第二节 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
人教版 选择性必修二 种群数量的变化 教案
第2节种群数量的变化学习目标核心素养1.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化等活动，尝试建立数学模型表征和解释种群的数量变化。
2．举例说明种群的“J”形增长、“S”形增长、波动等数量变化情况。
3．阐明环境容纳量原理在实践中的应用。
1.生命观念：种群“S”形增长的内容，揭示了种群数量在有限条件下通过种内调节维持相对稳定的机制，体现了稳态与平衡观。
2．科学思维：建立和运用数学模型，即用数学模型来表征、解释和预测种群的数量变化。
3．科学探究：探究培养液中酵母菌种群数量的变化。
4．社会责任：濒危物种保护、有害动物防治。
知识点一建构种群增长模型的方法1．数学模型(1)01数学形式。
(2)作用：描述、解释和预测种群数量的变化。
2．建构方法项目研究方法研究实例提出问题观察研究对象，提出问题细菌每20 min分裂一次，怎样计算细菌繁殖n代后的数量合理假设提出合理的假设02在资源和生存空间没有限制的条件下，细菌种群的增长不会受种群密度增加的影响建立模型根据实验数据，用适当的数学形①数学公式式对事物的性质进行表达，即建立数学模型 N n ＝2n (N 代表03细菌数量，n表示04第几代)②曲线图检验修正 通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 05观察、统计细菌数量，对自己所建立的模型进行检验或修正知识点二 种群数量变化曲线1．种群的“J”形增长 (1)概念01理想条件下种群增长的形式，02时间为横坐标03种群数量为纵坐标画出曲线来表示，曲线则大致呈“J”形。
(2)建构数学模型 ①模型假设04食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等条件下，05一定倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。
②建立模型t 06N t ＝N 0λt 。
各参数的意义⎩⎪⎨⎪⎧ N 007起始数量t ：时间N t ：t 08数量λ09倍数③曲线图2．种群的“S”形增长(1)概念：种群经过一定时间的增长后，数量趋于10稳定，增长曲线呈“S”形。
探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化(专题实验)
其实计数室还有另一种规格：16×25型，即大方格内 分为16中格，每一中格又分为25小格；但是不管计数室是 哪一种构造，它们都有一个共同的特点，即每一大方格都 是由16×25=25×16=400个小方格组成。
16×25型计数板的酵母菌量计算问题： 抽样时一般取四角：1、4、13、16四个中方格（100个 小方格）计数。将每一中格放大，可见25个小格。计数重 复3次，取其平均值。计数完毕后，依下列公式计算：
深度 25×16型的计 数板 大方格规格 1mm×1mm×0.1mm 400小格
计数器大方格规格： 2mm×2mm×0.1mm 或 1mm×1mm×0.1mm
25×16
浙科版默认第一种Biblioteka 关于血球计数板的计数方法：
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。每个小方格内含有细 胞数不宜超过10个。（人教版）
高二学生已具备一定的观察、分析问题的能力及 科学探究能力，喜欢动手实验，渴望在探究过程中获 得成功，但分析实验数据的能力及解读图表的能力还 需提高，教学中应注重这方面的学习和培养。
探究培养液中酵母菌种群数量变化教学方案设计
４ ）完善方案 、重新实验 。当出现 问题时 ， 设计师 生互动 、相互找 茬活动 ，就其 问题进
行辩论 ，有 理有 据者给 予最佳 辩手称 号 。其 目的就 是集 思广益 ，不断地 完善 实验设计 ， 规范实 验性操 作。各组 再把所 涉及 的 问题汇 总，再 次进行 实验 ，绘制 曲线，建立 模 型， 进行分析 。３天后组织结题报告 。 结题报 告与评价 各组对 实验的结果进 行汇报 、演示和 分析 ，通 过各 组建立 的模 型 明确 不同条件对酵母菌生长 的影响 （ 子课题 ） ， 不难总 结酵母 菌在培 养液 中的增长规 律和 原
变化 ：
４组 ： 探 究在 紫外 灯照射 下 的酵母 菌种群 数
量 变化 ；
５组 ： 探 究在 非无 菌条件 下 的酵母 菌种群 数
做 出一点儿贡献的时候， 他才真正受到教育 ，
这就是笔者这堂课的设计理念。 ［ １ ］陈廷华 ．以实验引领课堂教 学，优化知识
量变化 ；
６ 组：初步探究在不同培养温度下的酵母菌 参考文献
① 开放 实验 室 ，学生在 计数 前可 以根 据 自 己
的时间去实验室练 习血球计数板 的使用 ； ②实验 设置重 复组，最后的结果取其平均值 ３ ）培养 易污 染 微生物 的培养极 易受杂菌污
染 ，为 了防 止杂 菌污染 ，除 了接种 时严 格 的无菌
数板，因而独立实施实验探究难度较大，不能离开 教师 的指导 和示 范。可采 用如 下一 系列 的方法 。 ①师生共同准备 。学生 的分组 、棉塞 的制作 、 无 菌马铃 薯培 养液 的配制 、分装 和灭 菌等在 实验
第二节 探究酵母菌的种群数量变化
第四章种群和群落实验：探究培养液中酵母细胞种群数量的变化编制：杜娟审核：高二生物备课组[学习目标]1、通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型；2、掌握“探究培养液中酵母细胞种群数量的变化”实验过程及结果分析；3、学会使用血球计数板进行计数。
