探究酵母菌种群数量变化规律
酵母菌种群数量的变化
2022年高考生物总复习：酵母菌种群数量的变化1.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；在有限的环境条件下，酵母菌种群的增长呈“S”型曲线，而在恒定培养液中当酵母菌种群数量达K值后，还会转而下降直至全部死亡(营养物质消耗、代谢产物积累及pH变化所致)。
(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数法。
2.设计实验1.从试管中吸出培养液进行计数之前，为什么要轻轻振荡几次？提示使酵母菌均匀分布，从而使计数准确。
2.该探究需要设置对照及重复实验吗？提示酵母菌种群数量的变化在时间上形成前后自身对照，所以无需设置对照实验。
但要获得准确的实验数据，必须进行重复实验，求得平均值。
3.若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，采取的措施是什么？提示可增大稀释倍数后再计数。
酵母菌数量的计数1.(2015·江苏卷，13)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具，下列叙述正确的是()A.每块血细胞计数板的正中央有1个计数室B.计数室的容积为1 mm×1 mm×0.1 mmC.盖盖玻片之前，应用吸管直接向计数室滴加样液D.计数时，不应统计压在小方格角上的细胞解析每块血细胞计数板的正中央有2个计数室，A错误；每个计数室的容积有1 mm×1 mm×0.1 mm，B正确；向血细胞计数板中滴加样液前应先盖上盖玻片，让样液自行渗入计数室，若先滴加样液，统计结果会偏大，C错误；计数时，需统计小方格内以及小方格相邻两边及其顶角的细胞，D错误。
答案B2.(2016·河北唐山模拟，3)检测员将1 mL酵母菌培养液稀释10倍后，用抽样检测的方法检测每毫升酵母菌的数量；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0.1 mm3。
实验酵母菌种群数量变化
分析影响酵母菌种群数量的因素
营养物质
研究不同营养成分对酵母菌种群数量的影响，如碳源、氮源 等。
环境因素
探究温度、pH值、氧气浓度等环境因素对酵母菌生长的影响 。
掌握实验方法和技巧
培养基制备
学习并掌握不同类型培养基的制备方法，以适应 不同实验需求。
酵母菌计数
熟悉显微镜观察和血球计数板的使用，准确统计 酵母菌数量。
数据分析
运用统计学方法对实验数据进行处理和分析，得 出科学结论。
02
实验原理
酵母菌种群增长特性
01
酵母菌是一种单细胞真菌，具有典型的生长曲线，即
经过延迟期、对数增长期、稳定期和衰亡期。
02
在适宜条件下，酵母菌种群数量呈指数增长，迅速繁
殖，产生大量后代。
03
延迟期是酵母菌适应新环境的过程，种群数量增长缓
数据转换
将原始数据转换为适合分析的格式，如折线图或表格。
结果分析与解释
01
趋势分析
对比分析
02
03
解释结果
分析酵母菌种群数量随时间的变 化趋势，判断其生长或衰退状态。
比较不同实验条件下的酵母菌种 群数量变化，分析各条件对酵母 菌生长的影响。
根据分析结果，解释酵母菌种群 数量变化的可能原因，如营养物 质消耗、代谢产物积累等。
对实验的反思与改进建议
实验过程中应严格控制温度、湿度等环境因素，以减小其对实验结果的影 响。
增加实验组别，提高实验的重复性和说服力，以更全面地反映酵母菌种群 数量的变化规律。
在后续研究中，可以考虑引入不同酵母菌种间竞争的实验条件，以更真实 地模拟自然环境中的种群变化情况。
06
参考文献
参考文献
探究酵母菌种群数量变化实验
提出问题： 培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系？
在理想条件下，种群呈“J”型增长，在有 作出假设：
限的环境下，种群呈“S”型增长。
设计实验：
1.利用活化的酵母菌和葡萄糖溶液配制成酵母菌培养液， 均分为7瓶 适宜的温度、pH、溶O2等。 2.将试管至于相同且适宜的条件下进行培养 3.每天定时取样计数酵母菌数量(每天取1瓶) 4.观察、记录数据并构建数学模型
进行实验:
如何取样？如何加样？如何计数？ 如何计算种群数量？
三、血球计数板
血球计数板是一种专门用于计算较大单细 胞微生物的一种仪器。 计数时，常采用样方法。
1mm×1mm 2mm×2mm
(二)酵母细胞数的测定操作注意事项：
(1)取样方法： 取样前应将试管震荡摇匀。 (2)加样方法： 先在计数室上加盖专用的盖玻片。然后一侧滴样品，另 一侧用吸水纸吸引使菌液缓缓渗入，待酵母菌全部沉降 后计数。
探究培养液中酵母菌种群 数量变化
学会探究酵母菌种群数量变化的过程和方法 学会血球计数板的使用
一、酵母菌
单细胞真核生物 环境适宜时出芽生殖，增殖速 度快，生长周期短 还可以用酵母菌研究： 探究酵母菌的呼吸方式 细胞呼吸方式:（兼性厌氧型） 有氧时进行有氧呼吸；无氧时 进行无氧呼吸 果酒制作 酵母细胞的固定化
第1天
第4天
第6天
死亡
第7天
活菌数
解释各区段出现的原因？
思考：
本实验培养液要固定容积，且培养过程要求无 菌，你知道其中的原因吗？
模拟有限的生活资源，排除种间竞争对实验的干扰。
该实验是否需要对照实验？是否需要重复实验？
实验专题：探究酵母菌种群数量变化
防止杂菌污染酵母菌（与酵母菌竞争等）
蓝藻、绿藻和硅藻是湖泊中常见藻类。某课题 组研究了不同pH对3种藻类生长的影响，在实 验中需每天定时对藻类细胞进行取样计数，请 回答下列问题：
(1)取出的样液中需立 即加入固定液，其目 的是_______。
取样后向样液中加入固 定液来杀死细胞，维持 藻类细胞数目不变。
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 5n×10个5 ／mL。
培养液加入试管中。
• (2)接种：将酵母菌接种于试管中的培养液中混合 均匀。
• (3)培养：将试管在28℃条件下连续培养7天。
• (4)计数：每天取样计数酵母菌数量。逐个计数非 常困难，可以采用__抽__样__检__测__的方法估算，记录数 据。 计上不计下，计左不计右
• (5)分析结果，得出结论：将所得数值用 ___曲__线__图___表示出来，分析实验结果，得出酵母菌 种群数量变化规律。
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
