1.2.2 种群数量的变化课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第2节:种群数量的变化(第2课时) 学习目标 1.运用种群数量变化规律解决生产生活中的实际问题 2.探究培养液中酵母菌种群数量的变化 3.关注人类活动对动植物种群数量变化的影响 种群数量的波动 1 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 2 目录 一.种群数量的波动 1.种群数量的相对稳定 在自然界，有的种群能够在一段时期内维持数量的相对稳定 非洲草原上的野牛、狮种群数量相对稳定 种群数量的波动 2.种群数量的波动 （1）对于大多数生物种群来说，种群数量总是在波动中 种群数量的爆发 处在波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。如蝗灾、鼠灾、赤潮等 实例：东亚飞蝗在我国的大发生没有周期性规律，干旱是大发生的主要原因。在黄河三角洲上的湿生草地，若遇到连年干旱，土壤中的蝗卵成活率就会提高，这是造成蝗虫大发生的主要原因。在淮河流域，前一年大涝，第二年飞蝗大发生的概率最大。故河北蝗区常出现“先涝后旱，蚂蚱成片”，“大水之后，必闹蝗灾”的情况。 种群数量的波动 种群数量的下降 当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧地下降。如遭遇人类乱捕滥杀和栖息地破坏等。 种群的延续需要有一定的个体数量为基础。当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。 种群数量的波动 实例：多种鲸在遭遇人类过度捕捞后，种群数量急剧下降，有的鲸濒临灭绝。 座头鲸 对于那些已经低于种群延续所需要的最小种群数量的物种，需要采取有效的措施进行保护。 （2）在K值不变的情况下，种群的数量总是围绕着K值上下波动 种群数量波动包括周期性波动和非周期性波动 周期性波动：任何波动只要在两个相邻波峰之间相隔的时间基本相等就可称之为周期性波动 非周期性波动：反之则为非周期性波动 种群数量的波动 3.种群数量波动的原因 非生物因素：气候条件、水资源等 生物因素：天敌、食物、病原体等其他生物的影响，人类的捕杀以及本物种其他个体对空间资源的竞争等 人类活动对自然界种群变化的影响越来越大，甚至成为了决定性因素。 种群数量的波动 二.探究培养液中酵母菌种群数量的变化 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 1. 实验原理 酵母菌是兼性厌氧型生物、单细胞真核生物； 酵母菌生长周期短，增殖速度快； 可用含糖的液体培养基(培养液) 培养； 采用抽样检测法，利用血细胞计数板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； 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 2. 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？ 3. 作出假设： ①培养液中的酵母菌数量一开始呈“J”形增长； ②随着时间推移，由于营养物质的消耗、有害代谢产物的积累、pH的改变，酵母菌数量呈“S”形增长。 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 5. 探究思路 怎样对酵母菌进行计数？ 本探究需要设置对照吗？如果需要，应怎样设计和操作？ 本探究需要做重复实验吗？ 怎样记录结果？记录表怎样设计？ 酵母菌、无菌马铃薯培养液或肉汤培养液、试管、血细胞计数板、滴管、显微镜等。 4.材料用具 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 血细胞计数板的基本构造 血细胞计数板是一块比普通载玻片厚的特制玻片。它由四条下凹的槽构成三个平台。 先将盖玻片放在血细胞计数板计数室上用吸管吸取培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，用滤纸吸去多余培养液，酵母菌全部沉降到计数室底部，观察显微计数一个小方格内的酵母菌数量，估算试管中酵母菌的总数。 注：先盖后滴 两个计数室 所在区域 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 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 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 计数室 大方格 中方格 小方格 每个计数室共有400小格，总容积为0.1mm3。 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 (1)总结两种计数室估算1mL样品中酵母菌数的公式 = 80 ×400×104×稀释倍数 A1+A2+A3+A4+A5 1mL样品中酵母菌数= A1+A2+A3+A4+A5 80 ×400÷0.1mm3×稀释倍数 A1、A2、A3、A4、A5分别为五个中方格中的酵母菌数。 25×16型 A1 A2 A3 A4 A5 1mm3=10-3mL 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 (1)总结两种计数室估算1mL样品中酵母菌数的公式 = 100 ×400×104×稀释倍数 A1+A2+A3+A4 A1 A2 A4 A3 1mL样品中酵母菌数= A1、A2、A3、A4分别为四个中方格中的酵母菌数。 A1+A2+A3+A4 100 ×400÷0.1mm3×稀释倍数 1mm3=10-3mL 16×25型 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 现学现用 1.某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，利用血细胞计数板(25×16型)对酵母菌进行计数。取1 mL培养液加9 mL无菌水，若观察到所选5个中方格内共有酵母菌300个，则培养液中酵母菌的种群密度为 。 1.5×108(个) 5个中方格(共80小方格)共酵母菌300个，整个计数室酵母菌数量＝ 300÷80×400＝1 500(个) 且酵母菌样品稀释了10倍，因此上述1 mL酵母菌样液中约有菌体＝ 1500×10×1 000×10＝1.5×108(个) 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 现学现用 2.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 解析 ：根据公式：5×400×10000×10＝2×108 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 思考1：盖盖玻片和滴加培养液哪个步骤在前？ 先盖专用盖玻片，再滴加培养液于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，用滤纸吸去多余的培养液。 