探究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[学习目标] 1.学会利用血细胞计数板对酵母菌计数。

2.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。

1．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。

2．实验原理：酵母菌是单细胞真核生物，生长周期短，增殖速度快，可以用液体培养基来培养。

3．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？4．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，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH的改变，酵母菌数量呈“S”形增长。

5．实验设计(1)变量分析：自变量为时间；因变量为酵母菌数量；无关变量为培养液的体积等。

(2)怎样对酵母菌进行计数？①方法：抽样检测法。

②用具：试管、滴管、血细胞计数板、显微镜等。

③步骤：先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上→用吸管吸取培养液→滴于盖玻片边缘→让培养液自行渗入→用滤纸吸去多余的培养液→酵母菌全部沉降到计数室底部→显微镜计数一个小方格内的酵母菌数量→估算试管中酵母菌的总数。

6．实施计划：首先通过显微镜观察，估算出10 mL培养液中酵母菌的初始数量(N0)，在此之后连续观察7天，分别记录下这7天的数值。

判断正误(1)可用抽样检测的方法监测酵母菌数量()(2)应先向计数室滴加样液，再盖盖玻片()(3)待酵母菌全部沉降到计数室底部再开始计数()答案(1)√(2)×(3)√任务一：如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数资料1血细胞计数板是一块比普通载玻片厚的特制玻片。

它由四条下凹的槽构成三个平台。

中间的平台较宽，它的中间被一个短横槽隔为两半，每个半边上刻有一个方格网(如图A)。

每个方格网上有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供计数用。

1．计数室的长和宽各为1 mm，深度为0.1 mm，容积为0.1 mm3。

计数室通常有两种规格，一种是大方格分为25个中方格，每个中方格又分为16个小方格；另一种是大方格分为16个中方格，每个中方格又分为25个小方格。

“探究培养液中酵母菌种群数量的改变”的实验改进综述摘要很多学校因条件限制无法进行“探究培养液中酵母菌种群数量的改变”实验，很多学者都对这个实验进行改进，本文对各位学者的改进进行归纳分析，为一线教师的教学提供参考。

关键词酵母菌种群；数量变化；实验改进“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”是《普通高中生物课程标准》规定学生掌握的实验。

本实验设计的意图在于让学生通过观察实验室条件下酵母菌的种群数量变化，加深对“J”和“S”曲线的理解。

在教学中，很多学校没法开展这个实验，原因主要有:受教学条件限制，没有超净工作台、高压蒸汽灭菌锅，恒温培养箱等微生物培养所需要的仪器，无法创造一个无菌的环境;实验周期长，需要连续七天每天定时取样计数，而高中教学节奏非常紧张，留给学生进行实验的时间很有限，这样会影响到正常的教学秩序；实验所涉及到的考点比较少，而且很少考，再加上条件上的局限，使得很多学校不重视这个实验;学生对血球计数板的使用比较难把握，根据实验数据制作出来的数学模型不准确，所以很多学校只是在课堂上进行简单讲解。

为了使更多的学校能开展这个实验，提高学生实验操作和实验数据分析能力。

很多教师对这个实验进行了改进，在此我总结归纳各位教师的改进之处。

1.实验材料或试剂的改进这个实验难度之一在于操作上如何使用血球计数板，其次酵母菌体积微小，用血球计数板也常常计数不清，导致最终的结果不准确。

所以王海滨[1]江东海[2]建议使用草履虫或小球藻代替酵母菌，使用草履虫的优点有：材料选取容易；体积较大计数容易；无需染色，可进行活体统计避免抽样个体不能放回培养造成的误差；培养液非常容易获取。

此外王海滨[1]还提出可以用小球藻代替酵母菌，小球藻作为实验材料的优点在于其体内有叶绿素，呈绿色，观察时无需染色。

但是笔者认为小球藻有个缺点就是其增殖分裂的速度较酵母菌慢，约10 h分裂一次，这会使学生需要花更长的时间进行这个实验。

这个实验中要用无菌的马铃薯培养液或肉汤培养液，两种溶液的配置都需要无菌操作，这对于教学条件较落后的学校来说是一个难点，但是王海滨[1]提出可以使用5%葡萄糖溶液代替无菌的马铃薯培养液或肉汤培养液，而有一些医用的葡萄糖溶液的浓度就是5%的，所以使用购买的医用5%葡萄糖溶液作为培养液可以解决无菌操作问题。

实验13 培养液中酵母菌种群数量的变化➢核心知识回顾1、实验原理(1)用培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、、等因素的影响。

(2)在理想的环境条件下，酵母菌种群的增长呈曲线增长；在有环境阻力的条件下，酵母菌种群的增长呈曲线增长。

(3)计算酵母菌数量可用的方法。

2、实验设计(1)变量分析：自变量：；因变量：；无关变量：培养液的体积等。

(2)步骤：先将放在血细胞计数板的计数室上→用吸管吸取培养液→滴于边缘→让培养液自行渗入→用吸去多余的培养液→酵母菌全部沉降到计数室→显微计数一个小方格内的酵母菌数量→估算试管中酵母菌的总数。

3、结果分析(1)开始一段时间内，酵母菌的增长符合型曲线增长模型。

(2)de段曲线下降的原因可能有随着消耗逐渐减少，有害产物逐渐积累，培养液的等理化性质发生改变等。

4、实验注意事项及分析①显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。

②从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌，减小误差。

③本实验(“需要”或“不需要”)设置对照实验，因不同时间取样已形成对照；(“需要”或“不需要”)做重复实验，目的是尽量减小误差，应对每个样品计数三次，取其平均值。

④如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当培养液重新计数。

⑤每天计数酵母菌数量的时间要。

⑥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。

⑦本实验的目的是研究一定时间内酵母菌活细胞数量的动态变化，但实际上显微镜直接计数的是总的菌体(包括死菌和活菌)，可以通过染色法区别活细胞与死细胞。

活的酵母菌将呈色，死的酵母菌将呈色，然后分别计数，算出两者比例，从而进一步换算出总菌体数中的活菌数。

《探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化》实验教学设计一、设计思路探究实验“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”，旨在让学生通过对培养液中酵母菌种群数量连续7天的观察，探究变化规律，进而统计数据，建构数学模型，绘制变化曲线。

1.提出问题教材中提出的问题是：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？教师也可以进一步引导学生，依据所学知识，分析酵母菌生长的条件及种群数量增长之间的关系，提出探究的问题。

例如，在不同温度（以及通氧、通CO2等）条件下酵母菌种群数量增长的情况如何（条件创设能够寻求宁夏大学微生物实验室帮助）？不同培养液（如加糖和不加糖）中酵母菌种群数量增长的情况如何？等等。

2.作出假设科学研究始于问题。

作出假设可以使科学研究更有针对性，而不是盲目搜集资料进行研究。

作出假设需要立足于已有知识，当更需要充分发挥想象力和创造力。

在教学中要鼓励学生积极大胆地提出假设，但同时，教师应提出“合理提出假设”的要求，要围绕问题，根据预期结果作出符合逻辑的假设。

3.讨论探究思路这是开展探究活动的重要内容之一，也是本课时重点突破。

通过探讨能使学生明白实验设计的基本原理，在具体操作时做到心中有数。

4.制定计划本实验时间较长（7天），因此事前一定要做好周密的计划，定程序、定时间、定人员。

5.实施计划学生分小组，按计划中确定的工作流程，课后认真操作，做好实验记录。

6.分析结构，得出结论将记录的数据用曲线图表示出来，讨论分析实验的结果及假设是否一致。

教师利用课堂时间让小组交流展示。

二、实验内容分析“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”是人教版必修3第四章第二节中的一个探究活动。

教材编排顺序上一是构建种群增长模型的方法；二是种群数量的变化情况，包括“J”和“S”型曲线、种群数量的波动和下降；三是探究实验。

在学习“种群的增长方式”之后安排这一活动，旨在让学生通过实验测得具体的数据，并尝试根据数据建构酵母菌种群数量动态变化的数学模型，从而了解在封闭环境中酵母菌种群数量的变化规律。

实验：探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验原理：①用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受到培养液的成分、空间、PH、温度等因素的影响；②在理想的环境中，酵母菌增长呈“J”型增长，在有限环境中，酵母菌增长呈“S”型增长。

实验步骤：见《课本》P68“怎样进行酵母菌的计数”。

结果分析：以__________为横坐标，酵母菌的数量为纵坐标，画出酵母菌的_____________________________________。

得出结论：酵母菌在培养液中开始呈__________增长，经过一段时间的增长后，数量趋于稳定，呈___________增长。

【注意事项】①用显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应至计数相邻两边及其顶角的酵母菌②吸取培养液计数前要将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差；③结果的记录要用记录表；酵母菌的培养一定要严格控制无菌条件，这是培养成功的关键。

用液体培养基培养酵母菌便于在显微镜下观察计数。

④每天取样计数的时间要固定。

计数采用抽样检测法计数小方格内的酵母菌数量，再以此作为依据估算出试管中的酵母菌总数。

⑤本实验不需要设置对照实验，因为该实验在时间上形成前后对照，而且实验旨在探究培养液中酵母菌在一定条件下的种群数量，只要分组重复试验，获得平均值即可。

⑥培养后期酵母菌浓度过高,一个小方格内酵母菌过多,可以采取稀释的措施。

实验：探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验原理：①用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受到培养液的成分、空间、PH、温度等因素的影响；②在理想的环境中，酵母菌增长呈“J”型增长，在有限环境中，酵母菌增长呈“S”型增长。

实验步骤：见《课本》P68“怎样进行酵母菌的计数”。

结果分析：以__________为横坐标，酵母菌的数量为纵坐标，画出酵母菌的_____________________________________。

得出结论：酵母菌在培养液中开始呈__________增长，经过一段时间的增长后，数量趋于稳定，呈___________增长。

探究培养液中酵母菌种群数量的变化1、实验原理：1．在含糖的液体培养基（培养液）中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，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。

2．养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。

3．酵母菌计数方法：抽样检测法。

先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。

多余培养液用滤纸吸去。

稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，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。

注意：从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几次。

仪器介绍：血细胞计数板血细胞计数板的构造血细胞计数板是由一块比普通载玻片厚的特制玻片制成的。

玻片中有四条下凹的槽，构成三个平台。

中间的平台较宽，其中间又被一短横槽隔为两半，每半边上面,刻有一个方格网。

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其中共有400个小格，供微生物计数用。

这一大方格的长和宽各为1mm,深度为0.1mm,其体积为0.1mm3。

血细胞计数板的使用以计数酵母菌为例(1)样品稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数,以每小方格内含有4-5个酵母细胞为宜,一般稀释10倍即可.(2)将血细胞计数板用擦镜纸擦净,在中央的计数室上加盖专用的厚玻片.(3)将稀释后的酵母菌悬液,用吸管吸取一滴置于盖玻片的边缘,使菌液缓缓渗入,多余的菌液用吸水纸吸取,捎待片刻,使酵母菌全部沉降到血细胞计数室内.(4)计数；五点取样法3.计算公式酵母细胞数/ml=每个小格酵母菌数目×400×104×稀释倍数注释：培养的时间不同取样酵母菌的稀释倍数是不同的。

2．方法步骤：提出问题→作出假设→讨论探究思路→制定计划→实施计划→按计划中确定的工作流程认真操作，做好实验记录→分析结果，得出结论→将记录的数据用曲线图表示出来。

探究培养液中酵母菌种群数量的变化1. 酵母菌种群数量的变化是指在培养液中酵母菌数量随时间的变化情况。

酵母菌是一种单细胞真菌，可以通过无性繁殖产生大量的子孙。

在适宜的培养条件下，酵母菌的数量会迅速增加，直到达到一个平衡点。

2. 酵母菌是以营养物质为基础，通过进行代谢活动来生存和繁殖的。

在培养液中，酵母菌首先会利用培养液中的可溶性有机物如糖类来进行呼吸作用，产生能量和二氧化碳。

这个过程被称为酵母菌的生长阶段，菌落数量会迅速增加。

3. 随着酵母菌数量的增加，培养液中的营养物质会逐渐被消耗殆尽。

当营养物质供应不足时，酵母菌会进入一个相对稳定的状态，进入代谢减慢阶段。

这个过程被称为酵母菌的平衡阶段，菌落数量会停止增加，维持在一个相对恒定的水平。

4. 在酵母菌的平衡阶段中，菌落数量的变化取决于两个主要因素：死亡率和出生率。

死亡率是指酵母菌死亡的速率，可能由于竞争资源、环境压力或外界干扰引起。

出生率是指新酵母菌子代的产生速率，可以通过无性繁殖或有性繁殖来实现。

5. 如果酵母菌的死亡率大于出生率，那么酵母菌数量就会减少，进入菌落数量下降的阶段。

相反，如果酵母菌的出生率大于死亡率，那么酵母菌数量就会增加，进入菌落数量增加的阶段。

6. 此外，酵母菌的数量变化还会受到培养液中其他环境因素的影响，如温度、pH值、氧气浓度等。

这些因素会直接或间接地影响酵母菌的生长速率和代谢活动，从而影响菌落数量的变化趋势。

7. 研究培养液中酵母菌种群数量的变化可以通过实验方法进行。

一种常用的方法是在培养液中加入一定浓度的酵母菌，并在一段时间内定期取样，使用细胞计数法或培养基平板计数法来测定菌落数量。

通过分析这些数据，可以得出酵母菌种群数量随时间变化的曲线图，从而了解酵母菌的生长规律和影响因素。

8. 总结起来，培养液中酵母菌种群数量的变化是一个动态的过程，受到酵母菌的生长和代谢活动、死亡率和出生率、环境因素等多个因素的综合影响。

研究这个过程可以帮助我们了解酵母菌的生物学特性和生态学行为，对于工业发酵、食品加工和生物医学研究等领域具有重要意义。

“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”的分析和方案设计1 对课题的分析1.1 实验目的熟悉探究实验的一般方法、步骤，培养分析、设计、实施和完善实验方案的能力；探究培养液中酵母菌种群数量的变化，建构种群增长的数学模型；正确使用显微镜、血球计数板等实验器材；分析影响种群数量的波动的因素，在此基础上作更深入的探究。

1.2 选用的实验材料酵母菌是一种单细胞的真核生物。

由于酵母菌具备培养简单、生长周期短、增殖速度快等特点，是研究种群数量的变化以及种群内部和外部因素对种群个体数量影响的良好实验材料。

1.3 种群数量测定方法——取样调查法由于酵母菌种群数量庞大，种群个体绝对数量的统计费时、费力，也不现实，取样调查则简单有效。

将酵母菌培养液摇匀（搅匀）后取样进行计数，并依此推断出单位体积或培养液中酵母菌的总数。

1.4 实验原理生物的种群在与环境相互作用中，处于不断的变化之中，种群的增长、波动、稳定、下降等具体反映了种群数量的动态变化过程。

在理想条件下种群增长可以呈“J”型曲线，而在实际环境中，种群的增长一般都是“S”型曲线，在一个小的密闭环境中还可能出现衰退，乃至种群的完全消失。

种群数量的增长不仅受到内部因素如种群密度的制约，还受到许多环境因素（如温度、培养液的pH、培养液的种类和浓度、代谢产物等）的影响。

血球计数板是一种微生物细胞计数的常用工具。

每个血球计数板上的计数室，一种血球计数板的计数室有25个中格，每个中格有16个小格，共400个小格，总容积为0.1mm3；另一种类型的血球计数板的计数室有16个中格，每个中格有25个小格，一样共400个小格，总容积也为0.1mm3。

本实验方案设计使用前一种类型的血球计数板。

根据血球计数板的计数室中酵母菌种群数量与体积的关系，可以推算出单位体积或溶液中酵母菌的总数。

2 实验设计方案2.1 实验前的准备实验器具血球记数板、显微镜、烧杯、滴管、量筒、吸水纸等培养液的配制和灭菌按马铃薯培养液的配制方法进行，并进行灭菌。