Bài 4: Một số ứng dụng công nghệ sinh học trong bảo vệ thực vật - Chuyên đề Công nghệ 10 Kết nối tri thức

Câu 1

Trả lời câu hỏi mở đầu trang 20 Chuyên đề Công nghệ 10 Kết nối tri thức

Công nghệ sinh học có vai trò như thế nào trong bảo vệ thực vật? Những loại chế phẩm bảo vệ thực vật nào được sản xuất bằng công nghệ sinh học? Chúng có ưu và nhược điểm gì?

Lời giải chi tiết:

* Đơn vị sản xuất ứng dụng công nghệ vi sinh, công nghệ enzym trong sản xuất chế biến, bảo quản nông sản, sản xuất thức ăn chăn nuôi, thay thế dần việc sử dụng các hóa chất, thuốc bảo quản hóa học, tạo ra các sản phẩm sạch, có chất lượng, tính cạnh tranh cao trên thị trường trong và ngoài nước, đem lại hiệu quả kinh tế cao.

* Một số loại chế phẩm sinh học bảo vệ thực vật:

EM1

Bima-Trichoderma

Chitosan

Wehg

* Ưu điểm:

- Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người,vật nuoi, cây trồng, không gây ô nhiễm môi trường sinh thái

- Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái trong môi trường đất nói riêng và môi trường nói chung

- Ứng dụng chế phẩm sin học bảo vệ thự vật không làm hại kết cấu đất, không làm chai đất, mà còn làm tăng độ phì nhiêu của đất.

- Có tác dụng đồng hóa các chất dinh dưỡng, góp phần tăng năng suất và chất lượng nông sản phẩm.

Câu 2

Trả lời câu hỏi khám phá trang 21 Chuyên đề Công nghệ 10 Kết nối tri thức

Quan sát Hình 4.1, mô tả quy trình phát hiện sớm virut gây bệnh cho cây trồng

Lời giải chi tiết:

Quy trình phát hiện nhanh virus gây bệnh cho cây trồng:

Từ mẫu thực vật ta tách chiết RNA tổng số trong mẫu, sau đó tổng hợp cDNA từ RNA. cDNA được khuyếch đại bằng phản ứng PCR, sau đó diện di kiểm trá sản phẩm PCR.

Câu 3

Trả lời câu hỏi kết nối năng lực trang 21 Chuyên đề Công nghệ 10 Kết nối tri thức

Sử dụng internet, sách, báo, … để tìm hiểu về một số thành tựu ứng dụng công nghệ sinh học phát hiện nhanh virut gây hại cây trồng.

Lời giải chi tiết:

Một số thành tựu ứng dụng công nghệ sinh học phát hiện nhanh virus gây hại cây trồng:

Các bệnh trên cây trồng thường lây lan nhanh và khó phát hiện ở giai đoạn sớm, không chỉ gây khó khăn cho công tác sản xuất mà còn ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng nông sản. Vì vậy, thực tiễn sản xuất luôn đòi hỏi những công cụ chẩn đoán và phát hiện bệnh chính xác, nhanh nhạy. Gần đây, nhiều công cụ hiện đại nhằm xác định và chẩn đoán bệnh hại trên cây trồng được ra đời và ứng dụng vào thực tiễn, trong đó kỹ thuật RPA (recombinase polymerase amplification) khuếch đại acid nucleic đẳng nhiệt được đánh giá là có tiềm năng lớn trong chẩn đoán bệnh virus. Bài viết giới thiệu những thành tựu của kỹ thuật này và đánh giá tiềm năng ứng dụng trong quản lý dịch bệnh trên cây trồng tại Việt Nam

Câu 4

Trả lời câu hỏi kết nối năng lực trang 21 Chuyên đề Công nghệ 10 Kết nối tri thức
 

Sử dụng internet, sách, báo, … để tìm hiểu về thành phần của một số loại chế phẩm vi sinh vật và cơ chế phòng trừ sâu, bệnh hại của chúng.

