Giải Sinh học 10 Bài 26: Công nghệ vi sinh vật

Mở đầu trang 124 SGK Sinh học 10: Mỗi năm, con người thải vào môi trường hàng triệu tấn rác thải thông qua các hoạt động sản xuất và sinh hoạt hằng ngày. Giả sử không có vi sinh vật tham gia phân hủy rác, thì điều gì sẽ xảy ra trên Trái Đất của chúng ta?

Trả lời:

Không có vi sinh vật tham gia phân hủy rác, rác sẽ bị tích lũy và tồn đọng gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng khiến sức khỏe và đời sống của các sinh vật trên Trái Đất đều bị đe dọa.

Câu hỏi 1 trang 124 SGK Sinh học 10: Sản phẩm tạo ra từ công nghệ vi sinh vật có đặc điểm gì? Cho ví dụ minh họa.

Trả lời:

- Sản phẩm từ công nghệ vi sinh vật thường có đặc điểm là an toàn, thân thiện với môi trường, giá thành rẻ, hiệu quả lâu dài.

- Ví dụ: Sử dụng vi khuẩn Bacillus thuringiensis để sản xuất chế phẩm sinh học trừ sâu Bacillus thuringiensis Bio – B có hiệu quả tiêu diệt sâu tơ, sâu cuốn lá, sâu xanh, sâu khoang,… đồng thời không gây ảnh hưởng đến môi trường như các loại thuốc trừ sâu hóa học khác.

Câu hỏi 2 trang 124 SGK Sinh học 10: Hãy kể tên một số thành tựu hiện đại của công nghệ vi sinh vật.

Trả lời:

Ngày nay, công nghệ vi sinh vật đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể trong sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, y học và xử lí môi trường:

- Sử dụng chế phẩm vi sinh vật để sản xuất phân bón vi sinh vừa giúp cải thiện đất, vừa tăng năng suất cây trồng.

- Sử dụng các chế phẩm vi khuẩn có khả năng tiết ra chất độc diệt sâu hoặc nấm kí sinh trên côn trùng để sản xuất thuốc trừ sâu vi sinh vừa giúp tiêu diệt các tác nhân gây bệnh vừa thân thiện với môi trường.

- Sử dụng các vi sinh vật có khả năng sản xuất sinh khối nhanh để tạo ra các nguyên liệu trong công nghiệp và đời sống như các loại thực phẩm lên men cho con người, thức ăn chăn nuôi,…

- Sử dụng công nghệ vi sinh vật để sản xuất thuốc kháng sinh chữa bệnh cho người và động vật.

- Sử dụng công nghệ vi sinh vật để xử lí rác thải hữu cơ giúp bảo vệ môi trường, đồng thời làm phân bón cho cây trồng.

Luyện tập trang 124 SGK Sinh học 10: Hãy liệt kê các sản phẩm từ công nghệ vi sinh vật được sử dụng trong đời sống hằng ngày.

Trả lời:

Một số sản phẩm từ công nghệ vi sinh vật được sử dụng trong đời sống hằng ngày: Sữa chua, dưa chua, giấm, bánh mì, rượu vang, bia, phomat, thuốc kháng sinh, men tiêu hóa, phân bón vi sinh, dung dịch tiêu bồn cầu vi sinh,…

Câu hỏi 3 trang 125 SGK Sinh học 10: Cho biết cơ sở khoa học của việc sản xuất phân bón vi sinh.

Trả lời:

Cơ sở khoa học của việc sản xuất phân bón vi sinh: Một số vi sinh vật có khả năng phân giải lân khó tan trong đất, tăng cường cố định đạm, hỗ trợ và kích thích tăng trưởng bộ rễ cây trồng,… Chế phẩm có thể chứa một hoặc nhiều chủng vi sinh vật này được phối trộn với chất mang hoặc chất hữu cơ để tạo phân bón.

Câu hỏi 4 trang 125 SGK Sinh học 10: Kể tên một số loại phân bón vi sinh được sử dụng phổ biến hiện nay.

