1.2种群数量的变化（第2课时）课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

该高中生物学课件聚焦“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，通过回顾酵母菌的单细胞、兼性厌氧等特征导入，衔接探究实验基本思路，搭建从已有知识到实验设计的学习支架，系统呈现实验目的、原理及变量控制。 其亮点在于以科学思维为核心，通过血细胞计数板规格解析、计数公式推导（如25×16型取样5个中方格及公式推导）培养逻辑分析能力，结合完整探究流程（操作步骤、误差分析）落实探究实践，结果分析关联“J”“S”形增长模型深化生命观念。教师使用可提升教学效率，学生能掌握实验技能与数据分析方法。

第2节 种群的数量特征（第2课时） 第1章 种群及其动态 【实验：培养液中酵母菌种群数量的变化】 知识回顾 细胞膜 芽体 细胞核 液泡 线粒体 储藏颗粒 细胞壁 1.单细胞 生物； 酵母菌的相关知识 3.生长周期 ，增殖速度 ; 2.代谢类型： 微生物; 有氧呼吸： 。 无氧呼吸： 。 兼性厌氧 真核 4.可用 培养。 液体培养基(培养液) 短 快 5.繁殖方式： 出芽生殖（主要） 有性生殖 C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 酶 C6H12O6 酶 2C2H5OH+ 2CO2 +（少量）能量 出芽生殖是一种常见的无性生殖方式，核心特征是母体通过 “长出小芽（芽体）” 的方式产生新个体，芽体成熟后脱离母体独立生活，且后代遗传物质与母体完全一致（无基因重组）。这种生殖方式广泛存在于单细胞生物（如酵母菌）和部分多细胞生物中，具有繁殖速度快、依赖母体营养的特点。 孢子生殖是一种广泛存在于真菌、藻类、苔藓、蕨类等低等生物中的无性生殖方式（少数生物也存在有性孢子生殖），核心是母体通过产生大量微小的、具有繁殖能力的 “孢子”，孢子在适宜环境中萌发成新个体的过程。这种生殖方式能让生物通过孢子的扩散，实现种群的广泛传播和快速繁衍，尤其适应潮湿、阴暗的环境。 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 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 2.实验原理: 1.实验目的: 探究培养液中酵母菌种群数量的变化并总结影响种群数量变化的因素 酵母菌：生长周期短，繁殖速度快，易于研究种群数量的变化。用液体培养基（培养液）培养酵母菌，种群的增长受培养液的成分、空间、pH（酸性）、温度和代谢废物等因素的影响。 3.提出问题: 培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的？ 4.作出假设: 培养液中的酵母菌数量一开始呈“J”型增长； 随着时间推移，酵母菌数量呈“S”型增长。 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 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？ 酵母菌菌种 培养液 血球计数板 5.设计实验: ①自变量：________ ②因变量：__________ ③无关变量：_____________ 时间 酵母菌数量 培养液体积等 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 将试管放在28℃的恒温箱中培养7天 专门用于单细胞微生物计数的一种仪器 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 （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 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 （2）计数工具：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 方格网上刻有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供微生物计数用。 计数板正面 方格网 计数室 (大方格) 计数板侧面 每块计数板由H形凹槽分为2个同样的计数区。 计数室的体积= 1mm×1mm×0.1mm=0.1mm3 中方格 小方格 计数室的规格 =16 ×25 小方格 =25×16小方格 1大格=16中方格 1大方格=25中方格 =400小方格 =400小方格 规格：25×16 统计5个中方格， 共16×5=80个小方格 规格：16×25 统计4个中方格， 共25×4=100个小方格 计数室 放大 不管计数室是哪一种规格，都是由400个小方格组成。每个小方格的面积是1/400mm2 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上 稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，计数板移至载物台的中央 计数一个小方格内的酵母菌数量，估算试管中的酵母菌总数 用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。 