探究培养液中酵母菌种群的动态变化

1、探究培养液中酵母菌数量的动态变化探究培养液中酵母菌数量的动态变化 1实验原理：实验原理： （1）在含糖的液体培养基（培养液）中酵母菌繁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，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。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）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。群数量持续增长的限制因素。 2实验目的：实验目的： （1）通过探究培养液中酵母菌种群数量

2、的变化，）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。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。）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。）学会使用血球计数板进行计数。 三、探究培养液中酵母菌种群数量的变化三、探究培养液中酵母菌种群数量的变化 1 1、提出问题：、提出问题：(用问句用问句) 2 2、作出假设、作出假设: : (用用陈述句陈述句) 培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？ 也可以提出其他的探究问题，例如，也可以提出其他的探究问题，例如， 在不同温度（以及通氧、

3、通在不同温度（以及通氧、通co2等）条件下酵母菌种群等）条件下酵母菌种群 数量增长的情况如何？数量增长的情况如何？ 不同培养液（如加糖和不加糖）中酵母菌种群数量增长不同培养液（如加糖和不加糖）中酵母菌种群数量增长 的情况如何？等等。的情况如何？等等。 开始在资源和空间无限多的环境中,酵母菌呈j型增长 , 随着时间的推移环境中资源和空间逐渐变得有限,代 谢废物的积累，酵母菌呈s型增长. 实验过程实验过程 一、材料用具一、材料用具 探究所需要的菌种和无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试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（管、血球计数板（2mm2mm0.1mm方格）、滴管

4、、显方格）、滴管、显 微镜等。微镜等。 二、方法步骤和记录二、方法步骤和记录 1、取相同试管若干支，分别加入、取相同试管若干支，分别加入5ml肉汤培养液，塞肉汤培养液，塞 上棉塞。上棉塞。 2、用高压锅进行、用高压锅进行_灭菌后冷却至室温，标记灭菌后冷却至室温，标记 甲、乙、丙等。甲、乙、丙等。 3、将酵母菌母液分别加入试管各、将酵母菌母液分别加入试管各5ml，摇匀后用，摇匀后用 _计数起始酵母液个数，做好记录。计数起始酵母液个数，做好记录。 4、将各试管送进恒温箱，、将各试管送进恒温箱，_下培养下培养7天。天。 高压蒸汽高压蒸汽 血球计数板血球计数板 25 液体培养基 马铃薯培养液 在计数前

5、，还应有哪些步骤？需注意些什么？在计数前，还应有哪些步骤？需注意些什么？ 计数计数 培养液配制培养液配制 灭菌灭菌 接种接种 培养培养 需进行灭菌需进行灭菌 ，防止杂菌干扰，防止杂菌干扰， 造成试验数据错误造成试验数据错误 如何计数？如何计数？ 随机取样，多次计数，取平均值随机取样，多次计数，取平均值 （1）血球计数板构造： 实物图 正面图 纵切面图 计数室，2个 滴液处 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是一种专门用于计算较大单细胞微生物 的一种仪器。的一种仪器。一个特制的可在显微镜下观察的一个特制的可在显微镜下观察的玻片玻片 大方大方格格 中方格中方格 小方格小方格 计

6、数室计数室 平台上有九个平台上有九个 大方格大方格的方格的方格 网，中间大方网，中间大方 格为计数室格为计数室 计数室计数室放大 计数室有两种规格：计数室有两种规格： 一是分为一是分为16个中方格，个中方格， 每中方格中有每中方格中有25个小方格；个小方格； 另一种是分为另一种是分为25个中方格，个中方格， 每中方格有每中方格有16个小方格。个小方格。 两种都共有两种都共有400个小方格。个小方格。 计数室计数室 计数时用计数时用25中格的计数板中格的计数板，要按对角线方位，取左上、左下、右上、右下、中央，要按对角线方位，取左上、左下、右上、右下、中央 5个中格个中格(即即80小格小格)的酵母

7、菌数。的酵母菌数。 如果是如果是16中格计数板中格计数板,则只数四角上的四格酵母菌数（即则只数四角上的四格酵母菌数（即100小格）。然后求出一小格）。然后求出一 个小方格的细胞平均数个小方格的细胞平均数(n) 放大放大 放大放大 对于压在小方格界线上的酵母菌应取对于压在小方格界线上的酵母菌应取相邻相邻 两边及顶角两边及顶角计数。计数。 c.从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡 几次几次，用滴管吸取少许，从计数板中间平台两侧的沟槽，用滴管吸取少许，从计数板中间平台两侧的沟槽 内沿盖玻片的下边缘摘入一小滴（不宜过多，将计数室内沿盖玻片的下

8、边缘摘入一小滴（不宜过多，将计数室 充满即可），勿使气泡产生，并用吸水纸吸去沟槽中流充满即可），勿使气泡产生，并用吸水纸吸去沟槽中流 出的多余菌悬液。出的多余菌悬液。 方方 法法 a.视待测菌悬液浓度，以每小格的菌数视待测菌悬液浓度，以每小格的菌数 可数为度。可数为度。 加无菌水适当稀释加无菌水适当稀释，如菌液不浓，如菌液不浓， 可不必稀释。可不必稀释。 b.取洁净的血球计数板取洁净的血球计数板 一块，一块，在计数在计数 区上盖上一块盖玻片。区上盖上一块盖玻片。 d.静置片刻静置片刻（待细胞全部沉降到计数室底部），将血球计（待细胞全部沉降到计数室底部），将血球计 数板置载物台上夹稳，数板置载物

9、台上夹稳，先在低先在低倍镜下找到计数区后，倍镜下找到计数区后，再转再转 换高换高倍镜观察并计数倍镜观察并计数.由于生活细胞的折光率和水的折光由于生活细胞的折光率和水的折光 率相近，率相近，观察时应减弱光照的强度。观察时应减弱光照的强度。 滴液处滴液处 e一般选取计数室内四个角及中央一般选取计数室内四个角及中央 五个中方格计数，若细胞位于小五个中方格计数，若细胞位于小 方格的线上，应遵循方格的线上，应遵循“数上线不数上线不 数下线，数左线不数右线数下线，数左线不数右线”的原的原 则，以减少误差。则，以减少误差。 f.对于出芽的酵母菌，对于出芽的酵母菌，芽体达到母细胞芽体达到母细胞 大小一半时，即

10、可作为两个菌体计算大小一半时，即可作为两个菌体计算。 每个样品计数应重复每个样品计数应重复3次次（每次数值不（每次数值不 应相差过大，否则应重新操作），取其应相差过大，否则应重新操作），取其 平均值平均值,求出每一个小格中细胞平均数求出每一个小格中细胞平均数 （n），按公式计算出每），按公式计算出每ml菌悬液所含菌悬液所含 酵母菌细胞数量。酵母菌细胞数量。 g.测数完毕，取下盖玻片，用水将血球计数板冲洗干净，测数完毕，取下盖玻片，用水将血球计数板冲洗干净，切勿用硬切勿用硬 物洗刷或抹擦，以免损坏网格刻度。物洗刷或抹擦，以免损坏网格刻度。洗净后自行晾干或用吹风机吹洗净后自行晾干或用吹风机吹 干，

11、放入盒内保存。干，放入盒内保存。 第第 4 4 天天 第第 6 6 天天 第第 1 1 天天 死亡死亡 第第 7 7 天天 此法计得的是活菌体和死菌体的总和此法计得的是活菌体和死菌体的总和 每隔每隔24小时小时取样计数。取样计数。(注意计数时间每天要固定注意计数时间每天要固定) 三、现象观察三、现象观察 每天同一时间，各组取出本组的试管，用血球计数每天同一时间，各组取出本组的试管，用血球计数 板计数酵母菌个数，并作记录，连续观察板计数酵母菌个数，并作记录，连续观察7 7天。天。 菌数 时间 （天） 次数 起始1234567 1 2 3 平均 多次测量取平均值。多次测量取平均值。减少误差，力求准

12、确。减少误差，力求准确。 四、实验结论四、实验结论 1、根据表格平均值作出培养液中酵母菌种群数、根据表格平均值作出培养液中酵母菌种群数 量量7天中的变化曲线。天中的变化曲线。 2、培养液酵母菌种群数量随时间呈、培养液酵母菌种群数量随时间呈_型增型增 长变化。长变化。 s 探究实验设计时要遵循的原则：探究实验设计时要遵循的原则： 科学性原则、可行性原则、科学性原则、可行性原则、对照原则对照原则、 单一变量原则和平行重复原则。单一变量原则和平行重复原则。 本探究需要设置对照吗？如果需要，请讨论说明怎样设计；本探究需要设置对照吗？如果需要，请讨论说明怎样设计； 如不需要，请说明理由。如不需要，请说明

