-Môi trường nuôi cấy và các kiểu dinh dưỡng của VSV-Quá trình phân giải các chất nhờ VSV và những ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống -Đặt được thí nghiệm và quan sát hiện tượng lên men -Là
Trang 1-Môi trường nuôi cấy và các kiểu dinh dưỡng của VSV
-Quá trình phân giải các chất nhờ VSV và những ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống
-Đặt được thí nghiệm và quan sát hiện tượng lên men
-Làm sữa chua, muối chua rau quả
-Sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn trong môi trường nuôi cấy liên tục và không liên tục
2 Nội dung kiến thức cần xây dựng trong chuyên đề:
2.1 Nội dung 1: dinh dưỡng, chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật
I Kháí niệm VSV :
- Là những sinh vật nhỏ bé
-Cấu tạo: phần lớn là đơn bào nhân sơ hay nhân thực, 1 số là tập hợp đơn bào
-Gồm nhiều nhóm phân loại khác nhau, phân bố rộng
-VSV hấp thu và chuyển hoá các chất nhanh, sinh trưởng và sinh sản nhanh
II Môi trường và các kiểu dinh dưỡng:
1.Các loaị môi trưòng cơ bản:
-Môi trường tự nhiên gồm các chất tự nhiên
-Môi trường tổng hợp: gồm các chất đã biết thành phần hoá học và số lượng
-Môi trường bán tổng hợp :gồm các chất tự nhiên và các chất hoá học
2.Các kiểu dinh dưỡng :
-Tiêu chí phân biệt các kiểu dinh dưỡng:
+Nhu cầu về năng lượng
+Nguồn cacbon
-Có 4 kiểu dinh dưỡng :
+Quang tự dưỡng: ánh sáng, CO2 VD: vk lam, tảo đơn bào, vk S màu tía và màu lục
+Hoá tự dưỡng : chất vô cơ, CO2 VD: vk nitrat hóa, vk oxh hidro, oxh S
+Quang dị dưỡng : ánh sáng, chất hữu cơ.VD: vk không chứa S màu lục và màu tía
+Hóa dị dưỡng : chất hữu cơ, chất hữu cơ VD: nấm, ĐVNS, phần lớn vk không quang hợp
2.2 Nội dung 2: Thực hành: lên men rượu etilic và lên men lactic
I.Thí nghiệm lên men lactic:
cho vào ống nghiệm 2 và 3 1gam bột nấm men hoặc nấm men thuần khiết
-Đổ nhẹ 10ml dung dịch đường vào ống nghiệm 1và 2
-Đổ nhẹ 10ml nước lã đun sôi để nguội vào ống nghiệm 3
Trang 2-Sau đó để các ống nghiệm trên ở nhiệt độ 30-320C, quan sát hiện tượng xảy ra trong các ốngnghiệm.
II.Thí nghiệm lên men lactic:
1.Làm sữa chua:
-Pha sữa với nước đun sôi để nguội khỏang 400 C
-Cho sữa chua vào khuấy nhẹ tay rồi đổ ra cốc nhỏ hoặc cho vào bịt
-Ủ trong hộp xốp đậy kín thời gian 3-4 giờ sau đó bảo quản trong tủ lạnh
2.Muối chua rau quả:
-Rửa sạch rau quảa, phơi cho khô héobớt nước, để khô
-Cắt thành các đọan nhỏ hay cắt khúc với quả
-Cho rau quả vào trong bình, vại đổ ngập nước muối 6% đậy kín để nơi ấm thời gian 2-3 ngày
III Hô hấp và lên men:
- phân tử vô cơ (NO2 ,SO4)
Sản phẩm
taọ thành CO
2, H2O VÀ ATP CO2, H2O VÀ ATP và sản phẩm trung gian
2.Lên men: là quá trình chuyển hoá kị khí diễn ra trong tế baò
-Chất cho và nhận điện tử là các phân tử hữu cơ
-sản phẩm taọ thành: rượu, giấm…
IV Quá trình phân giải:
1 Phân giải prôtêin và ứng dụng:
- Quá trình phân giải các prôtêin phức tạp thành các axit amin diễn ra bên ngoài tế bào nhờ vsv tiếtprôtêaza ra môi trường Các axit amin này được vsv hấp thu và phân giả đểtạo thành năng lượngcho hoạt động sống của tế bào
- Ứng dụng: phân giải prôtêin của cá và đậu tương để làm nước mắm, nước chấm …
