培养液中酵母菌种群数量的变化教学设计
“酵母菌种群大小动态变化实验”的教学设计
第37卷第4期2021 年中学生物学Middle School BiologyVol.37 No.42021文件编号：l 〇〇3 - 7586(2021)04 - 0038 - 02“酵母菌种群大小动态变化实验”的教学设计周金露(江苏省仪征中学江苏杨州 211400)摘要使用智能数字实验盘、光学显微镜和血球计数板对实验室培养的酵母菌种群数量进行计数。
通过分析不同温度下酵母菌种群大小随时间变化的规律，建立数学模型，引领学生思考和分析影响种 群数量的因素。
关键词种群数量数学模型实教教学中图分类号G 633.91文献标志码B1教材分析“探宄酵母菌种群大小的动态变化”是苏教版 高中生物教材中《必修3•稳态与环境》模块中的一 个重要实验。
在前一课中，学生对种群数量增长的 “J ”型曲线和“S ”型曲线己经有了一定理解。
“探宄酵 母菌种群大小的动态变化”这一实验是在此基础上， 进一步讨论处于存在环境阻力的条件下种群数量是 如何增长的问题。
学生能够通过本节实验课，体验 抽样检测法调查酵母菌种群数量的方式，锻炼使用 光学显微镜观察计数的能力，掌握构建数学模型解 决生物学问题的科学方法、熟练运用数字化设备检 测实验指标，并形成进行数据分析和处理的科学性 思维。
2教学目标① 通过分析影响种群数量变化的因素，建立生物 与环境相统一的观点。
② 通过建立酵母菌种群增长的数学模型,培养归纳、比较及运用模型分析问题的能力。
③通过探宄培养液中酵母菌种群数量的变化，掌握实验方案的设计与实施及提高对实验结果的分析 与评价能力。
④通过归纳种群数量变化在实践中的应用，养成 关注生产实践、学以致用的态度。
3教学过程3_1课前准备和材料用具酵母菌在光学显微镜下比较容易被观察和识别， 而且具有培养简单、生长周期短等特点，是进行种群 数量的动态变化研宄的理想实验材料。
以酵母菌作 为实验材料，还可以探究影响种群数量变化的因素，如温度、酸碱度等。
第二节 探究培养液中酵母菌种群数量的变化
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
选择性必修二--培养液中酵母菌种群数量的变化
3、稳定期 1)主要特征： 个体：积累有害代谢产物；有些 出现芽孢。 群体：活菌数量最多；繁殖=死亡 2)原因： 生存条件相对恶化：营养物质消 耗；有害代谢产物积累；PH改变 种内斗争最激烈。
4、衰亡期 1)主要特征：个体：细胞形态多样
群体：活菌数急剧下降；繁殖<死亡 2)原因：生存环境极度恶化 (营养物质消耗、有害代谢产物积累、PH改变) 生存斗争最为剧烈。
5、血球计数板的使用注意事项：
①从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻 震荡几下，这样使酵母菌分布均匀，防止酵母凝聚沉 淀，提高计数的代表性和准确性，求得的培养液中的 酵母菌数量误差小。 ②如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当对 培养液进行稀释以便于酵母菌的计数。具体方法是： 摇匀试管，取1mL酵母菌培养液，加入成倍的无菌水 稀释，稀释n倍后，再用血球计数板计数，所得数值 乘以稀释倍数。以每小方格内含有4~5个酵母细胞为 宜。特别是在培养后期的样液需要稀释后计数。
一、血球计数板 1、结构：
小方格 中方格
2、计数：
计数室通常也有两种规格
16×25型： 即大方格内分为16中格， 每一中格又分为25小格 25×16型： 即大方格内分为25中格， 每一中格又分为16小格
16×25型 计数100个小方格
25×16型 计数80个小方格
3、计算：
以1mm×1mm×0.1mm型为例
探究： 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
思考回顾：
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 3、酵母菌的培养条件要注意那些问题? 比如要用适宜的温度培养，调节好PH值，溶氧量 的控制等。
探究酵母菌种群数量的变化实验
五、怎样记录结果？登记表怎样设计？
六、假如一种小方格内酵母菌过多，难以数清，应该 采用怎样旳措施？
稀释培养液。稀释旳目旳是便于酵母菌悬液旳计数，以每 小方格内具有4-5个酵母细胞为宜，一般稀释10倍即可。
七、对于压在小方格界线上 旳酵母菌，应该怎样计数？
只计数相邻两边及其顶角旳 酵母细胞数
八、血球计数板旳清洁
分析成果，得出结论 将所得数值用曲线图母菌旳种群数量在营养条件有限旳情况下是呈 “S”型增长，但之后会下降。温度、营养成份会 影响酵母菌种群数量旳变化。
一、怎样进行酵母菌旳计数？
提醒：对一支试管中旳培养液(可定为10ml) 中旳酵母菌逐一计数是非常困难旳，能够采用 抽样检测旳措施：先将盖玻片放在计数室上， 用吸管吸收培养液，滴于盖玻片边沿，让培养 液自行渗透，多出培养液用滤纸吸去，稍待片 刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将 计数板放在载物台旳中央，计数一种小方格内 旳酵母菌数 量，再以此为根据，估算试管中 旳酵母菌总数。
