实验02 培养液中酵母菌种群数量的变化（教学课件）生物人教版选择性必修2

实验02 培养液中酵母菌种群数量的变化 人教版2019选择性必修2 实验专攻 实验启程 酿酒和做面包都需要酵母菌，这些酵母菌可以用液体培养基(培养液)来培养。 培养液 实验目标 知识目标 1. 明确土壤中小动物的生态特性（如趋暗、趋湿、避高温）及在生态系统中的分解者角色； 2. 掌握“土壤中小动物类群丰富度”的核心概念（群落中物种数目的多少）及取样器取样法的原理； 能力目标 1. 熟练操作取样器取样、诱虫器采集、吸虫器收集等实验步骤，能规范处理土壤样品以保留小动物； 2. 学会对采集的小动物进行分类鉴定（借助图鉴），并运用记名计算法/目测估计法统计丰富度； 素养目标 1. 形成“土壤微生态系统的完整性与生物多样性关联”的生命观念，理解生物与环境的协同进化； 2. 通过取样、分类、统计的实操，培养严谨求实的科学思维及误差分析能力（如避免取样随机性不足的影响） 3 探究实验的基本思路 提出问题 作出 假设 设计 实验 进行 实验 得出结论，交流讨论 实验探索 操作步骤 实验探索 ONE 培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？ 1.提出问题 时间 呈“J”形增长 开始 延长 呈“S”形增长 最后 数量下降 2.作出假设 6 PRT O1 ONE 配制酵母菌培养液 接种酵母菌到培养液中 培养 计数 统计分析 得出结论 如何计数？ 如何统计？ 3.设计实验 酵母菌菌种 培养液 血球计数板 ①自变量：________ ②因变量：__________ ③无关变量：_____________ 时间 酵母菌数量 培养液体积 变量设置 计数方法： 抽样检测法 计数用具： 血细胞计数板 材料用具 实验探索 实验探索 PART O1 ONE 配制酵母菌培养液 接种酵母菌到培养液中 培养 计数 统计分析 得出结论 如何计数？ 如何统计？ 1)计数方法 进行逐个计数是非常困难的，可以采用抽样检测的方法： 培养液 实验探索 3.设计实验 实验探索 PART O1 ONE 血细胞计数板 计数室 计数室（中间大方格）的长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其体积为 mm3 ，合 _______ mL。 0.1 1×10-4 2) 计数用具 实验探索 3.设计实验 实验探索 PART O1 ONE 3)如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数？ 16×25型 计数公式： A1 A2 A3 A4 A1、A2、A3和A4分别为四个中方格中的酵母菌数。 1mL样品中酵母菌数 A1+A2+A3+A4 100 ×400÷0.1mm3 ×稀释倍数 = 计数室的体积为0.1 mm3 每个计数室共有400小格，总容积为0.1mm3。 1mL培养液中细胞个数：=小方格中细胞数量的平均值×400 ×104×稀释倍数 实验探索 3.设计实验 实验探索 PART O1 ONE 3)如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数？ 计数公式： A1、A2、A3 、A4和A5分别为五个中方格中的酵母菌数。 1mL样品中酵母菌数 25×16型 A1 A2 A3 A4 A5 A1+A2+A3+A4+A5 80 ×400÷0.1mm3 ×稀释倍数 = 计数室的体积为0.1 mm3 每个计数室共有400小格，总容积为0.1mm3。 1mL培养液中细胞个数：=小方格中细胞数量的平均值×400 ×104×稀释倍数 实验探索 3.设计实验 实验探索 PART O1 ONE 3)如何利用血细胞计数板对酵母菌进行计数？ 计数公式： A1、A2、A3 、A4和A5分别为五个中方格中的酵母菌数。 25×16型 A1 A2 A3 A4 A5 16×25型 A1 A2 A3 A4 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 实验探索 3.设计实验 实验探索 PART O1 ONE 4)统计步骤 计数一个小方格内的酵母菌数量。 先将盖玻片放在血细胞计数板的计数上 01 02 用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。 03 多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻。 04 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。 05 实验探索 3.设计实验 实验探索 PART O1 ONE 实验探索 3.设计实验 实验探索 PART O1 ONE 实验探索 思考：1. 为什么不能先加培养液再盖盖玻片？ 4)统计步骤 ② 直接滴加培养液时，在计数室内会产生气泡，导致计数室相对体积减少而 造成误差。 ① 盖玻片可能由于已加入液滴的表面张力而不能严密地盖到计数板表面，使 计数室内液体增多，导致结果偏高。 思考：2. 为什么要待酵母细胞全部沉到底部后再计数？ 如果酵母菌未能沉降到计数室底部，通过显微镜观察时就可能出现以下现象： ① 能看清楚酵母菌但看不清方格线； ② 能看清楚方格线但看不清酵母菌。 笔记：酵母菌全部沉降到计数室底部，减少实验误差。 3.设计实验 实验探索 PART O1 ONE 实验探索 思考：3. 从试管中吸出培养液进行计数前，建议将试管轻轻振荡几次,为什么？ 4)统计步骤 使菌体分散开来、混合均匀，减少实验误差。若没有摇匀，从底部吸取，计数结果会偏大，从上部吸取，计数结果会偏小。 此外，酵母菌常出现“抱团”现象，因此取样前需要将培养液充分振荡、摇匀，最好用移液器来回吹吸若干次，以确保样品被摇匀。 笔记:目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性，减少误差。 3.设计实验 实验探索 PART O1 ONE 实验探索 思考：4. 如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，应采取什么措施？ 4)统计步骤 1mL培养液 9 mL水 9 mL水 1mL培养液 稀释10倍 稀释100倍 如果小方格内酵母菌数量过多，应当对菌液进行稀释。一般样品稀释后的适宜范围是5~10个菌体/小格。 稀释 100倍 笔记：稀释一定倍数后，再用血球计数板计数 3.设计实验 实验探索 PART O1 ONE 实验探索 5)统计原则 将样液稀释100倍，采用血球计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）计数，观察到的计数室细胞分布见图3，则培养液中酵母菌细胞的密度是＿＿＿＿＿个/mL。 1×108 解:取样方,求出五个样方中的平均数为4,一个计数室有25个中格,所以一个计数室中酵母菌数约为25ⅹ4=100个,再ⅹ104换算成ml，再ⅹ稀释倍数。 3.设计实验 实验探索 PART O1 ONE 实验探索 思考：5. 本探究实验需要设置对照吗？如果需要，请讨论对照组应怎样设计和 操作；如果不需要，请说明理由。 5)统计原则 本实验在培养时间上有前后对照，不需要单设对照组。本实验旨在探究培养液中酵母菌在一定条件下的种群数量变化，只要分组实验，获得平均数值即可。本实验在连续培养并定时计数过程中形成自身对照。 思考：6. 要做重复实验吗？为什么？ 需要重复，分组实验获得平均值。本实验酵母菌种群数量足够多，样本足够大。其数据是80～100个小方格的平均值，足够精确。但是，每次计数要同时取多个样本。 笔记:不需要，本实验在时间上已经构成前后对照。 笔记:需要重复实验，对每个样品取样三次，取平均值，以提高实验数据的准确性 3.设计实验 实验探索 PART O1 ONE 实验探索 5)统计原则 第1天 第2天 第3天 第4天 第5天 第6天 第7天 第1组 第2组 第3组 ······· 第n组 平均值 时间 第1天 第2天 第3天 1 2 3 1 2 3 1 2 3 A1 A2 A3 A4 A5 平均数 总平均数 稀释倍数 1mL培养液酵母菌数 3.设计实验 实验探索 PART O1 ONE 实验探索 第1天 第4天 第6天 第7天 死亡 首先通过显微镜观察，估算出10mL培养液中酵母菌的初始数量（N0），在此之后连续观察7天，分布记录下这7天的数值 4.进行实验 实验探索 PART O1 ONE 实验探索 死亡细胞多集结成团； 可以借助台盼蓝染色（死亡细胞呈蓝色） 第1天 第4天 第6天 第7天 4.进行实验 实验探索 结果分析 实验探索 PART O1 ONE 结果分析 实验结果，建构模型 时间/天 1 2 3 4 5 6 7 数量/个 单位（109 个/ mL） 0.12 0.89 3.47 5.23 6.13 6.79 7.02 数量/个 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 PART O1 ONE 培养液中酵母菌种群的数量前期呈“S”形增长，后期数量下降。 (1)开始培养时，营养、空间相对充足，条件适宜， 酵母菌大量繁殖种群数量呈“S” 形增长； (2)随酵母菌数量不断增加，营养不断消耗，代谢 产物积累、pH变化，空间不足等种群数量下降。 受培养液的成分、空间、pH、温度、代谢产物等因素的影响。 影响酵母菌种群数量增长的因素: 结果分析 结果分析 PART O1 ONE 实验探索 注意事项： （1）抽取培养液计数前，应先将试管摇匀，目的是使酵母菌在培养液中混合均匀，以减少计数误差。因为酵母菌会沉降在瓶底，如果未振荡摇匀试管就吸出培养液，可能出现两种情况：一是从试管下部吸取的培养液浓度偏大； 二是从试管上部吸取的培养液浓度偏小。 （2）显微镜计数时，对于压在小方格界线上的酵母菌，应取相邻两边及顶角 计数。一般遵循“计上不计下，计左不计右”的原则。 （3）若一个小方格内酵母菌数量过多，难以数清时，则可将培养液稀释一定倍数后再计数。 结果分析 结果分析 PART O1 ONE 实验探索 注意事项： （4）本实验不需对照组，酵母菌每天的数量变化可形成前后对照。 （5）本实验需要重复实验，以提高实验数据的准确性，对每个样品可计数三次，再取平均值。 （6）实验时，首先通过显微镜观察，估计出10mL培养液中酵母菌的初始数量（N0），在此之后，连续观察7天，分别记录下7天的数值。 （7）每天取样时间需一致（每天同一时间取样，或者每隔相同一段时间取样），且应做到随机取样。 结果分析 结果分析 课堂小结 实验收获 实验收获 一、实验核心基础 1. 实验原理 2. 实验目的 二、实验材料与用具 三、实验步骤 1. 实验准备 2. 培养过程 3. 计数操作 4. 数据记录与处理 四、种群数量变化规律 1. 曲线形态：“S”形增长曲线 2. K值影响因素 五、关键注意事项 六、实验拓展与应用 YOUR LOGO 课堂练习 实验闯关 实验闯关 1.用血球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 解析 ：根据公式：5×400×10000×10＝2×108 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 解析 ：根据公式：（20÷5)×25×10 000×100＝1×108 实验闯关 3.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： ①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 ②静置一段时间后，用吸管从锥形瓶中吸取培养液 ③在血细胞计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片 ④用滤纸吸除血细胞计数板边缘多余的培养液 ⑤将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数。 其中操作正确的是(　　) A．①②③　 B．①③④ C．②③④ D．①④⑤ D 实验闯关 4.下列对“探究酵母菌种群数量变化规律实验”的叙述，正确的是(　　) A. 用血细胞计数板计数酵母菌个数时，取适量培养液直接滴加到计数室内 B. 对于压在一个方格界限上的酵母菌的处理方法是计数四条边及其顶角的 酵母菌数 C. 已知血细胞计数板的方格为2 mm×2 mm，若盖玻片下经稀释10倍的 培养液厚度为0.1 mm，计数时观察值为M，则10 mL培养液中酵母菌 的总数约为2.5M×105个 D. 与一般的生物实验一样，该探究实验也需要单独设置对照组 X 1mL = 0.1mm3(10-4) 每小方格中细胞的个数×400 X 10mL = 2 X 2 X 0.1mm3(10-4) M X × 稀释倍数 =2.5M×105 C 实验闯关 5．为了探究环境因素对培养液中酵母菌种群数量变化的影响，某生物小组的同学按表1完成了有关实验，并定期对培养液中的酵母菌进行如图1所示的计数操作。请分析回答： (1)在图1所示操作中有一个明显的错误，其正确的操作应该是______________________________________________________________________________________________。  先将盖玻片放在计数室上，再用滴管吸取酵母菌样液，滴于盖玻片的边缘，让其自行渗入 (2)用滴管吸取样液前，应将培养酵母菌的试管轻轻振荡几下，目的是 ____________________________，防止实验结果出现较大误差。若将培养液振荡摇匀后取样并制片，在显微镜下观察到如图2所示的现象，则应采取的措施是________________________________________________________________。 使试管中的酵母菌均匀分布 将样液进行适当比例稀释后，再重新制片、计数 人教版2019选择性必修2 实验专攻 感谢观看 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf61.7.100 $