2 Phân giải polisccharit và ứng dụng:
A Lên men êtilic:
-Tinh bột Nấm (đường hoá) Glucôzơ Nấm men rượu Êtanol + CO2
-Ứng dụng: sản xuất rượu, bia, làm nở bột mì
B Lên men lactic:
-Tinh bột Vi khuẩn lactic đồng hình Axit lactic
-Tinh bột Vi khuẩn lactic dị hình Axit lactic + CO2 + Êtanol + Axit axêtic …
- Ứng dụng: làm sữa chua, muối chua, ủ chua các loại rau quả, thức ăn gia súc
C Phân giải xenlulôzơ:
Trang 3- Vi sinh vât có khả năng tiết ra hệ enzim phân giải xenlulôzơ để phân giải xác thực vật làm chođất giàu dinh dưỡng và tránh ô nhiễm môi trường.
2.3 Nội dung 3: Sinh trưởng và sinh sản của vi sinh vật
I Khái niệm sinh trưởng:
1 Định nghĩa:
- Tăng số lượng tế bào trong quần thể
- Nhờ sự phân chia của tế bào (của cá thể) trong quần thể
2 Các chỉ số sinh trưởng:
- Thời gian thế hệ (g): thời gian từ khi sinh ra một tế bào cho đến khi tế bào đó phân chia hoặc sốlượng tế bào trong quần thể tăng gấp đôi
- Số lượng tế bào N sau thời gian t: Nt = N0 x 2n
Nt: số tế bào trong quần thể sau thời gian t
N0: số tế bào ban đầu
n: số lần phân chia
II Sự sinh trưởng của quần thể vi sinh vật:
1 Nuôi cấy không liên tục:
* Môi trường nuôi cấy không liên tục:
Môi trường không được bổ sung chất dinh dưỡng mới và không được lấy đi các sản phẩm huyểnhoá vật chất
* Các pha của đồ thị sinh trưởng:
- Pha tiềm phát (pha lag):
+ Vi khuẩn thích nghi với môi trường
+ Số lượng tế bào trong quần thể chưa tăng
+ Enzim cảm ứng được hình thành để phân giải cơ chất
- Pha luỹ thừa (pha log):
+ Vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi
+ Số lượng tế bào trong quần thể vi khuẩn tăng lên rất nhanh
- Pha cân bằng:
+ Số lượng vi khuẩn trong quần thể đạt đến cực đại, không đổi theo thời gian
+ Số lượng tế bào sinh ra bằng với số lượng tế bào chết đi
- Pha suy vong:
Số tế bào sống trong quần thể giảm dần do bị phân huỷ, chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hạitích luỹ
2 Nuôi cấy liên tục:
* Môi trường nuôi cấy liên tục: là môi trường nuôi cấy được liên tục bổ sung chất dinh dưỡng và
lấy ra một lượng dịch nuôi cấy tương đương
* Ứng dụng: sản xuất sinh khối prôtêin đơn bào, axit amin, enzim, kháng sinh, hoocmôn
Trang 4III Sinh sản ở vi sinh vật:
1 Sinh sản của VSV nhân sơ:
- Phân đôi
- Nảy chồi và tạo thành bào tử
2 Sinh sản ở VSV nhân thực:
- Sinh sản bằng nảy chồi và phân đôi
- Sinh sản hữu tính và vô tính
2.4 Nội dung 4: Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật
+VSV nguyên dưỡng: vsv tự tổng hợp được nhân tố sinh trưởng
+VSV khuyết dưỡng: vsv không tự tổng hợp được nhân tố sinh trưởng
2 Chất ức chế sự sinh trưởng:
- Sinh trưởng của vi sinh vật có thể bị ức chế bởi nhiều loại hoá chất tự nhiên cũng như nhân tạo,con người đã lợi dụng các hoá chất này để bảo quản thực phẩm cũng như các vật phẩm khác và đểphòng trừ các vi sinh vật gây bệnh
- Một số chất diệt khuẩn thường gặp như các halogen: flo, clo, brom, iod; các chất oxy hoá:perocid, ozon, formalin…
Trang 5- Dựa vào pH thích hợp chia vi sinh vật thành 3 nhóm: nhóm ưa axít (pH = 4 - 6), nhóm ưa trungtính (pH = 6 - 8), nhóm ưa kiềm (pH > 9).
