人教版 (2019)选择性必修2第2节 种群数量的变化第2课时导学案

  第2节 种群的数量变化（第2课时）

【学习目标】

1．通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，学会利用血细胞计数板对酵母菌直接计数，并根据实验结果绘制酵母菌种群数量变化曲线，验证种群数量变化的数学模型，养成严谨的科学思维方式。

2．比较种群数量的“J”形和“S”形增长曲线，认同自然选择在种群数量变化中的作用。

3．观察自然种群数量变化曲线，认识自然界种群数量变化与数量变化数学模型的联系。

【课前学习】培养液中酵母菌种群数量的变化

1．实验原理：酵母菌可以用____________来培养；培养液中酵母菌数量的增长情况与培养液的成分、pH、________等因素相关。

2．计数方法：__________。

3．具体计数过程：先将__________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________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．结果分析

在有限的环境条件下，酵母菌的种群数量大致呈现________增长。后期由于营养物质的消耗、pH的变化等，生存条件逐渐恶化，酵母菌种群数量________。

1．液体培养基 温度 2．抽样检测法 3．盖玻片 小方格 4．“S”形 下降

【课上学习】

学习任务一：利用血细胞计数板对酵母菌进行计数。如果每一个中格（一个计数室共25个中格）平均有酵母菌40个，用来计数的培养液稀释了100倍，请列出计算式，估算每 1 mL原始酵母菌培养液有酵母菌多少个？

学习任务二：比较“J”形和“S”形增长模型的区别和联系

【课后练习】

1．为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学进行了如下操作。其中操作正确的是(　　)

A．将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养

B．探究酵母菌种群数量变化，必须设置空白对照排除无关变量对实验的干扰

C．振荡使酵母菌在锥形瓶中分布均匀后，再用滴管吸取适量培养液至血细胞计数板上，然后盖上盖玻片

D．将酵母菌培养液加到血球计数板计数室后，立即放到显微镜载物台中央观察、计数

2．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 mm

C．计数时，需要统计整个计数室400个小格内的细胞数

D．计数时，不应统计压在小方格角上的细胞

3．下图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图，下列叙述错误的是(　　)

A．为有效防止蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度

B．a～b段，该种群的增长率与种群密度之间呈正相关

C．c点表示蝗虫大爆发，此时利用性引诱剂诱杀雄虫来不及

D．控制种群数量在d～e水平，有利于保护该地生物多样性

4．将相等数量的硝化细菌和大肠杆菌分别接种到浓度适宜的含铵盐的无机盐培养液中，在适宜温度下振荡培养。若用虚线表示大肠杆菌的生长趋势，实线表示硝化细菌的生长趋势，则下图中能正确表示两种菌体生长趋势的是（   ）

5．用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如表所示：

根据表中数据分析，下列结果正确的是(　　)

A．第13～25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快

B．第17～29天，成虫增长率上升，死亡率下降

C．第21～37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关

D．第1～37天，成虫数量呈“J”形增长

6．红火蚁是我国南方常见的一种入侵物种，为研究红火蚁A与土著蚂蚁B(本地蚂蚁)的生存和竞争机制，将红火蚁和土著蚂蚁两个种群分别置于环境条件不同的捕虫器1和捕虫器2中，它们的种群数量变化分别如图1、图2所示，下列说法正确的是(　　)

A．在捕虫器2中红火蚁与土著蚂蚁的种群增长曲线分别为“J”形和“S”形

B．在捕虫器2中红火蚁种群的K值大于在捕虫器1中，是由于捕虫器2中环境阻力相对较小

C．捕虫器2中比捕虫器1增加了仅供土著蚂蚁单独取食的食物或营养物质

D．若往捕虫器2中放入一定量土著蚂蚁的天敌，则两种蚂蚁的数量都将下降

7．下图表示甲、乙、丙三个种群的数量变化曲线。下列叙述错误的是(　　)

A．曲线丙可用于表示封闭环境中酵母菌种群数量的动态变化规律

B．假如某种群数量变化由乙变为丙，表明该种群的环境容纳量增大

C．曲线乙种群数量最后在K值上下波动，种群出生率约等于死亡率

D．导致曲线甲种群数量急剧下降的原因可能与人类活动有关

8．在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”的实验中，将酵母菌培养液稀释103倍后，用血细胞计数板（规格为1 mm×1 mm×0.1 mm）进行计数，观察到如图的视野。有关叙述正确的是（　　）

