BÀI 20 - SỰ ĐA DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VI SINH VẬT

MỞ ĐẦU

Câu 1: Vệt màu khổng lồ trên vùng biển Ireland (H.a), màu hồng đỏ của Laguna Salada de Torrevieja thuộc Tây Ban Nha (H.b), bãi biển phát sáng ở vịnh Jervis ở Australia (H.c) hay màu xanh đặc trưng của Hồ Gươm ở Việt Nam (H.d) dưới đây, tất cả đều được tạo thành từ hàng nghìn tỉ sinh vật nhỏ bé không thể nhìn thấy bằng mắt thường có tên gọi chung là vi sinh vật. Vậy vi sinh vật là gì? Với kích thước vô cùng nhỏ bé như vậy thì “thức ăn” của chúng là gì và chúng ta làm thế nào để có thể nghiên cứu về chúng?

Đáp án chuẩn:

Vi sinh vật là nhóm sinh vật kích thước nhỏ, chỉ có thể quan sát được dưới kính hiển vi. Chúng có thể có thức ăn rất đa dạng, phụ thuộc vào loài, bao gồm:

- Hấp thu các chất vô cơ từ môi trường để tổng hợp chất hữu cơ của cơ thể.

- Sử dụng các chất hữu cơ có sẵn trong thức ăn (vụn hữu cơ, các vi sinh vật khác,…) để tổng hợp chất hữu cơ của cơ thể.

Để nghiên cứu vi sinh vật, người ta thường áp dụng các phương pháp như quan sát dưới kính hiển vi (bao gồm soi tươi, nhuộm đơn, nhuộm Gram), phân lập và nuôi cấy vi sinh vật.

I. CÁC NHÓM VI SINH VẬT

Câu 1: Vi sinh vật là gì? Quan sát hình 20.1, kể tên các nhóm vi sinh vật.

Đáp án chuẩn:

Vi sinh vật là nhóm sinh vật nhỏ bé chỉ có thể quan sát được dưới kính hiển vi. Chúng bao gồm:

- Vi sinh vật nhân thực: bao gồm nấm đơn bào, tảo đơn bào, và động vật nguyên sinh như vi nấm, vi tảo và động vật đa bào kích thước hiển vi.

- Vi sinh vật nhân sơ: bao gồm Archaea và vi khuẩn.

Câu 2: Giải thích vì sao vi sinh vật có tốc độ trao đổi chất nhanh, sinh trưởng, sinh sản nhanh hơn so với thực vật và động vật.

Đáp án chuẩn:

Vi sinh vật có tốc độ trao đổi chất, sinh trưởng và sinh sản nhanh hơn so với thực vật và động vật bởi vì chúng có kích thước tế bào nhỏ và cấu trúc đơn giản.

II. CÁC KIỂU DINH DƯỠNG CỦA VI SINH VẬT

Câu 1: Đọc bảng 20, phân biệt các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật. So với thực vật và động vật, vi sinh vật có thêm những kiểu dinh dưỡng nào?

Đáp án chuẩn:

Các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật:

- Động vật chủ yếu là sinh vật dị dưỡng, còn thực vật chủ yếu là sinh vật quang tự dưỡng. Ở vi sinh vật có đồng thời cả 2 hình thức dinh dưỡng trên.

Câu 2: Vi sinh vật có phạm vi phân bố rộng hơn rất nhiều so với những nhóm sinh vật khác nhờ đặc điểm nào? Giải thích.

Đáp án chuẩn:

Vi sinh vật có phạm vi phân bố rộng hơn rất nhiều so với những nhóm sinh vật khác do kích thước tế bào nhỏ, cấu trúc đơn giản và khả năng chuyển hóa vật chất và năng lượng đa dạng, giúp chúng thích nghi được với nhiều loại môi trường, bao gồm cả điều kiện khắc nghiệt.

III. MỘT SÓ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VI SINH VẬT

Câu 1: Làm thế nào có thể phân loại được các vi sinh vật trong khi chúng ta không nhìn thấy chúng bằng mắt thường?

Đáp án chuẩn:

Phương pháp nhuộm Gram giúp phân loại vi sinh vật dựa trên cấu trúc vách tế bào mặc dù chúng không thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Câu 2: Quan sát cấu tạo thành tế bào vi khuẩn Gr– và vi khuẩn Gr+ ở hình 7.3, hãy giải thích vì sao hai loại vi khuẩn này lại bắt màu khác nhau khi nhuộm Gram.

Đáp án chuẩn:

Phương pháp nhuộm Gram giúp phân loại vi sinh vật dựa trên cấu trúc vách tế bào mặc dù chúng không thể nhìn thấy bằng mắt thường.

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG

Câu 1: Một loại vi khuẩn chỉ cần amino acid loại methionine làm chất dinh dưỡng hữu cơ và sống trong hang động không có ánh sáng. Cho biết kiều dinh dưỡng của vi khuẩn này và giải thích.

Đáp án chuẩn:

Vi khuẩn chỉ cần amino acid methionine làm nguồn dinh dưỡng hữu cơ và có thể sống trong hang động thiếu ánh sáng. Chế độ dinh dưỡng này được gọi là hóa dị dưỡng, vì chúng sử dụng chất hữu cơ làm nguồn carbon và năng lượng, không cần phụ thuộc vào ánh sáng.

Câu 2: Hình dưới có hai loài vi khuẩn, một loài mọc tạo khuẩn lạc to, trắng và một loài mọc tạo thành những đường ziczac. Tuy nhiên, xung quanh khuẩn lạc to lại xuất hiện một vòng trong (gọi là vòng vô khuẩn). Em hãy giải thích hiện tượng trên.

Đáp án chuẩn:

Khuẩn lạc ziczac khuếch tán vào tế bào và ức chế sự phát triển của vi khuẩn lạc to, trắng. Kết quả là tạo ra một vùng không có vi khuẩn xung quanh, được gọi là vòng vô khuẩn.

Câu 3: Theo chẩn đoán ban đầu của bác sĩ, một người bị bệnh nhiễm khuẩn phổi. Theo em, bác sĩ sẽ ra chỉ định gì tiếp theo để có thể kê đơn thuốc chính xác giúp người này mau khỏi bệnh?

Đáp án chuẩn:

Bác sĩ sẽ yêu cầu bệnh nhân xét nghiệm để xác định chính xác loại vi khuẩn gây bệnh và từ đó đưa ra các phương án điều trị phù hợp.