2.5 Nội dung 5: Thực hành: quan sát một số vi sinh vật
I Nhuộm đơn phát hiện vi sinh vật trong khoang miệng:
Tiến hành :
- Nhỏ 1 giọt nước cất lên phiến hình
- Dùng tăm tre lan lấy một ít bựa răng ở trong miệng
- Đặt bựa răng vào cạnh giọt nước làm thành dịch huyền phù, dãn mỏng
- Hong khô
- Đặt giấy lọc lên tiêu bản nhỏ một giọt thuốc nhuộm lên giấy lọc từ 15 đến 20 giây rồi lấy giấy ra
- Rửa nhẹ tiêu bản bằng nước cất, hong khô
- Quan sát dưới kính hiển vi, vẽ hình
II Nhuộm đơn phát hiện tế bào nấm men:
Tiến hành:
- Lấy 1 giọt dung dịch đường có ngâm váng dưa, cà hay bánh men nhỏ lên lam kính hong khô
- Đặt giấy lọc lên tiêu bản, nhỏ 1 giọt thuốc nhuộm lên giấy lọc, sau 20 giây lấy giấy ra
- Rửa nhẹ tiêu bản bằng nước cất hong khô
- Quan sát dưới kính hiển vi rồi vẽ hình
3 Xác định mục tiêu chuyên đề (hoặc bài học)
3.1 Kiến thức:
-Chỉ ra được những đặc điểm cơ bản cuả VSV
-Nêu được 3 loại môi trường nuôi cấy,đặc điểm cơ bản cuả các kiểu dinh dưỡng và tiêu chí phânchia của các kiểu dinh dưỡng ở VSV
-Xác định được đặc điểm cơ bản của của chuyển hoá vật chất và năng lượng ở VSV thông qua hôhấp hiếu khí, kị khí, lên men
-Nêu được sơ đồ tổng hợp các chất ở VSV
-Phân biệt được sự phân giải trong và sự phân giải ngoài tế bào ở VSV nhờ enzim
-Nêu được những ứng dụng của quá trình phân giải và tổng hợp
-Biết làm thí nghiệm lên men rượu, quan sát hiện tượng lên men
-Nắm được các bước làm sữa chua và muối chua rau quả
Trang 6-Chỉ ra được các ý cơ bản của các khái niệm: sinh trưởng ở vi sinh vật, thời gian thế hệ, môitrường nuôi cấy liên tục và môi trường nuôi cấy không liên tục
- Nêu và giải thích được đặc điểm sinh trưởng của quần thể vi sinh vật: các pha của quá trình sinhtrưởng ở vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy không liên tục và môi trường nuôi cấy liên tục
- Trình bày được cách nuôi cấy liên tục, cách tạo môi trường nuôi cấy để có sinh khối vi sinh vậtcao
- Chỉ ra được các ý cơ bản của khái niệm sinh sản ở vi sinh vật
- Phân biệt được các hình thức sinh sản chủ yếu của VSV đó là: phân đôi, ngoại bào tử, bào tử đốtnảy chồi
- Trình bày được cách phân đôi ở vi khuẩn
- Nắm được cách sinh sản ở VSV nhân thực: sinh sản bằng cách phân chia nguyên nhiễm hoặcsinh sản bằng bào tử vô tính hay hữu tính
- Nhận biết được các yếu tố hoá học ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật
- Biết được ảnh hưởng của các chất độc lên sinh trưởng của vi sinh vật
- Nêu được đặc điểm của một số chất hoá học ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật
- Trình bày được ảnh hưởng của các yếu tố vật lí đến sinh trưởng của VSV
- Quan sát ( nhận dạng ) và vẽ được hình dạng một số loại vi khuẩn trong khoang miệng và nấmtrong váng dưa chua để lâu ngày hay nấm men rượu
- Quan sát một số hình ảnh về các bào tử nấm
3.2 Kĩ năng:
- Vận dụng lí thuyết vào thực tiễn
- Kỹ năng thực hành, thí nghiệm
- Kỹ năng quan sát, tìm kiếm, xử lí và phân tích thông tin