[重点难点] 对血球计数板的认识和使用[学习过程]一、探究培养液中酵母细胞种群数量的变化（一）探究原理（1）酵母菌属兼性厌氧型微生物，有氧时产生CO2和H2O，无氧时产生CO2和C2H5OH。
（2）用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、PH、温度等因素的影响。
（3）在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线；在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。
（二）探究步骤（1）将500mL5％的葡萄糖培养液置于锥形瓶中。
（2）将0.1g活性干酵母接种到含葡萄糖培养液的锥形瓶中。
（3）将锥形瓶放在适宜的条件下培养。
（4）每天定时取样计数酵母菌数量。
（5）计数结果记录表：时间/天 1 2 3 4 5 6 ……数量/个（三）结论与分析根据实验数据，以时间为横坐标，1ml培养液中酵母菌数量对数为纵坐标，可得右图所示曲线。
根据曲线分析：（1）增长曲线的总趋势是先再。
原因是在开始时培养液，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，使生存条件恶化，酵母菌的死亡率出生率，种群数量下降。
（2）影响酵母菌种群数量的因素可能有。
二、血球计数板的使用1、血球计数板介绍计数板是一块特制的厚的载玻片，玻片上有四个槽构成三个平台，中央平台又由一短槽隔成两半，其上各刻有一小方格网，每个方格网共分九个大格，中央的一大格作为计数用，称为计数室。
计数室刻度有2种（如右图）：一种是25中格×16小格，而另一种为16中格×25小格，它们都是由400个小格组成。
每个大方格边长为1mm，则每个大方格面积为1×1=1mm2。
探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化实验教学设计
《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。
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
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。
31.探究培养液中酵母菌种群数量的变化
[高考实验对接]
(2009· 广东高考)有关“探究培养液中酵母菌数量 动态变化”的实验，正确的叙述是 ( ) A．改变培养液的pH不影响K值(环境容纳量)大小
B．用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化
C．取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确 计数
D．营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一 因素
培养液中酵母菌种群数量变化受营养条件、空间、pH、温
[多维思考]
(1)实验中用血球计数板对酵母菌计数，测得 的是什么数目？ 提示：细胞总数。 (2) 实验中初始阶段，酵母菌进行哪种呼吸方 式？ 提示：有氧呼吸。
↓
(5)绘图分析：将所得数值用曲线表示出来，得出酵母菌种群 数量变化规律。
三、基本技Leabharlann 要求(1)显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌， 应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的原 则计数。 (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均匀分布， 减小误差。 (3)结果的记录最好用记录表。 (4)每天计数酵母菌数量的时间要固定。 (5)溶液要进行定量稀释。 (6)需要进行重复实验，使获得的数据更准确。
一、实验原理
(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、 空间、pH、温度等因素的影响。 (2)在理想的无限环境中，酵母菌种群的增长呈“J”型曲线； 在有限的环境下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。
(1)酵母菌培养：液体培养基，无菌条件。
二、实验流程 ↓ ↓
(2)震荡培养基：酵母菌均匀分布于培养基中。 (3)观察并计数：将酵母菌接种到培养液中混合均匀并培养， 每天将含有酵母菌的培养液滴在计数板上， ↓ 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 。 (4)重复(2)、(3)步骤：连续观察7天，统计数目。
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
设：每个中方格的菌数为A，则 每样小品格中平的均菌菌数/数m=l=（AA11++AA22++AA383+0+AA44++AA55)X/804000,000 X 稀释倍数
器材
酵母菌悬液，血球计数板，显微镜，盖玻片，无 菌毛细管等。
母出芽，芽体大小达到母细胞的一半时，即作两个菌体计数)。
5．清洗血球计数板
血球汁数板使用后,用自来水冲洗,切勿用硬物洗刷, 洗后自行晾干或用吹风机吹干,或用95%的乙醇,无 水乙醇,丙酮等有机溶剂脱水使其干燥. 通过镜检观察每小格内是否残留菌体或其他沉淀 物.若不干净,则必须重复清洗直到干净为止.
优点是直观、快速。将经过适当稀释的菌悬 液（或孢子悬液）放在血球计数板载玻片与 盖玻片之间的计数室中，在显微镜下进行计 数。由于计数室的容积是一定的（0.1㎜3）， 所以可以根据在显微镜下观察到的微生物数 目来换算成单位体积内的微生物总数目。由
于此法计得的是活菌体和死菌体的总和，故又称为 总菌计数法。
（2）步骤:
培养液配制：配制质量分数为5％的葡萄糖溶液（葡萄 糖20g，1000 mL水），分装到5个烧杯中（200mL/烧 杯）
灭菌：用高压蒸汽灭菌锅将培养液和取样、计数时所用 的滴管分别灭菌。贴标签。
接种(无菌操作）：接种时要在酒精灯附近，用灭菌干 净的1mL刻度吸管每次吸取0.1mL酵母菌母液，往每个 烧杯中加入。（注意滴加量不要太多，避免初始菌数过 多)
4．显微镜计数
将血球计数板置于显微镜载物台上，先用低倍镜找到计数 室所在位置，然后换成高倍镜进行计数。
若选用25×16规格的计数板则每个计数室选5个中方格， 可选4个角和中央的中格（即80个小格），若选用16×25 规格的计数板，则数四个角：左上、右上、左下、右下的 四个中方格，（即100小格）中的菌体进行计数。
高中生物新教材选择性必修二 同步试卷讲义 第1章 第2节 第2课时 培养液中酵母菌种群数量的变化
第2课时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。
探究酵母菌种群数量的变化
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。
高中生物学新课程选择性必修2实验教学设计2：探究培养液中酵母菌种群数量的变化
课题
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
课型
新授课
课时
1课时
主备人
教学目标
1.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化这一活动，尝试建构种群数量增长的数学模型。
2.能够利用数学模型来表征，解释和预测种群数量的变化，认同模型在生物学研究中的应用。
3.运用种群数量变化规律，解决生产生活中的实际问题。
4.在以上探究的基础上，进一步探究温度、溶解氧、营养条件、代谢产物等因素对种群数量变化的影响。
思考、讨论、回答
1.通过特定问题引导学生回顾实验操作过程，在强化学生掌握实验原理的基础上，提升学生的科学思维。
2.拓展探究部分，改变自变量，使实验设计的思维量猛增，更能锻炼学生处理复杂问题的能力。
环节四分享与交流
实验创新
创新一：综合利用实验设备，搭建新的探究平台
可以运用数码显微镜成像，学生观察更直观。数显恒温水浴锅、多轨道摇床、溶解氧传感器、酒精检测仪、二氧化碳传感器等仪器使结果数字化呈现，搭建了微观生物学与教学的平台。
创新二：缩短实验周期，提高探究效率
由课本中连续7天的实验观察、数据整理，缩短到12小时实验观察、数据整理，使实验更便捷，有利于学生更好地进行科学探究。
种仪器的用法。
2.学生通过自主探究，获得数据，建立模型，分析结果提升学生的科学探究能力。
环节三思维提升
设计问题串，引导学生回答并评价：
1.课本要求探究7天的酵母菌数量变化，而我们缩短到12小时，两者绘制出的曲线会有什么差别？
2.利用血球计数板统计的是活菌还是死菌，为什么？如何统计活菌？
3.这个实验中我们在安全方面的观察，分析血细胞计数板能够计数的原理。提出血细胞计数板使用过程中的可能出现的问题。
备课素材：“ 培养液中酵母菌种群数量的变化” 实验中的平行重复高二上学期生物人教版选择性必修2
“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中的平行重复在自然条件下发生的现象，由于其偶然性无法进行反复观察。
而在科学实验中，人们可以使研究现象重复出现，通过长期的观察和比较，最终得出可重复的实验结论。
在精密度较高的医药学领域，重复原则被细分为3层含义:重复实验、重复取样和重复测量。
2019版高中生物学选择性必修二探究“培养液中酵母菌种群数量的变化"，教材设置了一个问题“要做重复实验吗？为什么？”：一些老教师和同学认为不需做重复实验。
探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验目的在于:研究酵母菌在实验条件下种群数量的变化规律。
与已知结论的验证实验相比，探究实验的结果未知，重复原则在后者中显得更加必要。
该探究实验的步骤如下:首先将班级分成若干小组(例如A组~G 组),每组学生在相同培养条件下，扩培初始浓度相同的样品(酵母菌)，并通过抽样检测法,统计不同时间点(0d~7d)的样品种群密度(表1),完成实验后，得到相应数据。
以A组为例,在初始时间点(0d)统计酵母菌种群密度为A-0,依次类推，得到一组数据(A-0A-1A-2……A-7)并绘制成酵母菌生长曲线，那么该曲线能够代表多组酵母菌的种群密度变化趋势吗?这明显是不够严谨的，由于操作过程中存在各种人为因素的误差，结果会对实验产生难以避免的偶然性影响，所以仅参考一次独立实验过程所得出的结论缺乏可信度。
而可重复性原则可以减少这一类误差，从而提高实验结论的准确度。
以1d为例，A组~G组均独立完成对酵母菊种群密度的统计,得到一组数据(A-1B-1C-1……G-1),求得平均值作为1d的酵母菌种群密度(均一1)。
相比单次独立实验所得到的数据(A-1)，由多次独立重复实验得出的均值(均-1)更具有代表性和可重复性。
依次统计不同时间点,得到一组平均值(均-0均-1均-2……均-7)，绘制生长曲线。
该曲线体现了可重复性原则，所得结论更科学严谨。
与可重复性原则不同，并不是所有科学实验都需要遵循平行重复原则。
(完整版)培养液中酵母菌种群数量的变化教学设计
培养液中酵母菌种群数量的变化教学设计一、教学目标1.知识目标（1）了解检测酵母菌种群数量的方法；（2）尝试建立酵母菌种群数量增长的数学模型。
2.能力目标掌握使用血球计数板测定酵母菌数量的方法。
3.情感目标积极参与实验探究。
二、教学设计思路“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 稳态与环境》第四章第2节的内容。
本节既是一个显微观察实验，也是一个探究实验，实验过程涉及微生物培养法、抽样检测法、显微观察法以及模型构建法等技能方面的训练，是一个综合性较强、难度较大，但对学生生物科学素养具有多方面培养价值的实验。
教师在进行教学的时候，既要注重理论知识的培养，又要注重实验技能的指导。
三、教学策略学情分析：在学习本实验之前，学生已经具备了一定的实验能力，但仍有四个问题值得注意：（1）具备一定的实验操作技巧，但对血球计数板的使用不了解；（2）对实验观察有一定的了解，但持续观察对学生具有一定的挑战性；（3）具备一定的数学基础，但数学模型建构的能力有待提高。
教师情况分析：由于教师是初登讲台的新老师，没有多少经验，在教学过程中可能出现一些突发状况。
基于学情分析与教师情况分析，本节课采取的教学策略主要有两个：一是利用多媒体技术，帮助学生了解并熟悉血球计数板的使用；二是通过教师的演示及师生的有效互动，帮助学生学会利用血球计数板检测酵母菌种群数量的动态变化。
四、教学重难点1.若浓度过高会造成观察到的小方格内酵母菌数目太多。
用血球计数板计数时，小方格内适宜的细胞数为3～5个。
数目太多很难清点，往往导致结果不准确，此时要对培养液作适当稀释，计算出原浓度溶液中细胞的数目。
学生知道要稀释，但不知道稀释多少倍、如何稀释。
指导学生先大概数出酵母菌数目，据此确定稀释倍数。
例如小方格中大约有35个细胞，就进行l 0倍的稀释：用移液管取1 m L原液到试管中，加入9 m L的无菌水。
最后进行相关计算时，要用计数的细胞数乘以稀释倍数得到原液中相应的细胞数。
培养液中酵母菌种群数量的变化 (2)
培养液中酵母菌种群数量的变化
在培养液中，酵母菌种群数量的变化通常遵循以下模式：
1. 潜伏期（lag phase）：在初始阶段，酵母菌种群数量较少，适应环境需要一定时间来进行繁殖和适应。
在此阶段，种群数量增长缓慢，菌落较小。
2. 指数期（exponential phase）：一旦酵母菌种群适应了环境条件，其数量开始迅速增加。
在指数期中，种群数量
以指数速度增长，每个细胞通过二分裂产生新的子细胞。
此时，培养液中的酵母菌数量呈现出显著的增加趋势。
3. 平台期（stationary phase）：当培养液中的营养物质
耗尽或有害物质积累到一定水平时，酵母菌种群数量不再
继续增加。
在平台期中，种群数量保持相对稳定，新生细
胞数量等于死亡细胞数量。
4. 降解期（death phase）：当培养液中的营养物质完全
耗尽，或者有害物质浓度过高时，酵母菌种群开始寿命减少，死亡细胞数量超过新生细胞数量。
种群数量逐渐减少，直到完全消失。
酵母菌种群数量的变化受到培养液中的营养物质、pH值、温度和氧气等环境因素的影响。
不同的酵母菌株和培养条
件也会导致种群数量变化的差异。
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
