人教版(新教材)高中生物選擇性必修2PAGEPAGE1第2課時培養液中酵母菌種群數量的變化〖學習目標〗1.利用血細胞計數板進行微生物的計數。2.探究培養液中酵母菌種群數量的變化。3.總結影響種群數量變化的因素。〖素養要求〗科學探究：需要學生討論確定顯微鏡下酵母菌計數的方法等問題，所用抽樣檢測法與樣方法有相通之處，可以看作宏觀調查方法在微觀領域的應用，有助于培養學生嚴謹求實的科學態度和進行統計思維方法的訓練。1．實驗目的：探究培養液中酵母菌種群數量的變化并總結影響種群數量變化的因素。2．實驗原理：酵母菌是單細胞真核生物，生長周期短，增殖速度快，可以用液體培養基來培養。3．提出問題：培養液中酵母菌種群的數量是怎樣隨時間變化的？4．作出假設：培養液中的酵母菌數量一開始呈“J”形增長；隨著時間的推移，由于營養物質的消耗、有害代謝產物的積累、pH的改變，酵母菌數量呈“S”形增長。5．實驗設計(1)變量分析：自變量：時間；因變量：酵母菌數量；無關變量：培養液的體積等。(2)怎樣對酵母菌進行計數？①方法：抽樣檢測法。②用具：試管、滴管、血細胞計數板、顯微鏡等。③步驟：先將蓋玻片放在血細胞計數板的計數室上→用吸管吸取培養液→滴于蓋玻片邊緣→讓培養液自行滲入→用濾紙吸去多余的培養液→酵母菌全部沉降到計數室底部→顯微計數一個小方格內的酵母菌數量→估算試管中酵母菌的總數。6．實施計劃：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，分別記錄下這7天的數值。7．實驗結果：酵母菌增長曲線圖(如圖1)及酵母菌增長速率曲線圖(如圖2)如下：增長曲線的總趨勢是先增加再降低，原因是在開始時培養液的營養充足、空間充裕、條件適宜，因此酵母菌大量繁殖，種群數量劇增，隨著酵母菌數量的不斷增多，營養消耗、pH變化、有害產物積累等，使生存條件惡化，酵母菌死亡率高于出生率，種群數量下降。判斷正誤(1)可用抽樣檢測的方法監測酵母菌數量()(2)應先向計數室滴加樣液，再蓋蓋玻片()(3)待酵母菌全部沉降到計數室底部再開始計數()〖答案〗(1)√(2)×(3)√探討點酵母菌的計數1．從試管中吸出培養液進行計數之前，需將試管輕輕振蕩幾次，試分析其原因。〖提示〗使培養液中的酵母菌均勻分布，減少誤差。2．若一個小方格內酵母菌過多，難以數清，采取的措施是什么？〖提示〗當小格中的酵母菌過多時，可以增大稀釋倍數然后再計數，即計數前應搖勻→取樣→稀釋→計數。3．對于壓在小方格界線上的酵母菌，怎樣計數？〖提示〗對于壓在小方格界線上的酵母菌，應只計數相鄰兩邊及其夾角(一般是左上邊界及其夾角)的酵母菌。4．探究本實驗需要設置對照實驗嗎？需要做重復實驗嗎？〖提示〗酵母菌在不同時間內的數量可以相互對照，不需另設對照實驗，但需要做分組重復實驗獲取平均值，以保證計數的準確性。5．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20×(25÷5)×100×10_000＝1×108個/mL。核心歸納1．實驗注意事項及誤差分析(1)先將蓋玻片放在計數室上，再用移液器或吸管將培養液滴在蓋玻片邊緣，讓培養液自行滲入，用鑷子輕壓蓋玻片，避免因菌液過多頂起蓋玻片而改變計數室的容積。稍等片刻，待酵母菌全部沉降到計數室底部再計數。①如果先加培養液再蓋蓋玻片，那么蓋玻片可能由于已加入液滴的表面張力而不能嚴密地蓋到計數板表面，使計數室內部液體增多，導致計數結果偏高。此外，先蓋蓋玻片再滴加培養液，還能避免因直接滴加培養液時，在計數室內產生氣泡，導致計數室相對體積減小而造成誤差。②如果酵母菌未能全部沉降到計數室底部，通過顯微鏡觀察時，就可能出現以下現象：要么能看清酵母菌但看不清格線，要么能看清格線但看不清酵母菌。(2)從試管中吸出培養液進行計數前要振蕩試管。如果未振蕩試管就吸取培養液，可能出現兩種情況：一是從試管下部吸取的培養液濃度偏大；二是從試管上部吸出的培養液濃度偏小。另外，酵母菌常出現“抱團”現象，因此取樣前需要將培養液充分振蕩、搖勻，最好用移液器來回吹吸若干次，以確保樣品被混勻。(3)本實驗的目的是研究一定時間內酵母菌活細胞數量的動態變化，但實際上顯微鏡直接計數的是總的菌體(包括死菌和活菌)，可以通過臺盼藍染色法區別活細胞與死細胞。活的酵母菌將呈無色，死的酵母菌將呈藍色，然后分別計數，算出兩者比例，從而進一步換算出總菌體數中的活菌數。需要注意的是，加入的臺盼藍的體積應折算在稀釋倍數中。2．單細胞的計數方法——血細胞計數板計數法(1)血細胞計數板血細胞計數板是一塊比普通載玻片厚的特制玻片。它由四條下凹的槽構成三個平臺。中間的平臺較寬，它的中間被一個短橫槽隔為兩半，每個半邊上刻有一個方格網(如圖A)。每個方格網上有9個大方格，其中只有中間的一個大方格為計數室，供計數用。這個大方格長和寬各為1mm，深度為0.1mm，容積為0.1mm3。計數室通常有兩種規格，一種是大方格分為25個中方格，每個中方格又分為16個小方格；另一種是大方格分為16個中方格，每個中方格又分為25個小方格。這兩種規格的計數室，每個大方格都由400個小方格組成。(2)計數規則(以計數酵母菌為例)①如圖B所示，25中格×16小格的計數板，需要對四個頂角及中央5個中格中的酵母菌進行計數；如圖C所示，16中格×25小格的計數板，則只需對四個頂角中格中的酵母菌進行計數。隨后估算出每個小方格中的酵母菌數。②對于壓在中方格邊線上的酵母菌，只計數相鄰兩邊(記上不記下、記左不記右)及其夾角上的個體。③若一個小方格中酵母菌數量過多，可先對樣品進行適當稀釋后，再重新制片，觀察計數。④每個樣品應計數三次，取平均值。(3)計算公式(以計數酵母菌為例)1．在進行酵母菌計數時，先將蓋玻片放在血細胞計數板的計數室上，然后用吸管吸取搖勻的培養液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養液自行滲入，多余的培養液用濾紙吸去。稍待片刻，將計數板放在顯微鏡的載物臺中央進行觀察。下列相關敘述錯誤的是()A．稍等片刻再觀察，是為了使酵母菌全部沉降到計數室底部便于觀察計數B．對培養液中的酵母菌逐個計數非常困難，可用抽樣檢測的方法進行估算C．計數時，小方格內酵母菌過多難以計數，可將培養液適當稀釋后再計數D．實驗中沒有對酵母菌細胞進行染色，會導致活菌計數值小于活菌實際值〖答案〗D〖解析〗稍等片刻，待酵母菌全部沉降到計數室底部，再將計數板放在顯微鏡的載物臺上進行觀察計數，A正確；酵母菌繁殖能力強，個體微小，數量較多，逐個計數較困難，可用抽樣檢測的方法進行估算，B正確；小方格內酵母菌過多不便于計數，這時可將培養液適當稀釋后再計數，C正確；未對酵母菌染色會將死酵母菌計數在內，導致活菌計數值比實際值偏大，D錯誤。內酵母菌種群