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选必二
第2节
种群数量的变化
第2课时
第1章 种群及其动态
2019人教版·生物·选择性必修2
教材分析
一、学习目标
二、重难点
1.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，
尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化。
2.举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等
数量变化情况。
3.阐明环境容纳量原理在实践中的应用。
1.建构种群增长模型的方法。
2.种群的“J”形增长和“S”形增长。
01
培养液中酵母菌种群数量的变化
目录
02
练习与应用
培养液中酵母菌种群数量的变化
01
一、实验目的
探究培养液中酵母菌种群数量的变化并总结影响种群数量变化的因素。
二、实验原理
酵母菌是单细胞 生物，进行出芽生殖和有性生殖，属于 呼吸型生物，生长周期短，增殖速度快，可以用含糖的 培养基来培养，通过细胞计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。其中，养分、氧气、温度和代谢废物等是影响种群数量持续增长的限制因素。
真核
兼性
液体
培养液
探究新知
三、提出问题
培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？
四、作出假设
培养液中的酵母菌数量一开始呈“J”形增长；
随着时间的推移， 酵母菌数量呈“ ”形增长。
S
五、实验设计
1.变量分析：自变量： ；因变量： ；
无关变量 等。
时间
酵母菌数量
培养液的体积
酵母菌数量
时间
0
2.材料用具
酵母菌菌种、无菌马铃薯培养液或者肉汤培养液或肉汤培养液、无菌水、试管、血球计数板、滴管、显微镜等。
六、设计思路
以时间为自变量，以酵母菌种群数量为因变量。对培养液中的酵母菌数量进行定时检测并记录。
将试管放在28℃的恒温箱中培养7天
培养
将酵母菌接种到支试管中
接种
每天取样计数酵母菌的数量，连续观察7天并记录这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
七、实验关键
怎样进行酵母菌的计数？
计数工具——血球计数板
抽样检测法
血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法（抽样检测法），一般用于单细胞微生物数量的测定，由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的，所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
计数板正面
方格网
计数室
计数板侧面
每块计数板由H形凹槽分为2个同样的计数区。
每个计数区分为9个大方格。
血球计数板
9个大方格
规格一：25×16型
25个中方格
每个中方格有16个小方格
共有400个小方格
A1
A2
A3
A4
A5
血球计数板
25×16型
A1
A2
A3
A4
A5
1mm
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 1/400mm2的含义
② 0.10mm的含义
计数室的深度为0.1mm
计数板侧面
每个计数室（大方格）共有400小格，总容积为0.1mm3。
血球计数板
A1
A2
A3
A4
A5
1mL=103mm3
计数一个小方格内酵母菌数量，再以此为依据估计培养液中酵母菌总数。
1mL培养液中细胞个数：
X
1mL
=
0.1mm3(10-4mL)
小方格中细胞数量的平均值×400
X=小方格中细胞数量的平均值×400 ×104×稀释倍数
血球计数板
规格二：16×25型
A1
A2
A4
A3
计四角的4个中方格，共100个小方格中的酵母菌数量，记为a
酵母菌细胞个数/ml=
(a/100) × 400 × 104 ×稀释倍数
A1
A2
A3
A4
A5
规格一：25×16型
计四角和正中间的5个中方格，共80个小方格中的酵母菌数量，记为a
酵母菌细胞个数/ml=
(a/80) × 400 × 104 ×稀释倍数
血球计数板
八、实验步骤
酵母菌培养
液体培养基，无菌条件
取样
取样时，要振荡培养基，
目的是使酵母菌均匀分布于培养基中
将含有酵母菌的培养液滴在盖有载玻片的血细胞计数板上，在显微镜下观察和计数，测定1 mL 培养液中的酵母菌个数。
观察并计数
九、显微镜计数操作步骤
将盖玻片放在计数室上
用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入到计数室内
静置数分钟，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在在载物台中央，计数一个小方格内酵母菌数量
盖片
加酵母菌培养液
镜检计数
十、实验注意事项及误差分析
1.先将盖玻片放在计数室上，再用移液器或吸管将培养液滴在
盖玻片边缘，让培养液自行渗入的目的是？
避免因菌液过多顶起盖玻片而使计数室体积改变，
另外，也可防止气泡产生。
2.待酵母菌全部沉降到计数室底部再计数。
如果酵母菌未能全部沉降到计数室底部，要么能看清酵母菌但看不清格线，要么能看清格线但看不清酵母菌。
3.从试管中吸出培养液进行计数前要振荡试管生物目的是？
使培养液中酵母菌分布均匀。
6.每个样品应计数三次，取平均值有什么好处？
只计数相邻两边(计上不计下、计左不计右)及其夹角上的个体。
可先对样品进行适当稀释后，再重新制片，观察计数。
减少误差，使实验数据更加准确。
4.对于压在小方格边线上的酵母菌应该如何计数？
5.若一个小方格中酵母菌数量过多，难以观察清楚应该如何处理？
十、实验注意事项及误差分析
7.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。
8.本探究需要做重复实验吗
需要。对每个样品取样3次，求平均值。
十、实验注意事项及误差分析
十一、实验结果
第 1 天
第 3 天
第 6 天
第 7 天
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）。
连续观察7天，记录每天的数值。记录结果可设计成下面的记录表：
时间次数 1 2 3 4 5 6 7
1
2
3
平均
重复组
十一、实验结果
十一、实验结果
0 1 2 3 4 5 6 7 时间/天
种群数量
数学模型
出生率>死亡率
出生率≈死亡率
出生率<死亡率
①营养物质消耗殆尽
②有害代谢产物积累
③pH改变
酵母菌数量为何会下降？
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。
十二、实验结论
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
拓展创新
温度对酵母菌种群数量增长有影响
5、每天同一时间，各组取出试管，用血球计数板分别计数酵母个数，
并作记录,连续观察7天。
实验设计：
1、取二支相同试管分别加入5ml无菌肉汤培养液，塞上棉塞。
2、用高压锅进行高压蒸汽灭菌后冷却至室温，标记A、B。
3、将酵母菌母液分别加入试管各5ml，摇匀后用血球计数板计数起始
酵母菌个数，做好记录。
4、将两试管分别送进4℃的冰箱冷藏箱和27℃的恒温箱， 培养7天。
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 4
B 10 — 0.1 27
时间/d
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
7
6
5
4
3
2
1
酵母菌数量/万个·mL-1
A
B
进一步探究
习题巩固
1.某同学在探究“培养液中
酵母菌种群数量的变化”的
实验中，可能观察到的
细胞分散情况如图2所示。下列有关推断正确的是(　 )
A.该血细胞计数板上有2个计数室，计数室的高度为1 mm
B.若实验中多次出现图2中c的现象，
可能是由于样液未充分摇匀或稀释倍数不够所致
C.若计数板1个大方格中有16个中方格，4个中方格中酵母菌总数
为55个，则10 mL培养液中酵母菌的数量为2.2×106个
D.本实验不需要设置对照实验，也不需要统计芽体(新个体)的数量
B
2.2×107
2.(2025·广东惠州模拟)某生物兴趣小组利用酵母菌在适宜条件下培养来探究种群大小的动态变化，该实验中酵母菌数量估算值如表所示。第2天观察计数时，发现计数室四个角上的4个中方格中共有34个酵母菌，其中4个被台盼蓝染液染成蓝色(该实验中使用的血细胞计数板规格为1 mm×1 mm×0.1 mm,16中方格×25小方格)。下列有关叙述错误的是(　　)
A.对培养液中酵母菌进行计数时,逐个计数非常困难，可以采用抽样检测法
B.从试管中吸取培养液前需要轻轻振荡试管几次，否则计数结果可能偏大
C.表中第2天酵母菌的数量约为136万个/mL
D.本实验不需要另设对照实验但需要重复实验
习题巩固
C
时间/天 1 2 3 4 5 6 7
酵母菌数量/(万个/mL) 32 762 824 819 821 820
3.(2025·江苏苏州模拟)在探究
“培养液中酵母菌种群数量的
变化”的实验中，观察到血细胞计数板
(图1，规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)计数室的某一个方格中酵母菌如图2所示分布。下列有关叙述正确的是(　　)
A.该方格中酵母菌的数量应计为7个
B.实验中被甲紫溶液染成紫色的酵母菌为活细胞
C.该血细胞计数板上有2个计数室，玻片厚度为0.1 mm
D.制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上
习题巩固
A
(1)培养酵母菌时需要将温度控制在20 ℃左右，
原因是 。
(2)曲线a所示的种群数量增长最快，主要原因是：
习题巩固
5.用4种不同方式培养酵母菌，其他培养条件相同，酵母菌种群数量增长曲线分别为a、b、c、d，如图所示。思考并回答下列问题。
20 ℃左右最适合酵母菌繁殖
a曲线的酵母菌培养液更换的时间间隔最短，营养物质最丰富。
习题巩固
5.用4种不同方式培养酵母菌，其他培养条件相同，酵母菌种群数量增长曲线分别为a、b、c、d，如图所示。思考并回答下列问题。
(3)曲线d为对照组，对照组的培养方式是 。
该组酵母菌数量增长到一定程度后，种群增长逐渐变慢，其限制因素有
(答出2点即可)。
不更换培养液
营养物质的消耗、有害代谢产物的积累
课堂总结
种群的数量变化
增长
波动
下降
“S”形增长
“J”形增长
K值与K/2值的应用
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
指导渔业生产、
生物多样性保护、有害动物的控制等
减少计数误差的方法和计数活菌的方法
练习与应用
02
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，种群增长到一定数量就会保持稳定。
（ ）



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
练习与应用
3.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的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。
练习与应用
4.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。
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。
练习与应用
THANKS
作业
完成课时作业
2019人教版·生物·选择性必修2

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