第一章種群及其動(dòng)態(tài)第一節(jié)

種群的數(shù)量特征選擇性必修2高中生物學(xué)（2019人教版）1、酵母菌是真核生物還是原核生物？2、酵母菌的代謝類型是什么？3、酵母菌如何增殖？酵母菌有氧條件下，出芽生殖

真核生物兼性厭氧型探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化1.材料選擇：酵母菌繁殖速度快、個(gè)體小，作為研究種群數(shù)量變化的材料，容易建立具有代表意義的數(shù)學(xué)模型。2.實(shí)驗(yàn)原理(1)可用液體培養(yǎng)基(培養(yǎng)液)培養(yǎng)酵母菌，培養(yǎng)基中種群的增長受___________、

、

、

等因素的影響。(2)在理想的無限環(huán)境中，酵母菌種群的增長呈“

”型曲線；在有限的環(huán)境中，酵母菌種群的增長呈“

”型曲線。(3)計(jì)算酵母菌數(shù)量可用___________法，可采用

計(jì)數(shù)的方法，進(jìn)行顯微鏡計(jì)數(shù)。營養(yǎng)物質(zhì)溫度JS血細(xì)胞計(jì)數(shù)板抽樣檢測pH代謝廢物提出問題作出假設(shè)實(shí)驗(yàn)變量自變量：________________________因變量：________________________無關(guān)變量：_______________________時(shí)間酵母菌數(shù)量培養(yǎng)液的濃度、體積等探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化培養(yǎng)液中的酵母菌數(shù)量在開始一段時(shí)間營養(yǎng)充足，種群數(shù)量快速增長，隨著時(shí)間推移，由于

的減少、

的積累、pH的改變，酵母菌數(shù)量呈“

”型增長。營養(yǎng)物質(zhì)有害代謝產(chǎn)物S培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量是怎樣隨時(shí)間變化的？探究步驟探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化(1)用天平稱量0.1g活性干酵母，放入盛有500mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖溶液的錐形瓶中，置于適宜的條件下(如室溫25℃)培養(yǎng)1天，記錄____________。(2)

：在此后連續(xù)6天的培養(yǎng)中，每天定時(shí)取樣，在顯微鏡下用血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)。(3)以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以1mL培養(yǎng)液中的酵母菌種群數(shù)量為縱坐標(biāo)，畫出坐標(biāo)曲線圖，分析曲線走向，揭示酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律。初始種群數(shù)量每天定時(shí)取樣和計(jì)數(shù)酵母菌培養(yǎng)液一定體積的培養(yǎng)液血細(xì)胞計(jì)數(shù)板（血球計(jì)數(shù)板）怎么記錄結(jié)果？記錄表怎么設(shè)計(jì)？實(shí)驗(yàn)過程時(shí)間次數(shù)12345671

2

3

平均

探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化實(shí)驗(yàn)結(jié)果

一定體積培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化實(shí)驗(yàn)結(jié)果1（106個(gè)）2（106個(gè)）3（106個(gè)）4（106個(gè)）5（106個(gè)）6

（106個(gè)）7（106個(gè)）8（106個(gè)）第〇天1.53.58.52.51.52.521第一天4.58.519.552.55.543第二天11.5222518.5211613.518第三天2336.584.565.52828.534.570.5第四天48.5127.51731171843658114.5第五天109123.5228.595.521372194.5239.5第六天177124237206.5198215.5205.9170.5第七天136193386222.5185133156.5125第八天139197.5220.5201.5178114258229.5平均值（106個(gè)）2.886.5618.1946.38107.3160191.2192.5192.6漢水丑生侯偉作品漢水丑生侯偉作品探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化實(shí)驗(yàn)結(jié)果漢水丑生侯偉作品漢水丑生侯偉作品時(shí)間（天）012345678酵母數(shù)（106個(gè)）2.886.5618.1946.38107.3160191.2192.5192.6種群增長率不計(jì)種群增長速度不計(jì)192.5040801201601234567天酵母菌數(shù)（106個(gè)）8200240177％155％131％49％20％0.6%11.6328.19060.9252.731.21.303.68

K值（環(huán)境容納量）漢水丑生侯偉作品探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化實(shí)驗(yàn)結(jié)論培養(yǎng)液中酵母菌種群的數(shù)量前期呈“S”型增長(2)分析①酵母菌增長曲線的總趨勢是先

