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(共26张PPT)
第1章 种群及其动态
第2节 种群数量的变化
种群及其动态
第2节 种群数量的变化
学习目标
第1课时
(第一课时)
1.建构种群增长模型的方法
2. 种群增长曲线
3. 种群数量的波动
(第二课时)
4.【探究.实践】培养液中酵母菌种群数量的变化
①提出问题;②作出假设;③实验思路;
④进行试验;⑤分析实验,得出结论;⑥进一步探究
1.酵母菌
a. 酵母菌是单细胞真核生物。
b. 生长周期短，增殖速度快，
c. 可以用液体培养基（培养液）培养
d. 还可以用酵母菌作为实验材料研究
（探究酵母菌的呼吸方式，判断细胞的死活探究膜的透性）
2、种群数量的变化
a. 种群数量的变化包括增长、波动、下降等
b.“S”形曲线有一个K值，即环境容纳量。
c. 种群数量的增长也受到许多环境因素（本实验中：如温度、培养液的pH、培养液的养分种类和浓度、代谢产物等）的影响。
旧知复习
1.提出问题
2.作出假设
3.实验思路
4.进行实验
5.分析结果得出结论
6.进一步探究
探究流程
培养液中酵母菌种群数量的变化
培养液中酵母菌种群数量的变化
培养液中酵母菌的数量是怎样随时间变化的
1.提出问题
2.作出假设
1.酵母菌在开始一段时间呈“J”形增长，
2.随着时间推移，由于资源和空间有限，呈“S”形增长，
3.时间再延长，由于养料不足酵母菌数量会下降。
酵母菌数量
时间
3.探究思路(设计实验)
配制酵母菌培养液
接种酵母菌到培养液中
培养
计数
统计分析
得出结论
如何计数？
如何统计？
50ml土豆培养液
接种酵母菌
恒温培养箱中培养
培养液中酵母菌种群数量的变化
3.探究思路(设计实验)
计数工具:
血球计数板
1个计数室的面积为1mm2 ，1个计数室内有400个小方格。每个小方格的面积是1/400mm2
1/400mm2的含义
指计数室的深度为0.1mm
0.10mm的含义
1个计数室(大方格)的体积为0.1mm3
酵母菌培养液的容积为:
1mm2×0.1mm = 0.1mm3
=10-4ml
培养液中酵母菌种群数量的变化
3.探究思路(设计实验)
中方格
(双线分割)
小方格
方格网上刻有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供微生物计数用。
计数工具:
血球计数板
一般取四角的四个中方格(100个小方格)计数
一般计数四个角和中央的五个中方格(80个小方格)的细胞数。
计数室(大方格)规格
16×25型
25×16型
培养液中酵母菌种群数量的变化
3.探究思路(设计实验)
计数工具:
血球计数板
计数公式
16×25型
A1
A2
A4
A3
1mL样品中酵母菌数=
A1、A2、A3、A4分别为四个中方格中的酵母菌数。
A1+A2+A3+A4
100
×400÷0.1mm3×稀释倍数
=4(A1+A2+A3+A4)×104×稀释倍数
1mm3=10-3mL
培养液中酵母菌种群数量的变化
计数工具:
血球计数板
3.探究思路(设计实验)
培养液中酵母菌种群数量的变化
计数工具:
血球计数板
3.探究思路(设计实验)
计数公式
16×25型
A1
A2
A4
A3
1mL样品中酵母菌数=
A1、A2、A3、A4分别为四个中方格中的酵母菌数。
A1+A2+A3+A4
100
×400÷0.1mm3×稀释倍数
=4(A1+A2+A3+A4)×104×稀释倍数
1mm3=10-3mL
A1
A2
A4
A3
A1+A2+A3+A4
4
×16
×1000
×10
×稀释倍数
1个中方格中的平均酵母菌数
1个大方格（0.1mm3）
中的酵母菌数
1mm3培养液中酵母菌数
1ml培养液中酵母菌数
培养液中酵母菌种群数量的变化
3.探究思路(设计实验)
计数工具:
血球计数板
培养液中酵母菌种群数量的变化
3.探究思路(设计实验)
①对于压在边线上的酵母菌应取相邻两边及顶角计数。
计数原则
②对于已经出芽的酵母菌，芽体达到母细胞大小一半时，即可作为两个菌体计算；已死亡的酵母菌不计数
③每个样品一般计数三次，取其平均值。
(遵循平行重复原则)
培养液中酵母菌种群数量的变化
例题1：通常用血球计数板对培养液中酵母菌进行计数，若计数室为1mm×1mm×0.1mm方格，由400个小方格组成。若多次重复计数后，算得每个小方格中平均有5个酵母菌，则10mL该培养液中酵母菌总数有______________个。
5×400
0.1×10-3
×10
=2×108
例题2：检测员将1mL水样稀释10倍后，用抽样检测的方法检测每毫升蓝藻的数量；将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取少许培养液使其自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余液体。已知每个计数室由25×16＝400个小格组成，容纳液体的总体积为0.1mm3。
