Lý thuyết Sinh học 10 Bài 23: Thực hành: Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật
Chương 7: Sinh học vi sinh vật · Kết nối tri thức với cuộc sống
Tóm tắt lý thuyết Sinh học 10 Bài 23: Thực hành: Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá toàn bộ kiến thức trọng tâm, sơ đồ cấu trúc tế bào sinh học chuẩn xác, bảng biểu so sánh trực quan và câu hỏi củng cố có lời giải chi tiết.
- Tranh ảnh, sách báo, tài liệu liên quan đến công nghệ vi sinh vật, máy tính có nối mạng (nếu có), thiết bị chụp ảnh và các dụng cụ, vật liệu cần thiết đẻ làm tập san.
2. Nguyên liệu
- 1 hộp sữa đặc có đường hoặc 1 lít sữa tươi tiệt trùng; 2 hộp sữa chua, trong đó có 1 hộp sữa chua không đường (lấy sữa chua ra khỏi tủ lạnh và đợi đến khi hết lạnh mới sử dụng); 1 lít nước lọc (trường hợp sử dụng sữa đặc có đường).
- 1 lít nước đun sôi (để ấm), 1 thìa đường (khoảng 20 g), 3 thìa muối (khoảng 60 g) loại hạt to.
- 1 kg cải xanh, hành củ, hành lá.
III. Cách tiến hành
1. Tìm hiểu về các sản phẩm của công nghệ vi sinh vật
- Tiến hành thu thập hình ảnh, thông tin về một số sản phẩm của công nghệ vi sinh vật như rượu, bia, sữa chua, chất kháng sinh, vaccine,… qua thực tế, internet và các nguồn tài liệu tham khảo khác:
+ Ghi chép/lưu giữ lại các thông tin, tư liệu, hình ảnh thu được.
+ Tổ chức, sắp xếp lại các nguồn thông tin, tư liệu thu thập được để viết báo cáo và thiết kế tập san.
Một số sản phẩm của công nghệ vi sinh vật
- Lưu ý:
+ Tùy theo điều kiện cụ thể của từng địa phương, có thể đi tìm hiểu thực tế quy trình sản xuất các sản phẩm công nghệ vi sinh vật phổ biến như rượu, bia,… ở địa phương , ghi chép và chụp ảnh để làm tư liệu.
+ Tùy điều kiện, học sinh có thể lựa chọn hình thức trình bày báo cáo và tập san theo truyền thống (trên giấy, bìa) hoặc trình bày trên phần mềm trình chiếu PowerPoint.
2. Quan sát tế bào vi khuẩn trong sữa chua
- Bước 1:
+ Lấy một thìa sữa chua không đường đã được ngâm ở nhiệt độ khoảng 40oC đến 45oC trong vòng 8 đến 12 giờ, pha loãng với 10 mL nước cất.
+ Sau đó, dùng ống hút hút một lượng nhỏ dịch đã pha loãng, nhỏ một giọt lên lam kính. Đậy lamen lên mẫu vật, dùng giấy thấm nhẹ quanh viền lamen để loại bỏ nước thừa.
- Bước 2: Đặt lam kính lên bàn kính hiển vi, điều chỉnh mẫu vật để nhìn được rõ nhất.
- Bước 3: Quan sát ở vật kính 10×, sau đó chỉnh vùng quan sát vào nơi có nhiều vi khuẩn và quan sát ở vật kính lớn hơn.
Quan sát tế bào vi khuẩn trong sữa chua
3. Thực hành làm sữa chua
- Bước 1: Sử dụng 1 lít nước ấm khoảng 50oC đến 55oC, cho sữa đặc có đường vào khuấy đều.
- Bước 2: Đổ 1 hộp sữa chua đã chuẩn bị vào hỗn hợp trên, tiếp tục khuấy đều.
- Bước 3: Đổ hỗn hợp vào các lọ, lưu ý là không đổ đầy quá, sau đó dùng nắp đậy kín miệng lọ.
- Bước 4: Ủ các lọ sữa chua ở nhiệt độ ổn định khoảng 40oC.
- Bước 5: Sau khoảng 8 giờ đến 10 giờ ủ sữa, lấy các lọ sữa chua và để vào ngăn mát tủ lạnh.
4. Thực hành làm dưa chua
- Bước 1: Phơi cải ngoài nắng cho khô héo. Hành củ, hành lá rửa sạch. Sau đó, cắt cải và hành thành khúc dài khoảng 3 cm.
- Bước 2: Làm nước muối dưa: Nước muối dưa cải nên dùng nước đun sôi, để ấm. Pha theo tỉ lệ: 1 lít nước hòa với 3 thìa muối hạt và 1 thìa đường. Dùng đũa khuấy đều.
- Bước 3: Xếp dưa vào lọ, cọng xuống trước, lá phủ lên trên, rồi thêm hành củ, hành lá cắt nhỏ. Lấy một vật nặng để nén dưa xuống. Đổ nước muối ngập quá mặt rau. Đậy chặt lọ dưa, để ở nơi thoáng mát hai ngày.
Thực hành làm dưa chua muối
IV. Thu hoạch
Học sinh viết báo cáo thực hành theo các nội dung sau:
🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)
Nguyên tắc làm việc vô trùng trong nghiên cứu vi sinh vật: khử trùng ngọn lửa đèn cồn cho que cấy kim loại, que gạt thủy tinh; khử trùng môi trường dinh dưỡng và dụng cụ chịu nhiệt bằng nồi hấp áp suất (autoclave ở 121∘C,1 atm trong 15−20 phút); thao tác trong tủ cấy vô trùng lót màng lọc HEPA.
Kĩ thuật phân lập vi sinh vật: phương pháp cấy ria (streak plate) trên đĩa petri chứa môi trường thạch dinh dưỡng để làm loãng dần mật độ vi khuẩn theo các đường ria, sau khi ủ ấm tạo ra các khuẩn lạc (colony) đơn lẻ tách biệt nhau bắt nguồn từ một tế bào duy nhất.
Kĩ thuật làm tiêu bản nhuộm đơn: phết dịch vi khuẩn lên lam kính sạch, hơ khô cố định mẫu qua ngọn lửa đèn cồn, nhỏ dung dịch phẩm nhuộm (xanh methylene hoặc tím gentian) trong 1 phút, rửa nhẹ dưới vòi nước cất, thấm khô và soi kính hiển vi ở vật kính dầu 100×.
Kĩ thuật nhuộm Gram phân biệt vi khuẩn: sử dụng tuần tự tím kết tinh (crystal violet), dung dịch Lugol (iodine cố định màu), cồn tẩy màu 96∘ và nhuộm bổ sung safranin; vi khuẩn Gram dương có thành peptidoglycan dày giữ phức hợp tím kết tinh nên có màu tím, vi khuẩn Gram âm có thành peptidoglycan mỏng và lớp màng ngoài lipid bị cồn tẩy trôi bắt màu hồng đỏ của safranin.
Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học
Tại sao phải hơ que cấy kim loại qua ngọn lửa đèn cồn trước và sau khi thao tác cấy vi sinh vật?
Hơ que cấy qua ngọn lửa đèn cồn đến khi đỏ rực nhằm tiêu diệt triệt để toàn bộ các bào tử vi khuẩn, nấm mốc bám dính ngẫu nhiên trên que cấy từ không khí trước khi lấy mẫu (chống ngoại nhiễm). Sau khi cấy xong, hơ lại ngọn lửa nhằm tiêu diệt vi sinh vật còn sót lại trên que cấy trước khi đặt xuống bàn, bảo vệ an toàn cho người làm thí nghiệm và ngăn ngừa phát tán vi khuẩn ra môi trường.
Mục đích và kĩ thuật của phương pháp cấy ria góc (streak plate) trên đĩa petri là gì?
Mục đích: làm giảm dần mật độ vi khuẩn theo từng góc ria, phân tách các tế bào vi khuẩn riêng rẽ trên bề mặt thạch dinh dưỡng để sau khi ủ ấm mỗi tế bào đơn lẻ phát triển thành một khuẩn lạc riêng biệt thuần khiết. Kĩ thuật: ria đường cấy ở góc thứ nhất, đốt khử trùng que cấy và để nguội, xoay đĩa 90∘ rồi kéo vài đường từ góc thứ nhất sang góc thứ hai; lặp lại tương tự cho góc thứ ba và thứ tư không chồng chéo lên góc đầu tiên.
Giải thích cơ chế hóa sinh của phương pháp nhuộm Gram phân biệt vi khuẩn Gram dương và Gram âm.
Cơ chế: Thuốc nhuộm tím kết tinh thấm vào cả 2 loại vi khuẩn; dung dịch Lugol (iodine) tạo phức hợp tím - iodine kích thước lớn bên trong tế bào. Khi tẩy bằng cồn 96∘: (1) Vi khuẩn Gram dương (Gram+) có thành peptidoglycan dày (20−80 nm) bị cồn làm mất nước co lại làm hẹp các lỗ lưới, giữ chặt phức hợp tím - iodine không bị cồn rửa trôi, nên tế bào giữ nguyên màu tím đậm; (2) Vi khuẩn Gram âm (Gram−) có thành peptidoglycan mỏng và lớp màng ngoài giàu lipid bị cồn hòa tan tạo lỗ thủng lớn, phức hợp màu tím bị rửa trôi nhanh chóng; khi nhuộm bổ sung safranin, tế bào bắt màu hồng đỏ của safranin.
Tại sao khi nuôi cấy vi khuẩn trên đĩa petri, sau khi cấy xong người ta luôn đặt đĩa thạch úp ngược trong tủ ấm?
Đặt úp ngược đĩa petri (phần đáy chứa thạch ở trên, nắp ở dưới) nhằm: (1) Tránh hơi nước ngưng tụ trên nắp đĩa nhỏ giọt xuống bề mặt môi trường thạch làm loãng vi khuẩn và hòa lẫn các khuẩn lạc vào nhau; (2) Giúp bề mặt thạch tiếp xúc thoáng khí tốt hơn, giữ ẩm và thúc đẩy vi sinh vật phát triển đồng đều thành các khuẩn lạc tròn đẹp.
