Giải Sinh Học 10 trang 126
Lời giải chi tiết SGK Lớp 10 · Môn Sinh Há»c · Trang 126–127
Nguon: Sinh Hoc 10 - Ket Noi Tri Thuc Voi Cuoc Song (trang 126 – 127)
🔍 Kiến thức cần nhớ
1. Nuôi cấy không liên tục
Là môi trường không được bổ sung chất dinh dưỡng mới và không lấy đi sản phẩm trao đổi chất. Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trải qua 4 pha:
- Pha tiềm phát (pha lag): vi khuẩn thích nghi với môi trường, tổng hợp vật chất chuẩn bị cho sự phân chia, chưa tăng số lượng.
- Pha luỹ thừa (pha log): vi khuẩn phân chia mạnh mẽ, số lượng tế bào tăng theo luỹ thừa và đạt cực đại ở cuối pha.
- Pha cân bằng: dinh dưỡng giảm, chất độc hại tăng; số tế bào sinh ra bằng số tế bào chết đi → số lượng tế bào ổn định.
- Pha suy vong: chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc tích luỹ nhiều → số lượng tế bào giảm dần.
2. Nuôi cấy liên tục
Là môi trường thường xuyên được bổ sung chất dinh dưỡng và loại bỏ sản phẩm trao đổi chất. Số lượng vi sinh vật được duy trì ở mức cân bằng để năng suất sản phẩm đạt cao nhất (ví dụ: nuôi trong bình/bể lên men để thu sinh khối, vitamin, enzyme, kháng sinh…).
3. Các yếu tố vật lí ảnh hưởng đến sinh trưởng (nhiệt độ, độ ẩm, độ pH, ánh sáng, áp suất thẩm thấu) – tóm tắt trong Bảng 21.1.
⚙️ Bài tập
Phần DỪNG LẠI VÀ SUY NGẪM (trang 125)
Câu 1
Đề bài: Khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật có gì khác so với sinh trưởng ở thực vật và động vật? Giải thích vì sao lại có sự khác nhau đó.
Trả lời:
Điểm khác nhau:
| Tiêu chí | Sinh trưởng ở vi sinh vật | Sinh trưởng ở động vật, thực vật |
|---|---|---|
| Đối tượng xét | Sinh trưởng của quần thể | Sinh trưởng của cơ thể (cá thể) |
| Biểu hiện | Tăng số lượng tế bào trong quần thể | Tăng kích thước và khối lượng của cơ thể |
- Ở vi sinh vật, sinh trưởng được hiểu là sự tăng số lượng tế bào của quần thể.
- Ở động vật và thực vật, sinh trưởng là sự tăng kích thước, khối lượng của cơ thể do tăng số lượng và kích thước tế bào.
Giải thích nguyên nhân:
Vi sinh vật phần lớn là sinh vật đơn bào có kích thước rất nhỏ. Mỗi tế bào là một cơ thể độc lập, sự lớn lên của một tế bào riêng lẻ không đáng kể và khó quan sát. Do đó, người ta đánh giá sinh trưởng của vi sinh vật thông qua sự thay đổi số lượng tế bào của cả quần thể, thay vì xét từng cá thể như ở động vật, thực vật (vốn là sinh vật đa bào, kích thước lớn, dễ quan sát sự lớn lên của cơ thể).
💡 Mẹo nhớ: Vi sinh vật → đếm số lượng (quần thể); Động – thực vật → đo kích thước (cơ thể).
Câu 2
Đề bài: Nêu điểm khác nhau giữa quá trình sinh trưởng của quần thể vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy liên tục và môi trường nuôi cấy không liên tục. Tại sao lại có sự khác nhau đó?
Trả lời:
Điểm khác nhau:
| Tiêu chí | Nuôi cấy không liên tục | Nuôi cấy liên tục |
|---|---|---|
| Bổ sung dinh dưỡng | Không bổ sung dinh dưỡng mới | Thường xuyên bổ sung dinh dưỡng mới |
| Lấy sản phẩm trao đổi chất | Không lấy đi | Thường xuyên loại bỏ |
| Các pha sinh trưởng | Có đủ 4 pha: tiềm phát, luỹ thừa, cân bằng, suy vong | Không có pha tiềm phát và pha suy vong; quần thể được duy trì chủ yếu ở pha luỹ thừa (cân bằng động) |
| Số lượng tế bào | Tăng rồi giảm dần theo thời gian | Được duy trì ổn định ở mức cao |
Giải thích nguyên nhân:
Sự khác nhau là do điều kiện môi trường khác nhau:
- Trong nuôi cấy không liên tục, chất dinh dưỡng dần cạn kiệt còn chất độc hại tích luỹ ngày càng nhiều, nên quần thể tất yếu chuyển sang pha cân bằng rồi suy vong.
- Trong nuôi cấy liên tục, do liên tục được bổ sung dinh dưỡng mới và loại bỏ chất độc hại, môi trường luôn ổn định và thuận lợi. Vì thế vi sinh vật không phải trải qua pha tiềm phát (đã thích nghi) và không bước vào pha suy vong, mà được duy trì ở trạng thái sinh trưởng mạnh.
⚠️ Lưu ý thi: Dạng so sánh hai kiểu nuôi cấy rất hay ra. Nhớ điểm cốt lõi: nuôi cấy liên tục không có pha tiềm phát và pha suy vong.
Câu 3
Đề bài: Trong công nghệ vi sinh, việc nuôi cấy vi sinh vật thu sinh khối để sản xuất các chế phẩm sinh học có giá trị được thực hiện trên môi trường nuôi cấy nào? Vì sao?
Trả lời:
Việc nuôi cấy vi sinh vật để thu sinh khối được thực hiện trên môi trường nuôi cấy liên tục.
Vì sao:
- Trong nuôi cấy liên tục, môi trường thường xuyên được bổ sung chất dinh dưỡng và loại bỏ sản phẩm trao đổi chất, nên vi sinh vật luôn được giữ ở pha luỹ thừa – pha sinh trưởng mạnh nhất.
- Nhờ đó số lượng (sinh khối) vi sinh vật được duy trì ổn định ở mức cao trong thời gian dài, cho năng suất sản phẩm cao và liên tục.
- Quần thể không bước vào pha suy vong nên tránh được hao hụt sinh khối và sự giảm chất lượng sản phẩm.
Nếu dùng nuôi cấy không liên tục, vi sinh vật chỉ phát triển mạnh trong thời gian ngắn rồi nhanh chóng chuyển sang pha cân bằng và suy vong, nên không hiệu quả cho sản xuất quy mô lớn.
💡 Mẹo nhớ: Thu sinh khối, sản xuất chế phẩm (vitamin, enzyme, kháng sinh…) → chọn nuôi cấy liên tục.
🎯 Ghi nhớ: - Sinh trưởng ở vi sinh vật = tăng số lượng tế bào của quần thể. - Nuôi cấy không liên tục: đủ 4 pha (tiềm phát → luỹ thừa → cân bằng → suy vong). - Nuôi cấy liên tục: không có pha tiềm phát và suy vong → dùng để thu sinh khối, sản xuất chế phẩm sinh học. - Nhiệt độ, độ ẩm, pH, ánh sáng, áp suất thẩm thấu là các yếu tố vật lí ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật, được con người vận dụng để kích thích vi sinh vật có lợi và kìm hãm/tiêu diệt vi sinh vật có hại.