Bài tập sinh trưởng của quần thể vi sinh vật năm 2024
1. Nuôi cấy không liên tục Môi trường nuôi cấy không được bổ sung chất dinh dưỡng mới và không được lấy đi các sản phẩm chuyển hóa vật chất được gọi là môi trường nuôi cấy không liên tục.1. Nuôi cấy không liên tục Show Môi trường nuôi cấy không được bổ sung chất dinh dưỡng mới và không được lấy đi các sản phẩm chuyển hóa vật chất được gọi là môi trường nuôi cấy không liên tục. Quảng cáo Số tế bào trong bình sau n lần phân chia từ N0 tế bào ban đầu trong thời gian t là : Nt \= N0 X 2n. Quần thể vi khuẩn trong nuôi cấy không liên tục sinh trưởng theo một đường cong gồm 4 pha (hình 25):
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.
Vi khuẩn sinh trưởng với tốc độ lớn nhất và không đổi, số lượng tế bào trong quần thể tăng lên rất nhanh.
Số lượng vi khuẩn trong quần thể đạt đến cực đại và không đổi theo thời gian, vì số lượng tế bào sinh ra bằng số lượng tế bào chết đi.
Số tế bào sống trong quần thể giảm dần do tế bào trong quần thể bị phân hủy ngày càng nhiều, chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tích lũy quá nhiều. 2. Nuôi cấy liên tục Trong nuôi cấy không liên tục, chất dinh dưỡng cạn dần, các chất qua chuyển hóa tích lũy ngày càng nhiều đã ức chế sự sinh trưởng của vi sinh vật. Để tránh hiện tượng suy vong của quần thể vi sinh vật, người ta luôn đổi mới môi trường nuôi cấy bằng cách bổ sung liên tục các chất dinh dưỡng vào và đồng thời lấy ra một lượng dịch nuôi cấy tương đương, đó là nguyên tắc của phương pháp nuôi cấy liên tục. Người ta sử dụng phương pháp nuôi cấy liên tục trong sản xuất sinh khối để thu nhận prôtêin đơn bào, các hợp chất có hoạt tính sinh học như các axit amin, enzim, các kháng sinh, các hoocmôn ... Một sản phẩm của công ty TNHH Giáo dục Edmicro CÔNG TY TNHH GIÁO DỤC EDMICRO MST: 0108115077 Địa chỉ: Tầng 5 Tòa nhà Tây Hà, số 19 Đường Tố Hữu, Phường Trung Văn, Quận Nam Từ Liêm, Thành phố Hà Nội, Việt Nam
Lớp học
Tài khoản
Thông tin liên hệ(+84) 096.960.2660
Follow us Nhằm mục đích giúp học sinh biết cách giải các dạng bài tập Sinh học lớp 10, VietJack biên soạn Cách giải bài tập Vi sinh vật hay, chi tiết đầy đủ các dạng bài tập và phương pháp giải. Hi vọng với loạt bài này học sinh sẽ nắm vững kiến thức và đạt kết quả cao trong bài thi môn Sinh học 10.
1. Các bài tập xác định sinh khối của vi sinh vật - Xác định số lần phân chia của vi khuẩn à xác định tổng thời gian để đạt tới mức sinh khối yêu cầu 2. Các bài tập về thời gian thế hệ và hằng số tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật - Số lượng tế bào của quần thể: Nt = N0 × 2n - Thời gian thế hệ: - Tốc độ sinh trưởng riêng (số lần phân chia trong một đơn vị thời gian): Trong đó: 3. Bài tập xác định thời gian của pha tiềm phát - Pha tiềm phát (pha lag): tính từ khi vi sinh vật được cấy vào bình cho đến khi chúng bắt đầu sinh trưởng. Đây là giai đoạn thích nghi của VSV, chúng tiến hành tổng hợp mạnh ADN và các enzyme chuẩn bị cho sự phân bào. - Pha lũy thừa (pha log-pha cấp số): vi sinh vật phân chia mạnh mẽ, số lượng tế bào tăng theo lũy thừa và đạt đến cực đai. Thời gian thế hệ đạt tới hằng số, quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh mẽ nhất. - Pha cân bằng: tốc độ sinh trưởng và trao đổi chất của vi sinh vật giảm dần. Do chất dinh dưỡng bắt đầu cạn kiệt, chất độc hại tăng trong môi trường nuôi cấy, số lượng tế bào đạt cực đại và không đổi theo thời gian. - Pha suy vong: số lượng tế bào trong quần thể giảm do bị phân huỷ ngày càng nhiều, chất dinh dưỡng cạn kiệt, chất độc hại tăng → Căn cứ vào đặc điểm của các pha để xác định thời gian 4. Bài tập xác định thể tích lấy mẫu để mật độ vi sinh vật luôn ổn định - Dựa vào công thức Nt = N0 × 2n để tính số lượng tế bào sau t thời gian phân chia, sau đó dựa theo yêu cầu đề bài để xác địnht hể tích lấy mẫu 5. Bài tập xác định mật độ vi sinh vật trong môi trường - Xác định hệ số pha loãng → số lần pha loãng → xác định nồng độ và số lượng tế bào nuôi cấy → khối lượng tế bào có trong môi trường nuôi cấy II. VÍ DỤ MINH HỌA Bài 1: Một vi khuẩn hình cầu có khối lượng khoảng 5.10-13 gam, cứ 20 phút lại nhân đôi 1 lần. Trong điều kiện nuôi cấy tối ưu thì cần bao nhiêu giờ để đạt tới khối lượng 6.1027 gam? Hướng dẫn giải Số tế bào được tạo ra: Với N = 2n (n là số lần phân chia) Ta có 2n = 1,2 × 1040 Logarit 2 vế ta được n × ln 2 = ln 1,2 + 40 × ln 10 Cứ 20 phút Thời gian là Bài 2: Một loài vi khuẩn hình cầu có khối lượng khoảng 5.10-13 gam. Khi nuôi cấy 5.10-11 gam vi khuẩn trong môi trường nuôi cấy sau 4 giờ đạt tới khối lượng là 2,56.10-8 gam, sau 6 giờ thì đạt khối lượng 1,76.10-4 gam. Xác định thời gian thế hệ (g) của loài vi khuẩn này? Hướng dẫn giải - Gọi n là số thế hệ của vi khuẩn từ lúc 6 giờ đến 8 giờ. Ta có: 2,56 × 10-8 × 2n = 1,766.10-4 Hằng số tốc độ sinh trưởng: Thời gian thế hệ là: Bài 3: Người ta nuôi cấy một chủng vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy nhân tạo. Khi bắt đầu nuôi cấy thấy nồng độ vi khuẩn là N0 = 102 vi khuẩn/ml, pha cân bằng đạt được sau 6 giờ và vào lúc ấy môi trường chứa N = 106 vi khuẩn/ml. Trong điều kiện nuôi cấy này độ dài thế hệ của chủng vi khuẩn là 25 phút. Hỏi chủng vi khuẩn trên có phải trải qua pha lag không? Nếu có thì kéo dài bao lâu? Hướng dẫn giải Ta có: 102 × 2n = 106 → 2n = \= 104 Tiến hành logarit 2 vế ta được: Thời gian nguyên phân là: 25 × 13,288 = 332,2 (phút) Vậy pha tiềm phát kéo dài thời gian: 6 × 60 – 332,2 = 27,8 (phút) Bài 4: Nuôi cấy nấm men bia trong bình nuôi cấy liên tục có thể tích 20 lít, cứ sau 6 giờ thì người ta rút dịch nuôi có chứa nấm men ra và bổ sung chất dinh dưỡng vào cho đầy bình. Lượng thể tích rút ra là bao nhiêu để mật độ tế bào có trong chất dịch được rút ra không thay đổi ở mỗi lần rút? Biết rằng thời gian thế hệ của nấm men bia là 2 giờ. Hướng dẫn giải - Sau 6 giờ, số lần phân chia là 6/2 = 3 lần - Gọi tế bào ban đầu là N0, ta có sau 6 giờ là: - Để mật độ không đổi thì khi rút dịch thì lượng còn lại là N0. Vậy lượng cần rút: 8N0 – N0 = 7N0 Vậy lượng cần rút là: Bài 5: Để xác định số lượng nấm men trong bình nuôi cấy có dung tích 7,6 lít người ta tiến hành pha loãng trong các ống nghiệm có chứa 8ml nước cất vô trùng theo sơ đồ sau: Trong ống nghiệm thứ 5 lấy ra 0,2ml dung dịch rồi trải lên bề mặt môi trường dinh dưỡng đặc đựng trong đĩa petri. Kết quả trong đĩa petri có 25 khuẩn lạc phát triển. Tính khối lượng nấm men có trong bình nuôi cấy. Biết mỗi tế bào nấm men có khối lượng 2,11.10-11 g. Hướng dẫn giải Rót 2ml dịch vào 8ml nước → Hệ số pha loãng là : - Cứ mỗi lần pha loãng 1/5 lần Sau 5 lần pha loãng thì số lần pha loãng là: - Nồng độ nấm men ở ống số 5 là 25/0,2 \= 125 (tế bào/ml) = 125000 (tế bào/lít) - Số lượng tế bào nấm men có trong bình nuôi cấy (lúc chưa pha loãng) là: 7,6 × 3125 × 125000 = 2968750000 (tế bào) - Khối lượng nấm men có trong bình: 2968750000 × 10-11 = 0,6264 (g) III. BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1: Một vi khuẩn hình cầu có khối lượng 4.10-13 gam, cứ 20 phút lại nhân đôi 1 lần. Trong điều kiện nuôi cấy tối ưu thì cần bao nhiêu giờ để từ vi khuẩn này sinh sản ra một số lượng vi khuẩn có tổng khối lượng đạt 1020 gam? Bài 2: Khi nuôi cấy vi khuẩn E.Coli trong môi trường nuôi cấy không liên tục bắt đầu từ 1200 tế bào với pha tiềm phát kéo dài 1 giờ, thời gian thế hệ là 30 phút. Hãy tính số lượng tế bào được tạo thành sau 55 phút, 5 giờ (trong trường hợp tất cả các tế bào đều phân chia và trường hợp 1/4 số tế bào ban đầu bị chết). Bài 3: Theo dõi thời gian phân chia và số tế bào vi khuẩn, người ta thu được bảng sau: Thời gian (phút) Số lần phân chia 2n Số tế bào của quần thể 0 0 1 1 30 1 2 2 60 2 4 4 90 3 8 8
Bài 4: Người ta cấy vào 5ml môi trường nuôi cấy thích hợp 106 Staphylococcus và 102 loại vi khuẩn biến chủng N0II (biến chủng).
Bài 5: Người ta tiến hành nuôi cấy vi khuẩn E.coli trong môi trường chứa cả glucozo và lactôzơ. Đếm tế bào trong dịch nuôi cấy tại thời điểm khác nhau thu được số liệu như sau: Thời gian Số tế bào/ml Thời gian Số tế bào/ml Sau 1 giờ 10000 Sau 5 giờ 320000 Sau 2 giờ 40000 Sau 6 giờ 0,54.106 Sau 3 giờ 160000 Sau 7 giờ 2,03.106 Sau 4 giờ 160000 Sau 8 giờ 3,42.106
Bài 6: Trong điều kiện nuôi ủ một loài vi khuẩn ở 37°C người ta đếm được: - Sau 6 giờ có 5,25.105 tế bào - Sau 8 giờ có 8,5. 106 tế bào Hãy tính hằng số tốc độ phân chia (u) và thời gian thế hệ (g) của loài vi khuẩn này? Giả sử khối lượng khô của mỗi tế bào vi khuẩn này là 0,3 μg, với tốc độ sinh trưởng như trên, hãy cho biết cần phải nuôi cấy trong thời gian bao nhiêu giờ nữa để thu được 2kg sinh khối. Bài 7: Để xác định số lượng nấm men trong bình nuôi cấy có dung tích 25 lít người ta tiến hành pha loãng trong các ống nghiệm có nước cất vô trùng theo sơ đồ sau: Trong ống nghiệm thứ 5 lấy ra 1 ml dung dịch rồi trải lên bề mặt môi trường dinh dưỡng đặc đựng trong đĩa petri. Kết quả trong đĩa petri có 24 khuẩn lạc phát triển. Tính khối lượng nấm men có trong bình nuôi cấy. Biết mỗi tế bào nấm men có khối lượng 2,11.10-11g. Bài 8: Nuôi cấy 104 tế bào vi khuẩn E.coli trong bình nuôi cấy không liên tục có chứa hai loại nguồn cung cấp cacbon là glucozo và sorbitol. Sau 10 giờ nuôi cấy, đồ thị biểu diễn sự sinh trưởng của quần thể vi khuẩn có dạng: Biết rằng: - Trong pha lũy thừa thứ nhất có thời gian thế hệ (g) là 15 phút. - Sau 6,5 giờ nuôi cấy số lượng vi khuẩn trong bình là 1639.105 tế bào.
Bài 9: Người ta nuôi 55g vi khuẩn X trong môi trường nuôi cấy tối ưu, sau 5 giờ nuôi thì khối lượng vi khuẩn thu được là 1,8kg. Nếu nuôi tiếp 3 giờ nữa thì khối lượng thu được là 500kg.
Bài 10: Người ta nuôi cấy một chủng vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy nhân tạo. Khi bắt đầu nuôi cấy thấy nồng độ vi khuẩn là N0 = 102 vi khuẩn/ml, pha cân bằng đạt được sau 6 giờ và vào lúc ấy môi trường chứa N = 106 vi khuẩn/ml. Trong điều kiện nuôi cấy này độ dài thế hệ của chủng vi khuẩn là 25 phút. Hỏi chủng vi khuẩn trên có phải trải qua pha lag không? Nếu có thì kéo dài bao lâu? Xem thêm các dạng bài tập Sinh học lớp 10 hay, chi tiết khác:
Săn SALE shopee Tết:
ĐỀ THI, GIÁO ÁN, KHÓA HỌC DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 9Bộ giáo án, bài giảng powerpoint, đề thi dành cho giáo viên và khóa học dành cho phụ huynh tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official Tổng đài hỗ trợ đăng ký : 084 283 45 85 Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS. Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube: Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn. |
