第四章 第二节 探究培养液中酵母菌数量的动态变化

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变化”实验应注意的几个问题张昊（江苏省涟水县郑梁梅高级中学223400）摘要本文对“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中的几个细节作了阐释，这些细节对实验成功起着关键作用。关键词酵母菌种群数量菌体计数高中生物学实验“探究培养液中酵母菌种群数量变化”，在相关版本的教材中，只作了基本的原则性指导，对一些操作过程的细节，没有作详细说明，而这些细节都是实验成功的关键所在，因此在指导学生完成探究实验过程中，应特别注意对下列几个问题的细化指导。1选择并确定具体细化的实验课题影响酵母菌种群数量变化的因素很多，如随时间、氧气浓度、pH、温度、营养等变化，教师应指导学生根据个人兴趣和实验条件，细化出是哪一个因素影响着酵母菌种群数量的变化，课题具体名称的表述中，要反映自变量（如时间、氧气、pH等）和因变量（酵母菌种群数量）之间的关系，自变量必需可控制，因变量必需可测量，如“探究培养液中酵母菌种群数量随时间的变化”，“探究培养液中酵母菌种群数量与氧气浓度的关系”，“探究培养液中酵母菌种群数量与pH变化的关系”等，目前不同版本教材中都是以“探究培养液中酵母菌种群数量随时间的变化”为示例。课题细化后，才能使整个探究实验目标明确，有的放矢地展开探究活动。2正确使用血球计数板对酵母菌种群数量进行计数对酵母菌数量的计数，是本实验的重点和难点，根据中学实验条件，用显微镜直接计数法相对容易，并且直观快速，属于抽样检测，只要指导学生掌握血球计数板的正确使用便可。2．1血球计数板的构造简介血球计数板是一种厚的特制载玻片（图1），上面被四条纵槽分成三个平台。中间的平台又被一短的横槽隔成两半，每边的平台上刻有1个方格网，每个方格网内有9个大方格（图2），中间的大方格即为计数室，微生物的计数在计数室中进行。

图1血球计数板的构造（一）

图2血球计数板的构造（二）计数室的刻度一般有两种规格，一种是一个大方格分成25个中方格，而每个中方格又分成16檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲个小方模式为：自变量的作用。实验原理：在一定浓度范围内，生长素类似物对生根的促进作用随着浓度的升高而增大，在最适浓度时促进作用达到最大，超过最适浓度，生长素类似物对生根的促进作用随着浓度的升高而减小。2．4模拟类实验的原理书写此类实验的原理看似简单，其实不好写，其原理模式：自变量与因变量的模拟关系。例8：细胞大小与物质运输的关系。实验原理为：在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输的效率；NaOH在大小不同的琼脂块内扩散速率相同；细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。2．5调查类实验的原理书写此类实验的原理难度在于范围确定和程度分析，与调查目的关系较大，其原理模式：计算公式+结果分析。例9：调查人群中的遗传病。其实验原理为：某种遗传病的发病率=某种遗传病的患病人数÷某种遗传病的被调查人数×100%。若发病率较大，且代代遗传，则为显性遗传病；若发病率低，且隔代遗传，则为隐性遗传病。?·03·生物学教学2010年（第35卷）第10期格（图2）。另一种是一个大方格分成16个中方格，每个中方格又分为25个小方格（图3）；无论是哪种规格的计数板，每一个大方格中的小方格数都是相同的，即16×25=400个小方格。

培养液中酵母菌种群数量的变化（答案在最后）

[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1mm，深度为0.1mm，容积为0.1mm3。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

1 第2节 种群数量的变化

知识点一 构建种群增长模型的方法

1.数学模型概念,数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，是为了某种目的

用字母、数字及其他数学符号建立起来的方程式以及图表、图像等数学表达式。

2.意义,数学模型是联系实际问题与数学规律的桥梁，具有解释、判断、预测等重要作用。

知识点二 种群数量的增长,1.种群的“J”型增长

(1)“J”型曲线：自然界确有类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”型。

(2)“J”型增长的原因：食物充足、没有天敌、气候适宜等，这一理想条件只有在实验室或某物种最初进入一条件非常适宜的环境时才会出现。

(3)“J”型增长的数学模型,模型假设：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量以一定的倍数增长，第二年是第一年的λ倍。增长速率不随种群密度的变化而变化。,建立模型：,一年后该种群的数量应为：N1＝N0λ,两年后该种群的数量应为：N2＝N1×λ＝N0λ2,t年后该种群的数量应为：Nt＝N0λt,N0：该种群的起始数量；t：时间；Nt：t年后种群数量；λ：增长的倍数。注：当时，种群数量上升；当λ＝1时，种群数量不变；当时，种群数量下降。

2.种群增长的“S”型曲线,

(1)“S”型曲线出现的原因,自然资源是有限的，当种群密度增大时，使生存斗争加剧，种群的增长速率下降。

(2)实例：高斯的实验。

(3)“S”型曲线：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，呈“S”型。

①K值：在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。

a.不同物种在同一环境中K值不同。

b.当环境改变时生物的K值改变。

②K/2值：K值的一半，是种群数量增长最快点。