Lời giải bài tập Sinh học lớp 10 Bài 20: Sự đa dạng và phương pháp nghiên cứu vi sinh vật sách Kết nối tri thức hay, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi Sinh 10 Bài 20 từ đó học tốt môn Sinh 10.
Giải bài tập Sinh học lớp 10 Bài 20: Sự đa dạng và phương pháp nghiên cứu vi sinh vật
Mở đầu (trang 116)
Giải Sinh học 10 trang 116 Kết nối tri thức
Phương pháp giải:
- Đặc điểm dinh dưỡng của vi sinh vật: Mặc dù khác nhau về kích thước, hình dạng và cấu tạo cơ thể nhưng vì có kích thước tế bào nhỏ, cấu tạo đơn giản nên các vi sinh vật thường có đặc điểm chung là tốc độ chuyển hóa vật chất và năng lượng nhanh, sinh trưởng, sinh sản nhanh và phân bố rộng. Vi sinh vật có nhiều kiểu dinh dưỡng khác nhau, chúng có thể sử dụng được cả nguồn cacbon từ hợp chất vô cơ và hữu cơ.
- Các phương pháp nghiên cứu: Phương pháp quan sát, phương pháp phân lập và nuôi cấy vi sinh vật.
Lời giải:
- Vi sinh vật là những sinh vật có kích thước nhỏ bé, thường chỉ quan sát được dưới kính hiển vi.
- Với kích thước nhỏ bé, “thức ăn” của vi sinh vật cũng rất đa dạng. Một số loài vi sinh vật sử dụng thức ăn là nguồn cacbon trong các hợp chất vô cơ như CO2, HCO3- hoặc các hợp chất tương tự. Một số khác sẽ sử dụng nguồn cacbon từ các hợp chất hữu cơ có sẵn trong thức ăn.
- Để nghiên cứu về vi sinh vật chúng ta có thể sử dụng một số phương pháp như: quan sát, phân lập và nuôi cấy vi sinh vật.
Dừng lại và suy ngẫm (trang 118, 121)
Giải Sinh học 10 trang 118 Kết nối tri thức
Câu hỏi 1 trang 118 Sinh học 10: Vi sinh vật là gì? Quan sát hình 20.1, kể tên các nhóm vi sinh vật.
Phương pháp giải:
- Dựa vào loại tế bào (nhân sơ hay nhân thực) và kích thước của chúng để phân chia thành các nhóm.
Lời giải:
- Vi sinh vật là những sinh vật có kích thước nhỏ bé, thường chỉ quan sát được dưới kính hiển vi.
- Các nhóm vi sinh vật:
+ Vi sinh vật nhân thực: Nấm đơn bào, tảo đơn bào, động vật nguyên sinh và các vi nấm, vi tảo và động vật đa bào kích thước hiển vi.
+ Vi sinh vật nhân sơ: Archaea (vi sinh vật cổ) và vi khuẩn.
Phương pháp giải:
- Dựa vào cấu tạo tế bào, hình dạng và các quá trình chuyển hóa để giải thích.
Lời giải:
- Vi sinh vật có tốc độ trao đổi chất nhanh, sinh trưởng, sinh sản nhanh hơn so với thực vật và động vật vì:
+ Vi sinh vật có kích thước tế bào nhỏ hơn rất nhiều so với thực vật và động vật và có cấu tạo đơn giản nên nên có tốc độ sinh trưởng rất nhanh, dẫn đến phân bào nhanh.
+ Kích thước tế bào nhỏ thì việc vận chuyển các chất từ nơi này đến nơi khác trong tế bào hoặc ra môi trường sẽ nhanh.
+ Tỷ lệ S/V (diện tích/thể tích) lớn sẽ có khả năng trao đổi chất và năng lượng với môi trường nhanh hơn.
+ Cấu tạo đơn giản giúp vi khuẩn dễ dàng biến đổi thành một chủng loại khác khi có sự thay đổi về bộ máy di truyền.
