第2節種群數量的變化第2課時

培養液中酵母菌種群數量的變化酵母菌單細胞真核生物，兼性厭氧型生長周期短，增殖速度快還可以用酵母菌作為實驗材料研究探究酵母菌的呼吸方式五

探究培養液中酵母菌種群數量的變化酵母菌出芽生殖釀酒和做面包都需要酵母菌，這些酵母菌可以用液體培養基（培養液）來培養。1實驗材料2提出問題：培養液中酵母菌種群的數量隨時間是怎樣變化的？3作出假設：時間呈“J”形增長開始延長呈“S”形增長4設計實驗①自變量：____________________②因變量：____________________③無關變量：__________________時間酵母菌數量每天取樣的時間等說一說你的實驗思路？(1)變量分析思考.討論1.實際操作中時間變量如何設置？2.怎樣對酵母菌進行計數?3.本探究需要設置對照嗎?如果需要，請討論對照組應怎樣設計和操作;如果不需要，請說明理由。4.要做重復實驗嗎?為什么?5.怎樣記錄結果?實驗數據記錄表應怎樣設計?試管放在28℃的恒溫箱中培養7天。培養將酵母菌接種到試管中，混合均勻。接種連續7天取樣計數并記錄這7天的數值。計數將10ml馬鈴薯培養液或肉湯培養液加入試管中。準備每天在同一時間，取樣計數，記錄。

(2)實驗過程問題1.怎樣對酵母菌進行計數?酵母菌的計算工具：血細胞計數板方法：抽樣檢測法一種專門用于細胞計數的一種儀器血細胞計數板計數室計數網格加樣處蓋玻片1mm計數室（中間大方格）的長和寬各為1mm，深度為0.1mm，其體積為________mm3，合________mL。0.11×10-41mL=1cm325(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樣品中酵母菌數（種群密度）：四個頂角及中央5個中格四個頂角中格取樣方法：規格二（25×16）：＝中方格中酵母菌數量的平均值×25×104規格一（16×25）：＝中方格中酵母菌數量的平均值×16×1041.用血細胞計數板對培養液中酵母菌進行計數，若計數室為1mm×1mm×0.1mm方格，由400個小方格組成。若多次重復計數后，算得每個小方格

中平均有5個酵母菌，則10mL該培養液中酵母菌總數有

個。2×108

解析：根據公式：5×400×10000×10＝2×108

2.若使用的血細胞計數板(規格為1mm×1mm×0.1mm)每個計數室分為25個中方格，每個中方格又分為16個小方格，將樣液稀釋100倍后計數，發現計數室四個角及中央共5個中方格內的酵母菌總數為20個，則培養液中酵母菌的密度為

個/mL。1×108解析：根據公式：（20÷5)×25×10000×100＝1×108⑤計數一個小方格內的酵母菌數量。①先將蓋玻片放在血細胞計數板的計數室上。②用吸管吸取培養液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養液自行滲入。③多余的培養液用濾紙吸去。④待酵母菌全部沉降到計數室底部，將計數板放在載物臺的中央。計數操作過程1.從試管中吸出培養液進行計數前，建議將試管輕輕振蕩幾次，為什么？目的是使培養液中的酵母菌均勻分布，以保證估算的準確性，減少誤差。2.蓋蓋玻片和滴加培養液哪個在前？為什么？先蓋蓋玻片，再滴培養液。原因：①防止有氣泡；②液體存在表面張力，先滴后蓋不能蓋緊。3.對于壓在小方格界線上的酵母菌，應當怎么計數？應取相鄰兩邊及頂角計數。一般遵循“計上不計下，計左不計右”的原則。討論4.如果一個小方格內酵母菌過多，難以數清，應采取什么措施？稀釋一定倍數后，再用血細胞計數板計數稀釋至每小格細胞數目為5~10個稀釋100倍5.為什么要待酵母細胞全部沉到底部后再計數？如果酵母菌未能沉降到計數室底部，通過顯微鏡觀察時就可能出現以下現象：①能看清楚酵母菌但看不清方格線；

②能看清楚方格線但看不清酵母菌。將樣液稀釋100倍，采用血球計數板（規格為1mm×1mm×0.1mm）計數，觀察到的計數室細胞分布見圖3，則培養液中酵母菌細胞的密度是＿＿＿＿＿個/mL。1×108

解:取樣方,求出五個樣方中的平均數為4,一個計數室有25個中格,所以一個計數室中酵母菌數約為25ⅹ4=100個,再ⅹ104換算成ml，再ⅹ稀釋倍數。問題3.本探究實驗需要設置對照嗎？如果需要，請討論對照組應怎樣設計和操作；如果不需要，請說明理由。酵母菌在不同時間內的數量可以形成自身前后對照，不需另設對照實驗。問題4.需要做重復實驗嗎？需要重復實驗，以提高實驗數據的準確性；對每個樣品可計數三次，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組第2組第3組------第n組平均值第7天第1天第4天第6天第7天死亡