- Kỹ năng phân tích hình ảnh, sơ đồ
- Kỹ năng tư duy phân tích tổng hợp để nắm vững kiến thức trong bài
- Kỹ năng đọc - hiểu
- Kỹ năng diễn đạt
- Rèn luyện kỹ năng: thao tác thực hành như đặt thí nghiệm, đong dung dịch, quan sát, so sánh
- Rèn đức tính tỉ mỉ, kiên trì, ngăn nắp khi làm thí nghiệm
3.3 Thái độ:
- Sống hoà hợp với thiên nhiên, thể hiện tình yêu đối với thiên nhiên; có ý thức tìm hiểu và sẵn
sàng tham gia các hoạt động tuyên truyền, chăm sóc, bảo vệ thiên nhiên; phê phán những hành viphá hoại thiên nhiên, …
- Biết xây dựng và thực hiện kế hoạch học tập cho bản thân.
- Yêu mến, quan tâm, giúp đỡ các bạn trong lớp
- Sẵn sàng giúp đỡ bạn bè, hoà nhập, hợp tác với các bạn trong học tập
- Ý thức được thuận lợi, khó khăn trong học tập và sinh hoạt của bản thân và chủ động khắc phụckhó khăn để vượt quA
3.4 Năng lực có thể phát triển:
Trang 7- Năng lực chung:
+ Tự giác, chủ động xác định nhiệm vụ học tập
+ Tích cực, tự lực thực hiện các nhiệm vụ học tập được giao và lựa chọn các nguồn tài liệu đọcphù hợp, tìm kiếm, chọn lọc và ghi chép được thông tin cần thiết; ghi được nội dung thảo luận;nhận ra và điều chỉnh được những sai sót, hạn chế của bản thân khi thực hiện các nhiệm vụ họctập; tự đặt ra yêu cầu và vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tích cực, chủ động tìm kiếm thông tin
bổ sung và mở rộng thêm kiến thứC
+ Xác định được trách nhiệm, vai trò của mình trong nhóm; tự đánh giá khả năng của mình vàđánh giá khả năng của các thành viên trong nhóm để phân công công việc phù hợp; chủ động hoànthành phần việc được giao; nêu mặt được, mặt thiếu sót của cá nhân và của cả nhóm; khiêm tốn,lắng nghe tích cực trong giao tiếp, học hỏi các thành viên trong nhóm
+ Sử dụng đúng cách các thiết bị công nghệ thông tin và truyền thông; bước đầu biết khai thác, sửdụng máy vi tính và mạng internet trong học tập
- Năng lực chuyên biệt:
A Năng lực tự học:
Mục tiêu học tập chủ đề là:
-Chỉ ra được những đặc điểm cơ bản và các hình thức dinh dưỡng chủ yếu của VSV
-Xác định được đặc điểm cơ bản của của chuyển hoá vật chất và năng lượng ở VSV thông qua hôhấp hiếu khí, kị khí, lên men
-Nêu được sơ đồ tổng hợp các chất ở VSV
-Nêu được những ứng dụng của quá trình phân giải vào thực tiễn cuộc sống
-Biết làm thí nghiệm lên men rượu, quan sát hiện tượng lên men
-Nắm được các bước làm sữa chua và muối chua rau quả
-Trình bày được cách nuôi cấy liên tục, cách tạo môi trường nuôi cấy để có sinh khối vi sinh vậtcao
- Chỉ ra được các ý cơ bản của khái niệm sinh trưởng và sinh sản ở vi sinh vật
- Phân biệt được các hình thức sinh sản chủ yếu của VSV đó là: phân đôi, ngoại bào tử, bào tử đốtnảy chồi
- Nhận biết được các yếu tố hoá học ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật
- Biết được ảnh hưởng của các chất độc lên sinh trưởng của vi sinh vật
- Nêu được đặc điểm của một số chất hoá học ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật
- Trình bày được ảnh hưởng của các yếu tố vật lí đến sinh trưởng của VSV
- Quan sát và vẽ được hình dạng một số loại vi khuẩn trong khoang miệng và nấm trong váng dưachua để lâu ngày hay nấm men rượu
- Quan sát một số hình ảnh về các bào tử nấm
B Năng lực giải quyết vấn đề:
-Biết được vì sao trước khi ăn rau sống cần ngâm trong nước muối pha loãng hoặc thuốc tím
- Biết được lợi ích của việc ăn sữa chua
Trang 8- Xác định những giải pháp cần làm để bảo vệ môi trường
- Biết được bản thân cần làm gì để bảo vệ sức khỏe của bản thân và mọi người xung quanh
- Biết cách tiến hành làm sữa chua, muối dưa các loại rau củ
- Thu thập thông tin từ các nguồn khác nhau: báo, đài, internet, thư viện, thực địa
C Năng lực tư duy sáng tạo: học sinh đặt ra được nhiều câu hỏi
- Tại sao hiện nay lại có nhiều người tử vong do uống rượu
- Tại sao hiện nay có rất nhiều vụ ngộ độc thực phẩm xảy ra trong cantin của trường học và ở các khu công nghiệp
- Tại sao thực phẩm để trong tủ lạnh vẫn có thể bị oi thiu
Quản lí nhóm:
+ Phân công công việc phù hợp với năng lực, điều kiện cá nhân
e Năng lực giao tiếp
Sử dụng ngôn ngữ nói phù hợp trong các ngữ cảnh giao tiếp giữa HS với HS (thảo luận),
HS với GV (thảo luận, hỗ trợ kiến thức), HS với người dân (khảo sát thông tin), HS với cán bộ quản lí môi trường (thu thập tài liệu); Sử dụng ngôn ngữ trong phiếu khảo sát, trong báo cáo
f NL hợp tác
Hợp tác với bạn cùng nhóm, với GV, với cán bộ phòng thí nghiệm, cán bộ quản lí môi trường, người dân địa phương Biết lắng nghe, chia sẻ quan điểm và thống nhất với kết luận
g Năng lực sử dụng CNTT và truyền thông
+ Sử dụng sách, báo, internet tìm kiếm thông tin liên quan
+ Sử dụng các phần mềm: exel, powpoint để trình chiếu sản phẩm, word trình bày báo cáo
* Các kỹ năng chuyên biệt: Quan sát, Đo lường, Phân loại hay sắp xếp theo nhóm, Tìm mối liên
hệ, Tính toán, Xử lí và trình bày các số liệu, Đưa ra các tiên đoán, nhận định, Hình thành giả
Trang 9thuyết khoa học, Đưa ra các định nghĩa, Xác định được các biến và đối chứng, Thí nghiệm, Xác định mức độ chính xác của các số liệu
4 Chuẩn bị của giáo viên và học sinh
4.1 Chuẩn bị của giáo viên
- Thiết bị day học:
+ Tranh sơ đồ chuyển hóa các chất
+ Kính hiển vi, lam kính
+Tranh hình sơ đồ thí nghiệm lên men rượu, hình dạng nấm men rượu
+ Ống nghiệm, ống đong
+ Tranh quá trình phân đôi ở vi khuẩn, tranh hình SGK phóng to
+ Hình 28 SGK phóng to
- Học liệu (tài liệu học tập):
4.2 Chuẩn bị của học sinh:
Kiểm tra bài cũ
Giới thiệu bài học (chú ý việc tạo tình huống vào bài): Vi sinh vật đã có những lợi ích cũng như
tác hại nào trong đời sống hằng ngày? Con người đã lợi dụng sự sinh trưởng và sinh sản của vi sinhvật vào những mục đích gì? CĐ 6
5.1 Nội dung 1: Dinh dưỡng, chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật
5.1.1 Hoạt động 1: Khái niệm vi sinh vật
1 Chuyển giao nhiệm vụ
- Các em hãy nêu hiểu biểt cuả mình về VSV?
