Slide bài giảng sinh học 10 kết nối bài 22: Vai trò và ứng dụng của vi sinh vật

Tóm lược nội dung

BÀI 22 - VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT

MỞ ĐẦU

Câu 1: Vi sinh vật có vai trò rất quan trọng với con người và tự nhiên. Hãy kể một số ví dụ về vai trò của vi sinh vật trong đời sống hằng ngày.

Trả lời rút gọn:

Để kê đơn thuốc chính xác giúp người bị bệnh nhiễm khuẩn phổi mau khỏi, bác sĩ có thể đưa ra những chỉ định là:

- Chụp X-quang phổi: 

- Xét nghiệm máu: 

- Nuôi cấy đờm: 

I. VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT

Câu 1: Quan sát hình 22.1, nêu một số ví dụ minh hoạ về vai trò của vi sinh vật đối với tự nhiên.

Trả lời rút gọn:

Vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong tự nhiên bằng cách:

- Phân giải chất thải và xác sinh vật thành chất khoáng, cung cấp dinh dưỡng cho đất.

- Tạo ra chất dinh dưỡng cung cấp cho sinh vật khác.

- Đảm bảo sự tồn tại và phát triển của các loài khác trong tự nhiên.

- Phân giải các chất thải, giảm ô nhiễm môi trường.

- Hỗ trợ hệ miễn dịch, tiêu hoá và tổng hợp các chất cần thiết cho cơ thể.

- Sử dụng trong sản xuất thực phẩm, thuốc và vitamin trên quy mô công nghiệp.

Câu 2: Hãy kể tên những sản phẩm từ vi sinh vật phục vụ cho đời sống con người mà em biết.

Trả lời rút gọn:

Các sản phẩm từ vi sinh vật phục vụ cho đời sống con người bao gồm:

- Đồ tập luyện với vi khuẩn Escherichia coli tích hợp vào chất liệu vải.

- Phân vi sinh trong nông nghiệp.

- Thuốc và thức ăn cho chăn nuôi.

- Vaccine, thuốc kháng sinh, men tiêu hoá và protein chữa bệnh.

- Thực phẩm lên men như bánh mỳ, rượu, bia, sữa chua, nước mắm.

Câu 3: Một bạn học sinh nói: “Vi sinh vật có hại vì chúng gây bệnh cho con người, vì vậy cần kìm hãm và tiêu diệt chúng”. Em có đồng ý với ý kiến của bạn không? Giải thích.

Trả lời rút gọn:

Một bạn học sinh nói như vậy là không đúng, vì bên cạnh các vi sinh vật có hại thì có rất nhiều vi sinh vật có lợi và có ích trong cuộc sống của con người như probiotic, geobacter, prokaryote,...

II. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT

Câu 1: Việc ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn dựa trên những cơ sở khoa học nào?

Trả lời rút gọn:

Cơ sở khoa học của việc ứng dụng vi sinh vật là dựa trên các đặc điểm sinh học của chúng như kích thước nhỏ, tốc độ sinh trưởng nhanh, khả năng tổng hợp và phân giải chất, đa dạng di truyền và phổ sinh thái rộng:

1. Kích thước hiển vi: Vi sinh vật có kích thước rất nhỏ, chỉ có thể quan sát được dưới kính hiển vi.

2. Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh: Tỉ lệ diện tích/thể tích lớn giúp tăng tốc độ trao đổi chất và sinh trưởng.

3. Tổng hợp và phân giải chất nhanh: Vi sinh vật có khả năng sản xuất lượng lớn sản phẩm trong thời gian ngắn.

4. Đa dạng về di truyền: Vi sinh vật có tốc độ đột biến lớn và sự đa dạng di truyền cao.

5. Phổ sinh thái và dinh dưỡng rộng: Có khả năng thích nghi với nhiều môi trường sống và điều kiện dinh dưỡng, tạo ra sự đa dạng trong cấu trúc và chức năng của sản phẩm chuyển hoá.

Câu 2: Công nghệ vi sinh vật được ứng dụng trong các lĩnh vực nào? Nêu một số ví dụ minh hoạ cho từng lĩnh vực.

Trả lời rút gọn:

Ứng dụng trong công nghệ vi sinh vật:

- Trong nông nghiệp: Sản xuất phân bón vi sinh như phân giải photpho khó tan, xenlulose, phân bón hữu cơ vi sinh vật, và thuốc sâu vi sinh như Bacillus thuringiensis (Bt) và Nấm xanh – Nấm trắng.

- Trong chế biến thực phẩm: Sản xuất bánh mì, bia, rượu, sữa chua, pho mát, rước tương xì dầu, nước mắm và các sản phẩm lên men khác.

- Trong y dược: Sản xuất thuốc kháng sinh, vaccine, amino acid, protein, hormon, probiotics và chẩn đoán các bệnh như covid corona bằng kĩ thuật PCR.

- Trong xử lý chất thải: Sản xuất bể xử lý sinh học để chuyển hoá chất thải thành methane, carbon dioxide và chất lắng không phân huỷ. Cũng được sử dụng để khắc phục sự cố tràn dầu và sản xuất bột giặt.

Câu 3: Việc ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất nước tương, nước mắm dựa trên cơ sở khoa học nào?

Trả lời rút gọn:

Việc ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất nước tương, nước mắm dựa trên quá trình phân giải của vi sinh vật.

III. MỘT SỐ THÀNH TỰU VÀ TRIỂN VỌNG CỦA CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT TRONG TƯƠNG LAI

Câu 1: Nêu một số thành tựu hiện đại của công nghệ vi sinh vật.

Trả lời rút gọn:

Một số thành tựu hiện đại của công nghệ vi sinh vật:

• Công nghệ lên men: Thức ăn chăn nuôi, bia, rượu, sữa chua,...
• Công nghệ thu hồi sản phẩm: Thuốc bảo vệ thực vật sinh học (Bacillus thuringiensis - Bt), thuốc kháng sinh, vaccine, chế phẩm xử lí chất thải rắn và nước thải, phân vi sinh, acid và dung môi hữu cơ,...

Câu 2: Phân tích triển vọng của công nghệ vi sinh vật trong tương lai. Kể tên một số ngành nghề liên quan đến vi sinh vật trong tương lai và triển vọng của các ngành nghề đó.

Trả lời rút gọn:

- Triển vọng của công nghệ vi sinh vật trong tương lai:

+ Công nghệ vi sinh vật ngày càng phát triển mạnh mẽ trên toàn cầu.

+ Sự kết hợp giữa công nghệ vi sinh hiện đại, công nghệ nano, công nghệ thông tin và trí tuệ nhân tạo có thể tạo ra những mô hình công nghệ mới và trở thành xu hướng trong tương lai.

+ Nghiên cứu về hệ vi sinh vật Trái Đất và hệ vi sinh vật con người đang mở ra nhiều ứng dụng mới có giá trị to lớn trong đời sống con người, như nghiên cứu sản xuất điện từ vi khuẩn hoặc xử lí vết nứt bê tông bằng vi sinh vật.

- Một số ngành nghề liên quan đến vi sinh vật trong tương lai và triển vọng của chúng:

+Ngành công nghiệp thực phẩm: nghiên cứu và sản xuất các sản phẩm như rượu, bia, sản phẩm lên men từ sữa.

+ Ngành dược phẩm: nghiên cứu và sản xuất kháng sinh, vaccine, enzyme.

+ Lĩnh vực y tế: phòng xét nghiệm vi sinh, trung tâm dịch tễ.

+ Môi trường: trung tâm xử lý ô nhiễm, tái tạo năng lượng.

Sự phát triển của các ngành nghề này mở ra cơ hội nghề nghiệp cho nhiều người, bao gồm kĩ sư chế biến thực phẩm, dược sĩ, nhân viên xét nghiệm, kĩ sư môi trường, nhà dịch tễ học.

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG

Câu 1: Giải thích vì sao các sinh vật nhân sơ mặc dù có kích thước nhỏ bé và cấu tạo đơn giản nhưng lại có vai trò “khổng lồ" đối với Trái Đất và sự sống.

Trả lời rút gọn:

Các sinh vật nhân sơ có vai trò quan trọng đối với Trái Đất và sự sống vì:

- Duy trì cân bằng sinh thái: Sinh vật nhân sơ giữ vai trò quan trọng trong chu trình chất dinh dưỡng và cacbon, duy trì sự cân bằng sinh thái.

- Sản xuất và xử lý chất dinh dưỡng: Chúng cung cấp chất dinh dưỡng cho con người và các loài động vật khác thông qua quá trình tiêu hóa.

- Sản xuất thực phẩm và phân hủy vật liệu nguy hiểm: Các sinh vật nhân sơ được sử dụng để sản xuất thực phẩm và phân hủy các vật liệu nguy hiểm.

- Làm sạch môi trường: Chúng giúp làm sạch môi trường và tăng cường hiệu quả sử dụng nguồn năng lượng. Một số loài còn được sử dụng trong công nghiệp.

Câu 2: Nêu một số ví dụ về ứng dụng của vi sinh vật trong đời sống.

Trả lời rút gọn:

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

- Sản xuất phân bón vi sinh giúp tăng năng suất cho cây trồng và cải tạo đất.

- Sản xuất thuốc trừ sâu vi sinh để diệt trừ sâu, bệnh hại hiệu quả và tránh tồn dư thuốc hóa học.

- Lên men để tạo ra các sản phẩm như rượu, bia, bánh mì, sữa chua và pho mát.

- Tạo ra các sản phẩm sinh học như insulin, hormone sinh trưởng, và chất kháng virus.

- Sử dụng trong chuẩn đoán bệnh hiểm nghèo, ung thư và các bệnh mới phát sinh.

- Xử lí nước thải bằng các bể xử lí sinh học và vi sinh vật "ăn" dầu để xử lí các sự cố tràn dầu.

- Sử dụng Archaea sinh methane để xử lí chất thải vật nuôi và tạo ra khí biogas và phân bón hữu cơ.

Câu 3: Giải thích vì sao việc chuyển sang trồng đậu nành trên mảnh đất đã trồng khoai trước đó lại có tác dụng duy trì nitrogen trong đất.

Trả lời rút gọn:

Cây họ đậu có thể tăng hàm lượng nitơ trong đất bởi:

- Chúng có khả năng chuyển đổi nitơ từ không khí thành amoniac, dạng mà cây trồng có thể sử dụng ngay lập tức để sản xuất protein.

- Vi khuẩn cố định nitơ trên rễ cây họ đậu cung cấp nitơ dồi dào nhất cho cây trồng.

- Phế phẩm từ cây họ đậu sau khi thu hoạch cung cấp nitơ hữu ích cho đất.

Do đó, cây họ đậu có thể được sử dụng như một loại phân xanh, giúp cung cấp nitơ cho đất trồng.