13、理由。 第第 1 天天 第第 4 天天 第第 6 天天 第第 7天天 不需要。不需要。因为该实验在时间上形成前后的自身对照因为该实验在时间上形成前后的自身对照 1、如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取怎、如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应当采取怎 样的措施？样的措施？ 无菌水稀释后，再用血球计数板计数无菌水稀释后，再用血球计数板计数. 活菌数活菌数 出生率出生率 死亡率死亡率 出生率出生率死亡率死亡率 出生率出生率 死亡率死亡率 调整期调整期 对数期对数期 稳定期稳定期 衰亡期衰亡期 调整期调整期 对数期对数期 稳定期稳定期 衰亡期衰亡期 2.讨论：血球计数板上的误差应如何减少

14、，力 求准确？ 多次测量取平均值。一个小组取同样的菌液 进行计数，取平均值。 如果镜检是发现小格内酵母菌过多，则应当稀释如果镜检是发现小格内酵母菌过多，则应当稀释 后再计数。后再计数。 （2）计算 a/525b 以一个大方格有以一个大方格有25个中方格的计数板为例进行计个中方格的计数板为例进行计 算：假设五个中方格中总菌数为算：假设五个中方格中总菌数为a，菌液，菌液稀释稀释倍数倍数 为为b，那么，一个大方格中的总菌数（即，那么，一个大方格中的总菌数（即0.1mm3 中的总菌数）为：中的总菌数）为： 提示：1ml1cm3=1000mm3 1ml菌液总的总菌数为：菌液总的总菌数为： a/525b1

15、01000 50000ab（个）（个） 酵母菌计数方法：酵母菌计数方法： 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。为以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。为抽样检测法抽样检测法 抽样检测法。抽样检测法。 在探究在探究“培养液中酵母菌种群的数量变化培养液中酵母菌种群的数量变化”的实验中，的实验中， 某学生的部分实验操作过程是这样的：某学生的部分实验操作过程是这样的： 从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数，记录数据；从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数，记录数据； 把酵母菌培养液放置在冰

16、箱中；把酵母菌培养液放置在冰箱中； 第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。 请纠正该同学实验操作中的错误请纠正该同学实验操作中的错误。 应将试管轻轻震荡几次再吸取酵母菌培养液进行计数应将试管轻轻震荡几次再吸取酵母菌培养液进行计数 应连续七天，每天观察、取样计数并记录数据应连续七天，每天观察、取样计数并记录数据 应将酵母菌培养液放置在适宜温度下培养应将酵母菌培养液放置在适宜温度下培养 巩固练习 在计算酵母菌个数的时候经常用到血球计 数板，下列说法正确的是（ ） a.血球计数板只能对活细菌计数 b.血球计数板每个计数室内的容积为1mm3 c.血

17、球计数板在滴加样品的时候应该先滴加， 后盖盖玻片 d.遇酵母出芽，芽体大小达到母细胞的一半 时，即作为两个菌体计数 d 0.1mm3？ ？ 在探究酵母菌种群数量变化时，酵母菌计数通在探究酵母菌种群数量变化时，酵母菌计数通 常采用显微镜下观察并用血球计数板计数的方常采用显微镜下观察并用血球计数板计数的方 法。血球计数板（见右图）有法。血球计数板（见右图）有16个中方格，每个中方格，每 个中方格有个中方格有25个小方格，小方格的边长为个小方格，小方格的边长为 xmm，加盖盖玻片后的深度为，加盖盖玻片后的深度为ymm。若显微。若显微 镜下观察一个小方格内的酵母菌数为镜下观察一个小方格内的酵母菌数为a

