Giải chi tiết chuyên đề công nghệ chăn nuôi 11 cánh diều mới bài 2 Ứng dụng công nghệ sinh học trong chăn nuôi

Công nghệ thụ tinh trong ống nghiệm là: công nghệ được ứng dụng để tạo phôi trong phòng thí nghiệm từ trứng của con cái có thành tích di truyền tốt với tinh trùng của con đực có năng suất cao.

Vai trò của kĩ thuật thụ tinh trong ống nghiệm trong chăn nuôi: giúp rút ngắn thời gian nhân giống, tăng nhanh số lượng.

Câu hỏi 2: Hãy nêu ưu và nhược điểm của công nghệ thụ tinh trong ống nghiệm trong nhân giống bò sữa và lợn.

Hướng dẫn trả lời:

Công nghệ thụ tinh trong ống nghiệm trong nhân giống bò sữa:

Ưu điểm:

• Rút ngắn thời gian nhân giống.
• Tăng nhanh số lượng ở bò sữa cao sản.

Nhược điểm:

• Chi phí kĩ thuật thực hiện khá cao.
• Đòi hỏi kĩ thuật viên có chuyên môn.

Công nghệ thụ tinh trong ống nghiệm trong nhân giống lợn:

Nhược điểm:

• Ứng dụng thụ tinh trong ống nghiệm ở lợn cho hiệu quả thấp.

Luyện tập

Câu hỏi: Hãy mô tả quy trình thụ tinh trong ống nghiệm cho bò ở Hình 2.3.

Hình 2.3. Quy trình thụ tinh trong ống nghiệm trong nhân giống bò sữa năng suất cao

Hướng dẫn trả lời:

Mô tả quy trình thụ tinh trong ống nghiệm cho bò:

1. Chọn bò cái cho trứng có năng suất sữa cao. Chọn bò đực cho tinh thuộc giống có năng suất sữa con.

2. Thu trứng non từ bò cái cho trứng.

3. Nuôi trứng chín.

4. Kết hợp giữa trứng chín với tinh trùng ở bò đực để thụ tinh trong ống nghiệm.

5. Cấy truyền phôi cho bò cái nhận.

6. Bò cái nhận mang thai, sinh ra đàn con có năng suất sữa cao.

Vận dụng

Câu hỏi: Công nghệ thụ tinh trong ống nghiệm được ứng dụng trong chăn nuôi ở Việt Nam như thế nào?

Hướng dẫn trả lời:

Công nghệ thụ tinh trong ống nghiệm được ứng dụng trong chăn nuôi ở Việt Nam: Trang trại bò áp dụng công nghệ thụ tinh trong ống nghiệm lần đầu tiên ở Việt Nam -Tập đoàn TH True milk

Tại Việt Nam, việc thực hiện thụ tinh trong ống nghiệm cho gia súc cũng đã được một số đơn vị như Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Học viện Nông nghiệp hay trường Đại học Tổng hợp Thành phố Hồ Chí Minh thực hiện. Thế nhưng, tất cả những cơ sở này mới chỉ làm mang tính chất nghiên cứu với nhiều loại gia súc khác nhau. Còn làm riêng ở bò sữa và áp dụng vào thực tiễn thì cho đến nay mới chỉ có Tập đoàn TH - doanh nghiệp hội tụ đầy đủ các yếu tố thuận lợi như: Có cụm trang trại chăn nuôi hiện đại, công nghệ cao; có đàn bò sữa tiệm cận 70.000 con, trong đó có những bò với tiềm năng di truyền tốt; trang thiết bị công nghệ cao đồng bộ, hiện đại; những cánh đồng nguyên liệu rộng lớn,…

Việc áp dụng công nghệ IVF không chỉ có ý nghĩa lớn đối với Tập đoàn TH, mà còn đối với ngành chăn nuôi bò sữa Việt Nam. Lý do là công nghệ này sẽ giúp nhân giống nhanh, chủ động được việc sản xuất bò sữa giống với giá thành chỉ bằng 1/2 - 2/3 bò sữa nhập khẩu; giảm chi phí nhập khẩu; giảm bệnh tật ở bò từ nước ngoài du nhập vào; biết rõ chất lượng bò sữa giống.

Ngoài năng suất, bò sữa ra đời từ phôi thụ tinh ống nghiệm còn có khả năng thích ứng tốt với điều kiện môi trường sống nóng ẩm ở Việt Nam. TH chăn nuôi bò sữa tốt, đương nhiên ngành chăn nuôi bò sữa của Việt Nam cũng sẽ tốt hơn nhờ năng suất sữa cao hơn, chất lượng sữa tốt hơn, cung cấp giống bò sữa tốt cho người chăn nuôi bò sữa toàn quốc…

TH chỉ chọn 3,5 - 10% trong tổng đàn với những con bò sữa tốt nhất để thực hiện IVF. Theo từng năm, năng suất và chất lượng giống sẽ được nâng lên cao. Từ đó, TH không chỉ cung cấp phôi đông lạnh và con giống cho các trang trại của mình mà còn cung cấp cho các trang trại bò sữa, thậm chí xuất khẩu đi các nước.

2. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ LÊN MEN LỎNG TRONG CHẾ BIẾN THỨC ĂN CHĂN NUÔI

Câu hỏi: Công nghệ lên men lỏng là gì? Công nghệ này được áp dụng để chế biến thức ăn cho đối tượng vật nuôi nào?

Hướng dẫn trả lời:

Công nghệ lên men lỏng là: quá trình lên men thức ăn dạng lỏng nhờ vi khuẩn lactic và nấm men để hình thành các acid hữu cơ (latic acid, acetic acid,...), làm thức ăn có vị chua nhẹ.

Công nghệ này được áp dụng để chế biến thức ăn cho đối tượng vật nuôi: chăn nuôi lợn.

Luyện tập

Câu hỏi 1: Quan sát Hình 2.4, hãy nêu quy trình lên men lỏng thức ăn tinh và thức ăn thô, xanh.

Hình 2.4. Quy trình lên men lỏng thức ăn tinh và thức ăn thô, xanh

Hướng dẫn trả lời:

Quy trình lên men lỏng thức ăn tinh và thức ăn thô, xanh:

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu: 

• Thức ăn tinh: cám gạo, bột ngô, sắn,...
• Thức ăn xanh: rau, cỏ, bèo băm nhỏ.
• Dụng cụ: thùng hoặc bể xây hoặc hệ thống lên men tự động.

Bước 2: Phối trộn nguyên liệu:

• Tỉ lệ thức ăn tinh với thức ăn xanh từ 1:1,5 đến 1:4.
• Trộn đều nguyên liệu với men vi sinh (giống khởi động).

Bước 3: Lên men:

• Cho nguyên liệu đã trộn vào thùng hoặc bể -> thêm nước theo tỉ lệ 1kg thức ăn: 2-2,5kg nước -> khuấy đều -> đậy nắp.
• Nhiệt độ: 25-30oC.
• Thời gian lên men: 2 ngày.

Bước 4: Đánh giá chất lượng và cho ăn:

• Cảm quan: mùi thơm, chua nhẹ, thức ăn có màu từ vàng nhạt đến vàng nâu đậm, pH < 5,0.
• Cho ăn: có thể phối trộn thêm với các nguyên liệu khác.

Câu hỏi 2: Mô tả hoạt động của hệ thống cung cấp thức ăn lên men lỏng và hệ thống cho ăn tự động ở Hình 2.5.

Hình 2.5. Sơ đồ hoạt động của hệ thống lên men lỏng và hệ thống cho ăn tự động

Hướng dẫn trả lời:

Mô tả hoạt động của hệ thống cung cấp thức ăn lên men lỏng và hệ thống cho ăn tự động:

• Chuẩn bị nguyên liệu khô (cám, bột ngô,...), dụng cụ (hệ thống lên men tự động).
• Trộn tỉ lệ thức ăn, nước và nguyên liệu lỏng vào bồn trộn lên men.
• Từ bồn trộn lên men bơm thức ăn đến chuồng nuôi.

Vận dụng

Câu hỏi: Dựa trên quy trình công nghệ lên men lỏng, hãy áp dụng để chế biến thức ăn lên men cho lợn dựa trên các nguyên liệu có sẵn tại địa phương.

Hướng dẫn trả lời:

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu:

• Cám gạo, khoai, bã bia, bã đậu,...
• Rau muống, dọc khoai, cỏ voi,...
• Bột ngô, bột sắn.
• Khoai, bí đỏ,...

Bước 2:

Sơ đồ chế biến thức ăn lên men lỏng cho các khẩu phần hỗn hợp hoàn chỉnh:

Sơ đồ chế biến thức ăn lên men lỏng cho các nguyên liệu thức ăn tinh và thức ăn thô:

3. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG PHÒNG BỆNH, TRỊ BỆNH CHO VẬT NUÔI

3.1. Sản xuất vaccine phòng bệnh cho vật nuôi

Câu hỏi 1: Hãy nêu các công nghệ và kĩ thuật mới được ứng dụng trong sản xuất vaccine.

Hướng dẫn trả lời:

Các công nghệ và kĩ thuật mới được ứng dụng trong sản xuất vaccine:

• Công nghệ vaccine tải tổ hợp.
• Kĩ thuật tạo giống virus trao đổi gene (reassortant virus).

Câu hỏi 2: Vaccine cổ điển sử dụng toàn bộ tế bào vi khuẩn hoặc virus, còn vaccine sản xuất theo công nghệ mới sử dụng nguồn kháng nguyên gì?

Hướng dẫn trả lời:

• Vaccine sản xuất theo công nghệ mới sử dụng nguồn kháng nguyên: nucleic acid (DNA, RNA) hoặc các đoạn gene, protein.

Luyện tập

Quan sát Hình 2.6 và cho biết:

Hình 2.6. Các quy trình công nghệ sản xuất vaccine cúm gia cầm

Câu hỏi 1: Quy trình nào là quy trình ứng dụng công nghệ mới?

Hướng dẫn trả lời:

Quy trình ứng dụng công nghệ mới là:

Câu hỏi 2: Loại vaccine thu được của mỗi quy trình?

Hướng dẫn trả lời:

• Loại vaccine thu được của mỗi quy trình là: vaccine từ trứng gà có phôi, vaccine từ tế bào, vaccine tái tổ hợp.

Vận dụng

Câu hỏi: Nếu em là người quản lí phòng thí nghiệm nghiên cứu về vaccine thì em sẽ đưa ra những quy định gì để đảm bảo an toàn các cán bộ nghiên cứu.

Hướng dẫn trả lời:

Những quy định để đảm bảo an toàn các cán bộ nghiên cứu:

• Tuân thủ các yêu cầu về an toàn sinh học (khử trùng, quản lí chất thải,...).
• An toàn lao động.
• Kiểm tra sức khỏe định kì.

3.2. Sản xuất kháng sinh điều trị bệnh cho vật nuôi

Câu hỏi: Kháng sinh được sản xuất bởi những vi sinh vật nào? Công nghệ nào được ứng dụng trong sản xuất kháng sinh ở quy mô công nghiệp?

Hướng dẫn trả lời:

Kháng sinh được sản xuất bởi những vi sinh vật:

• Kháng sinh từ vi khuẩn Bacillus: Bacitracin, Polymyxin, Tyrothricin,...
• Kháng sinh từ xạ khuẩn Streptomyces: Streptomycin, Kanamycin, Tetracycline,..
• Kháng sinh từ nấm mốc: Penicillin từ nấm Penicillium.

Công nghệ được ứng dụng trong sản xuất kháng sinh ở quy mô công nghiệp là công nghệ lên men.

Luyện tập

Câu hỏi: Mô tả tóm tắt quy trình sản xuất Penicillin công nghiệp ở Hình 2.7.