(5)、培养：将 A、C试管置于 28℃旳恒温箱中培养。将 B试管置于5℃旳恒温箱中 培养。（5℃旳恒温箱可由某些型号冰箱保温室设定5℃时代替。） (6)、计数和记录：每天取样时间大致一致，每次每组按序号取一支试管。计数过程
中一定要遵守无菌操作规范，取样旳吸管要干净且分开使用，每次取样前要试管振 荡摇匀。显微镜下进行细胞计数后，立即将数据填到登记表格中。
2、方格网旳构成：
25×16
AB C
DE F
化
GH I
16×25
放大后旳方格网计数室 方格网上刻有9个大方格，其中只有中间旳一种大方格 为计数室，计数室一般有两种规格：一种是大方格内分 为16中格，每一中格又分为25小格；另一种是大方格 内分为25中格，每一中格又分为16小格。但是不论计 数室是哪一种构造，它们都有一种共同旳特点，即每一 大方格都是由16×25=25×16=400个小方格构成。
“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”的教学策略
要条件 ， 也可为后 续实验 中的相关 计算 打下基 础。
１ ． ２ 存在 的 问题及 应对措 施 学生 画图 中出现 的问
题及应对措施包括 ： ①针对观察不仔细 的情况。例如 ，
没有画出中方格 四周 的双线 ， 使 各个 中方格 间毫无 界 限， 或在画 四周线 条时只有计数 室中方格 的延 长线 ， 没 有小方格 的延长线 等 问题 ， 可通过 数码 投影展 示计数 室及周边 线条并指 出其 中的注意 点再观察 验证 ； ②在 不理解计 数室 四周 线条 的作用 时 ， 可通 过数码 投影告 知当计数 室不在视 野 当中时 ， 如何 根据 这些线 条快速
手 。对此 教师应适 时引导 ， 告知学生格线颜 色很 淡 ， 让
３ 如果观察到的小方格 内酵母菌数 目太多 。 如何处理 ３ ． １ 设置此任 务的 目的 学会 成倍 稀释培 养 液 。用
、 ｏ ｏ ２ ５ ￣
． — — — — —
血球计数板 的认识 ， 同时通 过学 生间交 流或 教 师巡视
可确定有没有找 到或认识计数 室 ， 这是 实验成 功 的首
图 ２ 血球计数 板上的数字
２ 如何保证视野 中椭 圆的、 深 色的结构都是 要计数的 酵 母菌
２ ． Ｉ 设置 此任 务 的 目的 要让 学生形 成 良好 的实验 习惯 ， 提高实验 的准确 性。血球计 数板 的使用 规则 之
图１ 显微镜下 的血球计数板形态
对血球计 数板 中计 数
室 内的清洁 问题 ， 学生想 到可能是 实 验 中用 到 的器 皿
・
２ ４・
生物 学教 学 ２ ０ １ ３ 年（ 第３ ８ 卷） 第１ １ 期
任 务后 ， 可直接 暴露 问题 ， 引发 学生 的关注 和思考 ， 理 解 教材的要求 。
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。
酵母菌种群数量变化的实验学案
国光中学2019届高二生物上学期探究酵母菌种群数量变化的实验学案1、在探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验中，需利用计数板对微生物细胞进行直接计数。
计数板是一个特制的可在显微镜下观察的玻片，样品就滴在计数室内。
计数室由25×16＝400 个小室组成，容纳液体总体积为0.1 mm3。
（1）在实验中，某学生的部分实验操作过程是这样的：①先将盖玻片放在计数室上，再从静置试管中吸取酵母菌培养液加入计数板进行计数，记录数据；②把酵母菌培养液放置在冰箱中；③第七天取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。
请纠正该同学实验操作中的 3 处错误：①_____________________________________________________________；②_____________________________________________________________；③_____________________________________________________________；（2）在实验前应该对计数板、吸管等器具进行________________处理。
（3）如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应采取的措是__________________。
（4）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。
（5）如果观察到上图所示a、b、c、d、e 5 个中格共80 个小室内共有酵母菌48 个，则上述1mL 酵母菌样品中约有酵母菌_______________________个；要获得较为准确的数值，减少误差，应该怎么做？________________________。
2、某生物兴趣小组为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，定期采用在显微镜下观察并用血细胞计数板计数。
血细胞计数板的形状如图A所示，它的规格有两种，一种叫希利格式（16×25型。