Phương pháp giải:
- Dựa vào nguồn năng lượng và nguồn carbon mà vi sinh vật sử dụng sẽ phân chia được thành các kiểu dinh dưỡng.
Lời giải:
- Các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật:
+ Quang tự dưỡng: nguồn năng lượng – ánh sáng và nguồn carbon – CO2, HCO3- hoặc các chất tương tự.
+ Hóa tự dưỡng: nguồn năng lượng – chất vô cơ (H2S, NH3 hoặc Fe2+) và nguồn carbon - CO2, HCO3- hoặc các chất tương tự.
+ Quang dị dưỡng: nguồn năng lượng – ánh sáng và nguồn carbon – chất hữu cơ.
+ Hóa dị dưỡng: nguồn năng lượng – chất hữu cơ và nguồn carbon – chất hữu cơ.
- Ở động vật có hình thức dinh dưỡng là hóa dị dưỡng còn ở thực vật là quang tự dưỡng. So với động vật và thực vật thì vi sinh vật có thêm 2 kiểu dinh dưỡng là hóa tự dưỡng và quang dị dưỡng.
Phương pháp giải:
- Để có sự phân bố rộng với nhiều môi trường khác nhau, vi sinh vật cần phải có các đặc điểm để thích nghi với các điều kiện ở mỗi môi trường.
Lời giải:
- Vi sinh vật có phạm vi phân bố rộng hơn rất nhiều so với những nhóm sinh vật khác vì:
+ Không chỉ có số lượng lớn và đa dạng về hình thái, vi sinh vật còn có nhiều kiểu chuyển hóa vật chất và năng lượng nhất so với các nhóm sinh vật khác. Chúng có nhiều kiểu dinh dưỡng nên có thể dùng nhiều loại chất khác nhau làm thức ăn. Chúng có thể sống ở nơi rất nóng hoặc lạnh, nơi có hoặc hoàn toàn không có ôxi, nơi có môi trường rất chua hoặc rất kiềm, nơi có áp suất rất lớn thậm chí trên 1000 atm dưới đáy biển sâu, hoặc ở nơi hầu như không có nước, như sâu tới 1 km trong lòng đá.
+ Do kích thước nhỏ và cấu tạo đơn giản nên chúng có thể phát sinh nhiều biến dị để thích nghi với môi trường sống có sự thay đổi.
+ Tốc độ chuyển hóa nhanh
Phương pháp giải:
- Do kích thước của các vi sinh vật rất nhỏ không thể quan sát bằng mắt thường nên cần sử dụng các dụng cụ có vai trò phóng to kích cỡ của vi sinh vật: kính lúp, kính hiển vi quang học,…
- Mẫu vật chứa vi sinh vật được pha loãng trong nước đã được tiệt trùng sao cho khi dùng dung dịch này phết lên bề mặt thạch đặc, mỗi tế bào vi khuẩn phát triển tạo thành một khuẩn lạc riêng rẽ. Khuẩn lạc là tập hợp các tế bào được sinh ra từ một tế bào ban đầu trên môi trường thạch và có thể quan sát bằng mắt thường.
Lời giải:
- Đối với một số vi sinh vật nhân thực như động vật nguyên sinh có thể sử dụng kính lúp để quan sát hình dạng; còn các đối tượng kích thước nhỏ hơn như nấm đơn bào, tảo đơn bào, vi nấm, vi tảo, vi khuẩn,…sẽ sử dụng kính hiển vi quang học, kính hiển vi điện tử để quan sát.
- Để quan sát được các đối tượng trên kính hiển vi quang học, kính hiển vi điện tử chúng ta cần làm các tiêu bản tạm thời, tiêu bản cố định kết hợp với nhuộm màu.