Hình 2.7. Quy trình sản xuất Penicillin công nghiệp

Hướng dẫn trả lời:

Mô tả tóm tắt quy trình sản xuất Penicillin công nghiệp:

Bước 1: Nuôi cấy giống trong phòng thí nghiệm.

Bước 2: Chuẩn bị môi trường.

Bước 3: Lên men sản xuất Penicillin.

Bước 4: Thu hoạch Penicillin.

Bước 5: Kiểm tra, đóng gói sản phẩm.

Luyện tập

Câu hỏi: Hãy mô tả hoạt động của hệ thống biogas ở Hình 2.8.

Hình 2.8. Hệ thống hầm biogas trong trang trại chăn nuôi

Hướng dẫn trả lời:

Mô tả hoạt động của hệ thống biogas:

• Từ chất thải chăn nuôi được thu gom vào hầm biogas.
• Vi sinh vật trong hầm biogas lên men kị khí phân hủy chất thải.
• Các sản phẩm hình thành chuyển hóa thành acid hữu cơ bay hơi và được vi khuẩn acetate hóa phân giải tiếp.
• Khí methane sinh ra được sử dụng làm nhiên liệu đun nấu, chạy máy phát điện. Nước thải biogas sau xử lí được tái sử dụng để tưới cây trồng.

Luyện tập

Câu hỏi: Hãy kể tên các kiểu hầm biogas đang sử dụng trong chăn nuôi hiện nay ở Hình 2.9 - 2.11. Các kiểu hầm biogas này phù hợp với kiểu chuồng chăn nuôi nào?

Hướng dẫn trả lời:

Hãy kể tên các kiểu hầm biogas đang sử dụng trong chăn nuôi hiện nay:

• Hầm biogas xây bằng gạch.
• Hầm composite.
• Hầm biogas dạng phủ bạt HDPE.

Các kiểu hầm biogas này phù hợp với kiểu chuồng chăn nuôi: trong các trang trại chăn nuôi công nghiệp.

4.2. Công nghệ chăn nuôi trên đệm lót sinh học

Câu hỏi: Phương pháp chăn nuôi trên đệm lót sinh học là gì? Vì sao phương pháp này được áp dụng trong chăn nuôi?

Hướng dẫn trả lời:

Phương pháp chăn nuôi trên đệm lót sinh học là: công nghệ sử dụng các tổ hợp vi sinh vật hữu ích, được đưa vào lớp độn lót nền chuồng giúp phân giải chất hữu cơ trong chất thải ngay tại chuồng nuôi.

Phương pháp này được áp dụng trong chăn nuôi vì tăng hiệu quả xử lí chất thải, giảm mùi và ức chế các vi khuẩn gây hại.

Luyện tập

Câu hỏi: Hãy mô tả mô hình chuồng nuôi sử dụng đệm lót sinh học trong Hình 2.12.

Hình 2.12. Mô hình chuồng nuôi sử dụng đệm lót sinh học

Hướng dẫn trả lời:

Mô tả mô hình chuồng nuôi sử dụng đệm lót sinh học:

• Độ dày của đệm lót: dao động 40 - 90cm, được chia làm 2-3 lớp dễ quản lí và bảo dưỡng.
• Chuồng nuôi gồm có: vòi nước nhỏ giọt, quạt trần, đầu phun sương, máng chứa thức ăn, rào ngăn và lối đi.
• Nguyên liệu: mùn cưa, vỏ trấu, vi sinh vật hoặc vật liệu khác, lõi ngô; đất; đệm.

Vận dụng

Câu hỏi: Quan sát sơ đồ quy trình Hình 2.13, hãy thiết kế quy trình làm đệm lót sinh học cho một chuồng nuôi lợn thịt dựa trên các nguyên liệu sẵn có tại địa phương em.

Hình 2.13. Quy trình làm đệm lót sinh học trong chăn nuôi lợn thịt

Huống dẫn trả lời:

Học sinh tham khảo mẫu sau: