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第2节 种群数量的变化
第2课时 培养液中酵母菌种群数量的变化
酵母菌
单细胞真核生物，兼性厌氧型
生长周期短，增殖速度快
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
五 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
酵母菌出芽生殖
酿酒和做面包都需要酵母菌，这些酵母菌可以用液体培养基（培养液）来培养。
1 实验材料
2 提出问题：
培养液中酵母菌种群的数量随时间是怎样变化的？
3 作出假设：
时间
呈“J”形增长
开始
延长
呈“S”形增长
4设计实验
①自变量：____________________
②因变量：____________________
③无关变量：__________________
时间
酵母菌数量
每天取样的时间等
说一说你的实验思路？
(1)变量分析
思考.讨论
1.实际操作中时间变量如何设置？
2.怎样对酵母菌进行计数
3.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。
4.要做重复实验吗 为什么
5.怎样记录结果 实验数据记录表应怎样设计
试管放在28℃的恒温箱中培养7天。
培养
将酵母菌接种到试管中，混合均匀。
接种
连续7天取样计数并记录这7天的数值。
计数
将10ml马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。
准备
每天在同一时间，取样计数，记录。
(2) 实验过程
问题1.怎样对酵母菌进行计数
酵母菌的计算
工具：血细胞计数板
方法：抽样检测法
一种专门用于细胞计数的一种仪器
血细胞计数板
计数室
计数网格
加样处
盖玻片
1mm
计数室（中间大方格）的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其体积为________mm3 ，合________mL。
0.1
1×10-4
1mL = 1cm3
25(中格)×16(小格)型
16(中格)×25(小格)型
中方格
小方格
25(中格)×16(小格)型
1mL样品中酵母菌数（种群密度）：
四个顶角及中央5个中格
四个顶角中格
取样方法：
规格二（25×16）：＝中方格中酵母菌数量的平均值×25×104
规格一（16×25）：＝中方格中酵母菌数量的平均值×16×104
1.用血细胞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。
2×108
解析 ：根据公式：5×400×10000×10＝2×108
2.若使用的血细胞计数板(规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)每个计数室分为25个中方格，每个中方格又分为16个小方格，将样液稀释100倍后计数，发
现计数室四个角及中央共5个中方格内的酵母菌总数为20个，则培养液中
酵母菌的密度为 个/mL。
1×108
解析 ：根据公式：（20÷5)×25×10 000×100＝1×108
⑤计数一个小方格内的酵母菌数量。
①先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上。
②用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。
③多余的培养液用滤纸吸去。
④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。
计数操作过程
1. 从试管中吸出培养液进行计数前，建议将试管轻轻振荡几次，为什么？
目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性，减少误差。
2. 盖盖玻片和滴加培养液哪个在前？为什么？
先盖盖玻片，再滴培养液。原因：①防止有气泡；②液体存在表面张力，先滴后盖不能盖紧。
3.对于压在小方格界线上的酵母菌，应当怎么计数？
应取相邻两边及顶角计数。一般遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。
讨论
4. 如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应采取什么措施？
稀释一定倍数后，再用血细胞计数板计数
稀释至每小格细胞数目为5~10 个
稀释
100倍
5. 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：
① 能看清楚酵母菌但看不清方格线； ② 能看清楚方格线但看不清酵母菌。
将样液稀释100倍，采用血球计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）计数，观察到的计数室细胞分布见图3，则培养液中酵母菌细胞的密度是＿＿＿＿＿个/mL。
1×108
解:取样方,求出五个样方中的平均数为4,一个计数室有25个中格,所以一个计数室中酵母菌数约为25ⅹ4=100个,再ⅹ104换算成ml，再ⅹ稀释倍数。
问题3.本探究实验需要设置对照吗？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。
酵母菌在不同时间内的数量可以形成自身前后对照，不需另设对照实验。
问题4.需要做重复实验吗？