实验：酵母菌种群数量变化
2.作出假设：书P68 开始一段时间酵母菌呈“J”型增长， 随着时间的推移，由于资源和空间有限， 酵母菌呈“S”型增长。
3.实验步骤：
(1)将10ml无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中
(2)将适量酵母菌接种入试管培养液中混合均匀 (3)将试管在28℃条件下连续培养7天 (4)每天取样计数酵母菌数量
探究:培养液中酵母菌数量的动态变化 一．实验目的： 1．探究培养液中酵母菌种群数量的变化。 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 二．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、PH和有毒排泄物等 是影响种群数量持续增长的限制因素。
在计数前，还应有哪些步骤？需注意些什么？ • • • • 培养液配制 灭菌 接种 培养
无菌操作 培养条件
思考：数据记录表格应当怎样设计？
时间（天） 次数
0
1
2
3
4
5
6
7
1 2 3 平均
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
四、 酵母菌的计数方法 1.抽样检测法 2.血球计数板的使用
A.25（中）*16（小）
B.16（中）*25（小）
1、数菌数：
2、每个计数室（大方格）的体积为0.1mm3
第1天
第4天
第6天
死亡
第7天
3、稀释倍数 4、血球计数板计算公式： 25（中）×16（小）= 400（小） 酵母菌细胞数/ml =80个小方格菌数
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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。
2.方格线上的细胞如何计数
首先应了解计数规则。
用血球计数板计数是利用样方法的原理( 25 X 16的血球计数板，计数四个顶角和中间的中方格，即五点取样法)。
之前学习的“用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”就有同样的问题。
边线上的细胞计数有相对统一且较为简便的方法，即计数相邻两边线上的细胞，另外两边忽略。
（数上不数下，数左不数右。
）此处提出该问题，实际上是检测学生知识迁移的能力。
3.用显微镜观察时，加培养液后发生看清酵母菌则看不清格线。
或看清格线则看不清酵母菌。
①首先应该理解教材中的要求“稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部”。
准确计数需要同时观察到酵母菌和格线。
学生滴加培养液后立即观察，就会出现上述现象。
②不少学生加培养液前就看不清楚计数室的格线，对教师提出的任务无从着手。
对此教师应适时引导，告知学生格线颜色很淡，让他们思考：用显微镜怎样看清颜色淡的对象? 由学生总结：观察浅色标本要用较小光圈。
加了培养液后，只能看清格线或者酵母菌，说明格线和酵母菌之间的垂直距离太大，不能同时在显微镜的景深范围之内。
并进一步引导学生思考怎样减小酵母菌与格线之间的垂直距离(格线的位置无法改变，只有改变酵母菌的位置，所以只需等待片刻让酵母菌沉降到与格线相同景深范围即可)
五、教学实施过程
教学环节学生活动教师组织和引导教学意图
引入聆听及观察图片联系日常生活中常见的面
包、馒头等食物，由它们的发酵
现象引出酵母菌，展示酵母菌实
物图，引入本节课主要目的：对
培养液中的酵母菌进行计数。
从日常生活中引入，激发学生兴趣。
复习回答问题，回顾旧
知识
简要复习样方法，标志重捕
法，并且介绍酵母菌的计数方法
——抽样检测法
问题：1.估算植物的种群数量用
什么方法？（样方法）
2.估算能力活动强的动物的
种群数量用什么方法？（标志重
捕法）
以旧知识引出
新的知识。
酵母菌计数
原理聆听并适当笔记讲述抽样检测法的原理：抽
取部分样本，进行计数，然后推
算出整体的数量。
在理性的无限环境中，酵母
了解实验原理
菌种群数量的增长呈“J”型曲线，在有限的环境下，酵母菌种群数量的增长呈“S”型曲线。
介绍血球计
数板
看图聆听，适
当笔记。
介绍血球计数板的结构、规格，
各类型方格的容积及计算公式
了解血球计数板
实验步骤聆听，做笔记先将盖玻片盖在计数室上，
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，
待酵母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，记录五个中方格内的酵母菌
数量，再根据公式，估算试管中
1ml的酵母菌总数。
（记上不记
下，记左不计右）
了解具体的实验操作步骤及计数方法，方便学生进行准确的操作。
实验操作认真实验并记录实
验结果
适当走动，并且观察学生的
操作是否正确，是否需要帮助。
通过实验让学生对
血球计数板了解的
更加清楚，并且及
时向学生提供帮助
实验结果汇总通过实验数据建构
数学模型，绘制曲
线图
获取班级平均数，并与其它
班级进行汇总。
通过学生对数据的
分析，学会构建种
群增长的数学模型。