Trả lời:

Một số loại phân bón vi sinh được sử dụng phổ biến hiện nay: Phân vi sinh cố định đạm, phân vi sinh phân giải lân, phân vi sinh phân giải cellulose,…

Câu hỏi 5 trang 125 SGK Sinh học 10: Kể tên một số loại thực phẩm được tạo ra nhờ ứng dụng công nghệ vi sinh vật.

Trả lời:

Một số loại thực phẩm được tạo ra nhờ ứng dụng công nghệ vi sinh vật là:

- Sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae để sản xuất rượu vang, bia, bánh mì.

- Sử dụng vi khuẩn Lactococcus lactis để sản xuất phomat.

- Sử dụng nấm mốc Aspergillus oryzae để sản xuất tương.

-…

Câu hỏi 6 trang 125 SGK Sinh học 10: Công nghệ vi sinh vật có vai trò như thế nào đối với ngành chăn nuôi?

Trả lời:

Vai trò của công nghệ vi sinh vật đối với ngành chăn nuôi là tạo ra nguồn thức ăn bổ sung cung cấp cho vật nuôi. Ví dụ: Sử dụng nấm men Saccharomyces cerevisiae để sản xuất protein đơn bào làm thức ăn bổ sung cho vật nuôi; sử dụng nấm mốc Aspergillus niger để sản xuất enzyme amylase, protease bổ sung vào thức ăn chăn nuôi;…

Câu hỏi 7 trang 125 SGK Sinh học 10: Hãy kể tên một số loại kháng sinh. Cho biết nguồn gốc và tác dụng của loại thuốc kháng sinh đó.

Trả lời:

Câu hỏi 8 trang 125 SGK Sinh học 10: Dựa vào đặc điểm nào của vi sinh vật mà người ta có thể ứng dụng chúng để xử lí ô nhiễm môi trường? Cho ví dụ.

Trả lời:

- Sử dụng vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường dựa trên cơ sở hoạt động phân giải các chất của vi sinh vật. Nhờ đó, vi sinh vật phân hủy các chất gây ô nhiễm như các chất hữu cơ, các kim loại nặng,… có trong môi trường giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

- Ví dụ:

+ Sử dụng vi khuẩn Clostridium thermocellum để phân hủy rác hữu cơ.

+ Sử dụng chế phẩm EM (gồm hỗn hợp các vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, vi khuẩn Bacillus subtilis,…) để xử lí bãi rác chôn lấp bằng phương pháp kị khí.

+ Sử dụng chế phẩm Bio-EM chứa các vi sinh vật Bacillus sp., Lactobacillus sp.,… giúp phân hủy các chất hữu cơ như: cellulose, tinh bột, protein, lipid,… có trong môi trường nước.

Câu hỏi 9 trang 126 SGK Sinh học 10: Sự phát triển của công nghệ vi sinh vật có ảnh hưởng như thế nào đến các ngành nghề khác?

Trả lời:

Sự phát triển của công nghệ vi sinh vật mở ra nhiều lĩnh vực ngành nghề khác nhau, góp phần giải quyết việc làm, thúc đẩy phát triển kinh tế – xã hội.

Câu hỏi 10 trang 126 SGK Sinh học 10: Hãy kể tên một số ngành nghề có liên quan đến công nghệ vi sinh vật. Xác định vị trí và cơ quan làm việc của các ngành nghề đó.

Trả lời:

Một số ngành nghề có liên quan đến công nghệ vi sinh vật:

Luyện tập trang 126 SGK Sinh học 10: Hãy lựa chọn một ngành nghề liên quan đến công nghệ vi sinh vật mà em quan tâm và cho biết em cần chuẩn bị kiến thức, kĩ năng gì để làm tốt công việc của ngành nghề đó.

Trả lời:

- Ví dụ: Ngành Y học.

- Kiến thức, kĩ năng cần có: Có đủ y đức, có kiến thức khoa học cơ bản, y học cơ sở vững chắc, có kiến thức và kỹ năng cơ bản về lâm sàng và cộng đồng, kết hợp y học hiện đại với y học cổ truyền, có tầm nhìn và năng lực nghiên cứu khoa học, có khả năng tiếp cận và ứng dụng các thành tựu khoa học y học trong bảo vệ và chăm sức khỏe con người.

Câu hỏi 11 trang 127 SGK Sinh học 10: Hãy nêu một số triển vọng của công nghệ vi sinh vật trong tương lai.

Trả lời:

Một số triển vọng của công nghệ vi sinh vật trong tương lai:

- Sản xuất pin nhiên liệu vi sinh vật để làm chỉ thị đánh giá nhanh nước thải.

- Sử dụng công nghệ Nano Bioreactor để xử lí nước thải.

- Tạo giống vi sinh vật bằng công nghệ DNA tái tổ hợp, tạo đột biến định hướng chỉnh sửa gene, phân lập gene.

- Sử dụng công nghệ chuyển gene để sản xuất các chế phẩm sinh học.

- Bảo quản giống vi sinh vật bằng công nghệ làm lạnh sâu.

- Lên men quy mô lớn, thu hồi sản phẩm bằng cách tăng tính đồng bộ hóa, ứng dụng công nghệ 4.0 trong kiểm soát, điều khiển quá trình lên men, tự động hóa trong các khâu.

- Thu hồi và tạo sản phẩm bằng công nghệ lọc tiếp tuyến; li tâm liên tục, siêu li tâm, công nghệ sấy phun, công nghệ tạo vi nang,…

- Sử dụng công nghệ vi sinh vật Microbiome trong sản xuất mĩ phẩm bảo vệ da.

Luyện tập trang 127 SGK Sinh học 10: Hãy đề xuất một ý tưởng ứng dụng công nghệ vi sinh vật trong tương lai có thể đem lại hiệu quả cao và thúc đẩy sự phát triển kinh tế - xã hội.

Trả lời:

Học sinh đề ra ý tưởng và phân tích hiệu quả của ý tưởng đó:

- Tên ý tưởng

- Lĩnh vực ứng dụng

- Đối tượng nghiên cứu

- Phương pháp, quy trình thực hiện

- Hiệu quả mang lại

Bài tập 1 trang 129 SGK Sinh học 10: Hãy tìm hiểu và lập bảng thống kế một số chủng vi sinh vật được con người ứng dụng trong đời sống hằng ngày.

Trả lời:

Một số chủng vi sinh vật được con người ứng dụng trong đời sống hằng ngày:

- Sử dụng chủng Lactococcus lactis để sản xuất phomat.

- Sử dụng chủng Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus để sản xuất sữa chua.

- Sử dụng chi Penicillium để sản xuất thuốc kháng sinh.

- Sử dụng chủng Bacillus thuringiensis để sản xuất thuốc trừ sâu Bt.

- Sử dụng các chủng Alcaligenes, Cellulosimicrobium, Microbacterium, Rhodococcus, Candida,... để phân giải các chất lạ gây ô nhiễm môi trường.

Bài tập 2 trang 129 SGK Sinh học 10: Hãy nêu tên các sản phẩm có ứng dụng công nghệ vi sinh vật được sản xuất ở Việt Nam.

Trả lời:

Một số sản phẩm có ứng dụng công nghệ vi sinh vật được sản xuất ở Việt Nam:

- Thuốc kháng sinh, vaccine,...

- Các sản phẩm thực phẩm, đồ uống lên men: rượu, bia, nước giải khát, bánh mì, nước mắm, nước tương,...

- Thuốc trừ sâu sinh học, phân bón vi sinh,...

- Các giống cây trồng biến đổi gene.

Bài tập 3 trang 129 SGK Sinh học 10: Hãy phân biệt phân bón vi sinh vật và phân bón hữu cơ vi sinh vật.

Trả lời: