生物第2节 种群数量的变化导学案

[实验基础·自主学习]

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)在理想的环境中，酵母菌种群的增长呈“J”形增长；在有限的环境中，酵母菌种群的增长呈“S”形增长。

2．实验步骤

3．计数方法：抽样检测法。

4．具体计数过程：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。

[实验关键·探究学习]

1．实验设计

2．实验结果与分析

(1)酵母菌增长曲线图：

(2)趋势：先增加再减少。

(3)分析

①增长：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，出生率高于死亡率，种群数量剧增。

②稳定和波动：随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗、pH变化、有害产物积累等，酵母菌死亡率逐渐升高，当死亡率等于出生率时，种群数量不再增长。

③衰退：随生存条件进一步恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。

3．实验关键

(1)操作提示

①溶液要进行定量稀释，每天计数酵母菌数量的时间要固定。

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制片时，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。多余的培养液用滤纸吸去。

④制好装片后，应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显微镜进行观察、计数。

⑤结果最好用记录表记录，如下表所示：

(2)计数提示

①计数原则：显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应遵循“计相邻两边及其夹角”的原则计数。

②结果异常的原因：

a．统计结果偏小的原因：取液时未摇匀，吸取的培养液中酵母菌偏少；在计数时，未计边缘的酵母菌等。

b．统计结果偏大的原因：取液时未摇匀，吸取了表层的培养液；在计数时统计了四周边缘的酵母菌等。

(3)注意事项

①测定的酵母菌种群数量是在恒定容积的培养基中测定的，与自然界中的种群数量变化有差异。

②在进行酵母菌计数时，由于酵母菌是单细胞生物，因此必须在显微镜下计数，且不能准确计数，只能估算。

③血细胞计数板必须保持干燥，否则培养液将不能渗入计数室。

④清洗血细胞计数板的正确方法是浸泡和冲洗，不能用试管刷或抹布擦洗。冲洗干净后不能用纱布或吸水纸擦干，应自然晾干或烘干或用吹风机吹干。

[实验应用·对点练习]

1．(2020·江苏高考)下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述，错误的是(　　)

A．将酵母菌接种到培养液中，并进行第一次计数

B．从静置的培养液中取适量上清液，用血细胞计数板计数

C．每天定时取样，测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线

D．营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一

B　[该实验在时间上形成前后对照，因此将酵母菌接种到培养液中时要进行第一次计数，A正确；抽样检测时，需将培养液振荡、摇匀后取样，B错误；每隔一定时间测定酵母菌细胞数量，绘制种群数量动态变化曲线，C正确；营养、温度、pH、有害物质的积累等都是影响酵母菌种群数量变化的因素，D正确。]

2．(2019·全国卷Ⅰ)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物

B．培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同

C．在培养到23 h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的

D．培养基更新时间间隔为23 h时，种群增长不会出现J型增长阶段

D　[异养生物可以把有机物转化成无机物，A正确；随着微生物的生长繁殖，培养基中的营养物质不断减少，代谢废物不断增加，故更换培养基的频率不同可以表示环境资源量的不同，B正确；由曲线可知，a组中细菌甲在23 h前，数量增长一直很快，说明该组培养基中的营养和空间条件一直是充裕的，C正确；培养基更新时间间隔为23 h时，在培养的早期，培养基中的营养和空间资源是充足的，细菌甲种群的增长会出现J型增长阶段，且图中a、c曲线在早期重合，也可说明早期可出现J型增长阶段，D错误。]

3．温度在15～35 ℃时，酵母菌种群数量增长较快。下表是同学们进行相关探究实验得到的结果(单位：×106个/mL)：

以下分析错误的是(　　)

A．可以用血细胞计数板在显微镜下对酵母菌进行计数

B．据表分析，酵母菌种群数量增长的最适温度约为25 ℃

C．不同温度条件下酵母菌种群数量达到K值的时间不同

D．每天取样检测一次即可，不需要固定取样的时间

D　[每天取样检测一次即可，但需要固定取样的时间，否则无法进行比较酵母菌在每天某一特定时间的数量的变化。]

4．在一定量的酵母菌培养液中放入活酵母菌若干，抽样镜检，如图甲所示(图中小点代表酵母菌)。将容器放在适宜温度下恒温培养5小时后，稀释100倍，再抽样镜检，如图乙所示。根据实验结果判断，以下叙述正确的是(　　)

甲　　　　　　乙

A．培养5小时后，酵母菌种群密度增加200倍左右

B．探究酵母菌的种群数量变化可以用标记重捕法

C．用血细胞计数板计数酵母菌数量时只统计方格内菌体

D．培养5小时后，酵母菌种群数量一定达到K值

A　[用血细胞计数板计数时，除统计方格内菌体外还要统计相邻两边及其顶角上的菌体，5小时前每个小格内约有5个菌体，而5小时后每个小格内约有10个菌体，但这是稀释100倍后的值，所以5小时后种群密度增加200倍，此时酵母菌种群数量是否达到K值无法判断。]

(1)计数方法：血细胞计数板有两种方格网，对于16×25的方格网，计四角的4个中方格共计100个小方格中的个体数量；而对于25×16的方格网，计四角和正中间的(共5个)中方格共计80个小方格中的个体数量。如图所示。

(2)计算方法：大方格长度为1 mm，高度为0.1 mm(即规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)，则每个大方格的体积为0.1 mm3(10－4 mL)，故1 mL培养液中细胞个数＝(中方格中的细胞总数/中方格中小方格个数)×400×104×稀释倍数。