盖玻片 如何计数？如何统计？ （3）操作流程 16(中格)×25(小格)型 中方格 小方格 25(中格)×16(小格)型 四个顶角及中央5个中格 四个顶角中格 取样方法： 不管计数室是哪一种,每一大方格都是由16×25=25×16=400个小方格组成。 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 =每中方格中个数的平均值×25×104 ×稀释倍数 1mL培养液中酵母菌数 =每小方格中细胞的平均数×400 ×104×稀释倍数 计数室的体积为0.1 mm3 (ImL=1cm3=1000mm3) A1 A2 A3 A4 A5 25×16型 对于压在边线上的酵母菌应取相邻两边及顶角计数。 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 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 ★ 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 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 = ×400 × 104 ×稀释倍数 A1+A2+A3+A4+A5 80 = 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 ★ 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 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 ★ 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 （3）操作方法★ 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 静置数分钟，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，计数一个小方格内酵母菌数量。估算试管中的酵母菌总数 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 （4）实验注意事项及误差分析 1.先将盖玻片放在计数室上，再用移液器或吸管将培养液滴在 盖玻片边缘，让培养液自行渗入的目的是？ 避免因菌液过多顶起盖玻片而使计数室体积改变，另外，也可防止气泡产生。 2.待酵母菌全部沉降到计数室底部再计数。 如果酵母菌未能全部沉降到计数室底部，要么能看清酵母菌但看不清格线，要么能看清格线但看不清酵母菌。 3.从试管中吸出培养液进行计数前要轻轻振荡试管，目的是？ 使菌体分散开来、混和均匀，减少实验误差 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 6.每个样品应计数三次，取平均值有什么好处？ 只计数相邻两边(计上不计下、计左不计右)及其夹角上的个体。 当小方格中的酵母菌过多时，可以增大稀释倍数然后再计数，即计数前应摇匀→取样→稀释→计数。 减少误差，使实验数据更加准确。 4.对于压在小方格边线上的酵母菌应该如何计数？ 5.若一个小方格中酵母菌数量过多，难以观察清楚应该如何处理？ 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 7.本探究需要设置对照吗?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。 不需要，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。 8.本探究需要做重复实验吗? 需要。对每个样品取样3次，求平均值。 9.在统计菌体数量时，酵母菌的芽体数量需要统计吗？ 需要。（如遇酵母菌出芽，芽体大小达到或超过母细胞二分之一时，可将芽体作为一个菌体计数。） 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 第 1 天 第 3 天 第 6 天 第 7 天 9.怎么分辨死亡细胞和有活性的细胞？ 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）。 【实践•探究】培养液中酵母菌种群数量的变化 （5）分析实验结果，得出结论 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 1 2 3 4 5 6 7 时间/天 种群数量 出生率>死亡率 出生率≈死亡率 出生率<死亡率 ①营养物质消耗殆尽 ②有害代谢产物积累 ③pH改变 酵母菌数量为何会下降？ 在适宜条件下 ，酵母菌种群呈“S” 形增长； 种群的增长速率是: 先增加后减少，在K/2时增长速率最大。 结论: 课堂小结 种群数量的变化 “S”形增长 “J”形增长 自然种群的数量变动 条件：食物和空间充裕、气候适宜、无天敌和其他竞争物种 特点：种群数量每年以一定倍数增长(λ>1，且为定值) 条件：食物和空间有限 特点：种群增长速率先增大后减小，最后为0 K值：一定环境条件下所能维持的种群最大数量 探究培养液中酵母菌种群数量变化（验证种群数量增长模型） 长期处于不利条件→持续性的或急剧的下降，甚至衰退和消亡 规则或不规则波动。（K值是种群数量波动的平均值，波动中的生物，在某些特定条件下可能出现种群爆发） 种群增长模型 建构种群增长模型的方法 1.某同学在探究“培养液中 酵母菌种群数量的变化”的 实验中，可能观察到的 细胞分散情况如图2所示。下列有关推断正确的是(　 ) A.该血细胞计数板上有2个计数室，计数室的高度为1 mm B.若实验中多次出现图2中c的现象，可能是由于样液未充分摇匀或稀释倍数不够所致 C.若计数板1个大方格中有16个中方格，4个中方格中酵母菌总数为55个，则10 mL培养液中酵母菌的数量为2.2×106个 D.本实验不需要设置对照实验，也不需要统计芽体(新个体)的数量 B 2.2×107 随堂演练 血细胞计数板上有2个计数室，计数室的高度为0.1 mm，A错误； 若实验中多次出现图2中c的现象，即细胞重叠，说明样液未充分摇匀或稀释倍数不够，B正确； 若计数板1个大方格中有16个中方格，4个中方格中酵母菌总数为55个，则10 mL培养液中酵母菌的数量约为55×(16÷4)×10 000×10＝2.2×107(个)，C错误； 本实验不需要设置对照实验，因不同时间取样已形成对照，酵母菌产生的芽体是新个体，所以统计菌体数量时，需要统计酵母菌芽体的数量，D错误。 2.(2025·广东惠州模拟)某生物兴趣小组利用酵母菌在适宜条件下培养来探究种群大小的动态变化，该实验中酵母菌数量估算值如表所示。第2天观察计数时，发现计数室四个角上的4个中方格中共有34个酵母菌，其中4个被台盼蓝染液染成蓝色(该实验中使用的血细胞计数板规格为1 mm×1 mm×0.1 mm,16中方格×25小方格)。下列有关叙述错误的是(　　) A.对培养液中酵母菌进行计数时,逐个计数非常困难，可以采用抽样检测法 B.从试管中吸取培养液前需要轻轻振荡试管几次，否则计数结果可能偏大 C.表中第2天酵母菌的数量约为136万个/mL D.本实验不需要另设对照实验但需要重复实验 C 时间/天 1 2 3 4 5 6 7 酵母菌数量/(万个/mL) 32 ? 762 824 819 821 820 随堂演练 对于酵母菌等微生物,逐个计数非常困难,可以采用抽样检测的方法采集样本,然后再用血细胞计数板计数法进行计数,A正确;制片前要轻轻振荡试管,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差,否则实验数据可能会偏大或偏小,B正确;第2天观察计数时,发现计数室四个角上的4个中方格中共有34个酵母菌,其中被台盼蓝染液染成蓝色的有4个,由于被台盼蓝染液染成蓝色的酵母菌为死细胞,则表中第2天酵母菌数量约为(34-4)÷4÷25×400×104=120万个/mL,C错误;该实验在时间上形成前后对照,不需要另设对照实验,但该实验需要重复实验,避免实验偶然性带来的误差,D正确。 1.在自然界，种群数量的增长既是有规律的，又是复杂多样的。 判断下列相关表述是否正确。 （1）将一种生物引入一个新环境中，在一定时期内，这个生物 种群就会出现“J”形增长。 （ ） （2）种群的“S”形增长只适用于草履虫等单细胞生物。 （ ） （3）由于环境容纳量是有限的，种群增长到一定数量就会保持稳定。 （ ） ❌ ❌ ❌ 教材习题 教材习题 2.对一个生物种群来说，环境容纳量取决于环境条件。 据此判断下列表述正确的是 （ ） A.对甲乙两地的蝮蛇种群来说，环境容纳量是相同的 B.对生活在冻原的旅鼠来说，不同年份的环境容纳量是不同的 C.当种群数量接近环境容纳量时，死亡率会升高，出生率不变 D.对生活在同一个湖泊中的鲢鱼和鲤鱼来说，环境容纳量是相同的 B 教材习题 3.种群的J形增长和S形增长，分别会在什么条件下出现？ 你能举出教材以外的例子加以说明吗？ 在食物充足、空间广阔、气候适宜、没有天敌等优越条件下，种群可能会呈J形增长。例如。澳大利亚昆虫学家曾对果园的蓟马种群进行过长达14年的研究，发现在环境条件较好的年份，它们的种群数量增长迅速，表现出季节性的J形增长。 在有限的环境中，如果种群的初始密度很低，种群数量可能会出现迅速增长，随着种群密度的增加，种内竞争就会加剧，因此，种群数量增加到一定程度就会停止增长，这就是S形增长。例如，栅列藻、小球藻等低等植物的种群增长，常常具有S形增长的特点。 4.假设你承包了一个鱼塘，正在因投放多少鱼苗而困惑：投放后密度过大， 鱼竞争加剧，死亡率会升高；投放后密度过小，水体的资源和空间不能充 分利用。怎样解决这个难题呢？请查阅有关的书籍或网站。 同样大小的池塘，对不同种类的鱼来说，环境容纳量是不同的。可以根据欲养殖的鱼的种类，查阅相关资料或请教有经验的人，了解单位面积水面应放养的鱼的数量。 教材习题 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf61.7.100 $