首先通過顯微鏡觀察，估算出10mL培養液中酵母菌的初始數量（N0），在此之后連續觀察7天，分布記錄下這7天的數值進行實驗思考：怎么分辨死亡細胞和有活性的細胞？死亡細胞多集結成團；可以借助臺盼藍染色（死亡細胞呈藍色）以時間為橫坐標，菌體數量為縱坐標，將所得數值用曲線圖表示出來。分析實驗結果是否支持你的假設。分析結果，得出結論增長曲線的總趨勢是__________________先增加，后減少酵母菌數量為何會下降？①營養物質消耗殆盡②有害代謝產物積累③pH改變得出結論：培養液中酵母菌種群的數量前期呈“S”形增長根據你對影響酵母菌種群增長的因素作出的推測，設計實驗驗證。不同溫度條件(或通02量、通CO2量等)下酵母菌種群數量增長的情況是怎樣的?不同培養基(如加糖或不加糖)中酵母菌種群數量增長的情況是怎樣的?思考：不同的培養條件對酵母菌種群數量的增長會產生怎樣的影響?大家能否提出一些可以探究的問題?注意事項:取樣時間需一致，且應做到隨機取樣（每天同一時間取樣，或者每隔相同一段時間取樣）。計數時應不時調節焦距，才能觀察到不同深度的菌體。按公式計算每1ml（或10mL）菌液中所含的酵母菌個數。活酵母有出芽生殖現象，若芽體達到母細胞大小的一半時，即可作為兩個菌體計數，若芽體小于母細胞一半時為1個酵母細胞。1．為了探究環境因素對培養液中酵母菌種群數量變化的影響，某生物小組的同學按表1完成了有關實驗，并定期對培養液中的酵母菌進行如圖1所示的計數操作。請分析回答：(1)在圖1所示操作中有一個明顯的錯誤，其正確的操作應該是______________________________________________________________________________________________。

先將蓋玻片放在計數室上，再用滴管吸取酵母菌樣液，滴于蓋玻片的邊緣，讓其自行滲入(2)用滴管吸取樣液前，應將培養酵母菌的試管輕輕振蕩幾下，目的是____________________________，防止實驗結果出現較大誤差。若將培養液振蕩搖勻后取樣并制片，在顯微鏡下觀察到如圖2所示的現象，則應采取的措施是________________________________________________________________。使試管中的酵母菌均勻分布將樣液進行適當比例稀釋后，再重新制片、計數1．為了探究環境因素對培養液中酵母菌種群數量變化的影響，某生物小組的同學按表1完成了有關實驗，并定期對培養液中的酵母菌進行如圖1所示的計數操作。請分析回答：(4)該小組的同學連續7天測定酵母菌的數量，試管A的數據如下表所示。

時間(天)1234567酵母菌數量(×107個/mL)1.01.52.02.73.02.81.7第5天后酵母菌的種群數量逐漸減少，原因是培養液中_____________________________________________________________。

營養物質的大量消耗，代謝產物的積累，培養液pH的改變等(合理即可)課堂小結種群數量的變化“S”形增長“J”形增長自然種群的數量變動條件：食物和空間充裕、氣候適宜、無天敵和其他競爭物種特點：種群數量每年以一定倍數增長(λ>1，且為定值)條件：食物和空間有限特點：種群增長速率先增大后減小，最后為0K值：一定環境條件下所能維持的種群最大數量探究培養液中酵母菌種群數量變化（驗證種群數量增長模型）長期處于不利條件→持續性的或急劇的下降，甚至衰退和消亡規則或不規則波動。（K值是種群數量波動的平均值，波動中的生物，在某些特定條件下可能出現種群爆發）種群增長模型建構種群增長模型的方法練習與應用一、概念檢測1.在自然界，種群數量的增長既是有規律的，又是復雜多樣的。判斷下列相關表述是否正確。（1）將一種生物引入一個新環境中，在一定時期內，這個生物種群就會出現“J”形增長。（）（2）種群的“S”形增長只適用于草履蟲等單細胞生物。（）（3）由于環境容納量是有限的，種群增長到—定數量就會保持穩定。（）×××25練習與應用2.對一個生物種群來說，環境容納量取決于環境條件。據此判斷下列表述正確的是（）A.對甲乙兩地的蝮蛇種群來說，環境容納量是相同的B.對生活在凍原的旅鼠來說，不同年份的環境容納量是不同的C.當種群數量接近環境容納量時，死亡率會升高，出生率不變D.對生活在同一個湖泊中的鰱魚和鯉魚來說，環境容納量是相同的B2.對一個生物種群來說，環境容納量取決于環境條件。據此判斷下列表述正確的是（）A.對甲乙兩地的蝮蛇種群來說，環境容納量是相同的B.對生活在凍原的旅鼠來說，不同年份的環境容納量是不同的C.當種群數量接近環境容納量時，死亡率會升高，出生率不變D.對生活在同一個湖泊中的鰱魚和鯉魚來說，環境容納量是相同的B二、拓展應用1.種群的“J”形增長和“S”形增長，分別會在什么條件下出現？你能舉出教材以外的例子加以說明嗎？在食物充足、空間廣闊、氣候適宜、沒有天敵等優越條件下，種群可能會呈“J”形增長。例如，澳大利亞昆蟲學家曾對果園中薊馬種群進行過長達14年的研究，發現在環境條件較好的年份，它們的種群數量增長迅速，表現出季節性的“J”形增長。在有限的環境中，如果種群的初始密度很低，種群數量可能會出現迅速增長，