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
“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。
4.2 探究培养液中酵母菌种群数量的变化(精华)
知识回顾
1.酵母菌 单细胞真核生物； 生长周期短，增殖速度快； 还可以用酵母菌作为实验材料研究 探究酵母菌的呼吸方式 判断细胞的死活（探究膜的通透性）
2.种群数量的变化
①种群数量的变化包括增长、稳定、波动、下降等。 ②“S”型曲线有一个K值，即环境容纳量。 ③种群数量的增长也受到许多环境因素（如温度、培 养液的pH、培养液的养分种类和浓度、代谢产物等） 的影响。
③ 对于压在方格界线上的酵母菌应当计数同侧相邻 两边上的菌体数，一般可采取“数上线不数下线，数 左线不数右线”的原则处理，另两边不计数。 ④ 对每个样品可计数三次，再取其平均值。 ⑤ 计数时应不时调节焦距，才能观察到不同深度的 菌体。
⑥ 血球计数板使用后，用自来水冲洗，切勿用硬 物洗刷，以免损坏网格。
计算公式
(1)16格×25格的血球计数板计算公式: 1ml菌液中的总菌数=1000*10*A*16*B=32000A*B(个) (2) 25格x16格的血球计数板计算公式: 1ml菌液中的总菌数=1000*10*A*25*B=50000A*B(个)
设平均每个中格酵母细胞数为A，菌液稀释倍数为B，每 一大方格的容积为0.1mm3，因1mL=1cm3=1000mm3。
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，迅速在容器内形成一个封闭的酵母菌种 群，通过显微计数法（血球计数板计数）可以测 定酵母菌种群随时间而发生的数量变化。 （2）酵母菌种群受养分、空间、温度和有毒排泄 物等的影响。
2．实验目的：
（1）通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化， 尝试建构种群增长的数学模型。 （2）用数学模型解释种群数量的变化。 （3）学会使用血球计数板进行计数。
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三、演练.提升
1.通常用血球计数板对培养液中酵母菌进行计数，若计数室为1mm×1mm×0.1mm方格，由 400个小方格组成，若多次重复计数后，算得每个小方格中平均有5个酵母菌，则10mL该培 养液中酵母菌总数有 个。 5×400×10000×10＝2×108 2、检测员将1 mL水样稀释10倍后，用抽样检测的方法检测每毫升蓝藻的数量；将盖玻片 放在计数室上，用吸管吸取少许培养液使其自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余液体。已 知每个计数室由25×16＝400个小格组成，容纳液体的总体积为0.1mm3。 现观察到图中该计数室所示a、b、c、 d、e 5个中格80个小格内共有蓝藻n 个，则上述水样中约有蓝藻多少个。
二、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
3、设计探究思路：
怎样进行酵母菌的计数？ ① 血球计数板的构造 ② 种类： 25个中格 25 X 16=400小格 16个小格
16个中格 16 X 25=400小格 25个小格
二、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
3、设计探究思路：
怎样进行酵母菌的计数？ ① 血球计数板的构造 ② 种类： ③ 计数室的规格：计数室有长×宽：1mm×1mm, 2mm×2mm 3mm×3mm等 深度均为0.1mm。 如果以1mm×1mm来计算：每个计数室共有400小格，总容积为 0.1mm3
80个小方格细胞总数/ 80 ×400×10000×稀释倍数＝n/ 80×400×10000×10＝5n×105
三、演练.提升
3.（2008江苏高考）为研究酵母菌种群密度的动态变化，某同学按下表所列条件进行 了A、B、C和D 共4组实验，用1000mL锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，在25℃下静置 培养，其他实验条件均相同，定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种 群密度变化曲线图如下，请分析回答以下问题。 实验组 培养液中葡萄糖质量分数% 培养液体积/mL A 4.0 200 B 4.0 800 C 0.8 200 D 0.8 800