Lời giải chi tiết:

Thành phần của một số loại chế phẩm vi sinh vật và cơ chế phòng trừ sâu bệnh hại của chúng:

Chế phẩm sinh có tên khoa học là probiotics theo nghĩa gốc, "biotic" hay "biosis" từ chữ "life" là đời sống, và "pro" là thân thiện, nên probiotic có thể hiểu là những chế phẩm được chế xuất từ các loại lợi khuẩn thuộc nhóm các vi khuẩn sống và là những vi sinh vật sống, chủ yếu đây là vi khuẩn, tương tự các vi sinh vật có lợi tự nhiên cho con người và thân thiện với môi trường.

- Chế phẩm chứa các thành phần sau đây có tác dụng phòng ngừa các loại sâu trên cây trồng

Aspergillus orysae, Bacillus thuringiensis, Bacillus sphaericus, Beauveria bassiana, Isaria sp, Metarhizium anisopliae, Nomuraea rileyi, Paecilomyces sp, Pseudomonas entomophila, Verticillium chlamydosporium: 108 CFU/g

– Phòng trừ các loại sâu bệnh như: Các loại rầy, bọ cánh cứng, bọ chích hút, bọ rùa ăn lá, nhện đỏ, cào cào, châu chấu, ấu trùng sâu, ve sầu, mối, rệp sáp, rầy nâu, sùng đất, tuyến trùng

Câu 5

Trả lời câu hỏi kết nối năng lực trang 22 Chuyên đề Công nghệ 10 Kết nối tri thức

Sử dụng internet, sách, báo, … để tìm hiểu về quy trình sản xuất, sử dụng và bảo quản một số loại chế phẩm vi sinh vật phổ biến để phòng trừ sâu, bệnh hại cây trồng.

Lời giải chi tiết:

Quy trình sản xuất sản phẩm dạng bột hòa tan với nước

Luyện tập Câu 1

Trả lời câu hỏi Luyện tập 1 trang 22 Chuyên đề Công nghệ 10 Kết nối tri thức

Trình bày quy trình phát hiện nhanh một loại virut gây bệnh cho cây trồng.

Lời giải chi tiết:

Quy trình phát hiện nhanh một loại virut gây bệnh cho cây trồng:

Từ mẫu thực vật ta tách chiết RNA tổng số trong mẫu, sau đó tổng hợp cDNA từ RNA. cDNA được khuyếch đại bằng phản ứng PCR, sau đó diện di kiểm trá sản phẩm PCR.

Luyện tập Câu 2

Trả lời câu hỏi Luyện tập 2 trang 22 Chuyên đề Công nghệ 10 Kết nối tri thức

Mô tả quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn phòng trừ sâu, bệnh hại cây trồng.

Lời giải chi tiết:

Quy trình sản xuất chế phẩm vi khuẩn phòng trừ sâu, bệnh hại cây trồng:

- Bước 1: Chuẩn bị giống vi khuẩn cấp 1

Các ống giống của 4 dòng vi khuẩn Bt (BT9.1, BT10.2, TG6.2, TG5.1) không tạp nhiễm, bảo quản ở nhiệt độ là 50C. Vi khuẩn được cấy chuyền từ ống nghiệm chứa sang ống nghiệm có chứa môi trường T3-agar, đặt ở nhiệt độ phòng từ 25–280C, một ống giống cấy chuyền khoảng 10-20 ống nghiệm giống cấp 1, mỗi lần sản xuất 50L chỉ sử dụng 1 ống cấp 1.

+ Điều kiện: tủ cấy, nồi hấp tiệt trùng, phòng cấy vô trùng

+ Thời gian: 3 ngày

+ Nhân sự: 1 cán bộ kỹ thuật hiểu biết về vi sinh vật, nắm vững thao tác cấy

- Bước 2: Tăng sinh khối vi khuẩn trên môi trường T3

Chuẩn bị môi trường T3 lỏng (thành phần môi trường: tryptone 3 g, dịch chiết nấm men 1,5 g, tryptose 2 g, MnCl2 0,005 g, Na2HPO4 8,9 g, NaH2PO4 6,9 g, nước cất 1.000 ml, pH = 7), hấp 1210C, 1atm trong thời gian 20 phút, môi trường để trong các bình tam giác, được cấy vi khuẩn Bt vào, lắc trong thời gian 36 giờ, tiến hành đếm mật số vi khuẩn Bt và nhuộm, quan sát bào tử dưới kính hiển vi.

+ Điều kiện: tủ cấy, nồi hấp tiệt trùng, phòng cấy vô trùng, máy lắc

+ Thời gian: 2 ngày

+ Nhân sự: 1 cán bộ kỹ thuật hiểu biết về vi sinh vật, nắm vững thao tác cấy.

- Bước 3: Tăng sinh khối vi khuẩn trên môi trường lỏng đã khảo sát

Chuẩn bị môi trường đã khảo sát từ nội dung trên là MT3 (glucose, pepton, khoáng), mỗi dòng vi khuẩn đã tăng sinh từ môi trường T3 cho vào môi trường lỏng với thành phần glucose, pepton, khoáng với mật số vi khuẩn 107CFU/mL, tỷ lệ 1%, lắc trong thời gian 48 giờ, nhiệt độ 30-350C, phù hợp với từng dòng vi khuẩn đã khảo sát trên và đã tối ưu hóa ở qui trình 50L, sau đó thu dịch lỏng vi khuẩn, đếm bào tử và quan sát tinh thể độc.

+ Điều kiện: tủ cấy, nồi hấp tiệt trùng, phòng cấy vô trùng, máy lắc, nồi lên men

+ Thời gian: 4 ngày

+ Nhân sự: 1 cán bộ kỹ thuật hiểu biết về vi sinh vật, nắm vững thao tác cấy.

- Bước 4: Tăng sinh khối Bt trên môi trường bán rắn đã khảo sát

Chuẩn bị môi trường lỏng nuôi cấy vi khuẩn Bt trên môi trường MT3 (glucose, pepton, khoáng) với mật số vi khuẩn đạt 107 cfu/mL và có sự xuất hiện tinh thể độc khoảng 30 -40% so với bào tử vi khuẩn. Môi trường bán rắn được khảo sát tối ưu nhất cho 4 dòng vi khuẩn là MT6 (cám bắp 30% và bột gạo 70%). Cấy giống vi khuẩn Bt từ môi trường lỏng sang môi trường bán rắn có pH 7-8 , độ ẩm 50% với tỷ lệ giống 1%, ủ với thời gian là 60 giờ, nhiệt độ từ 35-450C. Sau thời gian 12 giờ kiểm tra độ ẩm môi trường bán rắn đang ủ một lần và đảo trộn đều khối ủ. Sau 60 giờ ủ vi khuẩn, thu nhận sinh khối bán rắn, đếm mật số khuẩn lạc, kiểm tra bào tử và tinh thể độc.

+ Điều kiện: tủ cấy, nồi hấp tiệt trùng, phòng cấy vô trùng, phòng ủ

+ Thời gian: 5 ngày

+ Nhân sự: 1 cán bộ kỹ thuật hiểu biết về vi sinh vật, nắm vững thao tác cấy.

- Bước 5: Sấy sinh khối vi khuẩn

Sinh khối vi khuẩn sau khi ủ 2,5 ngày được đổ ra khay, mỗi khay chứa khoảng 2 kg, bóp tơi sinh khối ra và đưa vào phòng kín, tối, đã được khử trùng bằng tia UV, nhiệt độ phòng khoảng 300C, phơi hong trong thời gian 3 ngày, sau đó cho vào tủ sấy trong 24 giờ. Sau khi sản phẩm khô với độ ẩm khoảng 15-20%, sinh khối vi khuẩn còn khoảng 40-50%.

+ Điều kiện: tủ cấy, nồi hấp tiệt trùng, phòng cấy vô trùng, phòng sấy có lắp đèn UV, khay sạch, máy sấy với công suất 20kg/lần

+ Thời gian: 4 ngày

+ Nhân sự: 1 cán bộ kỹ thuật hiểu biết về vi sinh vật.

- Bước 6: Nghiền sinh khối vi khuẩn

Sản phẩm vi khuẩn sau khi sấy khô đưa vào mày nghiền có kích cỡ lưới nghiền là 0,5mm với công suất 20 kg/giờ. Sau khi nghiền, tiến hành đếm mật số vi khuẩn, nhuộm, quan sát bào tử, tinh thể độc.

+ Điều kiện: phòng sạch, máy nghiền

+ Thời gian: 2-4 giờ

+ Nhân sự: 1 lao động kỹ thuật và 1 cán bộ kỹ thuật hiểu biết về vi sinh vật.

- Bước 7: Phối trộn phụ gia

Sản phẩm sau khi sấy sẽ tiến hành phối trộn với các chất phụ gia kháng UV như TiO2, bột talc, bột cao lanh theo tỷ lệ 40% vi khuẩn, 60% chất phụ gia. Mỗi lần trộn trong vòng 10 phút tạo sản phẩm đồng đều với máy trộn 100 kg/lần.

+ Điều kiện: phòng sạch, máy trộn

+ Thời gian: 2-4 giờ

+ Nhân sự: 1 lao động kỹ thuật.

- Bước 8: Đóng gói chế phẩm

Bao bì thành phẩm được thiết kế và cung cấp bởi công ty, lượng thành phẩm 1kg/túi được định lượng bằng cân và hàn miệng túi bằng máy ép.

+ Điều kiện: phòng sạch, máy ép miệng bao, máy đóng date, cân định lượng

+ Thời gian: không hạn định

+ Nhân sự: 1 lao động phổ thông.

- Bước 9: Bảo quản sản phẩm

Sản phẩm sau khi đóng gói được cho vào thùng và để vào kho bảo quản ở nhiệt độ 28-320C, phòng rộng rãi, thoáng mát, không ẩm ướt. Không tồn trữ hàng quá 3 tháng trong nhà kho.a

Vận dụng Câu 1

Trả lời câu hỏi Vận dụng 1 trang 22 Chuyên đề Công nghệ 10 Kết nối tri thức

Hãy trao đổi với người thân, bạn bè về ưu điểm của chế phẩm vi sinh vật phòng trừ sâu, bệnh hại cây trồng.

Lời giải chi tiết:

Ưu điểm của chế phẩm vi sinh vật phòng trừ sâu, bệnh hại cây trồng:

- Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng. Không gây ô nhiễm môi trường sinh thái

- Có tác dụng cân bằng hệ sinh thái (vi sinh vật, dinh dưỡng …) trong môi trường đất nói riêng và môi trường nói chung.

- Ứng dụng các chế phẩm sinh học không làm hại kết cấu đất, không làm chai đất, thóai hóa đất mà còn góp phần tăng độ phì nhiêu của đất.

- Có tác dụng đồng hóa các chất dinh dưỡng, góp phần tăng năng suất và chất lượng nông sản phẩm.

- Có tác dụng tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề kháng bệnh của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các lọai thuốc BVTV có nguồn gốc hóa học khác.

- Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các chất hữu cơ bền vững, các phế thải sinh.

Vận dụng Câu 2

Trả lời câu hỏi Vận dụng 2 trang 22 Chuyên đề Công nghệ 10 Kết nối tri thức

Mô tả quy trình bảo quản, sử dụng một số chế phẩm vi sinh vật phòng trừ sâu, bệnh hại cây trồng đang được sử dụng ở gia đình, địa phương em.

Lời giải chi tiết:

Quy trình bảo quản, sử dụng một số chế phẩm vi sinh vật phòng trừ sâu, bệnh hại cây trồng đang được sử dụng ở gia đình, địa phương em: