Giáo án Sinh học lớp 10 - Bài 25: Sinh trưởng của vi sinh vật

PHẦN A: GIÁO ÁN
Ngày soạn: 01/01/2018
Người dạy: Thăng, Thuỷ, Thái
BÀI 25: SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT
Mục tiêu:
Kiến thức:
+ Nêu được khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật.
+ Trình bày được đặc điểm sinh trưởng của quần thể trong môi trường nuôi cấy không liên tục, môi trường nuôi cấy liên tục.
+ Phân biệt nguyên tắc nuôi cấy không liên tục, nuôi cấy liên tục và ý nghĩa.
Kỹ năng:
+ Phân tích được bảng số liệu và đồ thị để tìm ra quy luật sinh trưởng.
+ Tính toán được thời gian, tốc độ sinh trưởng và số lượng tế bào của quần thể vi sinh vật.
Thái độ:
+ Ứng dụng kiến thức đã học vào thực tiễn như làm sữa chua, muối dưa.
+ Quan tâm, tạo điều kiện cho sự phát triển của quần thể vi sinh vật có lợi cho con người.
Năng lực hướng đến:
Phát triển các năng lực:
+ Năng lực tự chủ và tự học.
+ Năng lực giao tiếp và hợp tác.
+ Năng lực tính toán.
Nội dung trọng tâm:
+ Sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật.
 Phương pháp dạy học:
+ Hỏi đáp – tìm tòi bộ phận.
+ Thảo luận nhóm.
+ Giải quyết tình huống có vấn đề.
+ Trực quan, phương pháp thí nghiệm.
Chuẩn bị đồ dùng dạy học:
Chuẩn bị của giáo viên:
+ Chuẩn bị 1 mẫu bánh mì đã lên men, giáo án, SGK sinh học 10 cơ bản.
+ Phiếu học tập:
Các pha
Đặc điểm
Số lượng tế bào trong quần thể
Tiềm phát
Lũy thừa
Cân bằng
Suy vong
Chuẩn bị của học sinh:
+ Mẫu 1 mẫu bánh mì (hoặc cơm) đã lên men làm tại nhà.
+ Học bài cũ và đọc bài mới trước khi đến lớp.
Logic bài học:
Khái quát sinh trưởng vi sinh vật:
Khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật
Thời gian thế hệ
Công thức tính số lượng tế bào
Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn:
Nuôi cấy không liên tục
Khái niệm
Đặc điểm
Nuôi cấy liên tục
Khái niệm
Đặc điểm
Ứng dụng
Thiết kế hoạt động dạy:
Ổn định lớp – kiểm tra sĩ số: (1p)
Kiểm tra bài cũ:
Vào bài mới: (4p)
Tuần vừa rồi chúng ta đã thực hành muối dưa. Nhiều bạn đã muối dưa thành công, khoảng 3-5 ngày thì đem ra ăn thấy dưa chuyển sang màu vàng, vừa giòn, vừa chua ăn rất ngon. Liên quan đến việc muối dưa, cô sẽ kể cho các em nghe một câu chuyện:
Bạn Hoa vừa học được cách muối dưa, bạn quyết định sẽ muối một hũ dưa cho cả nhà. Sau khi muối được 4 ngày, bạn đem dưa ra ăn, cả nhà ai cũng tấm tắc khen ngon. Thấy dưa ăn ngon quá, bạn Hoa quyết để dành số dưa còn lại giành phần cho anh hai đang học ở xa. Mãi đến 1 tháng sau, khi anh hai về thì Hoa mới đem hũ dưa ra, định khoe với anh hai. Nhưng khi mở nắp, Hoa rất ngạc nhiên, dưa lúc này nghe có mùi chua khó chịu, trên bề mặt dưa nổi ván bột màu vàng rất nhiều, toàn bộ số dưa bị hỏng hết. Hoa cảm thấy rất tiếc và băn khoăn không hiểu tại sao dưa lại như thế này. Bạn đem thắc mắc của mình hỏi hai người bạn: Tại sao dưa để lâu lại bị hư?