需要重复实验，以提高实验数据的准确性；对每个样品可计数三次，再取平均值。
第0天 第1天 第2天 第3天 第4天 第5天 第6天
第1组
第2组
第3组
------
第n组
平均值
第7天
第1天
第4天
第6天
第7天
死亡
首先通过显微镜观察，估算出10mL培养液中酵母菌的初始数量（N0），在此之后连续观察7天，分布记录下这7天的数值
进行实验
思考：怎么分辨死亡细胞和有活性的细胞？
死亡细胞多集结成团；
可以借助台盼蓝染色（死亡细胞呈蓝色）
以时间为横坐标，菌体数量为纵坐标，将所得数值用曲线图表示出来。
分析实验结果是否支持你的假设。
分析结果，得出结论
增长曲线的总趋势是__________________
先增加，后减少
酵母菌数量为何会下降？
①营养物质消耗殆尽
②有害代谢产物积累
③pH改变
得出结论：培养液中酵母菌种群的数量前期呈“S”形增长
根据你对影响酵母菌种群增长的因素作出的推测，设计实验验证。
不同温度条件(或通02量、通CO2量等)下酵母菌种群数量增长的情况是怎样的
不同培养基(如加糖或不加糖)中酵母菌种群数量增长的情况是怎样的
思考：不同的培养条件对酵母菌种群数量的增长会产生怎样的影响 大家能否提出一些可以探究的问题
注意事项:
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）。
计数时应不时调节焦距，才能观察到不同深度的菌体。按公式计算每1ml（或10mL）菌液中所含的酵母菌个数。
活酵母有出芽生殖现象，若芽体达到母细胞大小的一半时，即可作为两个菌体计数，若芽体小于母细胞一半时为1个酵母细胞。
1．为了探究环境因素对培养液中酵母菌种群数量变化的影响，某生物小组的同学按表1完成了有关实验，并定期对培养液中的酵母菌进行如图1所示的计数操作。请分析回答：
(1)在图1所示操作中有一个明显的错误，其正确的操作应该是______________________________________________________________________________________________。
先将盖玻片放在计数室上，再用滴管吸取酵母菌样液，滴于盖玻片的边缘，让其自行渗入
(2)用滴管吸取样液前，应将培养酵母菌的试管轻轻振荡几下，目的是
____________________________，防止实验结果出现较大误差。若将培养液振荡摇匀后取样并制片，在显微镜下观察到如图2所示的现象，则应采取的措施是________________________________________________________________。
使试管中的酵母菌均匀分布
将样液进行适当比例稀释后，再重新制片、计数
1．为了探究环境因素对培养液中酵母菌种群数量变化的影响，某生物小组的同学按表1完成了有关实验，并定期对培养液中的酵母菌进行如图1所示的计数操作。请分析回答：
(4)该小组的同学连续7天测定酵母菌的数量，试管A的数据如下表所示。




时间(天) 1 2 3 4 5 6 7
酵母菌数量(×107个/mL) 1.0 1.5 2.0 2.7 3.0 2.8 1.7
第5天后酵母菌的种群数量逐渐减少，原因是培养液中_______________
______________________________________________。
营养物质的大量消耗，代谢产物的积累，培养液pH的改变等(合理即可)
课堂小结
种群数量的变化
“S”形增长
“J”形增长
自然种群的数量变动
条件：食物和空间充裕、气候适宜、无天敌和其他竞争物种
特点：种群数量每年以一定倍数增长(λ>1，且为定值)
条件：食物和空间有限
特点：种群增长速率先增大后减小，最后为0
K值：一定环境条件下所能维持的种群最大数量
探究培养液中酵母菌种群数量变化（验证种群数量增长模型）
长期处于不利条件→持续性的或急剧的下降，甚至衰退和消亡
规则或不规则波动。（K值是种群数量波动的平均值，波动中的生物，在某些特定条件下可能出现种群爆发）
种群增长模型
建构种群增长模型的方法
练习与应用
一、概念检测
1. 在自然界，种群数量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—定数量就会保持稳定。（ ）
×
×
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练习与应用
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. 对生活在同一个湖泊中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是相同的
B
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. 对生活在同一个湖泊中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是相同的
B
二、拓展应用
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。
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。
2、假设你承包了一个鱼塘，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。

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