现观察到图中该计数室所示a、b、c、d、e 5个中格80个小格内共有蓝藻n个，则上述水样中约有蓝藻 个／mL。
5n×105
培养液中酵母菌种群数量的变化
3.探究思路(设计实验)
计数方法:
抽样检测法
先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于___________，让培养液________。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌细胞_________________
_______，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。
盖玻片边缘
自行渗入
全部沉降到计数室
底部
滴加培养液
盖玻片
血细胞计数板
培养液中酵母菌种群数量的变化
4.实验
稀释50倍=1mL培养液 +
1mL亚甲基蓝溶液 + 48mL无菌水
吹打
①取样
②制片
先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于_______________，让培养液____________。多余培养液用滤纸吸去。
盖玻片边缘
自行渗入
③观察计数
待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数酵母菌数量。
培养液中酵母菌种群数量的变化
第 1 天
第 4 天
第 6 天
第 7 天
死亡
连续观察7天，每天定时观察记录下这7天的数值。
5.分析结果,得出结论
思考:怎样记录结果？记录表怎样设计？
取样时间需一致，且应做到随机取样
（每天同一时间取样，或者每隔相同一段时间取样)
时间 第1天 第2天 第3天 1 2 3 1 2 3 1 2 3
A1
A2
A3
A4
A5
平均数
总平均数 稀释倍数（n） 1mL培养液酵母菌数= 5(A1+A2+A3+A4+A5)×n×104 或4(A1+A2+A3+A4)×n×104 培养液中酵母菌种群数量的变化
5.分析结果,得出结论
一定体积培养液中酵母菌种群数量变化实验结果
1 （106个） 2 （106个） 3 （106个） 4 （106个） 5 （106个） 6 （106个） 7 （106个） 8
（106个）
第〇天 1.5 3.5 8.5 2.5 1.5 2.5 2 1
第一天 4.5 8.5 19.5 5 2.5 5.5 4 3
第二天 11.5 22 25 18.5 21 16 13.5 18
第三天 23 36.5 84.5 65.5 28 28.5 34.5 70.5
第四天 48.5 127.5 173 117 184 36 58 114.5
第五天 109 123.5 228.5 95.5 213 72 194.5 239.5
第六天 177 124 237 206.5 198 215.5 205.9 170.5
第七天 136 193 386 222.5 185 133 156.5 125
第八天 139 197.5 220.5 201.5 178 114 258 229.5
平均值
（106个）
2.88
6.56
18.19
46.38
107.3
160
191.2
192.5
192.6
汉水丑生侯伟作品
汉水丑生侯伟作品
培养液中酵母菌种群数量的变化
5.分析结果,得出结论
时间（天） 0 1 2 3 4 5 6 7 8
酵母数 （106个） 2.88 6.56 18.19 46.38 107.3 160 191.2 192.5 192.6
种群增长率 不计
种群增长速度 不计
192.5
0
40
80
120
160
1
2
3
4
5
6
7
天
酵母菌数（106个）
8
200
240
177％
155％
131％
49％
20％
0.6%
11.63
28.19
0
60.92
52.7
31.2
1.3
0
3.68
汉水丑生侯伟作品
种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定，增长曲线呈“S”形。这种类型的种群增长称为“S”形增长。
培养液中酵母菌种群数量的变化
5.分析结果,得出结论
培养液中酵母菌种群数量的变化
思考1：为什么不能先加培养液再盖盖薄片？
①盖玻片可能由于已加入液滴的表面张力而不能严密地盖到计数板表面，使计数室内液体增多，导致结果偏高。
②直接滴加培养液时，在计数室内会产生气泡，导致计数室相对体积减小而造成误差。
滴加培养液
思考2：为什么要待酵母细胞全部沉到底部后再计数？
如果酵母菌未能全部沉降到计数室底部，通过显微镜观察时就可能出现以下现象：要么能看清酵母菌但看不清方格线，要么能看清方格线但看不清酵母菌。
5.分析结果,得出结论
培养液中酵母菌种群数量的变化
思考3:从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻轻振荡几次。这是为什么
保证各部位酵母菌的密度相等，若没有摇匀，从底部吸取，计数结果会偏大，从上部吸取，计数结果会偏小。
此外，酵母菌常出现“抱团”现象，因此取样前需要将培养液充分振荡、摇匀，最好用移液器来回吹吸若干次，以确保样品被摇匀。
思考4:本探究需要设置对照吗 如果需要，请讨论对照组应怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。
不需要，本实验旨在探究培养液中酵母菌在一定条件下的种群数量变化，只要分组实验，获得平均数值即可。
本实验在连续培养并定时计数过程中形成自身对照。
思考5:本探究需要做重复实验吗
5.分析结果,得出结论
需要重复,提高数据的准确性，避免偶然误差
培养液中酵母菌种群数量的变化
思考6:如果一直不更换培养液，则8天后曲线会如何变化？
酵母菌数量在一端时间内保持稳定，之后数量减少。
因为，随着酵母菌种群数量的不断增加，营养物质大量消耗，pH急剧变化、有害代谢废物不断的积累，生存条件恶化，酵母菌死亡率开始大于出生率，种群数量下降。
实验结论:
在适宜条件下 ，酵母菌种群呈“S” 形增长；
种群的增长速率是: 先增加后减少，在K/2时增长速率最大。
影响酵母菌种群数量增长的因素:
受培养液的成分、空间、pH、温度、代谢产物等因素的影响。
5.分析结果,得出结论
培养液中酵母菌种群数量的变化
6.进一步探究
试管 编号 培养液/mL 无菌水/mL 酵母菌母液/mL 温度
(℃)
A 10 — 0.1 28
B 10 — 0.1 5
C — 10 0.1 28
温度、营养物质对酵母菌生长的影响
酵母菌数
时间
下列关于本实验的相关操作，判断对错。
①培养酵母菌时，必须去除培养液中的溶解氧。　
②将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养。
③将培养液振荡摇匀后，用吸管从锥形瓶中吸取一定量的培养液。　
④在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片，并用滤纸吸去边缘多余培养液。
⑤将计数板放在载物台中央，培养液渗入计数室时应立即开始在显微镜下观察、计数。　
⑥计数时，压在小方格界线上的酵母菌应计相邻两边及其顶角。显微计数结果比实际结果偏大。　
⑦早期培养不需取样，培养后期每天取样一次
×
√
√
×
×
√
×
待酵母菌全部沉降到计数室底部后才能计数
死细胞会被计入
课堂检测
课本课后习题
一、概念检测
1.在自然界，种群密度的增长既是有规律的，又是复杂多样的。判断下列相关表述是否正确。
1）将一种生物引入一个新环境中，在一定时期内，这个生物种群就会出现“J”形增长（ ）
2）种群的“S”形增长只适用于草履虫等单细胞生物（ ）
3）由于环境容纳量是有限的，种群增长到一定数量就会保持稳定（ ）
×
×
×
2.对一个生物种群来说，环境容纳量取决于环境条件。据此判断下列表述正确的是（ ）
A.对甲乙两地的蝮蛇种群来说，环境容纳量是相同的
B.对生活在冻原的旅鼠来说，不同年份的环境容纳量是不同的
C.当种群数量接近环境容纳量时，死亡率会升高，出生率不变
D.对生活在同一是个湖泊中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是相同的。
B
课本课后习题
1.种群的“J”形增长和“S”形增长，分别会在什么条件下出现？你能举出教材以外的例子加以说明吗？
在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下,种群可能会呈“J”形增长。
例如,澳大利亚昆虫学家曾对果园中蓟马种群进行过长达14年的研究,发现在环境条件较好的年份,它们的种群数量增长迅速,表现出季节性的“J”形增长。
在有限的环境中,如果种群的初始密度很低,种群数量可能会出现迅速增长,随着种群密度的增加,种内竞争就会加剧,因此,种群数量增加到一定程度就会停止增长,这就是“S”形增长。
例如,栅列藻、小球藻等低等植物的种群增长,常常具有“S”形增长的特点。
2.假如你承包了一个鱼塘，正在因投放多少鱼苗而困惑；投放后密度过大，鱼竞争加剧，死亡率会升高；投放后密度过小，水体的资源和空间不能充分利用。怎样解决这个难题呢？请查阅有关的书籍或网站。
提示同样大小的池塘,对不同种类的鱼来说,环境容纳量是不同的。
可以根据欲养殖的鱼的种类,查阅相关资料或请教有经验的人,了解单位面积水面应放养的鱼的数量。

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