内容正文:
第43讲 种群及其动态
回归课本:第1章第1节 种群的数量特征 P1-6
第2节 种群的数量变化 P7-12
第3节 影响种群数量变化的因素 P13-17
1.什么是种群,种群有哪些特征?其数量特征又包括哪些方面?
2.种群最基本的数量特征是?种群各种数量特征之间存在什么联系?
3.调查种群密度常用的方法有哪些?各种调查方法的适用对象和注意事项有哪些?
核心知识:
种群的概念:
生活在一定自然区域内,同种生物的全部个体。
判断依据 :
①一个自然地域内
②同一物种生物构成
③全部个体的总和
例:判断下列是否属于种群:
(1)一个池塘中的全部鱼
(2)一块农田中全部长出种子的玉米
(3)一块朽木上的全部真菌
(4)一块地里的所有三倍体无子西瓜
(5)一个菜市场里的全部鲤鱼
种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是在同一自然区域内,彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。
种群是物种繁殖、进化的基本单位!
×
×
×
×
三倍体西瓜联会紊乱,无法产生可育后代,不是一个物种,因而无法构成一个种群。
×
2
考点一 种群密度及其调查方法
种群密度
1. 定义:
种群在单位面积或单位体积中的个体数。
种群个体总数
面积或体积
种群密度 =
2. 意义:
种群密度是种群最基本的数量特征。
陆生生物
水生生物
计算种群密度的时候要注意单位面积或单位体积。
濒危动物保护、农田杂草状况调查、农林害虫的监测和预报、渔业捕捞强度的确定等,都需要对种群密度进行调查 P2
3
调查种群密度的方法
种群密度的调查方法
逐个计数法
估算法
适用范围
分布范围较小、个体较大的种群
黑光灯诱捕法
样方法
标记重捕法
适用范围
有趋光性的昆虫
适用范围
植物或昆虫卵及一些活动范围较小的动物(如蚜虫、跳蝻)
适用范围
活动能力强、活动范围大的动物
其他方法
航拍法、红外触发相机、粪便、声音等
跳蝻(蝗虫幼虫)
【教材细节知识】选择性必修2 P6“生物科技进展”:调查种群数量的其他方法:(1)用红外触发相机拍摄照片和视频。(2)根据动物的 特征计数。(3)通过动物的 特征进行计数。
粪便
声音
调查种群密度的方法
适用于双子叶植物,及 、 ____________的动物。
②适用范围:
①概念:
在被调查种群的分布范围内,_____选取_____个______,通过计数每个样方的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。
随机
若干
样方
活动能力弱
活动范围小
蒲公英
昆虫卵
跳蝻
蚜虫
考点一 种群密度及其调查方法
调查种群密度的方法——样方法
单子叶草本植物常常是丛生或蔓生……P5
重点复习这两种方法
③取样关键(原则):
随机取样,不能掺入主观因素
样方大小适中,根据植物大小,确定样方面积,如乔木样方面积可取100m2,灌木可取9m2,草本植物可取1m2,样方数量依总面积而定。
考点一 种群密度及其调查方法
调查种群密度的方法——样方法
估算准确的关键是要%
④取样方法:
五点取样法
等距取样法
适用于方形地块
适用于狭长地块
调查种群密度的方法——样方法
⑤计数方法:
样方内的个体全部计数,图甲(方形)中边界线上的个体只计上边和左边及其夹角,图乙(圆形)中边界线上的个体只计虚线上端的和左侧压线的个体,
“计上不计下,计左不计右”
调查种群密度的方法——样方法
种群密度= =
所有样方种群密度之和
样方数
N1+N2+......+Nn
n
9
②适用范围:
①概念:
在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记(M个)后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物(n个)中标记个体数(m个)比例,来估算种群密度。
活动能力强,活动范围大的动物。
种群数量(N)
首捕标记数(M)
重捕总数(n)
重捕中标记数(m)
=
调查种群密度的方法——标记重捕法
③标记重捕法导致种群总数出现误差的原因:
M
m
n
=
N
m
M
n
=
N
调查期间,若调查区域有较多个体迁入和迁出、出生和死亡,则会导致估算出现较大误差。
①标志物脱落
④被标记个体死亡
③标志物导致标记个体易被捕食
②被标记个体更警觉,重捕机会降低
第二次抓捕中m偏小,结果会导致估算值偏大。
第二次抓捕中m偏大,结果会导致估算值偏小。
①被标记个体放回后未融入原种群就再次被捕
②标记物导致行动不便或过于醒目更易被捕获
调查种群密度的方法——标记重捕法
考点二 种群的其他数量特征
出生率:
单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比值。
死亡率:
单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比值。
例如,某种群有100个个体,一年内出生了10个个体,则这一年的出生率约为多少?
10%
出生率和死亡率是直接决定种群大小和种群密度的重要因素。直接决定种群密度的因素之一。
12
考点二 种群的其他数量特征
迁入率
迁出率
单位时间内迁入的个体占该种群个体总数的比值。
单位时间内迁出的个体占该种群个体总数的比值。
迁入率和迁出率也是直接决定种群大小和种群密度的因素。
意义:
①迁入率和迁出率在研究城市人口变化中具有重要意义
②促进同一物种 不同种群之间的基因交流
一个种群中 的个体数目比例。
老年个体数
成年个体数
幼年个体数
增长型
稳定型
衰退型
各年龄期
1.概念:
2.类型:
考点二 种群的其他数量特征
年龄结构
可预测种群密度和数量的变化趋势。
幼年个体>成年个体>老年个体数,预测一段时间后出生率>死亡率
14
年龄结构
【教材中的细节知识】P4“思考·讨论2”:年龄结构为稳定型的种群,种群数量近期一定能保持稳定吗?________(填“一定”或“不一定”);原因是______________不完全取决于年龄结构,还受食物、天敌、气候等多种因素影响,且种群数量还受________和________的影响。
不一定
出生率和死亡率
迁入率
迁出率
15
指种群中 数目的比例。
雌雄个体
雌雄相当型
雌多雄少型
雌少雄多型
多见于高等动物
多见于人工控制的种群
多见于营社会生活的昆虫
1.概念:
2.类型:
3.意义:
性别比例通过影响出生率间接影响种群密度
注意: 这里的雌雄个体指的是具有生殖能力的个体,如工蜂就不计算在内
考点二 种群的其他数量特征
性别比例
不影响死亡率,不同于年龄结构
16
雌蛾
雄蛾
雄蛾
使用性引诱剂诱杀某种害虫的雄虫
雌 :雄≈1
不合理的性别比例(雌:雄>1)很多雌性个体不能完成交配
种群出生率下降
人工合成的性外激素
性外激素
4.与实践的联系——
性别比例
这是属于什么防治方法?
17
【联想归纳】目前控制动物危害的技术方法:化学防治、生物防治和机械防治
生物防治方式:
①利用光照、声音等信号诱捕或驱赶某些动物;
②引入该生物的天敌;
③引入该生物的竞争者;
④利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配等
生物防治的优点:
对人类生存环境无污染,效果持久稳定,不会导致抗药性
性别比例
18
考点二 种群的其他数量特征
小结:种群数量特征之间的关系
种群密度
种群的数量特征
最基本特征
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
年龄结构
影响
性别比例
影响
预测未来动态的变化趋势
间接影响
决定(直接影响)
在研究城市人口变化中具有重要意义
1.(2023·天津)人口老龄化会影响人口增长率,与此推论无关的种群数量特征是 ( )
A.出生率
B.死亡率
C.年龄结构
D.性别比例
理论上男女比例是1∶1,人口老龄化一般不会影响性别比例
高考练兵
D
2.(2022·山东)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1000条鱼售卖,第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布,则该鱼塘中鱼的初始数量约为( )
A.2×104条 B.4×104条
C.6×104条 D.8×104条
由题“根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量”,假设该种群总数为x,则有1000/x=950/(x-1000),计算得出x=2×104,即该鱼塘中鱼的初始数量为2×104条
高考练兵
3.(2023·山东)对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察,并统计了这些灰松鼠的存活情况,结果如图。下列说法正确的是( )
A.所观察的这些灰松鼠构成一个种群
B.准确统计该年出生的所有灰松鼠数量需用标记重捕法
C.据图可推测出该地的灰松鼠种内竞争逐年减弱
D.对灰松鼠进行保护时应更加关注其幼体
根据题意“对某地灰松鼠群体中某年出生的所有个体进行逐年观察”可知,观察的并非是该地的全部灰松鼠
标记重捕法是调查种群密度的一种估算法,若要准确统计该年出生的所有灰松鼠数量可采用逐个计数法
当地灰松鼠的种群数量未知,不能推断其种内竞争的情况
高考练兵
D
曲线:幼体存活率下降较快
4.(2024·浙江)黄鳝从胚胎期到产卵期都是雌性,产卵过后变为雄性。研究人员对洞庭湖周边某水域捕获的1178尾野生黄鳝进行年龄及性别的鉴定,结果如下表。( )
生长期 体长(cm) 尾数 雌性 雄性
尾数 比例(%) 尾数 比例(%)
Ⅰ龄 ≤30.0 656 633 96.5 8 1.2
Ⅱ龄 30.1~50.0 512 327 63.9 116 22.7
Ⅲ龄 50.1~55.0 6 2 33.3 4 66.7
Ⅳ龄 ≥55.1 4 0 0.0 4 100.0
下列叙述正确的是( )
A.该黄鳝种群的年龄结构为衰退型
B.种群中雄黄鳝的平均年龄大于雌性
C.随年龄增长雄黄鳝数量逐渐增加
D.该黄鳝种群的雌雄比例约为1∶1
该黄鳝种群幼年(Ⅰ龄期)的个体多,老年(Ⅳ龄期)的个体少,说明该黄鳝种群的年龄结构为增长型
雄性所占比例是在增加,但总数有变化,可知:Ⅱ龄期雄黄鳝数量最多,Ⅰ龄期、Ⅲ龄期和Ⅳ龄期雄黄鳝数量非常少
表中信息显示:雌性个体的总数明显大于雄性性个体的总数
高考练兵
B
拓展补充:种群的空间特征
组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间分布一般可概括为三种基本类型——随机分布、均匀分布和集群分布
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24
考点三 种群数量的变化及其影响因素
1.数学模型是什么?J形曲线产生原因?曲线特点?增长率和增长速率的区别及分别的变化趋势
2.S形曲线产生条件?形成原因?曲线特点?并画出增长率和增长速率的坐标图
3.什么是K值?K值有什么应用?K/2有什么应用?
4.种群数量的波动和下降
5.影响种群数量变化的因素有哪些?
核心知识
25
知识点一、建构种群增长模型的方法
用来描述一个系统或它的性质的 。
数学形式
1.数学模型:
2.类型及优缺点:
(1)数学公式
(2)曲线图
①优点:科学、精确
②不足:不够直观
①优点:直观
②不足:不够精确
描述、解释和预测种群数量变化,常常需要建立数学模型
26
①观察研究对象,提出问题;
②提出合理的假设;
③根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达;即建立数学模型
④通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正.
请回顾我们高中生物中学习过其他什么类型的模型呢?
知识点一、建构种群增长模型的方法
3.建立数学模型的一般步骤:
【归纳总结】高中生物中常见模型的构建总结
物理模型:以 形式直观地表达认识对象的特征。
概念模型:用 突出表达对象的主要特征和联系。
数学模型:用来描述一个系统或它的性质的 。
实物或图片
文字或符号
数学形式
(如:血糖平衡、体温调节图解、自然选择学说解释模型等)
(如:细胞亚显微结构模式图等)
基础过手:判断下列属于哪一种模型
(1)沃森和克里克构建的DNA 双螺旋结构模型是 。
物理模型
(2)用计算机制作出的真核细胞三维结构模型属于 。
物理模型
(3)科学家用电子显微镜拍摄的细胞膜亚显微结构照片 。
不属于模型
(4)以下属于物理模型的是 ,属于概念模型的是 ,属于数学模型的是 。
图1
图2
图3
图2
图1
图3
照片不属于物理模型
知识点二、种群数量的增长——“J”形增长
1.模型假设:
某种群
理想状态
每年以一定的倍数增长
在自然界中,种群数量的变化情况是怎样的呢?
当一个种群刚迁入到一个新的适宜环境,自然界有类似细菌在理想条件下种群增长的形式,如果以时间为横坐标,种群数量为纵坐标,曲线大致呈“J”形,因此把这种类型的种群增长称为“J”形增长。
①食物和空间条件充裕 ②气候适宜
③没有天敌(捕食和寄生天敌) ④没有其他竞争物种等
假设:
种群数量每年以一定的倍数(λ)增长。种群起始数量为N0
Nt = N0 λt
t 年后该种群的数量
种群的起始数量
每年增长倍数
时间
λ =
当年种群数量
前一年种群数量
曲线图
时间(t)
种群数量Nt
数学公式:
2.建立“J”形增长的数学模型:
知识点二、种群数量的增长——“J”形增长
31
【思考】只有当λ满足什么条件时,种群数量呈“J”形增长?
项目 种群数量变化 年龄结构
λ>1
λ=1
λ<1
增加
增长型
相对稳定
稳定型
减少
衰退型
λ >1
λ <1
λ =1
种群数量
时间
0
知识点二、种群数量的增长——“J”形增长
【拓展延伸】准确分析“λ”与种群数量变化之间的关系
只有λ>1且为定值时,种群增长才为“J”形增长。
要能准确对应
32
基础过手:准确分析各段的变化情况,绘出种群数量随时间的变化曲线
⑤e 段——λ虽呈上升趋势,但仍未达到1,故种群数量仍逐年不断下降。
①a 段——λ>1且恒定,种群数量呈“J”形增长。
思考:
种群数量最大出现在: 年
种群数量最小出现在: 年
②b 段——λ下降,但仍大于1,此段种群出生率大于死亡率,种群数量仍在增长。
③c 段——λ=1,种群数量维持相对稳定。
④d 段——λ<1,种群数量逐年下降。
14-25
34、35
33
1.概念:
种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定,增长曲线呈“S”形。
2.“S”形增长形成原因:
现实状态
资源和空间总是有限的
当种群密度增大时
种内竞争加剧
出生率下降
死亡率升高
出生率=死亡率,增长停止
知识点三、种群数量的增长——“S”形增长
34
3.环境容纳量:
一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。
【特别注意】
(1)K值并不是种群数量的最大值
(2)K值不是一成不变,当环境条件改变时,K值也随之变化。
(3)在环境不遭受破坏的情况下,种群数量会在K值附近上下波动。当种群数量偏离K值的时候,会通过负反馈调节使种群数量回到K值。
知识点三、种群数量的增长——“S”形增长
35
4.“S”曲线的分析:
B
C
D
E
A
种群基数小,需要适应新环境,增长较缓慢。
(1)AB段:
(2)BC段:
(3)C点:
(4)CD段:
资源和空间丰富,出生率升高,种群数量增长迅速。
种群数量为K/2,种群增长速率达到最大。
资源和空间有限,种群密度增大,种内竞争加剧,出生率降低,死亡率升高,种群增长减缓;
(5)DE段:
种群增长变缓,种群增长速率几乎为0,种群数量达到K值,且维持相对稳定。
知识点三、种群数量的增长——“S”形增长
5“S”曲线的关键点解读:
K/2点时:种群增长速率最大
下图中t1时所对应的种群数量为K/2,t2时所对应的种群数量为K值。
K点时:种群停止增长,增长速率=0,
出生率=死亡率,增长率=出生率-死亡率=0
增长率≠增长速率
37
增长速率=
Nt-No(个)
T(年)
×100%
增长率=
Nt-No
No
增长速率是指新增加的个体数与时间的比值,即dN/dt。
② J”形曲线的增长速率逐渐增加;而“S”形曲线的种群增长速率是先逐渐增大,K/2时达到最大,然后逐渐减小的。
【拓展延伸】增长率与增长速率之间的比较
增长率是指出生个体-死亡个体即新增加的个体数占原来个体数的比例
增长率=出生率-死亡率
增长速率等于种群数量曲线各点的斜率
①“J”形 曲线的增长率为λ-1,是定值的, 而“S”形曲线的增长率逐渐降低
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38
6.种群的“J”与“S”形增长关系
阴影表示环境阻力,两条曲线数量差表示被淘汰的个体数。
环境阻力减小,K 值增大;
环境阻力增大,K 值减小。
0
100
200
300
400
1
2
3
4
5
6
7
时间/天
种群数量
环境阻力
食物不足
空间有限
种内斗争
天敌捕食
气候不适
传染病等
K值:环境容纳量
39
7.K值的应用
减小环境阻力
增大环境阻力
草原最大载畜量不超过K值
K值的应用
合理确定载畜量
增大K值,保护有益生物
降低K值,防治有害生物
方法:如建立自然保护区,改善栖息环境,提高环境容纳量,是保护大熊猫的根本措施 P9
方法:如断绝或减少它们的食物来源;养殖或释放它们的天敌
知识点三、种群数量的增长——“S”形增长
40
8.K/2值的应用
K/2值的应用
在K/2前防治有害生物如灭鼠、灭蝗,严防达到K/2处
对资源开发与利用的措施
渔业捕捞:
原因:K/2时种群增长速率最大,种群数量能迅速恢复,有利于鱼类资源的可持续利用。
持续获得较高产量:
在K/2点后捕捞,使捕捞后的数量维持在K/2
防治害虫应早于K/2,避免种群数量到达K/2,严防种群加速增长。
知识点三、种群数量的增长——“S”形增长
41
【易错易混】最大捕捞量≠最大日捕捞量
K/2
t0 t1 t2 时间
种群数量
K
a
b
c
d
e
①要持续获得最大捕捞量:
②要获得最大日捕捞量:
在种群密度最大时捕捞(即K值时),捕到剩余量越小,便在该日获得最大捕捞量,但因小于K/2,恢复较慢,不可持续
K/2之后即可捕捞,捕到K/2,因为此时种群增长速率最大,可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”,符合可持续发展的原则。
42
知识点四、种群数量的波动 P10
(2)但大多数生物的种群来说,种群数量总是在波动中。处在波动状态的种群,在特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、赤潮等。
东亚飞蝗种群数量的波动
(3)当种群长久处于不利条件下,种群数量会持续性的或急剧的下降。
(1)在自然界,有的种群能够在一段时间内维持数量的相对稳定。
(4)当一个种群数量过少,种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
43
知识点五、影响种群数量变化的因素
1.非生物因素 P14
非生物
因素
阳光
温度
水
森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度(影响光照强度)
许多植物种子春季萌发受气温升高影响
昆虫寒冷季节死亡受气温降低影响
干旱缺水使植物种群死亡率升高
动物种群在寻找水源的过程发生个体的死亡
气候干旱是飞蝗种群爆发式增长的主要原因
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
春夏时节动植物种群普遍迅速增长,除气温升高外,日照延长、降水增多也是重要原因,而对于动物来说,食物日益充足也是导致种群增长的重要因素,这就涉及生物因素了。
44
2.生物因素 P14-16
生物
因素
种内
竞争
种间
捕食
竞争
寄生
随种群的增长,种内竞争加剧,使种群的增长受到限制
食物
天敌
不同种植物之间竞争阳光和养分
不同种动物之间竞争食物
寄生虫寄生或细菌或病毒引起传染病影响种群出生率和死亡率进而影响种群数量
知识点五、影响种群数量变化的因素
45
食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,称为 ,而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,称为 。
密度制约因素
非密度制约因素
如缺少食物对种群密度越高的种群影响就越大
如寒流时无论种群密度高低,都会死亡等
知识点五、影响种群数量变化的因素
(2021·山东)种群增长率是出生率与死亡率之差,若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法正确的是
A.水蚤的出生率随种群密度增加而升高
B.水蚤种群密度为1个/cm3时,种群数量增长最快
C.单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加
而降低
D.若在水蚤种群密度为32个/cm3时进行培养,其种群的增长率会为负值
D
高考练兵
此时增长率最大,但因种群密度少,数量增长不是最快,1×30%=0.3 ,8×20%=1.6,因此C也错
相较于24时,种内竞争进一步加剧,出生率<死亡率
资源空间有限,出生率降低
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考点四 培养液中酵母菌种群数量的变化 P11 ☆☆
48
知识点一、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_______、空间、pH、________等因素的影响。
2.在理想的环境条件下,酵母菌种群的增长呈“______”形曲线增长;在有环境阻力的条件下,酵母菌种群的增长呈“______”形曲线增长。
3.计算酵母菌数量可用__________的方法。
成分
温度
J
S
抽样检测
考点四 培养液中酵母菌种群数量的变化 P11 ☆☆
49
知识点二、实验方法:
1.抽样检测法
2.计数工具:
血细胞计数板
【特别注意】
血细胞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。
细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数
3.血细胞计数板的构造
计数板正面
计数室
知识点二、实验方法:
每块计数板被H形凹槽分为2个相同的计数区。每个计数区分为9个大方格。最中间的大方格即是计数室
51
规格一:25×16型
A1
A2
A3
A4
A5
规格二:16×25型
A1
A3
A2
A4
每个计数室共有400小格,总容积为0.1mm3。
3.血细胞计数板的构造
52
规格二(25×16):
1 mL培养液中细胞个数=中方格中酵母菌数量的平均值×25×104 ×稀释倍数
规格一(16×25):
1 mL培养液中细胞个数=中方格中酵母菌数量的平均值×16×104 ×稀释倍数
16×25型计数板
25×16型计数板
3.血细胞计数板的构造
每个计数室共有400小格,总容积为0.1mm3。
1mL=103mm3
53
1.用血细胞计数板对培养液中酵母菌进行计数,若计数室为1mm×1mm×0.1mm方格,由400个小方格组成。若多次重复计数后,算得每个小方格中平均有5个酵母菌,则10mL该培养液中酵母菌总数有 个。
2×108
基础过手
2.若使用的血细胞计数板(规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)每个计数室分为25个中方格,每个中方格又分为16个小方格,将样液稀释100倍后计数,发现计数室四个角及中央共5个中方格内的酵母菌总数为20个,则培养液中酵母菌的密度为 个/mL。
1×108
3.该同学用长和宽为2mm,深度为0.1mm的血细胞计数板,用五个中方格内共读取酵母菌40个,已知稀释了10倍,则1mL菌液中所含的酵母菌个数为________
5×106
4.若该同学用长和宽为1mm,深度为0.1mm的血细胞计数板,为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释1 000倍后,经等体积台盼蓝染液染色,用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数,理论上______色细胞的个数应不少于______,才能达到每毫升3×109个活细胞的预期密度。
无
30
Ax5 x 104 x 103 x 2= 3 x 109
体积之比不再是104,而是2.5×103
等体积染色时也稀释了
难度提升
知识点三、实验步骤:
液体
无菌
均匀
计数板
计数室底
7
曲线
部
上盖玻片边缘
考点四 培养液中酵母菌种群数量的变化 P11 ☆☆
知识点三、实验步骤:
先盖盖玻片,再将培养液滴加于盖玻片边缘,让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。 【问题1】为何不先加培养液,再盖盖玻片?
①固定体积:盖玻片和计数板之间的凹槽形成的狭缝空间的体积是固定的。这种方法可以确保每次计数的体积一致,从而避免由于体积变化导致的计数误差。
原因:
②减少气泡:如果先滴加培养液再盖盖玻片,可能会产生气泡,气泡的存在会影响计数的准确性。而先盖盖玻片再滴加培养液,可以利用液体的表面张力使培养液自行渗入,减少气泡的产生
【问题2】吸取培养液之前为什么要将培养液摇匀?
使菌体分散开来、混和均匀,减少抽样检测的实验误差。
知识点三、实验步骤:
【问题3】为什么要待酵母菌全部沉降到计数室底部再计数?
酵母菌全部沉降到计数室底部,在显微镜下被观察到避免遗漏,减少实验误差。
【问题4】对于压在小方格界线上的酵母菌应当怎样计数?
只计相邻两边及其顶角上的酵母菌,一般遵循“计上不计下,计左不计右”的原则。
计算出来的数值比实际活菌数值 (“相等”、“偏大”、”偏小“),
偏大
显微镜直接计数无法区分死菌和活菌,如何可以区分呢?
知识点三、实验步骤:
使用台盼蓝染液染色,被染成蓝色的是死菌,没有染色的是活菌。
59
【问题5】本实验需要设置对照吗?需要做重复实验吗?
本实验有自身前后对照,可以不单设对照组。如果担心培养过程中有污染,则需要单设不接种酵母菌的空白对照组。
本实验需要设置重复以减少实验误差。如果全班同学所测量的酵母菌来自同一培养样品,可以取全班同学计数的平均值作为当天的实验结果。
知识点三、实验步骤:
60
知识点四、实验结果:
1.实验结果
结果用记录表记录,如下:单位(109 个/ mL)
时间/天 1 2 3 4 5 6 7
数量/个
0.12
0.89
3.47
5.23
6.13
6.79
7.02
2.实验分析
随培养时间继续延长,培养液的环境容纳量会持续下降,酵母菌种群数量将下降。
根据实验结果绘制出坐标曲线图
61
数量/个
0 1 2 3 4 5 6 7 0 0.12 0.89 3.47 5.23 6.13 6.79 7.02
1.(2024·贵州)酵母菌W是一种产果胶酶工程菌。为探究酵母菌W的果胶酶产量与甲醇浓度(Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ)的关系。将酵母菌W以相同的初始接种量接种到发酵罐,在适宜条件下培养,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.发酵罐中接种量越高,酵母菌W的K值越大
B.甲醇浓度为Ⅲ时,酵母菌W的果胶酶合成量最高
C.72h前,三组实验中,甲醇浓度为Ⅱ时,产果胶酶速率最高
D.96h后,是酵母菌W用于工业生产中收集果胶酶的最佳时期
K值与接种量无关,与空间、资源等因素有关
由图可知,甲醇浓度为Ⅱ时,酵母菌W的果胶酶合成量最高
72h前,三组实验中,甲醇浓度为Ⅱ时,产果胶酶速率最高,即相应曲线的斜率最大
据图可知,96h后,果胶酶的产量下降,因此收集果胶酶的最佳时机应在96h之前
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2.(2024·全国卷)用一定量的液体培养基培养某种细菌,活细菌数随时间的变化趋势如图所示,其中Ⅰ~Ⅳ表示细菌种群增长的4个时期。下列叙述错误的是( )
A.培养基中的细菌不能通过有丝分裂进行增殖
B.Ⅱ期细菌数量增长快,存在“J”形增长阶段
C.Ⅲ期细菌没有增殖和死亡,总数保持相对稳定
D.Ⅳ期细菌数量下降的主要原因有营养物质匮乏
有丝分裂是真核细胞的增殖方式,细菌是原核细胞,进行二分裂
Ⅱ期由于资源充足,细菌经过一段的调整适应,种群增长可能会短暂出现“J”形的增长
Ⅲ期细菌是因为增殖速率和死亡速率基本相等,总数保持相对稳定
Ⅳ期培养基中营养物质含量减少和代谢产物积累,细菌种群数量会下降
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3.大本P275(2022·江苏)将小球藻在光照下培养,以探究种群数量变化规律。下列相关叙述正确的是( )
A.振荡培养的主要目的是增大培养液中的溶氧量
B.取等量藻液滴加到血细胞计数板上,盖好盖玻片,稍待片刻后再计数
C.若一个小格内小球藻过多,应稀释到每小格1~2个再计数
D.为了分析小球藻种群数量变化总趋势,需连续统计多天的数据
小球藻利用的是二氧化碳,振荡培养的主要目的是加速二氧化碳溶解于培养液中,增大培养液中的溶二氧化碳量
先盖好盖玻片,取等量藻液滴加到盖玻片边缘,让其自行渗入计数室,稍待片刻后再计数
若一个小格内小球藻过多,应进行稀释,一般稀释到每小格4~5个左右较为合适
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