二、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
3、设计探究思路：
怎样进行酵母菌的计数？ ① 血球计数板的构造 ② 种类： ③ 计数室的规格：计数室有长×宽：1mm×1mm, 2mm×2mm 3mm×3mm等 深度均为0.1mm。 如果以1mm×1mm来计算：每个计数室共有400小格，总容积为 0.1mm3 ④ 单位换算:大方格的长和宽各为1mm,深度为0.1mm,其体积为 0.1mm3.换算为1mL为0.1/1000即1/10000mL即10-4 mL 。 ⑤ 提示：先将盖玻片放在计数室上；培养液从盖玻片边缘滴 加，让培养液自行渗入；滴加前要将培养液摇匀；等待酵 母菌全部沉降到计数室底部时，再镜检。
二、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
3、设计探究思路：
怎样进行酵母菌的计数？ ⑥ 计数方法： 如果使用16格×25格规格的计数室， 要按对角线位，取左上、右上、左下、右 下4个中格(即100个小格)的酵母菌数。 如果用规格为25格×16格的计数板, 除了取其4个对角方位外,还需再数中央 的一个中格(即80个小方格)的酵母菌数. （五点取样法）
酵母菌的种群数量在营养条件有限的情况下是呈S 型增长。但之后会下降。
二、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
3、设计探究思路：
怎样设计表格，以记录结果？ 如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，采取措施？ 稀释培养液。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数 对于小方格内的酵母菌如何计数？ 只计相邻两边及顶角的酵母菌
二、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
3、设计探究思路：
怎样设计表格，以记录结果？
第 1 天
第 4 天
死亡 第 6 天 第 7 天
二、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
3、设计探究思路：
怎样设计表格，以记录结果？
酵母菌种群个体数量变化
酵母菌数量／万个·mL-1
12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 1 2 3 4 时间／d 5 6 7
二、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
3、设计探究思路：
探究所需要的菌种和无菌马 铃薯培养液或肉汤培养液、试管、 血球计数板（2mmX2mm方格）、 滴管、显微镜等，由老师提供。 在制订计划前，你需要思考以下 问题并讨论。 怎样进行酵母菌的计数？ ① 血球计数板的构造 可用来测量细胞,细菌等一些微小物体的长度，还有就是 测量数量，如单位体积细胞的数量。血球计数板是由一块比 普通载玻片厚的特制玻片制成的，玻片中有四条下凹的槽， 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。
（40/80 ）×106 ×10 =5 ×106
三、演练.提升
4. 取少量酵母菌液放入血球计数板直接计数，测得的数目是（ A．活细胞数 B．死细胞数 C．菌落数 D．细胞总数 ）
5、探究酵母菌的种群数量实验中，某学生的部分操作过程如下： （1）把酵母菌培养液放置于冰箱中培养， （2）从静置试管中吸取酵母菌培养液计数， （3）到第七天取样计数， 请纠正其错误： 应放在适宜温度下培养. （1）___________________________ 应将静置改为轻轻振荡几次. （2）__________________________ 应连续七天取样计数. （3）_________________. 该同学用25格x16格,其中长和宽各为2mm,深度为0.1mm的血球计数板计数,用五点取样 法读取酵母菌有40个,其中稀释了10倍,则1ml菌液中所含的酵母菌个数为 _____________________
4、制订计划 5、实施计划 6、分析结果，得出结论 7、表达交流
二、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
