新教材高中生物选择性必修2课件：1 2 2 培养液中酵母菌种群数量的变化(人教版)

第2课时

培养液中酵母菌种

群数量的变化1.利用血细胞计数板进行微生物的计数。2.探究培养液中酵母菌种群数量的变化。3.总结影响种群数量变化的因素。科学探究：需要学生讨论确定显微镜下酵母菌计数的方法等问题，所用抽样检测法与样方法有相通之处，可以看作宏观调查方法在微观领域的应用，有助于培养学生严谨求实的科学态度和进行统计思维方法的训练。素养要求学习目标培养液中酵母菌种群数量的变化网络构建课时对点练内容索引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

生物，生长周期短，增殖速度快，可以用

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“

”形增长。教材梳理预习新知夯实基础真核液体S5.实验设计(1)变量分析：自变量：

；因变量：

；无关变量：

等。(2)怎样对酵母菌进行计数？①方法：

法。②用具：

、显微镜等。③步骤：先将

→___________________→_______________→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。时间酵母菌数量培养液的体积抽样检测试管、滴管、血细胞计数板盖玻片放在血细胞计数板的计数室上用吸管吸取培滴于盖玻片边缘养液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。7.实验结果：酵母菌增长曲线图(如图1)及酵母菌增长速率曲线图(如图2)如下：增长曲线的总趋势是

，原因是在开始时培养液的营养充足、空间充裕、条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增，随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗、pH变化、

积累等，使生存条件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。先增加再降低有害产物(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()判断正误√×√探讨点酵母菌的计数1.从试管中吸出培养液进行计数之前，需将试管轻轻振荡几次，试分析其原因。提示使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。2.若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，采取的措施是什么？提示当小格中的酵母菌过多时，可以增大稀释倍数然后再计数，即计数前应摇匀→取样→稀释→计数。核心探讨突破重难强化素养3.对于压在小方格界线上的酵母菌，怎样计数？提示对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其夹角(一般是左上边界及其夹角)的酵母菌。4.探究本实验需要设置对照实验吗？需要做重复实验吗？提示酵母菌在不同时间内的数量可以相互对照，不需另设对照实验，但需要做分组重复实验获取平均值，以保证计数的准确性。5.若使用的血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)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。20×(25÷5)×100×10000＝1×1081.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，用镊子轻压盖玻片，避免因菌液过多顶起盖玻片而改变计数室的容积。稍等片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部再计数。①如果先加培养液再盖盖玻片，那么盖玻片可能由于已加入液滴的表面张力而不能严密地盖到计数板表面，使计数室内部液体增多，导致计数结果偏高。此外，先盖盖玻片再滴加培养液，还能避免因直接滴加培养液时，在计数室内产生气泡，导致计数室相对体积减小而造成误差。核心归纳②如果酵母菌未能全部沉降到计数室底部，通过显微镜观察时，就可能出现以下现象：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。(2)从试管中吸出培养液进行计数前要振荡试管。如果未振荡试管就吸取培养液，可能出现两种情况：一是从试管下部吸取的培养液浓度偏大；二是从试管上部吸出的培养液浓度偏小。另外，酵母菌常出现“抱团”现象，因此取样前需要将培养液充分振荡、摇匀，最好用移液器来回吹吸若干次，以确保样品被混匀。(3)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)，可以通过台盼蓝染色法区别活细胞与死细胞。活的酵母菌将呈无色，死的酵母菌将呈蓝色，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。需要注意的是，加入的台盼蓝的体积应折算在稀释倍数中。2.单细胞的计数方法——血细胞计数板计数法(1)血细胞计数板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。这个大方格长和宽各为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个中方格，每个中方格又分为25个小方格。这两种规格的计数室，每个大方格都由400个小方格组成。(2)计数规则(以计数酵母菌为例)①如图B所示，25中格×16小格的计数板，需要对四个顶角及中央5个中格中的酵母菌进行计数；如图C所示，16中格×25小格的计数板，则只需对四个顶角中格中的酵母菌进行计数。随后估算出每个小方格中的酵母菌数。②对于压在中方格边线上的酵母菌，只计数相邻两边(记上不记下、记左不记右)及其夹角上的个体。③若一个小方格中酵母菌数量过多，可先对样品进行适当稀释后，再重新制片，观察计数。④每个样品应计数三次，取平均值。(3)计算公式(以计数酵母菌为例)1.在进行酵母菌计数时，先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，然后用吸管吸取摇匀的培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻，将计数板放在显微镜的载物台中央进行观察。下列相关叙述错误的是A.稍等片刻再观察，是为了使酵母菌全部沉降到计数室底部便于观察计数B.对培养液中的酵母菌逐个计数非常困难，可用抽样检测的方法进行估算C.计数时，小方格内酵母菌过多难以计数，可将培养液适当稀释后再计数D.实验中没有对酵母菌细胞进行染色，会导致活菌计数值小于活菌实际值典题应用及时反馈知识落实√解析稍等片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再将计数板放在显微镜的载物台上进行观察计数，A正确；酵母菌繁殖能力强，个体微小，数量较多，逐个计数较困难，可用抽样检测的方法进行估算，B正确；小方格内酵母菌过多不便于计数，这时可将培养液适当稀释后再计数，C正确；未对酵母菌染色会将死酵母菌计数在内，导致活菌计数值比实际值偏大，D错误。2.某研究小组探究10mL培养液中酵母菌种群数量的变化，利用血细胞计数板(规格为0.1mm,1/400mm2)进行计数。图甲是某天显微镜镜检结果(视野中每个黑点含2个酵母菌)，图乙是7天内酵母菌种群数量变化曲线。下列叙述不正确的是A.图甲中酵母菌数量过多，需加水