18、，则，则 1ml培养液中酵母菌数为（培养液中酵母菌数为（1ml=1000mm3） a1000a / x2y b300a c3103a / x2y dax2y / 1000 a 取小量酵母菌液直接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 直接直接用用血球计数板血球计数板法法无法区分死细胞和活细胞的无法区分死细胞和活细胞的, 计得的是活菌体和死菌体的总和计得的是活菌体和死菌体的总和 d 死亡死亡 五、实验评价五、实验评价 用你所在小组的记录数值所描种群数量的变化曲用你所在小组的记录数值所描种群数量的变化曲 线与平均值作出的曲线相比相似程度怎样？试

19、作出解线与平均值作出的曲线相比相似程度怎样？试作出解 释。释。 误区警示误区警示 1、操作过程中要建立、操作过程中要建立“有菌有菌”的观念，不能随意的观念，不能随意 谈笑。谈笑。 2、以防培养液带上杂菌与酵母菌形成、以防培养液带上杂菌与酵母菌形成_关关 系，抑制酵母菌培养。从试管中吸出培养液进行计数系，抑制酵母菌培养。从试管中吸出培养液进行计数 时，应将试管时，应将试管_几次，以便使酵母菌均匀分几次，以便使酵母菌均匀分 布，提高计数的代表性和准确性。布，提高计数的代表性和准确性。 3、对于压在小方格界线上的酵母菌应计数、对于压在小方格界线上的酵母菌应计数 _两边上的菌体数，另两边不计数。两边上

20、的菌体数，另两边不计数。 振荡振荡 竞争竞争 同侧相邻同侧相邻 在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化” 实验中，某同学用显微镜观察计数，统计 发现血球计数板的小方格(2 mm2 mm) 内酵母菌数量的平均值为13个。假设盖 玻片下的培养液厚度为0.1 mm，那么 10ml培养液中酵母菌的个数约为 a5.2104 b3.25105 c5.2103 d.3.25104 b （1ml=1000mm3） 依据“培养液中的酵母菌种群数量变化”实验过程，请你设计 一个实验，探究温度对酵母菌种群数量的影响。 1.课题： 2.实验材料：酵母菌、无菌马铃薯培养液、试管、血球计数板、 滴管、显微镜、三个恒温培养箱

21、等。 3.实验步骤： （1）把相同量的酵母菌放入三支含有相同的培养液的试管中培养， 编号为1、2、3。 （2） （3） 4.实验预测结果及结论： 探究温度对酵母菌种群数量的影响探究温度对酵母菌种群数量的影响 把把1号试管放入号试管放入5 的恒温箱中培养，的恒温箱中培养， 把把2号试管放入号试管放入28 的恒温箱中培养，的恒温箱中培养， 把把3号试管放入号试管放入70 的恒温箱中培养。的恒温箱中培养。 每天同一时间，各组取出试管，用血球计数板分别计数酵母每天同一时间，各组取出试管，用血球计数板分别计数酵母 菌个数，并作记录，连续观察菌个数，并作记录，连续观察7天。天。 如果酵母菌数目如果酵母菌数

22、目1号号2号号3号号,说明温度越高，越适合酵母菌生长。说明温度越高，越适合酵母菌生长。 如果酵母菌数目如果酵母菌数目1号号2号号 3号号,说明温度越低，越适合酵母菌生长。说明温度越低，越适合酵母菌生长。 如果酵母菌数目如果酵母菌数目1号号2号号 3号号,说明酵母菌生长有一个最适温度。说明酵母菌生长有一个最适温度。 3131（8 8分）为分）为研究酵母菌种群密度的动态变化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，某同学按下表所列条件进行 了了a a、b b、c c和和d d 共共4 4组实验，用组实验，用1 000ml1 000ml锥形瓶作为培养器皿，棉塞封口，锥形瓶作为培养器皿，

23、棉塞封口， 在在2525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。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。 图中曲线图中曲线、和和分别是分别是_组、组、_组和组和_组的结果。组的结果。 b b组和组和a a组的实验结果不同的原因是组的实验结果不同的原因是b b组组_。 dd组和组和b b组的实验结果不同的原因是组的实验结果不同的原因是dd组组_。 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，在整个实验过程中，

24、直接从静置的培养瓶中取培养原液计数的做法是错误的， 正确的方法是正确的方法是 _和和_。 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 法是法是_。 为为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，某研究性学习小组按，某研究性学习小组按 表一完成了有关实验，并定期对培养液中的酵母菌进行计数，绘表一完成了有关实验，并定期对培养液中的酵母菌进行计数，绘 制出酵母菌细胞数目变化曲线图。请回答：表一：制出酵母菌细胞数目变化曲线图。请回答：表一：为了探究培养为了探究培养 液中酵母菌种群数

25、量的动态变化液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学按下表完成了有关实验。，某同学按下表完成了有关实验。 a组培养液中酵母菌第组培养液中酵母菌第 天的增长率最大；第天的增长率最大；第3天后天后a组培养液组培养液 中酵母菌数目减缓甚至不增长的原因是中酵母菌数目减缓甚至不增长的原因是 a组与组与b组酵母菌中数量达到的最大值在生态学上称组酵母菌中数量达到的最大值在生态学上称_， 组中该数值比组中该数值比b组大的原因是组大的原因是_ 。 (3)在该实验的基础上，根据你对影响酵母菌种群生长的因素的推测，在该实验的基础上，根据你对影响酵母菌种群生长的因素的推测， 进一步确定一个探究实验的课题：进一步确定一个探

26、究实验的课题： 。 试管试管 编号编号 培养液培养液 /ml/ml 无菌水无菌水 /ml/ml 酵母菌酵母菌 母液母液/ml/ml 温度温度 （） a a10100.10.12828 b b10100.10.15 5 c c10100.10.12828 培养基中营养物质的大量消耗，代谢废物的积累，培养基中营养物质的大量消耗，代谢废物的积累， ph值的改变，使环境阻力增大。值的改变，使环境阻力增大。 环境容纳量环境容纳量 a组的培养温度更适合酵母菌组的培养温度更适合酵母菌 的繁殖，环境阻力小的繁殖，环境阻力小 探究探究酵母种群数量与酵母种群数量与 营养物质变化关系营养物质变化关系(或废物、或废物

27、、ph、溶氧等、溶氧等)的变化关系的变化关系 2 (4)图中缺少图中缺少c组酵母菌的数目变化曲线，请你根据自组酵母菌的数目变化曲线，请你根据自 己的推测在答题纸相应的图中补充画出该曲线。己的推测在答题纸相应的图中补充画出该曲线。 试管编试管编 号号 培养液培养液/ml/ml无菌水无菌水/ml/ml酵母菌母液酵母菌母液/ml/ml 温度（温度（） a a10100.10.12828 b b10100.10.15 5 c c10100.10.12828 利用计数板可在显微镜下对微生物细胞进行直接计数，利用计数板可在显微镜下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

28、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，计数室滴在计数室内，计数室2516=400个小室组成，个小室组成，容纳容纳 液体的总体积为液体的总体积为0.1ml。现将。现将1ml谷氨酸棒状杆菌样品谷氨酸棒状杆菌样品 加加99ml无菌水稀释，用无菌吸管吸取少许使其自行渗无菌水稀释，用无菌吸管吸取少许使其自行渗 入计数室，盖上盖玻片并用滤纸吸去多余菌液。入计数室，盖上盖玻片并用滤纸吸去多余菌液。 实验前是否需要对计数板、吸管等器具进行灭菌？实验前是否需要对计数板、吸管等器具进行灭菌？ 为什么？为什么？ 现观察到图中所示现观察到图中所示a、b、c、d、e五个中格五个中格80小格小格

29、 内共有谷氨酸棒状杆菌内共有谷氨酸棒状杆菌48个，则上述个，则上述1ml谷氨酸棒状杆谷氨酸棒状杆 菌样品中的细菌有菌样品中的细菌有_个？如何减小误差？个？如何减小误差？ 随机取样，多次计数，取平均值随机取样，多次计数，取平均值 需进行灭菌需进行灭菌 ,防止杂菌干扰，造成试验数据错误防止杂菌干扰，造成试验数据错误 240000 将将1010毫升酵母菌放在适宜温度下培养，并于不同时间内等量均毫升酵母菌放在适宜温度下培养，并于不同时间内等量均 匀取样匀取样4 4次，分别测定样品中酵母菌的数量和次，分别测定样品中酵母菌的数量和phph值，结果如下值，结果如下 表。请分析回答：表。请分析回答： 样品样品酵母菌数量（个酵母菌数量（个/mm/mm3 3）phph值值 1 1121012104.84