Βράζετε αρχικά νερό με αλάτι σε μια μεγάλη κατσαρόλα και πλένετε καλά το μπρόκολο.
Το κόβετε σε μπουκιές και το βράζετε για 4-5 λεπτά μέχρι να μαλακώσει, το βγάζετε με μια τρυπητή κουτάλα και το αφήνετε στην άκρη.
Μην πετάξετε το βρασμένο νερό. Φτιάχνετε μια σάλτσα μπεσαμέλ, ζεσταίνοντας το γάλα ελαφρώς με το φύλλο δάφνης σε ένα κατσαρολάκι. Μην το αφήσετε να βράσει.
Λιώνετε το βούτυρο σε μια μέτρια κατσαρόλα. Προσθέτετε το αλεύρι και ανακατεύετε καλά με συρμάτινο αναδευτήρα, προσέχοντας να μη σβολιάσει.
Μαγειρεύετε για 2-3 λεπτά, προσέχοντας όμως να μην καεί το αλεύρι.
Ρίχνετε όλο το ζεστό γάλα στο αλεύρι με το βούτυρο και ανακατεύετε προσεκτικά με το συρμάτινο αναδευτήρα.
Βράζετε σιγά-σιγά ανακατεύοντας συνέχεια και μαγειρεύετε για 3-4 λεπτά ακόμη.
Αλατοπιπερώνετε. Προσθέτετε το τυρί και ανακατεύετε μέχρι να λιώσει. Βάζετε μέσα και το μπρόκολο.
Βράζετε τις πένες στο νερό που έχει μείνει από το μπρόκολο, προσθέτοντας αλάτι, για 11 λεπτά ώστε να γίνουν al dente, σουρώνετε και τις βάζετε μέσα σε ένα μπολ σερβιρίσματος.
Περιχύνετε με τη σάλτσα που ετοιμάσατε, ανακατεύετε καλά και σερβίρετε.