稀释后再统计B.图乙中第4～7d酵母菌的出生率

等于死亡率C.相同条件下再次实验，酵母菌种群数量的K值基本不变D.酵母菌自身代谢状况也会影响实验数据的统计√解析图甲中酵母菌数量可分辨清楚，不用加水稀释，A错误。网络构建课时对点练题组一实验原理及实验设计1.下列关于酵母菌的叙述，错误的是A.酵母菌既含有核基因，又含有线粒体基因B.碳源充足和不充足的培养液中酵母菌种群的K值是相同的C.酵母菌无氧呼吸的终产物经自由扩散运到细胞外D.培养液中酵母菌的种群数量在培养早期呈“J”形增长对点训练√解析一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称为K值。条件不同，酵母菌种群的K值会不同，B错误。12345678910111213141516172.(2021·盘锦市第二高级中学高二月考)有关“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的表述，不正确的是A.如果一个方格内的酵母菌过多，可以采用稀释后再计数的办法B.实验过程中，时间是自变量，酵母菌数量是因变量C.制片时，让培养液自行渗入计数室后，盖上盖玻片D.计数时，应将试管轻轻振荡使酵母菌分布均匀1234567891011121314151617√解析制片时，应先放置盖玻片，在盖玻片的边缘滴加培养液，待培养液从边缘处自行渗入计数室，用滤纸吸去多余培养液，再进行计数，C错误。3.如图是在显微镜下观察到的一个中方格的酵母菌分布情况，下列叙述正确的是A.对酵母菌计数用样方法B.该计数板的一个计数室中有16个中方格C.未对酵母菌染色会导致计数值比实际值偏大D.用该法只能得到酵母菌的种群数量，无法计

