Xem nội dung 2]. Bảng 1. Thời gian thế hệ của một số loài vi sinh vật
Bảng 2. Số lượng tế bào vi khuẩn E. coli trong quần thể theo thời gian
Nội dung 2. Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩnĐể tìm hiểu sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn, người ta nuôi cấy chúng trong môi trường không liên tục, còn gọi là nuôi cấy không liên tục. a. Nuôi cấy không liên tụclà môi trường nuôi cấy không được bổ sung chất dinh dưỡng và không được lấy đi các sản phẩm chuyển hóa trong quá trình nuôi cấy. Quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục sinh trưởng theo 1 đường cong gồm 4 pha: pha tiềm phát (pha lag), pha lũy thừa (pha log), pha cân bằng và pha suy vong. Hình 1. Đường cong sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục
Lưu ý: µ là tốc độ sinh trưởng riêng của vi sinh vật (số lần phân chia trong một giờ). → Thời gian thế hệ ở pha log: g = 1/µ . Vì tốc độ sinh trưởng riêng (µ) của vi khuẩn khác nhau ở các pha, do đó thời gian thế hệ (g) cũng khác nhau ở các pha trong nuôi cấy không liên tục. Ứng dụng: Nghiên cứu sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật. Một số hạn chế:
Để khắc phục hạn chế của nuôi cấy không liên tục, người ta tiến hành nuôi cấy vi khuẩn trong các bình lên men liên tục → Nuôi cấy liên tục. b. Nuôi cấy liên tụclà môi trường nuôi cấy được bổ sung thường xuyên chất dinh dưỡng và đồng thời lấy ra một lượng tương đương dịch nuôi cấy. Quần thể vi khuẩn sinh trưởng theo 1 đường cong gồm 2 pha: pha lũy thừa (sinh trưởng chủ yếu) và pha cân bằng. Ứng dụng: để sản xuất sinh khối, thu nhận các sản phẩm sinh học như vitamin, enzim, axit amin, hoocmôn, prôtêin,... II. Bài tập luyện tập sinh trưởng ở vi sinh vật của trường NK - LTTPhần 1: Bài tập tự luậnCâu 1: Phân biệt nuôi cấy liên tục và nuôi cấy không liên tục? Lời giải đáp Nuôi cấy không liên tục
Nuôi cấy liên tục
Câu 2: Tại sao số lượng tế bào trong pha lũy thừa tăng lên rất nhanh? Lời giải đáp Vi khuẩn đã thích nghi với môi trường, trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ, tế bào phân chia liên tục. Câu 3: Có thể coi dạ dày - ruột ở người là một hệ thống nuôi cấy liên tục với vi sinh vật được không? Lời giải đáp Thức ăn thường xuyên được bổ sung, sản phẩm chuyển hóa được thải ra ngoài cùng với các vi sinh vật. Câu 4: Trong môi trường tự nhiên, vi khuẩn có sinh trưởng theo 4 pha như vậy không? Lời giải đáp Trong môi trường tự nhiên, vi khuẩn không sinh trưởng đủ 4 pha, nó không thể đạt đến pha lũy thừa, bởi vì trong môi trường tự nhiên lượng thức ăn có thể không đầy đủ, mặt khác lại phải cạnh tranh với các vi sinh vật khác và yếu tố môi trường không ổn định (nhiệt độ, độ ẩm, độ pH,...). Phần II: Bài tập trắc nghiệmCâu 1: Thời gian cần thiết để một tế bào vi sinh vật phân chia được gọi là
Câu 2: Sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật được đánh giá thông qua
Câu 3: Quá trình sinh trưởng của quần thể vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy không liên tục theo trình tự là
Câu 4: Thời gian tính từ lúc vi khuẩn được nuôi cấy đến khi chúng bắt đầu sinh trưởng được gọi là
Câu 5: Hoạt động nào sau đây xảy ra ở vi sinh vật trong pha tiềm phát?
Câu 6: Trong môi trường nuôi cấy, vi sinh vật có quá trình trao đổi chất mạnh mẽ nhất ở
Câu 7: Biểu hiện sinh trưởng của vi sinh vật ở pha cân bằng động là
Câu 8: Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, để thu sinh khối vi sinh vật tối đa nên dừng ở
Câu 9: Có một tế bào vi sinh vật có thời gian thế hệ là 30 phút. Số tế bào tạo ra từ tế bào nói trên sau 3 giờ?
Câu 10: Trong thời gian 100 phút, từ một tế bào vi khuẩn đã phân bào tạo ra tất cả 32 tế bào mới. Hãy cho biết thời gian cần thiết cho một thế hệ của tế bào trên là bao nhiêu?
Câu11: Số tế bào tạo ra từ 8 vi khuẩn E. coli đều phân bào 4 lần là
Câu12: Trong 1 quần thể vi sinh vật, ban đầu có 104 tế bào. Thời gian 1 thế hệ là 20 phút, số tế bào trong quần thể sau 2 giờ là
Câu 13: Ý nào sau đây không phải là đặc điểm của phương pháp nuôi cấy vi sinh vật không liên tục?
Câu14: Trong nuôi cấy không liên tục, ở pha suy vong số lượng cá thể giảm dần do nhiều nguyên nhân. Có bao nhiêu nguyên nhân sau đây là đúng? (1) Chất dinh dưỡng trong môi trường nuôi cấy bị cạn kiệt. (2) Chất độc hại được tích lũy quá nhiều. (3) Vi sinh vật trong quần thể bị phân hủy ngày càng nhiều. (4) Chất dinh dưỡng trong môi trường nuôi cấy luôn ổn định.
Câu15: Ở vi khuẩn lactic, nếu được nuôi cấy trong điều kiện pH = 3,5 thì thời gian thế hệ là 30 phút; còn nếu nuôi cấy ở điều kiện pH = 4,5 thì thời gian thế hệ là 20 phút. Một quần thể vi khuẩn lactic được nuôi cấy liên tục trong 3 giờ, 1/3 thời gian nuôi cấy trong môi trường có độ pH = 3,5; sau đó chuyển sang môi trường có độ pH = 4,5. Biết No = 105, sau 3 giờ thì số lượng cá thể của quần thể vi khuẩn lactic là bao nhiêu? (Nếu cho rằng không có vi khuẩn nào bị chết và quần thể vi khuẩn luôn giữ ở pha luỹ thừa)
Câu 1 Chọn A. Câu 2 Chọn A. Câu 3 Chọn D. Câu 4 Chọn A. Câu 5 Chọn B. Câu 6 Chọn C. Câu 7 Chọn C. Câu 8 Chọn C. Câu 9 Chọn A. Hướng dẫn giải: Số lần phân bào sau 3 giờ là n = t : g = (3.60):30 = 6 (lần) Vậy, số tế bào con được tạo ra từ tế bào nói trên sau 3 giờ là 26 = 64 (tế bào). Câu 10 Chọn D. Hướng dẫn giải: Gọi n là số lần phân bào → 2n = 32 → n = 5 Thời gian thế hệ của tế bào trên: g = t : n = 100 : 5 = 20 (phút). Câu 11 Chọn C. Hướng dẫn giải: Số tế bào con được tạo ra từ 8 vi khuẩn E. coli sau 4 lần phân bào: 8.24 = 128 (tế bào). Câu 12 Chọn D. Hướng dẫn giải: Gọi n là số lần phân bào → n = (2.60) : 20 = 6 (lần) Số tế bào trong quần thể sau 2 giờ là 104.26. Câu 13 Chọn B. Câu 14 Chọn C. Câu 15 Chọn A. Hướng dẫn giải: Trong 1 giờ đầu, ở pH = 3,5 → Số lần phân bào là 60 : 30 = 2 (lần) → Số tế bào vi khuẩn sau 1 giờ nuôi cấy là 105.22. Trong 2 giờ sau, ở pH = 4,5 → Số lần phân bào là 120 : 20 = 6 (lần) → Số tế bào vi khuẩn sau 2 giờ nuôi cấy là 105.22.26 = 256.105. Giáo viên biên soạn: Lê Thị Dung Trường TH – THCS – THPT LÊ THÁNH TÔNG |