- VSV sống được ở môi trường nào?
- Đặc điểm nào là quan trọng nhất của VSV?
2 Thực hiện nhiệm vụ - Học sinh thực hiện nhiệm vụ được giao
3 Báo cáo, thảo luận - Cá nhân học sinh trình bày
- Các học sinh khác lắng nghe và nhận xét
4 Đánh giá kết quả thựchiện nhiệm vụ học tập
- Giáo viên hướng dẫn học sinh phát biểu vấn đề
- Nhận định các kết quả và rút ra kết luận
- Củng cố
5.1.2 Hoạt động 2: Môi trường và các kiểu dinh dưỡng
1 Chuyển giao nhiệm vụ -Môi trường sau đây thuộc lọai môi trường nào?
+1 lit dung dịch khoai tây nghiền+1 lit dịch khoai tây + 20g glucôzơ+1 lit dịch đường glucô 20%
Trang 10-Nêu những tiêu chí cơ bản để phân thành các kiểu dinh dưỡng?
-Dựa vào nguồn năng lượng hấp thu thì VSV được chia thành các nhóm nào?
-Dựa vaò nguồn cacbon thì VSV được chia thành các nhóm nào?
2 Thực hiện nhiệm vụ - HS nghiên cứu SGK và thảo luận nhóm 4 HS
- Giáo viên đánh giá kết quả
- Học sinh ghi bài
5.2 Nội dung 2: Thực hành: lên men etilic và lactic
5.2.1 Hoạt động 1: Lên men etilic
1 Chuyển giao nhiệm vụ
GV treo trực quan hình 24 SGK
-GV kiểm tra sự chuẩn bị của HS
-GV giới thiệu cách tiến hành thí nghiệm như trong SGK và
làm từng thao tác 1 để HS theo dõi -Quan sát quá trình lên men cần điều kiện gì?
*Ứng dụng: trong sản xuất con người dựa trên nguyên lý lên men êtylic để làm gì?
2 Thực hiện nhiệm vụ - HS nghiên cứu SGK và thảo luận nhóm 4 HS
- Ghi nhận kết quả
3 Báo cáo, thảo luận - GV gọi 2 nhóm bất kì lên bảng trình bày
- GV gọi các nhóm khác nhận xét
4 Đánh giá kết quả thựchiện nhiệm vụ học tập - Giáo viên đánh giá kết quả
- Học sinh ghi bài
5.2.2 Hoạt động 2: Lên men Lactic
1 Chuyển giao nhiệm vụ -GV trình bày cách làm sữa chuA
Sau đó yêu cầu các nhóm tự làm theo các bước trên-Vì sao sữa đang từ trạng thái lỏng trở thành sệt?
-Vì sao sữa chua là lọai thực phẩm rất bổ dưỡng?
-GV hỏi: trong sản xuất để hạ giá thành sữa chua người talàm gì?
-GV: để sữa chua không có tinh thể đá đông thì làm gì?
-GV cho HS xem mẫu cải dưa đã làm sẳn
-Gọi HS nêu cách làm dưa cải ở gia đình
-GV nêu những yêu cầu của sản phẩm: Dưa phải giòn,vàng, không thối
-Tại sao sản phẩm rau quả muối lại có vị chua?
-Vì sao mùa hè dưa muối hay bị nhớt?
-Tại sao dưa muối chua ngon lại có váng và bị hỏng?
-Theo em muốn muối dưa đạt yêu cầu em có bí quyết gìkhông?