后

。②原因是在開始時(shí)培養(yǎng)液的

、

、條件適宜，因此酵母菌大量繁殖，種群數(shù)量劇增，隨著酵母菌數(shù)量的不斷增多，_____________、pH變化、代謝產(chǎn)物積累等，使生存條件惡化，酵母菌

高于

，種群數(shù)量下降。增加降低營養(yǎng)充足空間充裕營養(yǎng)物質(zhì)消耗死亡率出生率探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化血細(xì)胞計(jì)數(shù)板——一種專門計(jì)數(shù)較大單細(xì)胞微生物的儀器計(jì)數(shù)室（中間大方格）的長和寬各為1mm，深度為0.1mm，其體積為______mm3，合_________mL。0.11×10-4計(jì)數(shù)室計(jì)數(shù)室分為25中格（雙線邊）每一中格又分為16小格計(jì)數(shù)室是由___________個(gè)小格組成25×16=400血細(xì)胞計(jì)數(shù)板——一種專門計(jì)數(shù)較大單細(xì)胞微生物的儀器血細(xì)胞計(jì)數(shù)板——使用方法1.取清潔無油的血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，在計(jì)數(shù)室上面加蓋玻片。2.搖勻菌液，用滴管吸取菌液在蓋玻片邊緣滴一小滴，使菌液自行滲入，計(jì)數(shù)室不得有氣泡。3.用顯微鏡觀察前，酵母菌沉降到計(jì)數(shù)室底部，將計(jì)數(shù)室移至視野中央。4.計(jì)數(shù)：取5個(gè)（或4個(gè)）中格的總菌數(shù)，求平均值。注：計(jì)數(shù)室的體積為0.1mm3,1mL=1000mm3每1mL菌液中所含的酵母菌個(gè)數(shù)計(jì)算公式：（2）16格×25格的血球計(jì)數(shù)板計(jì)算公式：（1）25格x16格的血球計(jì)數(shù)板計(jì)算公式：酵母細(xì)胞數(shù)/ml=80小格內(nèi)酵母細(xì)胞個(gè)數(shù)/80×400×104×稀釋倍數(shù)酵母細(xì)胞數(shù)/ml=100小格內(nèi)酵母細(xì)胞個(gè)數(shù)/100×400×104×稀釋倍數(shù)血細(xì)胞計(jì)數(shù)板——使用方法閱讀教材P11“探究·實(shí)踐”，結(jié)合下列實(shí)驗(yàn)流程圖和資料回答問題。資料血細(xì)胞計(jì)數(shù)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(gòu)成三個(gè)平臺(tái)。中間的平臺(tái)較寬，它的中間被一個(gè)短橫槽隔為兩半，每個(gè)半邊上刻有一個(gè)方格網(wǎng)(如圖A)。每個(gè)方格網(wǎng)上有9個(gè)大方格，其中只有中間的一個(gè)大方格為計(jì)數(shù)室，供計(jì)數(shù)用。合作探究1.計(jì)數(shù)室的長和寬各為1mm，深度為0.1mm，容積為____

mm3。計(jì)數(shù)室通常有兩種規(guī)格，一種是大方格分為25個(gè)中方格，每個(gè)中方格又分為16個(gè)小方格；另一種是大方格分為16個(gè)中方格，每個(gè)中方格又分為25個(gè)小方格。這兩種規(guī)格的計(jì)數(shù)室，每個(gè)大方格都由_____個(gè)小方格組成。0.1400合作探究2.從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)之前，建議將試管輕輕振蕩幾次。這是為什么？使培養(yǎng)液中的酵母菌分布均勻，以減少誤差。若沒有搖勻，從底部吸取，計(jì)數(shù)結(jié)果會(huì)偏大，從上部吸取，計(jì)數(shù)結(jié)果會(huì)偏小。3.步驟③為什么不能先向計(jì)數(shù)室內(nèi)滴加培養(yǎng)液再蓋蓋玻片？蓋玻片可能由于已加入液滴的表面張力而不能嚴(yán)密地蓋到計(jì)數(shù)板表面，使計(jì)數(shù)室內(nèi)液體增多，導(dǎo)致結(jié)果偏高。合作探究4.步驟③滴加培養(yǎng)液后要稍等片刻，待酵母菌全部沉降到計(jì)數(shù)室底部再計(jì)數(shù)，為什么？如果酵母菌未能全部沉降到計(jì)數(shù)室底部，通過顯微鏡觀察時(shí)，就可能出現(xiàn)以下現(xiàn)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。●如果一個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)采取什么措施？當(dāng)小方格中的酵母菌過多時(shí)，可以增大稀釋倍數(shù)然后再計(jì)數(shù)，即計(jì)數(shù)前應(yīng)搖勻→取樣→稀釋→計(jì)數(shù)?！裼?jì)數(shù)的酵母菌都是活的嗎？怎樣分辨是否為活菌？不都是，計(jì)數(shù)的酵母菌包括活菌和死菌?？梢杂门_(tái)盼藍(lán)染液對菌體進(jìn)行染色，被染成藍(lán)色的是死菌，沒有被染色的是活菌。合作探究●對于壓在計(jì)數(shù)方格界線上的酵母菌，應(yīng)當(dāng)怎樣計(jì)數(shù)？對于壓在計(jì)數(shù)方格界線上的酵母菌，應(yīng)只計(jì)數(shù)相鄰兩邊及其夾角上(一般是左、上邊界及其夾角)的酵母菌?！癖緦?shí)驗(yàn)需要設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)嗎？需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)嗎？酵母菌在不同時(shí)間內(nèi)的數(shù)量可以相互對照，不需另設(shè)對照實(shí)驗(yàn)。需要分組做重復(fù)實(shí)驗(yàn)獲取平均值，以保證計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性(對每個(gè)樣品可計(jì)數(shù)三次，再取平均值)。合作探究●若使用的血細(xì)胞計(jì)數(shù)板(規(guī)格為1mm×1mm×0.1mm)每個(gè)計(jì)數(shù)室分為25個(gè)中方格，每個(gè)中方格又分為16個(gè)小方格，將樣液稀釋100倍后計(jì)數(shù)，發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)室四個(gè)角及中央共5個(gè)中方格內(nèi)的酵母菌總數(shù)為20個(gè)，則培養(yǎng)液中酵母菌的密度為________________________________(個(gè)·mL－1)。25×(20÷5)×100×10000＝1×108合作探究(1)a~c一段，酵母菌的增長符合哪種模型？符合“S”型增長。(2)de段曲線下降的原因可能有哪些？營養(yǎng)物質(zhì)隨著消耗逐漸減少，有害代謝產(chǎn)物逐漸積累，培養(yǎng)液的pH等理化性質(zhì)發(fā)生改變等(3)依據(jù)該圖，嘗試畫酵母菌增長速率的變化曲線圖。探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化核心歸納1.實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)(1)本實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，因不同時(shí)間取樣已形成對照；需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn)，目的是盡量減小誤差。(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布，減小誤差。(3)制片時(shí)，先將蓋玻片放在血球計(jì)數(shù)板的計(jì)數(shù)室上，用滴管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入。多余培養(yǎng)液用濾紙吸去。(4)制好裝片后，應(yīng)稍待片刻，待酵母菌全部沉降到計(jì)數(shù)室底部，再用顯微鏡進(jìn)行觀察、計(jì)數(shù)。(5)測數(shù)完畢，取下蓋玻片，用水將血球計(jì)數(shù)板沖洗干凈，切勿用硬物洗刷或抹擦，以免損壞網(wǎng)格刻度。洗凈后自行晾干放入盒內(nèi)保存?！?/p>

學(xué)以致用

】ABD1.(多選)某研究小組以酵母菌為對象探究種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化，每隔24小時(shí)定時(shí)取樣，用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板進(jìn)行計(jì)數(shù)(計(jì)數(shù)室為1mm×1mm×0.1mm方格，為25×16型)，并以多次計(jì)數(shù)的平均值估算酵母菌種群密度。下列說法錯(cuò)誤的是(

) A.制片時(shí)，先用吸管滴加樣液，再將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上 B.本實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，也不需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn) C.若計(jì)數(shù)的中方格內(nèi)細(xì)胞平均數(shù)為20，則1mL培養(yǎng)液中酵母菌的總數(shù)是5×106個(gè) D.若酵母菌初始接種量增加1倍，則該培養(yǎng)液中酵母菌種群的K值增大1倍C2.(2024·山東濟(jì)南聯(lián)考)科研人員將培養(yǎng)到第4天的一定量酵母菌培養(yǎng)液稀釋100倍后，與臺(tái)盼藍(lán)染液等體積混合均勻，一段時(shí)間后用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板進(jìn)行計(jì)數(shù)。結(jié)果如下：計(jì)數(shù)室中a～e五個(gè)區(qū)域的細(xì)胞總數(shù)為54，著色細(xì)胞比率為30%，則10mL酵母菌培養(yǎng)液中活菌數(shù)約為(

)×109個(gè)×109個(gè)×109個(gè)×108個(gè)【

學(xué)以致用

】利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)酵母菌公式3.(2024·甘肅甘南統(tǒng)考)某生物實(shí)驗(yàn)小組將酵母菌接種到裝有10mL液體培養(yǎng)基的試管中，通氣培養(yǎng)并定時(shí)取樣計(jì)數(shù)，然后繪制增長曲線。圖中曲線a、b是兩批次酵母菌在相同的培養(yǎng)液和培養(yǎng)環(huán)境中培養(yǎng)的結(jié)果。回答下列問題：(1)酵母菌在適宜濃度的葡萄糖溶液中，種群增長速率的變化為_____________(不考慮代謝產(chǎn)物的影響)，圖中t2時(shí)兩批次培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)的剩余量不同，可能的原因?yàn)開____________________________________。先上升后下降b曲線先達(dá)到K值，消耗的營養(yǎng)物質(zhì)較多【

學(xué)以致用

】(2)圖中t1時(shí)曲線a種群增長速率________(填“大于”“等于”或“小于”)曲線b種群增長速率，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________；該時(shí)刻曲線a種內(nèi)競爭的強(qiáng)度____________(填“大于”“等于”或“小于”)曲線b種內(nèi)競爭的強(qiáng)度。大于兩曲線表示的酵母菌種群在相同環(huán)境下培養(yǎng)，t1時(shí)a曲線種群數(shù)量接近K/2，增長速率較大，而b曲線種群數(shù)量大于K/2，增長速率小于K/2時(shí)的增長速率小于【

學(xué)以致用

】(3)利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板可以估算酵母菌的種群數(shù)量，某同學(xué)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)具體操作如下：將1mL酵母菌樣品加99mL無菌水稀釋，用無菌吸管吸取上層溶液滴在計(jì)數(shù)板上，后蓋上蓋玻片并用濾紙吸去多余菌液，在顯微鏡下進(jìn)行計(jì)數(shù)。①有同學(xué)認(rèn)為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作存在兩處錯(cuò)誤，正確操作分別是______________________________________、_________________________________________。②若進(jìn)行正確步驟觀察到計(jì)數(shù)室(規(guī)格為25×16)的四邊及中間5個(gè)中方格內(nèi)共有酵母菌44個(gè)，則上述1mL酵母菌樣品中約有菌體________個(gè)。若想要只計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)室內(nèi)活的酵母菌，可以用________染液處理計(jì)數(shù)室內(nèi)的酵母菌。將酵母菌溶液振蕩后再吸取溶液進(jìn)行計(jì)數(shù)先蓋上蓋玻片，再滴加酵母菌溶液2.2×108臺(tái)盼藍(lán)【

學(xué)以致用

】B1.某同學(xué)在“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”的實(shí)驗(yàn)中，在一定條件下用無菌馬鈴薯培養(yǎng)液培養(yǎng)酵母菌，定期測定培養(yǎng)液中酵母菌的種群數(shù)量。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.該實(shí)驗(yàn)采用抽樣檢測法測定酵母菌的種群數(shù)量B.將培養(yǎng)液滴入計(jì)數(shù)室內(nèi)，蓋上蓋玻片即可進(jìn)行計(jì)數(shù)C.小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量過多時(shí)，應(yīng)適當(dāng)稀釋后再計(jì)數(shù)D.增大接種量，種群數(shù)量達(dá)到穩(wěn)定所需的時(shí)間會(huì)縮短隨堂檢測B2.(2024·寧夏吳忠中學(xué)月考)某同學(xué)在進(jìn)行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果繪制出了如圖所示的酵母菌種群數(shù)量變化曲線圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.培養(yǎng)初期，培養(yǎng)瓶中酵母菌種內(nèi)競爭較弱B.酵母菌計(jì)數(shù)采用抽樣檢測法，先滴培養(yǎng)液再蓋蓋玻片C.DE段，種群數(shù)量開始減少，主要原因是營