种群数量的变化（第2课时）教学设计-2025-2026学年人教版高中生物选择性必修2

1.2种群数量的变化教案

课题L2种群的数量变化

教材本节是高中生物选择性必修2《生物与环境》中第一单元《种群及其动态》中的第二节内容，

分析课标中本部分对应的具体内容标准是：即“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”，属于

能力层面的“模仿”水平和知识层面的“理解”水平。

本节是在学习《种群的基本特征》的基础上对种群的进一步认识。学生对数学应用生物学已

经比较熟悉，但在生物学中进行构建数学模型还是比较陌生。通过本节内容的学习，可以使

学生学习如何构建数学模型。

教学目标：

1.尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化（重、难点）。

2.举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长等数量变化情况。

3.会使用血细胞计数板掌握单细胞生物的计数方法（难点）。

教学

4通.过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，来研究一个种群的数量变化情况，尝试构建种

目标

群增长的数学模型（重点）。

与核

核心素养目标：

心素

生命观念、科学思维一一说明建构种群增长模型的方法，能够利用数学模型来表征、解释和

养目

预测种群数量的变化规律。

标

科学探究一一通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建构种群数量增长的数

学模型。

社会责任一一运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题，关注人类活动对动植物种

群数量变化的影响。

重点1.说明建构种群增长模型的方法。

2.掌握种群数量变化的“J”型曲线和“S”型曲线。

难点建构种群增长的数学模型。

第2课时培养液中酵母菌种群数量的变化

教学过程

教学环节教师活动学生活动设计意图

导入新课复习导入回顾上节课所通过对之前学

冲群中的个体数学内容，思考过的知识进行

如何通过进一复习，帮助学

工长境容纳址）

步的实验，对生温故而知

形增长模型进行检验新，加强对知

n时间

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建立数学模型之后，需要通过进一步的实验，对模型进或修正。识的理解和记

行检验或修正。自然条件下，任何牛.物的种群都与环境忆，为今后的

中其他生物密切联系。严格地说，探究的某个种群数量学习奠定坚实

的变化只有在实验室才有可能实现。的基础。

新课讲授探究•实践培养液中酵母菌种群数量的变化

培养液中酿酒和做面包都需要酵母菌，这些酵母菌可以用液体培探究实践对培

酵母菌种养基（培养液）来培养。养学生的科学

群数量的自然条件下，任何生物的种群都与环境中其他生物密切探究能力、统

变化联系。严格地说，探究单个种群数量的变化只有在实验计思维和加深

室才有可能实现。对所学内容的

理解等都有着

组织学生阅读教材PU页，结合教材内容，引导学生尝阅读教材，了

重要的意义。

试概括实验原理，提出本节探究实践活动的问题，合理解培养液中酵

作出假设，讨论探究思路，制定实验计划，实施计划，母菌种群数量

分析结果，得出结论，组织学生进行表达和交流。的变化的探究

过程。

（-）实验原理

酵母菌是兼性厌氧型生物、单细胞真核生物；

酵母菌生长周期短，增殖速度快；

可用含糖的液体培养基（培养液）培养；

采用抽样检测法，利用血细胞计数板可以测定封闭容器

内的酵母菌种群隧时间而发生的数量变化。

（二）提出问题

教师提出本节探究实践活动的问题：”在封闭的环境中，

提出1可题：引导学生提出

培养液中酵母菌的种群数量是怎样随时间而变化的？

提出不同的探新的探究问

追问：不同的培养条件对酵母菌种群数量的增长会产生

究问题题。

怎样的影响?大家能否提出一些可以探究的问题？

提示：如不同温度条件（或通02屋、通C02品等）下

酵母菌种群数量增长的情况是怎样的?不同培养基（如加

糖或不加糖）中酵母菌种群数量增长的情况是怎样的？

（三）作出假设

鼓励学生积极大胆地作出假设，但应提出“合理地作出学生根据探究引导学生作出

假设”的要求：要围绕问题，根据预期结果作出符合逻问题作出假合理的假设。

辑的假设。设。

提示：

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①培养液中的酵母菌数量一开始呈“J”形增长；

②随着时间推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物

的积累、pH的改变，醉母菌数量呈“S”形增长。

（四）讨论探究思路

小组讨论、选通过让学生自

在制定计划前，你需要思考以下问题，并与同学讨论。

题，思考教师主设计实验程

1.怎样对酵母菌进行计数？

提出的问题，序和数据记录

2.本探究需要设置对照吗？如果需要，请讨论对照组应

根据选定的探表等环节，培

怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由？

究题目进行实养学生的科学

3.本探究需要做重复实验吗？为什么？

验设计，列出探究能力。

4.怎样记录结果？记录表怎样设计？

实验思路，设

教师介绍抽样检测的方法、血细胞计数板的使用方法，

计数据记录

引导学生推导出计算酵母菌种群密度的公式。

表，学习对酵

母菌进行计数

的方法。

展示资料，根据资料和教材内容，提出问题，并引导学对提出的问题

生进行回答。进行思考并回

答。

展示资料1：

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。

1.计数室的长和宽各为1mm,深度为0.1mm,容积

为mm34,（0.1）

分析资料，了

资料1.血细胞计数板它由四条下凹的槽构成三人平台。

中间的平台较宽，它的中间被一个短横槽隔为两半，每解血细胞计数

板，思考并回

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，供计答相关问题。

数用。

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25X16型：即大方格内分为25中格，每一中格乂分为

16小格

16X25型：即大方格内分为16中格，每一中格又分为

25小格

不管计数室是哪一种构造，其每一大方格都是由16X

25=25X16=400个小方格组成

对一支试管中的培养液（可定为10mL）中的酵母菌逐

个计数是非常困难的，可以采用抽样检测的方法：

2.盖盖玻片和滴加培养液哪个步骤在前？

提示：先盖盖玻片，再滴加培养液于盖玻片边缘，让培

养液自行渗入，用滤纸吸去多余的培养液。

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。多余的

培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计

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。

盖玻片下的培养液厚度为0.1mm,请推导出将一个小方

格范围内的酵母筐数目，换算成10mL培养液中酵母菌

总数的公式。

★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。

★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

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而造成误差。

3.从试管中吸出培养液进行计数之前，建议你将试管轻

轻振荡几次。这是为什么？

提示：使培养液中酵母菌分布均匀，以减少误差。

★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。

4.滴加培养液后要稍等片刻，待酵母菌全部沉降到计数

室底部再计数。请分析原因。

提示：如果酵母苗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。

5.如果一个小方格内酵母菌数量过多，难以数清，应当

采取什么措施？

第1天第4天第6天第7天

提示：当小方格中的酵母菌过多时，可以增大稀释倍数

然后再计数，即计数前应摇匀一取样一稀释一计数。

6.计数的酵母菌都是活的吗？

提示：不都是，计数的包括活菌和死菌。

可以用台盼蓝对虚体进行染色，被染成蓝色的是死菌，

没有染色的是活成。

7.对于压在小方格界线上的酵母菌，怎样计数？

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★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。

压线的菌体，计上不计下，计左不计右

★离开母体的芽体，无论大小均算一个。如果正在出芽,

芽体大小达到或超过母细胞一半时，芽体可算1个。

8.若使用的血细胞计数板（规格为Immx1mmxO.Imm）

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。

20X（254-5）X100X10000=IX1（/个/mL

1mL培泰液中=小方格中的*4noXi。/

俅母苗思鼓母菌平均敢

0.1mm，（大方格）

中09体做

-y

1mm，中事体做

1mL中菌体鼓（播薛后）

资料2对照原则是中学生物实验设计中最常用的原

分析资料2,思

则。除了自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保

考并回答相关

持一致并将实验结果进行比较的实验叫作对照实验.