提出问题 酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？
作出假设 制定计划 实施计划
对照原则、单一变量原则、等量原则
自变量： 时间 因变量： 种群数量
分析结果，得出结论
表达与交流
实验材料： 液体培养基 抽样检测法
菌种、无菌马铃薯培养液或肉汤培养液 试管、滴管、显微镜、血细胞计数板
放大后的计数池
25中格×16小格 400个小格 16中格×25小格
抽样检测： 5×16=80个小格
抽样检测： 4×25=100个小格
25中格×16小格
n1+n2+n3+n4+n5 5
3—6：教材实验(十四)：探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验
1.实验原理
培养液的成分、
(1)用液体培养基培养酵母菌，种群的增长受 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”型增长； 自然界中资源和空间总是有限的，酵母菌种群 “S”型增长 呈 曲线。
(3)计算酵母菌数量可用 抽样检测 的方法——显微计数法。
分析：
酵母菌种群数量变化受营养条件、空间、pH、温度等 因素的影响，D项正确。
[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，叙述正确的是( )
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
A．改变培养液的pH不影响K值(环境容纳量)大小
3．注意事项 (1)显微镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应只 计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。 (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 1 2 3 4 5 6 ……
数量/个
……
(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。
①将含有酵母菌的培养液滴在计数板上的 盖玻片边缘 ， 让培养液自行渗入计数，用滤纸吸去多余的培养液
②待酵母菌细胞全部 沉降到计数室底部 ，在显微镜下计 数 一个方格内 内酵母菌的数量
③估算1mL培养液中酵母菌总数
（4）重复（2）、（3）步骤： 连续观察7天，统计数目
（5）构建模型分析：将所得数据用曲线表示出来，得出酵母菌种群数 量变化规律
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
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。
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
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。
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血球计数板
用到的特殊实验器材有哪些?其使用方法是什么？
• 血球计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物的一种仪器 • 计数时，常采用样方法
血球计数板的使用方法：
a. 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。
b.对于压在小方格界线上的酵母菌应取相邻两 边及顶角计数。
未染色，统计的菌体数包含了死亡的菌体
被染成蓝色的酵母菌
(2011·江苏卷)右图为不同培 典型例题
•养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和 •乙醇浓度的变化曲线，请回答下列问题。 细胞质基质和线粒体 •(1)曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是 ________；曲线 有氧呼吸和无氧呼吸 BC段酵母菌呼吸的方式为________ 。 •(2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖 乙醇含量过高 培养液的 pH下降 大量消耗外，还有________ 、________ 。 •(3) 在 T 1 ～ T 2 时段，单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅 酵母菌进行无氧呼吸， 速增加的主要原因有_____ ___________、 酵母菌种群数量增多 产生的能量少 ________________ 。 •(4) 某同学在 T 3 时取样，统计的酵母菌种群数量明显高 于 D 对 应 的 数 量 ， 原 因 可 能 有 _ _ _取样时培养液未摇匀， _____________、 从底部取样 ________________和用血球计数板计数时出现错误等。
计算方法：1ml菌液样本中的含菌数=平均每小格菌数×400 ×10000 ×稀释倍数
表达和交流
(1)根据实验数据可得右图所示曲线。 增长曲线的总趋势是先增加再降低。 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变化等，生存条件恶化，酵母菌死亡率高 于出生率，种群数量下降。 (2)影响酵母菌种群数量的因素可能有养分、温度、pH及 有害代谢废物等。
探究培养液中酵母种群数量动态变化
探究目的
初步学会酵母菌等微生物的计数以及种群数量变化 曲线的绘制。
探究原理
酵母菌可以用液体培养基来培养。培养基中酵母菌 种群的增长情况与培养液中的成分、空间、 pH、温 度等因素有关。我们可以根据培养液中的酵母菌数 量和时间为坐标轴作曲线，从而掌握酵母菌的种群 数量变化情况。
探究步骤
(1)将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中 (2)将酵母菌接种到试管中的培养液中
(3)将试管放在25 ℃条件下培养
(4)每天取样计数酵母菌数量 (5)分析数据，画出曲线
关于酵母菌种群数量随时间变化的情况记录表
数量(个/5ml)
天数
样品 数量
样品1
样品2
样品3
平均值
第 1天 第 2天 第 3天 第 4天 第 5天 第 6天 第 7天