- Sử dụng phương pháp phân lập vi sinh vật để thu được các khuẩn lạc. Do các khuẩn lạc là tập hợp các tế bào sinh ra từ tế bào ban đầu, nên kích thước của khuẩn lạc chúng ta có thể quan sát được, và có thể phân biệt các loại vi khuẩn thông qua hình dạng, kích thước, màu sắc của các khuẩn lạc đó.
Phương pháp giải:
- Phương pháp nhuộm Gram là một kĩ thuật nhuộm được đặt tên theo tên của nhà khoa học Hans Christian Gram, có ý nghĩa quan trọng trong việc định loại vi khuẩn. Đây là một phương pháp sử dụng để phân biệt vi khuẩn Gram + và Gram -. Do cấu tạo của 2 loại vi khuẩn này có sự khác nhau, nên khi tiến hành nhuộm màu, hai loại vi khuẩn này sẽ bắt màu khác nhau: vi khuẩn Gram + bắt màu tím còn vi khuẩn Gram – bắt màu đỏ.
Lời giải:
- Hai loại vi khuẩn Gram + và Gram – bắt màu khác nhau vì:
+ Vi khuẩn Gram + có thành peptidoglican dày. Hợp chất này giữ màu tím kết tinh trong tế bào chất. Việc rửa cồn không loại bỏ được tím kết tinh, ngăn chặn màu hồng safranin.
+ Vi khuẩn Gram - có thành peptidoglican mỏng hơn ѵà nằm giữa màng sinh chất ѵà màng ngoài (lipopilysaccharide ). Màu tím kết tinh dễ dàng bị rửa trôi khỏi tế bào chất ѵà tế bào có màu hồng hoặc đỏ.
Luyện tập và vận dụng (trang 121)
Phương pháp giải:
- Các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật:
+ Quang tự dưỡng: nguồn năng lượng – ánh sáng và nguồn carbon – CO2, HCO3- hoặc các chất tương tự.
+ Hóa tự dưỡng: nguồn năng lượng – chất vô cơ (H2S, NH3 hoặc Fe2+) và nguồn carbon - CO2, HCO3- hoặc các chất tương tự.
+ Quang dị dưỡng: nguồn năng lượng – ánh sáng và nguồn carbon – chất hữu cơ.
+ Hóa dị dưỡng: nguồn năng lượng – chất hữu cơ và nguồn carbon – chất hữu cơ.
Lời giải:
- Vi sinh vật cần nguồn carbon là amino acid loại methionine (chất hữu cơ); nguồn năng lượng không cần ánh sáng. Như vậy kiểu dinh dưỡng của vi sinh vật này là hóa tự dưỡng.
Phương pháp giải:
- Để nghiên cứu được vi sinh vật như vi khuẩn, vi nấm, chúng ta cần nuôi chúng trong môi trường thuần khiết không lẫn với các sinh vật khác. Các nhà khoa học sử dụng phương pháp phân lập, nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường thạch. Mẫu vật chứa vi sinh vật được pha loãng trong nước đã được tiệt trùng sao cho khi dùng dung dịch này phết lên bề mặt thạch đặc, mỗi tế bào vi khuẩn phát triển tạo thành một khuẩn lạc riêng rẽ. Khuẩn lạc là tập hợp các tế bào được sinh ra từ một tế bào ban đầu trên môi trường thạch và có thể quan sát bằng mắt thường.
- Vòng trong suốt (vòng vô khuẩn) là dấu hiệu chứng minh vi sinh vật trong quá trình sống và phát triển đã sản sinh ra các chất có tác dụng ức chế kìm hãm sự phát triển của các đối tượng khác.
Lời giải:
- Khi quan sát đĩa thạch phân lập, nhận thấy có hai loại vi khuẩn, một loài mọc tạo thành khuẩn lạc to, trắng và một loài mọc thành những đường ziczac.