7、表达交流
二、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
8、进一步研究
影响酵母菌的种群数量增长的因素还有什么？ 针对“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”有同学提出了可能与 温度营养等有关，某同学按下表完成了有关实验并记录绘制了结果。
B A D （1）图中曲线①、②和③分别是__________ 组、__________ 组和__________ 组的结果。 （2）B组和A组的实验结果不同的原因是B组 培养液较多，与空气接触面积较小，故供氧较少 （3）D组和B组的实验结果不同的原因是D组 葡萄糖浓度较低，故营养物质供应较少 （4）在整个实验过程中，直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的，正 确的方法是 摇匀培养液后再取样 和 培养后期的样液稀释后再计数 。 （5）实验结束后，用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的，正确的方法 是 浸泡和冲洗 。
二、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
3、设计探究思路：
怎样设计表格，以记录结果？ 如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，采取措施？ 稀释培养液。稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数 对于小方格内的酵母菌如何计数？ 只计相邻两边及顶角的酵母菌
4、制订计划 5、实施计划 6、分析结果，得出结论
二、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
3、设计探究思路：
怎样进行酵母菌的计数？ ⑥ 计数方法： 如果用规格为25格×16格的计数板, 除了取其4个对角方位外,还需再数中央 的一个中格(即80个小方格)的酵母菌数. （五点取样法） 酵母细胞数/ml=(80小格内酵母细胞个数/80)×400×稀释 倍数/10-4 (计数室规格为：1mm×1mm)
第四章 种群和群落
第二节 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
一、回顾思考
酿酒和做面包都需要酵母菌。这些酵母菌可以用液体培养基 （培养液）来培养。培养液中酵母菌种群的增长情况，与发酵食品 的制作有密切关系。 1、酵母菌的繁殖方式主要是？ 出芽生殖 2、酵母菌的呼吸方式是？ 兼性厌氧(可进行有氧呼吸和无氧呼吸) 3、酵母菌的培养条件要注意那些问题? 要用适宜的温度培养,调节好PH值,溶氧量的控制等。
、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
1、问题：培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？
2、作出假设：根据前面所学知识，针对这一问题作出假设：
酵母菌的种群数量在营养条件有限的情况下呈S型增长。
3、设计探究思路：
探究所需要的菌种和无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、 血球计数板（2mmX2mm方格）、滴管、显微镜等，由老师提供。 在制订计划前，你需要思考以下问题并讨论。
二、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
3、设计探究思路：
怎样进行酵母菌的计数？ ⑥ 计数方法： 如果使用16格×25格规格的计数室， 要按对角线位，取左上、右上、左下、右 下4个中格(即100个小格)的酵母菌数。 酵母细胞数/ml=(100小格内酵母细胞个数/100)×400×稀 释倍数/10-4 (计数室规格为：1mm×1mm) 计数室规格为：2mm×2mm如何计算？
计数室规格为：2mm×2mm如何计算？
二、探究：培养液中酵母菌种群数量的变化
3、设计探究思路：
怎样进行酵母菌的计数？ 从试管中吸取培养液进行计数前，建议你将试管轻轻振荡几次。 这是为什么？ 使酵母菌混合均匀，减少误差 本实验需要设置对照组吗？如果不需要，为什么？ 不需要。因不同时间取样已形成对照 需要重复实验吗？ 需要。尽量减少误差。对每个样品计数三次,取其平均值。 怎样设计表格，以记录结果？