算种群密度1234567891011121314151617√1234567891011121314151617解析对酵母菌计数时用抽样检测法，A错误；该计数板的一个计数室中有25个中方格，每个中方格有16个小方格，B错误；未对酵母菌染色会将死酵母菌计数在内，导致计数值比实际值偏大，C正确；用该法既能得到酵母菌的种群数量，也能计算种群密度，但图中酵母菌较密集，所以需要对该酵母菌培养液稀释后再重新计数，D错误。4.(2020·山东泰安市宁阳县一中高二期中)某兴趣小组用血细胞计数板探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时，进行如图所示的操作。下列相关叙述正确的是1234567891011121314151617A.图示操作步骤正确，会得到准确的实验数据B.图示对酵母菌计数采用的方法为抽样检测法C.应先轻轻振荡几次培养瓶，再从培养瓶中取培养后期的原液直接计数D.进行步骤③后，应立马进行计数√解析用血细胞计数板对培养液中酵母菌计数时，应先盖盖玻片，再从盖玻片边缘滴加培养液，让培养图示对酵母菌的计数方法是通过血细胞计数板对酵母菌的数量进行抽样检测，B正确；吸取培养液前需轻轻振荡几次培养瓶，使酵母菌分布均匀，培养后期的原液需经稀释后再进行计数，C错误；进行步骤③后，应稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部后再开始计数，D错误。液自行渗入，按图示操作实验数据将会偏大，A错误；12345678910111213141516175.为了研究培养液中酵母菌种群数量的变化，某实验小组的同学进行了相关实验。下列说法错误的是A.用血细胞计数板对酵母菌进行计数时，先加培养液再盖盖玻片会导致

计数结果偏低B.用血细胞计数板对酵母菌进行计数时，先盖盖玻片再滴加培养液可以

避免计数室产生气泡C.实验中直接将吸管伸入培养酵母菌的试管下部吸出培养液进行计数会

导致酵母菌浓度偏大D.对于压在小方格界线上的酵母菌计数时应依据“计上不计下、计左不

计右”的原则√12345678910111213141516171234567891011121314151617解析如果先滴加菌液，再加盖玻片(压滴法)，盖玻片由于液滴的表面张力作用而未能严密地盖到计数板表面上，使计数室内的体积增大，计数结果将偏高，A错误。6.在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，观察到血细胞计数板(图1，规格为1mm×1mm×0.1mm)计数室的某一个方格中酵母菌如图2分布。下列有关叙述不正确的是A.制片时，先将盖玻片放在计数室上，再用吸管滴加培养液B.计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使酵母菌均匀分布C.本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成前后对照D.采取抽样检测的方法计数，该方格中酵母菌的数量应计为9个1234567891011121314151617√1234567891011121314151617解析该方格中酵母菌的数量应计为7个，只计数内部和相邻两边及其夹角处的酵母菌，D错误。7.某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，利用血细胞计数板(25×16型)对酵母菌进行计数。下列有关叙述正确的是A.从静置试管中吸取底层酵母菌培养液进行计数B.将培养液滴入血细胞计数板的计数室，待酵母菌全部沉降后盖上盖

玻片C.取1mL培养液加9mL无菌水，若观察到所选5个中方格内共有酵母

菌300个，则培养液中酵母菌的种群密度为1.5×108个/mLD.连续观察7天，每天在相同时间取样计数并记录数据，绘成种群数量

变化曲线，种群数量达到K值前呈“J”形增长1234567891011121314151617√解析不能从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数，应将试管轻轻振荡几次使酵母菌分布均匀，然后再吸取酵母菌培养液进行计数，A错误；在制作临时装片时，应该先将盖玻片放在计数室上，然后将吸取的培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，B错误；如果观察到5个中方格(共80个小方格)内共有酵母菌300个，则整个计数室酵母菌数量＝300÷80×400＝1500(个)，并且酵母菌样品稀释了10倍，因此上述1mL酵母菌样液中约有菌体＝1500×10×1000×10＝1.5×108(个)，C正确；因酵母菌培养液中食物和空间资源有限，故种群数量增长不符合“J”形增长曲线，D错误。12345678910111213141516178.酵母菌是探究种群数量变化的理想材料，血细胞计数板是酵母菌计数的常用工具。如图表示一个计数室(1mm×1mm×0.1mm)及显微镜下一个中方格菌体分布情况(培养液未稀释)。下列有关叙述错误的是A.培养液中酵母菌主要进行有氧

呼吸和出芽生殖B.每天定时取样前要摇匀培养液C.每次选取计数室四个角和中央

的五个中方格计数，目的是重复实验以减小误差D.若五个中方格酵母菌平均数如图乙所示，则估算1mL培养液中酵母

菌数共有6×106个1234567891011121314151617√1234567891011121314151617解析酵母菌在条件好的情况下主要进行无性繁殖来快速地增加数目，即出芽生殖，而在不良条件下也可以进行有性繁殖。由于培养液中含有氧气，所以酵母菌主要进行有氧呼吸和出芽生殖，A正确；每天计数酵母菌数量的时间要固定，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均匀分布，减小误差，B正确；每次选取计数室四个角和中央的五个中方格计数，目的是取样计数并求平均值，以减小误差，C错误；对酵母菌进行计数时，计数原则为“计上不计下，计左不计右”，因此计数相邻两边及夹角上的个体。据图计数的中方格酵母菌平均数为24个，则1mL培养液中酵母菌的总数为24÷16×400×104＝6×106(个)，D正确。1234567891011121314151617题组二实验结果分析9.在放有5mL培养液的培养瓶中放入少量酵母菌菌种，然后每隔一天统计一次酵母菌的数量。经过反复实验，得出如图所示的结果。对这一结果的分析，不正确的是A.酵母菌增长呈现出“S”形的原因可能与营养液

浓度有关B.酵母菌种群数量达到200时，种内竞争达到最大C.在第4天至第6天中，种群的出生率与死亡率相当D.该培养瓶内酵母菌种群的最大容纳量约为4001234567891011121314151617√1234567891011121314151617解析据图分析可知，酵母菌的环境容纳量约为400，当酵母菌的数量为200，即K/2时，种群增长速度最快，种内竞争没有达到最大，B错误。10.某同学对培养液中酵母菌种群数量的变化实验进行了相关的操作，得到了如图所示的结果。在该实验中下列操作或结果分析不科学的是A.培养酵母菌前，不应加热去除培养液中的溶解氧B.用吸管从振荡后的试管中吸取一定量的培养液进行计数C.图中C点和D点相比，D点的生存环境更恶劣D.E点和F点种群数量相同，两点对应的出生率和死亡率均相同√12345678910111213141516171234567891011121314151617解析酵母菌在有氧条件下繁殖快，不应去除培养液中的溶解氧，A正确；振荡可使培养液中酵母菌分布均匀，应用吸管从振荡后的试管中吸取一定量的培养液进行计数，B正确；图中D点与C点相比，营养物质消耗更多，所以D点的生存环境更恶劣，C正确；E点和F点种群数量相同，但增长速率不同，E点种群数量下降，出生率小于死亡率，F点种群数量增长，出生率大于死亡率，两点对应的出生率和死亡率不相同，D错误。11.(2020·山东德州市高二期末)用酵母菌酿酒的主要阶段为：加料→接种→通气培养→密封发酵。酿酒过程中，酵母菌种群数量变化如图所示，有关分析不正确的是A.O点时接种量会影响酵母菌的发酵速率B.酿酒过程中，培养液的pH会下降C.种内竞争导致OM段酵母菌数量增长缓慢D.P点以后酵母菌数量下降可能与酒精浓度有关综合强化√解析培养初期，酵母菌数量较少，所以种内竞争不激烈，酵母菌对环境有一个适应的过程，所以OM段酵母菌数量增长较慢，C错误。123456789101112131415161712.下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的叙述，正确的是A.已知血细胞计数板的方格为2mm×2mm，若盖玻片下稀释10倍的培

养液的厚度为0.1mm。计数一个方格内的酵母菌数为M，则10mL培

养液中酵母菌的总数约为2.5M×105个B.对于位于方格边界线上的酵母菌，应计数四条边及其顶角上的酵母菌C.用血细胞计数板计数酵母菌个数时，取适量培养液直接滴加到计数室内D.与一般的生物实验一样，该探究实验也需要单独设置对照组1234567891011121314151617√1234567891011121314151617解析10mL培养液中酵母菌的总数约为M÷(2×2×0.1)×103×10×10＝2.5M×105(个)，A正确；在统计血细胞计数板方格内的酵母菌数量时，对于位于方格边界线上的只计数相邻两边及其顶角上的酵母菌，B错误；培养液应滴在盖玻片边缘，让培养液自行渗入，并非直接滴加到计数室内，C错误；该实验在时间上形成前后自身对照，不需要单独设置对照组，D错误。13.(2021·夏津第一中学高二月考)某同学在进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”的探究实验时，设置了两组实验，这两组实验的试管中含有等量的酵母菌培养液，种群数量变化情况如图所示。下列相关叙述正确的是A.A组酵母菌的最大数量多于B组的，可能是

起始时A组酵母菌数量多于B组所致B.第0～3天内，A组的酵母菌种群数量增长

曲线呈“S”形C.继续延长培养时间，B组酵母菌数量将保持相对稳定D.检测酵母菌数量时，振荡试管的目的是增加样液中氧气的含量1234567891011121314151617√1234567891011121314151617解析由图可知，A、B两组酵母菌初始量几乎相等，A错误；由图可知，在第0～3天内，A组的酵母菌种群数量先增加后趋于稳定，种群数量增长曲线呈“S”形，B正确；继续延长培养时间，由于营养物质的消耗，有害代谢废物的积累，B组酵母菌数量将减少，不会保持相对稳定，C错误；检测酵母菌数量时，振荡试管的目的是使酵母菌混合均匀，减小计数的误差，D错误。14.在探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，某同学将10mL酵母菌培养液放在适宜的条件下培养，并间隔相同时间分别等量均匀取样4次，测定样液的pH和酵母菌数量如下表所示。据表分析错误的是1234567891011121314151617样品酵母菌数量(个/mm3)pH112104.828205.4312103.7410005.01234567891011121314151617样品酵母菌数量(个/mm3)pH112104.828205.4312103.7410005.0A.取样的先后次序为2、4、1、3B.10mL培养液的K值可能为1.21×107个C.培养过程中酵母菌的出生率始终大于死亡率D.若再次取样测定，10mL培养液中的酵母菌数量有可能低于1.21×107个√1234567891011121314151617解析酵母菌细胞呼吸会产生二氧化碳，使培养液的pH下降，根据pH确定取样的先后次序为2、4、1、3，A正确；1mL＝1000mm3，据表中数据可知，酵母菌的数量在样品1和样品3中相等且达到最大值，10mL培养液的K值可能为1210×1000×10＝1.21×107个，B正确；从表中数据可知，酵母菌的数量在样品1和样品3中相等，说明对应的培养过程中酵母菌的出生率等于死亡率，C错误；随着培养时间的延长，营养物质逐渐减少，有害代谢产物大量积累，培养液pH的剧烈改变，会导致酵母菌数量减少，若再次取样测定，10mL培养液中的酵母菌数量有可能低于1.21×107个，D正确。15.某小组在探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，同样实验条件下分别在4个锥形瓶中进行如图所示的培养，均获得了“S”形增长曲线。下列叙述错误的是A.4个锥形瓶中酵母菌种群数量达到K值的时间一般不同B.可采用抽样检测的方法对酵母菌进行计数C.Ⅳ内的种群数量先于Ⅱ内的达到最大值D.4个锥形瓶中酵母菌种群的K值各不相同√12345678910111213141516171234567891011121314151617解析Ⅰ、Ⅲ锥形瓶中培养液的体积相同，虽然起始酵母菌数不同，但种群的K值相同，Ⅱ、Ⅳ锥形瓶中酵母菌种群的K值也相同，D错误。16.实验是生物学研究的重要手段。某学校生物社团小组为了探究不同温度下培养液中酵母菌种群数量随时间的变化关系，设置了5组实验，每天定时取样检测并计数统计，连续观察7天。(1)该实验是否需要重复实验？_____(填“需要”或“不需要”)，试解释原因：_________________________。(2)实验过程中用血细胞计数板制作临时装片时，应先__________________________，再______________________________，让培养液自行渗入，多余培养液用吸水纸吸去。1234567891011121314151617需要避免实验偶然性带来的误差将盖玻片盖在计数室上用吸管将培养液滴于盖玻片边缘(3)用吸管吸取样液前，应将培养酵母菌的锥形瓶轻轻振荡几下，目的是___________________________，防止实验结果出现较大误差。第六天该组同学因失误从静置锥形瓶中吸取了上部适量样液，制片、观察并计数，则测得的酵母菌数量值与实际