Bạn A: Trong dưa có những vi sinh vật, chúng sẽ phân giải dưa, đồng thời tiết ra chất làm dưa vàng và chua. Nhưng để quá lâu, chúng sẽ sử dụng hết chất dinh dưỡng của dưa nên dưa bị hỏng.
Bạn B: Khi muối dưa, nồng độ muối bên ngoài cao hơn bên trong tế bào dưa, nên muối sẽ vào bên trong dưa, đồng thời trong dưa sẽ có chất ra khỏi tế bào, chất này làm dưa vàng và chua. Khi để lâu dưa chịu tác động của nhiệt độ, độ ẩm, của môi trường nên bị hỏng.
Cả hai bạn đều bảo vệ quan điểm của mình. Vậy các em đồng ý với ý kiến nào?
Để biết bạn nào đúng, bạn nào sai, chúng ta cùng nhau tìm hiểu bài 25: Sinh trưởng ở vi sinh vật 
Tiến trình dạy học:
Hoạt động 1: Tìm hiểu khái quát sinh trưởng của vi sinh vật (10 phút)
Mục tiêu riêng:
+ Hiểu được khái niệm sinh trưởng của quần thể vi sinh vật và thời gian thế hệ.
+ Trình bày công thức tính số lượng tế bào và áp dụng giải bài tập.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
Đặt vấn đề: Quan sát mẫu bánh mì đặt trong môi trường ẩm, em có nhận xét gì về sự thay đổi của mẫu bánh mì. Theo em đó là hiện tượng gì?
Nhận xét, yêu cầu học sinh nêu khái niệm sinh trưởng của vi sinh vật.
Cho HS quan sát bảng thời gian sinh trưởng của quần thể E.Coli (trang 99 SGK). Hỏi HS: thời gian thế hệ là gì?
GV: Thời gian thế hệ của các VSV khác nhau. Vd: Vk lao 1000 phút, trùng đế giày 24h, trực khuẩn có khi 26 phút.
Hướng dẫn HS chuyển hết số lượng TB về lũy thừa cơ số 2, rút ra quy luật và công thức tính số lượng TB sau thời gian nuôi cấy.
Yêu cầu HS giải câu lệnh trong SGK.
Trả lời: thấy xuất hiện nấm mốc đen, sau vài ngày chấm đen lan rộng. Đây là sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật.
HS trả lời: Sinh trưởng của quần thể VSV là sự tang số lượng tế bào của quần thể.
HS quan sát và trả lời
Rút ra công thức: 
Nt = N0.2n
N= 1050.26
=64.1050 (tế bào)
Khái quát sinh trưởng của vi sinh vật:
Khái niệm sinh trưởng:
- Sinh trưởng của quần thể VSV là sự tang số lượng tế bào của quần thể.
Thời gian thế hệ:
Là thời gian tính từ khi một tế bào được sinh ra đến khi nó phân chia.
Công thức tính số lượng tế bào:
Công thức tính số lượng tế bào thu được sau t thời gian phân chia:
Nt = N0.2n
Với: Nt số TB sau thời gian n lần phân chia 
N0: số TB ban đầu
 n: số lần phân chia.
Hoạt động 2: Tìm hiểu hoạt động của quần thể vi khuẩn (25 phút).
Mục tiêu riêng:
+ Nêu được khái môi trường nuôi cấy không cấy liên tục và môi trường nuôi cấy liên tục.
+ Hiểu được đặc điểm các pha của quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục và nuôi cấy liên tục.
+ Ứng dụng của phương pháp nuôi cấy liên tục trong sản xuất.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
Đặt vấn đề: Vi khuẩn hình cầu cứ 20 phút lại nhân đôi 1 lần, người ta tính chỉ cần 44,3 giờ thì vi khuẩn này sẽ đạt tới khối lượng của trái đất là 6.1027. Có ý kiến cho rằng đến một lúc nào đó VSV sẽ tràn ngập cả trái đất. Em nghĩ như thế nào vào ý kiến này?
GV đưa ra nhận xét:
VSV trong môi trường sống tự nhiên, sự sinh trưởng của chúng chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Số lượng VSV chỉ tăng tới một số lượng ổn định trong 1 thời gian nhất định rồi sau đó suy vong. Môi trường sống tự nhiên được xem là môi trường nuôi cấy không liên tục. HS cho biết thế nào là môi trường nuôi cấy không liên tục?
GV treo hình 25.1
Hs cho biết trong môi trường nuôi cấy không liên tục, quần thể vi khuẩn trải qua mấy giai đoạn?
GV chia lớp thành 4 nhóm chuyên gia (3 bàn 1 nhóm):
+ Nhóm A: Pha tiềm phát
+ Nhóm B: Pha luỹ thừa
+ Nhóm C: Pha cân bằng
+ Nhóm D: Pha suy vong
GV phát phiếu học tập có đánh số thứ tự từ 1 đến 6, thông báo thời gian làm việc cá nhân và theo nhóm.
Hết thời gian, GV thông báo chia lớp thành 6 nhóm mới : (2 bàn 1 nhóm): nhóm I gồm các học sinh có phiếu học tập mang số 1; nhóm II gồm các học sinh có phiếu học tập mang số 2; nhóm III gồm các học sinh có phiếu học tập mang số 3;  nhóm VI gồm các học sinh có phiếu học tập mang số 6. GV thông báo thời gian làm việc nhóm mới .Các chuyên gia sẽ trình bày ý kiến của của nhóm mình ở vòng 1
GV mời 1 Hs bất kì trong nhóm trả lời, nhận xét.
GV nhận xét, hoàn thiện phiếu học tập hoàn thiện phiếu học tập.
GV hỏi:
+ Để thu được sinh khối tối đa của VSV nên dừng lại ở pha nào?
+ Vì sao pha tiềm phát số lượng TB không tăng?
Đặt vấn đề: Để không xảy ra suy vong của quần thể vi khuẩn thì người ta phải làm gì?
Thế nào là môi trường nuôi cấy liên tục?
Đặc điểm của môi trường nuôi cấy liên tục có gì khác so với môi trường nuôi cấy không liên tục? Mục đích? 
Vì sao nuôi cấy liên tục thì không cần pha tiềm phát ? Và không xảy ra sự tự phân hủy của VSV ở pha suy vong ?
Yêu cầu HS phân biệt giữa nuôi cấy không liên tục và nuôi cấy liên tục
Nêu ứng dụng của nuôi cấy không liên tục
HS đưa ra ý kiến
HS trả lời; Là môi trường nuôi cấy không được bổ dung chất dinh dưỡng mới và không được lấy đi các sản phẩm chuyển hóa
HS quan sát và trả lời
Các thành viên trong nhóm làm việc độc lập, suy nghĩ về câu hỏi, chủ đề và ghi lại những ý kiến của mình. Sau đó trao đổi thống nhất với cả nhóm để đưa ra câu trả lời hoàn chỉnh
HS di chuyển theo đúng vị trí và tiến hành trao đổi, thảo luận
HS trả lời, nhận xét
Trả lời: 
+ Nên dừng ở pha cân bằng
+ Ở pha này, vi khuẩn bắt đầu thích ứng với môi trường, chúng cần thời gian để tổng hợp enzim. 
Liên hệ kiến thức vừa học để trả lời.
Trả lời
Nghiên cứu SGK trang 101 trả lời.
Vì VSV ở nuôi cấy liên tục luôn đủ chất dinh dưỡng trong môi trường không phải làm quen với môi trường.
Nuôi cấy liên tục không xảy ra suy vong vì chất dinh dưỡng luôn được cung cấp, không bị cạn kiệt và chất độc hại được lấy ra liên tục.
HS trả lời dựa vào khái niệm và đặc điểm của môi trường nuôi cấy không liên tục và môi trường nuôi cấy liên tục.
HS dựa vào SGK và liên hệ thực tế trả lời.
Sự sinh trường của vi khuẩn
 Nuôi cấy không liên tục
 Khái niệm:
Môi trường nuôi cấy không được bổ dung chất dinh dưỡng mới và không được lấy đi các sản phẩm chuyển hóa gọi là môi trường nuôi cấy không liên tục.
 Đặc điểm:
PHTT
Nuôi cấy liên tục
Khái niệm
Môi trường nuôi cấy liên tục là môi trường được bổ sung liên tục chất dinh dưỡng và lấy ra 1 lượng dịch nuôi cấy tương đương.
 Đặc điểm
Gồm 2 pha: pha luỹ thừa và pha cân bằng
Điều kiện môi trường duy trì ổn định.
Mục đích: tránh hiện tượng suy vong.
Ứng dụng
Sản xuất sinh khối để thu nhận protein đơn bào, các hợp chất có hoạt tính sinh học như:
+ Axit amin: lizin, treeonin
+ Kháng sinh: penicillin.
+ Hoocmon
Củng cố (4 phút).
GV cho HS giải thích vấn đề đặt ra đầu bài? Yêu cầu HS đề ra biện pháp để khắc phục hiện tượng trên.
Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Nguyên nhân nào khiến quần thể VSV chuyển từ pha cân bằng sang pha suy vong trong nuôi cấy không liên tục?
Chất dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt, nồng độ oxi giảm.
Chất dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt, nồng độ oxi giảm, độ pH thay đổi, các chất độc hại được tích lũy.
Nồng độ oxi giảm, độ pH thay đổi.
Các chất độc hại được tích lũy, chất dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt.
Câu 2: Trong điều kiện nuôi cấy liên tục, một quần thể VSV gồm 120 tế bào, có thời gian thế hệ g là 10 phút. Sau 20 phút, số tế bà của quần thể VSV đó là
360 tế bào.
480 tế bào.
260 tế bào.
240 tế bào.
Câu 3: Để không xảy ra pha suy vong của quần thể vi khuẩn thì phải làm gì?
Bổ sung liên tục các chất dinh dưỡng vào và đồng thời lấy ra 1 lượng dịch nuôi cấy tương đương.
Giúp môi trường không bị thay đổi.
Lấy ra một lượng dịch nuôi cấy tương đương tránh ứ nhiều chất dinh dưỡng.
Liên tục bổ sung các chất dinh dưỡng vào.
Nhận xét, dặn dò:
Nhận xét, đánh giá giờ học
Hoàn thành PHTT vào vở học và làm bài tập.
Xem trước bài 26.
ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP
Các pha
Đặc điểm
Số lượng tế bào trong quần thể
Tiềm phát
VK ở gian đoạn thích ứng với môi trường enzim được hình thành để phân giải cơ chất.
Số lượng tế bào chưa tăng.
Lũy thừa
Trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ và tế bào phân chia liên tục.
Số lượng tế bào tăng nhanh.
Cân bằng
Có những TB bị phân hủy, có những TB tiếp tục phân chia (số lượng TB sinh ra bằng số lượng TB chết đi). VK sinh trưởng ở giai đoạn cân bằng động.
Số lượng tế bào đạt cực đại, không thay đổi theo thời gian.
Suy vong
Môi trường nuôi cấy tích lũy nhiều chất độc hại, chất dinh dưỡng dần cạn kiệt. Số lượng TB bị phân hủy ngày càng nhiều.
Số lượng tế bào giảm dần.
PHẦN B: GHI CHÚ
Thứ tự sinh viên giảng dạy
Châu Thị Lệ Thăng (dạy mở đầu và phần I)
Nguyễn Thị Thuỷ ( dạy phần II.1)
Lê Văn Ngọc Thái (dạy phần II.2 và củng cố)
PHẦN C: NHẬN XÉT- ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN
.	
PHIẾU HỌC TẬP
Nhóm A: Pha tiềm phát
Nhóm B: Pha luỹ thừa
Nhóm C: Pha cân bằng
Nhóm D: Pha suy vong
Các pha
Đặc điểm
Số lượng tế bào trong quần thể
Tiềm phát
Lũy thừa
Cân bằng
Suy vong
PHIẾU HỌC TẬP
Nhóm A: Pha tiềm phát
Nhóm B: Pha luỹ thừa
Nhóm C: Pha cân bằng
Nhóm D: Pha suy vong
Các pha
Đặc điểm
Số lượng tế bào trong quần thể
Tiềm phát
Lũy thừa
Cân bằng
Suy vong