问题。

1.本探究需要设置对照吗？如果需要，请讨论对照组应

怎样设计和操作；如果不需要，请说明理由。

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。

需要做分组重复实验获取平均值，以保证计数的准确性

（对每个样品可计数三次，再取平均值）。

2.设计记录表，记录结果。

全班同学分成若干组，每组计数一个培养时段。每人计

数一个计数室，以小组计数平均值作该时段估值。

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时间（天）

次数1234567

1

2

3

平均

（五）制定计划

写出探究方案，确定小组同学间的分工。向老师汇报本分组制定实验

小组的探究计划，以获得老帅的指导。计划，写出探

究方案

（六）实施计划

指导学生先后完成以下步骤：获取计数所用的样品，正依据各组制订

确使用血细胞计数板，正确估算样品中的细胞总数，对的实验计划开

数据进行记录、处理等。展实验：制备

连续培养7天，每天用显微镜和血球计数板计数出酵母酵母菌培养

菌种群密度。液、取样进行

计数时可以滴加台盼蓝染液（或亚甲基蓝），活的酵母细胞计数、处

菌呈无色，死的酵母菌呈蓝色，然后分别计数，算出两理数据、建构

者比例，从而进一步换算出菌体中的活菌数。需要注意数学模型等

的是，加入台盼蓝的体积应折算在稀释倍数中。

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（No）,在此之后连续观察7天，分别记录下

这7天的数值。

（七）分析结果，得出结论：

培养学生整理

组织交流：组织小组进行汇报，引导学生分析实验结果汇报交流：各

数据、分析结

及其原因。小组汇报探究

果、形成结论、

汇总各小组的探究实验结果引导学生得出影响酵母菌过程，交流实

讨论交流等方

种群数量变化的因素。验数据讨论实

面的能力。

将所得数值用曲线表示出来。探究的结论是验结果是否支

____________________________0持假设。

（A）表达和交流

根据实验结果绘制的曲线图如下图所示，请分析回答下

列问题：

（1）增长曲线的总趋势是

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（先增加再降低）

种群数量

01234567时间/天

酵母菌数量为何会下降？

①营养物质消耗殆尽

②有害代谢产物积累

③pH改变

培养液中酵母菌种群的数量前期呈“S”形增长

（2）根据酵母菌数量的变化曲线，作出对应增长速率

的曲线图。

［增长速率［酵母菌数量

l/yKL

o\时忖/d°时间/d

（2）根据各组平均数据画出的增长曲线有没有什么总

趋势?如果有，请作出说明。

增长曲线的总趋势：先增加再降低.

原因：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，营养物质消耗，pH变化等，使生存条件

恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。

（3）影响酵母菌种群数量增长的因素可能是什么？

影响酵母菌种群数量的因素：可能有养料、温度、pH、

空间及有害代谢废物等。

（九）进一步探究

根据你对影响酵母菌种群数量增长的因素作出的推测，根据对影响酵

设计实验进行验证。母菌种群数量

其他因素对酵母菌种群数量的影响增长的因素作

出的推测，设

资料3.

实验设计如表所示：计实验进行验

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试管编培养液无菌水酵母菌母液温度

号/mL/mL/mL（℃）

110-0.128

210-0.15

3-100.128

每天同一时间，各组取出试管，用血细胞计数板分别计

数酵母菌个数并记录，连续观察7天种群的密度变化如

曲线图所示；

酵

母

苗

的

数

B

万

个

m、

L

（1）本实验的自变量是o

（2）A曲线对•应的培养条件是什么？

（3）由实验结果可以得出结论：

提示：

（1）温度、营养物质

（2）10mL培养液中28℃下培乔（试管1）

（3）温度和营养物质均会对酵母菌种群数最产生影响,

温度较低时种群增长缓慢，营养缺乏时种群几乎不增

长。

课堂练习I.探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，血细抱计数板是酵母菌计数的常用工具。如图

表示一个计数室（1mmXImmX0.1mm）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（C)

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A.制片时，先盖上盖玻片让培养液自行渗入计数室

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6X106个

解析：

制片时，先将盖破片放在血细胞板的计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让

培养液自行渗入，多余的培养液用滤纸吸去，再进行计数，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