A．先盖盖玻片，后在盖玻片一侧滴少量样液，另一侧用吸水纸吸引

B．加样液之前，要对计数室进行镜检，若有污物必须清洗

C．滴加培养液后应立即计数，以防止酵母菌沉降到计数室底部

D．若仅依据图示结果，可以估算培养液中酵母菌密度为3.5×107个·mL－1

9．某小组将100 mL酵母菌液放在适宜温度、一定营养条件下培养，在不同时间取样，用台盼蓝染色后，对酵母菌进行计数并得出增长速率曲线，结果如图。下列叙述正确的是（       ）

A．可用血细胞计数板对酵母菌进行计数

B．种群数量在B点达到最大，C点后营养物质减少，有害代谢产物增加

C．若某成员测出的活菌数比真实数据少，则原因一定是取样时未振荡

D．用台盼蓝染色的依据是活细胞膜的通透性增加，可被台盼蓝染成蓝色

10．某地乌鸦连续10年的种群数量增长情况如图所示，后一年的种群数量是前一年的λ倍。下列叙述正确的是（　　）

A．第3年乌鸦种群数量最大

B．第3年以前乌鸦种群呈指数增长

C．第6年以前乌鸦种群数量一直增加

D．第5年和第7年的乌鸦种群数量相同

11．某学习小组进行“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”的探究实验。

(1)本实验中，某学生的部分实验操作过程是这样的：①把酵母菌培养液放置在适宜的环境中培养，第7天开始取样计数；②用无菌吸管从静置试管中吸取酵母菌培养液少许；③加入血细胞计数板计数室，再盖上盖玻片，并用滤纸吸去多余菌液。请纠正该同学实验操作中的三个错误：________，_______，________。

(2)血细胞计数板都有____个计数室。计数前通常需要将酵母菌样液稀释，这是因为__。

(3)血细胞计数板是一个特制的可在显微镜下观察的玻璃制品，样品滴在计数室内。计数室由25个中格、每个中格由16个小格，总共400个小格组成，每个计数室容纳液体的总体积为0.1 mm3。 现观察到图1中所示a、b、c、d、e，5个中格80个小格内有酵母菌44个，其中被台盼蓝染成蓝色的有4个，则上述1 mL酵母菌样品中应该统计的菌体数有____个。对于压在小方格界线上的酵母菌应如何计数？____________。

12．酵母菌是发酵工程常用的微生物，在日常生活中也有广泛应用。某兴趣小组为了研究酵母菌种群数量的变化规律，进行了相关研究实验，图1为实验流程，图2为根据实验测得数据绘制的曲线图。请据图回答下列问题。

(1)摇床又称为自动振荡器，培养时需将锥形瓶置于摇床上进行振荡的目的是______________________________________________________________________。

(2)若本实验中使用的是如下图所示规格的血细胞计数板，图3是一块血细胞计数板正面示意图，图4为计数室一个大方格的示意图，该血细胞计数板上有______个计数室，在计数时一般采用____________法进行取样计数。若制备装片时，先在清洁干燥的血细胞计数板的计数室上滴一滴酵母菌液，静置5 min再盖上盖玻片，测量的结果会________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

(3)用显微镜观察时，在调焦清楚后，若发现只能看到血细胞计数板的横线而看不到竖线，此时应该____________________________________________________________。

(4)显微计数时发现所选取的样方中方格内酵母菌总数为零，可能的原因有________________(多选)。

A．样液中酵母菌数量过少

B．样液稀释的倍数过大

C．样液取自未摇匀培养液的上清液

(5)分析图2得知，在0～7 d之间酵母菌的数量呈______增长；超过7 d之后，由于_______________________________等原因，酵母菌种群数量呈下降趋势。

参考答案

1． A   2．B   3．B   4．C   5．C   6．B   7．A

8．B  先盖盖玻片，后在盖玻片一侧滴少量样液，让其自行渗入计数室，A错误；加样液之前，要对计数室进行镜检，若有污物必须清洗，B正确；滴加培养液后，等酵母菌沉降到计数室底部再计数，C错误；此血球计数板的计数室是25×16型，即大方格内分为25中格，每一中格又分为16小格。原1mL培养液中的酵母菌数为=每个小格中的平均酵母菌数×400个小格×酵母菌培养稀释倍数×10000，则该1ml样品中酵母菌数约=（14÷16）×400×1000×10000=3.5×109个，D错误。

9．A  微生物的计数方法有活菌计数法和显微镜直接计数法，显微镜直接计数法可用血细胞计数板对酵母菌进行计数，A正确；由于曲线表示增长速率，因此种群数量在C点达到最大，C点后酵母菌数量降低，主要因为营养物质减少，有害代谢产物增加，B错误；某成员测活菌数量时，若取样时未振荡，则结果可能比真实数据偏大或偏小，C错误；台盼蓝染色的目的是区分死菌和活菌，其依据是死细胞膜无选择透过性，通透性增加，死细胞可被台盼蓝染成蓝色，D错误。

10．A  在0-3年之间种群数量的λ值一直大于1，因此第3年的乌鸦种群数量最大，A正确；由图可知：在第1～第3年之间λ＞1，乌鸦种群数量在不断增加，但增长速率不断降低，在第三年停止增长，所以呈S型增长，B错误；在第1～第3年之间λ＞1，乌鸦种群数量在不断增加；在第3～9年间λ＜1，乌鸦种群数量一直在不断减少，故在第3年以前乌鸦种群数量呈现增长的趋势，第3年后，种群数量开始下降，C错误；在第3～9年间λ＜1，乌鸦种群数量一直在不断减少，因此第5年和第7年的乌鸦种群数量不相同，D错误。

11．【答案】(1)     第1天开始取样计数，连续7天     取样时振荡试管     先盖上盖玻片，在盖玻片一侧再滴加样液

(2)     2个     酵母菌密度太大

(3)     2×106个     计数相邻两边及其顶角（或计上不计下，计左不计右）

【解析】（1）①把酵母菌培养液放置在适宜的环境中培养，第一天开始取样计数，连续七天，定时取样计数。②取样前要振荡试管，然后再用无菌吸管从静置试管中吸取酵母菌培养液少许。③先盖上盖玻片，再从盖玻片一侧滴加入样液，待酵母菌沉降到计数室底部后，再观察计数。（2）血细胞计数板都有两个计数室。计数前通常需要将酵母菌样液稀释，这样可以避免因为酵母菌密度太大导致酵母菌的重叠，影响计数的准确性。（3）由于细胞膜具有选择透过性，台盼蓝染液不能通过活细胞的细胞膜进入细胞，而死细胞的细胞膜失去选择透过性，变为全透性，因此实验中被台盼蓝染液染色的细胞为死细胞，这样图中所示a、b、c、d、e5个中格内有酵母菌44－4=40个，则1mL酵母菌样品中应该统计的菌体数为（44－4）÷80×400÷0.1×103=2×106个/mL。对于压在小方格界线上的酵母菌应计相邻两边及其顶角的酵母菌。

12．【答案】(1)振荡可以增加培养液中的溶氧量，也有利于酵母菌和营养物质的充分接触

　(2)2   　  五点取样    　偏高   　(3)调节反光镜和光圈，将视野调暗

(4)ABC    (5)“S”形   营养物质的大量消耗、代谢废物的积累、培养液pH的变化

【解析】(1)培养酵母菌时需将锥形瓶置于摇床上进行振荡，振荡可以增加培养液中的溶氧量，也有利于酵母菌和营养物质的充分接触。  (2)图3是一块血细胞计数板，其上有2个计数室，在计数时一般采用五点取样法进行取样计数。若先将培养液滴加到血细胞计数板的计数室中再盖上盖玻片计数，由于已加入的液滴的表面张力作用使盖玻片未能严密的盖到计数板表面上，使计数室内的体积增大，从而使计数结果偏高。 (3)显微观察时在调焦清楚后，若发现只能看到血细胞计数板的横线而看不到竖线，说明对光不准确，此时应该调节反光镜和光圈，将视野调暗。 (4)显微计数时发现所选取的样方中方格内酵母菌总数为零，可能的原因有：样液中酵母菌数量过少；样液稀释的倍数过大；样液取自于未摇匀的上清液，故A、B、C项正确。实验过程中部分酵母菌死亡，但是死亡的酵母菌仍然存在于视野中， 故D项错误。 (5)分析图2得知，在0～7 d之间酵母菌的数量呈“S”形增长，超过7 d之后，由于营养物质的大量消耗、代谢废物的积累、培养液pH的变化等原因，酵母菌种群数量呈下降趋势。