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的变化，）通过探

2、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、通在不同温度（以及通氧、通co2等

3、）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、显方格）、滴管、显微镜等。微镜等。二、方法步骤和记录

4、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，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？

5、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

6、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

7、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

8、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

9、，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

10、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，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

11、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1234567123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

12、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？

13、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，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

14、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=1000mm31ml菌液总的总菌数为：菌液总的总菌数为：a/525b10100050000ab（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

15、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

16、、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1mm3c.血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d0.1mm3？ 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

17、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，则，则1ml培养液中酵母菌数为（培养液中酵母菌数为（1ml=1000mm3）a1000a / x2yb300ac3103a / x2ydax2y / 1000a 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

18、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

19、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

20、，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，

21、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

22、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，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

23、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，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

24、：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

25、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 a10100.10.12828b b10100.10.15 5c 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

26、质变化关系营养物质变化关系(或废物、或废物、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 a10100.10.12828b b10100.10.15 5c 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

27、微镜下观察的玻片，样品就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

28、格80小格小格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 1121012104.84.8