BÀI 27 - ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG THỰC TIỄN

MỞ ĐẦU

Câu 1: Để bảo quản rau, củ, quả dùng dần vào những tháng trái vụ hoặc khi thời tiết khắc nghiệt, người nông dân thường dùng biện pháp muối chua (lên men lactic). Vì sao khi muối chua, thực phẩm không bị các vi sinh vật khác phân hủy và có thể bảo quản được lâu hơn?

Đáp án chuẩn:

Khi muối chua, thực phẩm không bị các vi sinh vật khác phân hủy và có thể bảo quản được lâu hơn vì:

- Ban đầu, tỷ lệ muối 5-6% trong dung dịch muối chua ức chế các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm, nhưng vẫn đảm bảo cho các vi khuẩn lên men lactic hoạt động tốt.

- Sau đó, khi các vi khuẩn lên men lactic hoạt động mạnh, sinh ra nhiều acid lactic, tạo môi trường có độ pH thấp, ức chế các vi sinh vật gây hư hỏng khác.

I. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG THỰC TIỄN

Câu 1: Hãy nêu các đặc điểm có lợi và gây hại của vi sinh vật đối với con người.

Đáp án chuẩn: 

* Các đặc điểm có lợi:

  - Ứng dụng chế biến và bảo quản thực phẩm

  - Ứng dụng trong nông nghiệp

  - Ứng dụng trong y học

  - Ứng dụng xử lí ô nhiễm môi trường

* Các điểm có hại:

  - Có khả năng gây bệnh cho con người

Câu 2: Trình bày cơ sở khoa học của việc ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn.

Đáp án chuẩn:

Dựa vào các đặc điểm sinh trưởng, phát triển, sinh sản của vi sinh vật, con người đã khai thác, ứng dụng chúng và nhiễu lĩnh vực của đời sống nhằm tạo ra các sản phẩm có ích, an toàn và thân thiện với môi trường.

II. MỘT SỐ ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG THỰC TIỄN

Câu 3: Hãy tóm tắt một số ứng dụng của vi sinh vật trong đời sống (tên ứng dụng, cơ sở khoa học, loại vi sinh vật được sử dụng, vai trò trong đời sống,...)

Đáp án chuẩn:

Một số ứng dụng của vi sinh vật trong đời sống:

Câu 4: Quan sát hình 27.3, hãy phân tích quy trình sản xuất penicilin. 

Đáp án chuẩn:

1. Nhân giống và sản xuất: Chọn chủng vi khuẩn và môi trường nuôi cấy phù hợp.

2. Lên men: Pha 1 là sinh trưởng từ khi cấy giống vào thùng lên men đến khi sinh khối ngừng tăng. Pha 2 là tổng hợp chất kháng sinh, cần môi trường đầy đủ dinh dưỡng và tiền chất để đạt năng suất cao.

3. Tách chiết: Lọc tách sinh khối, trích ly bằng dung môi, hấp thụ bằng than hoạt tính, lọc loại than, kết tinh penicillin, lọc tinh thể, rửa và sấy khô.

Câu 5: Quan sát Hình 27.4, hãy mô tả quá trình sản xuất thuốc trừ sâu Bt.

Đáp án chuẩn:

1. Chuẩn bị giống vi khuẩn
2. Nhân giống cấp 1trên máy lắc
3. Nhân giống cấp 2 trong nồi lên men 500 lít hoặc 5000 lít
4. Kích thích lên men
5. Lọc và li tâm
6. Thu sinh khối
7. Thêm chất phụ gia hoặc sấy rồi thêm chất phụ gia
8. Đóng chai bảo quản đối với dạng lỏng và đóng gói bảo quản dưới dạng chất rắn.

Luyện tập:

• Kể tên các loại thuốc kháng sinh, thuốc trừ sâu được sản xuất từ vi sinh vật.
• Giải thích vì sao sữa chuyển từ trạng thái lỏng sang dạng đông đặc sau khi lên men.

Đáp án chuẩn:

- Một số loại thuốc kháng sinh và thuốc trừ sâu từ vi sinh vật: penicillin, tetracyclin, ampicillin, amoxicillin, cephalexin, erythromycin, azithromycin, clarithromycin, Firibiotox P, Firibiotox C (chế phẩm trừ sâu Bt), Ometar, Biovip (chế phẩm nấm trừ côn trùng), TriB1 (Trichoderma)...

- Sữa chuyển từ lỏng sang đông đặc sau khi lên men: Vi khuẩn lactic làm acid lactic, giảm pH sữa, kết tụ protein thành đông đặc, đánh giá thành công của làm sữa chua.

Câu 6: Quan sát Hình 27.5 và 27.6, hãy mô tả quá trình xử lí nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính và bể UASB

Đáp án chuẩn:

- Quá trình xử lí nước thải bằng phương pháp bùn hoạt tính 

1. Nước thải xử lí sơ cấp cho vào bể sục không khí
2. Nước qua bể lắng có chưa bùn hoạt tính
3. Nước sạch được đưa ra ngoài và bùn hoạt tính  được đưa trở lại làm giống cùng nước thải sử lí sơ cấp. 
4. Bùn thừa được phân giải yếm khí

- Quá trình xử lí nước thải bằng bể UASB

1. Nước được bơm vào bể qua hệ thống ống phun nước thải
2. Nước thải được xử lý bằng bùn than hoạt tính
3. Khí thải được thu bằng tấm chắn khí.
4. Nước thải đã được xử lí được đưa ra ngoài.

Vận dụng: Hãy quan sát và mô tả lại một quá trình ứng dụng vi sinh vật trong đời sống ở địa phương ( muối chua rau, củ, quả; làm giấm; nấu rượu, làm tương,...)

Đáp án chuẩn:

Khu vực núi Ba Vì nuôi nhiều bò sữa và sản xuất sữa chua để đa dạng hóa các sản phẩm bán cho du khách.

Quy trình làm sữa chua:

1. Tiệt trùng dụng cụ làm sữa chua bằng nước sôi trong 2 - 3 phút.

2. Pha hỗn hợp từ 380 ml sữa đặc có đường với 1000 ml nước sôi để có sữa ngọt uống được. Có thể dùng sữa tươi có đường đun nóng. Có thể thêm sữa tươi không đường và sữa nguyên liệu.

3. Để nguội sữa khoảng 40°C, sau đó thêm men sữa chua và đổ vào hộp.

4. Đậy kín và ủ trong thùng xốp chứa nước ấm 40°C khoảng 6 - 8 giờ.

5. Kiểm tra sữa chua thành phẩm và bảo quản ở 2 - 8 độ C trong ngăn mát tủ lạnh.

BÀI TẬP

Bài 1: Hãy liệt kê các sản phẩm có ứng dụng vi sinh vật trong bảo vệ môi trường.

Đáp án chuẩn:

- Phân bón vi sinh vật

- Thuốc trừ sâu sinh học

Bài 2: Tìm hiểu và nêu thực trạng sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón hóa học ở địa phương. Từ đó, hãy đề xuất các biện pháp giúp người dân địa phương chuyển sang sử dụng thuốc trừ sâu sinh học và phân bón vi sinh.

Đáp án chuẩn:

- Học sinh nghiên cứu tình trạng sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón hóa học tại địa phương dựa trên các tiêu chí sau:

  + Các loại thuốc và phân bón thường được sử dụng.

  + Tình trạng rác thải từ bao bì của thuốc và phân bón quanh khu vực lấy nước từ đồng ruộng.

  + Thói quen bón phân và phun thuốc trừ sâu của người dân địa phương.

  + Tác hại của sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón hóa học.

  + Biện pháp địa phương để giảm thiểu hậu quả từ sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón hóa học.

- Đề xuất các biện pháp để người dân chuyển sang sử dụng thuốc trừ sâu sinh học và phân bón sinh học:

  + Cảnh báo về những hậu quả tiềm ẩn của thuốc trừ sâu và phân bón hóa học.

  + Tuyên truyền và quảng cáo các lợi ích của thuốc trừ sâu sinh học và phân bón sinh học.

  + Hợp tác với chính quyền địa phương để ngăn chặn việc xả rác thải và bao bì của thuốc trừ sâu một cách bừa bãi.