- Xung quanh khuẩn lạc to lại xuất hiện một vòng trong (gọi là vòng vô khuẩn) do loại vi khuẩn có khuẩn lạc to tròn, trắng đã tiết ra chất ức chế kìm hãm sự phát triển của loại vi khuẩn mà khuẩn lạc mọc ziczac. Vì vậy mà xung quanh khuẩn lạc của vi khuẩn tròn, khuẩn lạc của vi khuẩn ziczac không mọc được, nên ta mới thấy hiện tượng vòng vô khuẩn màu trong suốt.
Phương pháp giải:
- Bệnh nhiễm khuẩn là bệnh do các loại vi sinh vật (vi khuẩn, vi nấm,…) mà không phải do virus gây nên.
- Cách điều trị bệnh nhiễm khuẩn: sử dụng thuốc kháng sinh theo chỉ định của bác sĩ.
Lời giải:
- Bác sĩ sẽ chỉ định bệnh nhân đi xét nghiệm máu hoặc đờm để xem chủng loại vi khuẩn mà bệnh nhân mắc phải.
- Từ kết quả xét nghiệm loại vi khuẩn, bác sĩ sẽ kê đơn thuốc kháng sinh dựa vào hiệu quả của các loại kháng sinh đối với loại vi khuẩn đó cũng như tình trạng sức khỏe của bệnh nhân.
Lý thuyết Sinh học 10 Bài 20: Sự đa dạng và phương pháp nghiên cứu vi sinh vật
I. Các nhóm vi sinh vật
Vi sinh vật là những sinh vật có kích thước nhỏ bé, thường chỉ quan sát được dưới kính hiển vi. Vi sinh vật được chia thành:
Đặc điểm chung của vi sinh vật:
Phân bố ở khắp mọi nơi trên Trái Đất và trên cả cơ thể sinh vật khác.
Kích thước nhỏ, cấu tạo đơn giản
Đa số là sinh vật nhân sơ
Tốc độ chuyển hóa vật chất và năng lượng nhanh
Sinh trưởng, sinh sản nhanh và phân bố rộng
II. Các kiểu dinh dưỡng của vi sinh vật
Vi sinh vật có khả năng tự tổng hợp các chất hữu cơ cần thiết từ chất vô cơ gọi là vi sinh vật tự dưỡng.
Vi sinh vật tổng hợp chất hữu cơ cần thiết từ các chất hữu cơ có sẵn trong thức ăn gọi là vi sinh vật dị dưỡng.
III. Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật
1. Phương pháp quan sát:
Được áp dụng khi nghiên cứu hình thái, kích thước và cấu tạo tế bào vi sinh vật.
Tuy nhiên do vi sinh vật rất nhỏ bé nên phải làm tiêu bản tế bào và đem soi dưới kính hiển vi.
Soi tươi: đơn giản, nhanh, dùng để quan sát trạng thái sống của vi khuẩn.
Nhuộm đơn: nhanh, hữu ích để kiểm tra sự hiện diện và đánh giá sơ bộ về vi khuẩn
Nhuộm Gram: ý nghĩa trong việc phân loại vi khuẩn
Để xác định chính xác từng đặc điểm của chúng, người ta dùng phương pháp phân tích hóa sinh/sinh học phân tử.
2. Phương pháp phân lập và nuôi cấy vi sinh vật:
Phân lập, nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường thạch, Khuẩn lạc là tập hợp các tế bào sinh ra từ một tế bào ban đầu trên môi trường thạch và có thể quan sát bằng mắt thường.
Quy trình nuôi cấy khuẩn lạc như sau:
Sơ đồ tư duy sự đa dạng và phương pháp nghiên cứu vi sinh vật:
Xem thêm các bài giải SGK Sinh học lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:
Bài 21: Trao đổi chất, sinh trưởng và sinh sản ở vi sinh vật
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ DỊCH VỤ GIÁO DỤC VIETJACK
- Người đại diện: Nguyễn Thanh Tuyền
- Số giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108307822, ngày cấp: 04/06/2018, nơi cấp: Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội.
© 2021 Vietjack. All Rights Reserved.