若先加培养液再盖盖玻片,那么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,使计数室内部液体增多,导致计数结果偏高。 先盖盖玻片再滴加培养液，还能避免因直接滴加培养液时，在计数室内产生气泡，导致计数室相对体积减小而造成误差。 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 思考2：滴加培养液后要稍等片刻,待酵母菌全部沉降到计数室底部再计数。请分析原因。 如果酵母菌未能全部沉降到计数室底部，通过显微镜观察时，就可能出现以下现象：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。 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 思考3：从试管中吸出培养液进行计数之前,将试管轻轻振荡几次。这是为什么？ 使培养液中酵母菌分布均匀，以减少误差。 如果未振荡试管就吸取培养液，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。另外，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,以确保样品被混匀。 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 思考4：如果一个小方格内酵母菌数量过多，难以数清，应当采取什么措施？ 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。 第 1 天 第 4 天 第 6 天 第 7 天 死亡 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 思考5：计数的酵母菌都是活的吗？ 不都是，计数的包括活菌和死菌。 可以用台盼蓝对菌体进行染色，被染成蓝色的是死菌，没有染色的是活菌。 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 思考6：对于压在小方格界线上的酵母菌，怎样计数？ 对于压在小方格界线上的酵母菌，应只计数相邻两边及其夹角(一般是左上边界及其夹角)的酵母菌。 离开母体的芽体，无论大小均算一个。如果正在出芽，芽体大小达到或超过母细胞一半时，芽体可算1个。 ✔ ✔ ✔ 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 本探究需要设置对照吗？如果需要，应怎样设计和操作？ 本实验有前后对照，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。 要做重复实验吗？为什么？ 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实验结果，或者每名同学计数3 个或3 个以上计数室求平均值。 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 怎样记录结果？记录表怎样设计？ 全班同学分成若干组，每组计数一个培养时段。每人计数一个计数室，以小组计数平均值作该时段估值。 0 h 9 h 12 h 18 h 15 h 21 h 6 h 3 h 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 怎样记录结果？记录表怎样设计？ 学生姓名 左上中格 右上中格 正中中格 左下中格 右下中格 计数室估算值（个/0.1 μL） 个人记录表格 培养时间 学生1 学生2 学生3 学生4 学生5 小组估算值 （个/ mL） 小组统计表格 全班汇总表格 培养时间 0 h 3 h 6 h 9 h 12 h 15 h 18 h 21 h 菌体浓度 单位（109 个/ mL） 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 6. 制定计划·实施计划 （1）酵母菌培养：液体培养基，无菌条件 （2）取样：振荡培养基，目的是使酵母菌均匀分布于培养基中 （3）计数 用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入到计数室内。 静置数分钟，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台中央，计数一个小方格内酵母菌数量。 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 6. 制定计划·实施计划 （4）连续测定7天,汇图分析 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 7. 分析结果•得出结论 （1）增长曲线的总趋势是__________________ 先增加再降低 0 1 2 3 4 5 6 7 时间/天 种群数量 酵母菌数量为何会下降？ ①营养物质消耗殆尽 ②有害代谢产物积累 ③pH改变 结论： 培养液中酵母菌种群的数量前期呈“S”形增长 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 7. 分析结果•得出结论 （2）根据酵母菌数量的变化曲线，作出对应增长速率的曲线图。 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 A-B： 开始时培养液中营养充足，空间充裕，条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量快速增加 B-C： 随着酵母菌种群数量增加，种内竞争加剧，出生率下降，死亡率上升，当出生率等于死亡率时，种群数量维持相对稳定 C-D： 随着酵母菌培养时间的延长，营养物质大量消耗、代谢废物积累、PH变化等，生存条件恶化，酵母菌死亡率升高，种群数量下降 A B C D 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 思考：不同的培养条件对酵母菌种群数量的增长会产生怎样的影响?大家能否提出一些可以探究的问题? 根据你对影响酵母菌种群增长的因素作出的推测，设计实验验证。 不同温度条件(或通02量、通CO2量等)下酵母菌种群数量增长的情况是怎样的? 不同培养基(如加糖或不加糖)中酵母菌种群数量增长的情况是怎样的? 探究·实践 培养液中酵母菌种群数量的变化 注意事项: 取样时间需一致，且应做到随机取样（每天同一时间取样，或者每隔相同一段时间取样）。 计数时应不时调节焦距，才能观察到不同深度的菌体。按公式计算每1ml（或10mL）菌液中所含的酵母菌个数。 活酵母有出芽生殖现象，若芽体达到母细胞大小的一半时，即可作为两个菌体计数，若芽体小于母细胞一半时为1个酵母细胞。 (5)构建模型分析：将所得数据用曲线表示出来，得出酵母菌种群数量变化规律 (4)重复(2)(3)步骤：连续观察7天，统计数目 (1)酵母菌培养 将500mL质量分数为5%的葡萄糖溶液注入锥形瓶中 将0.1g活性干酵母投人锥形瓶的培养液中混合均匀，并置干适宜的条件下培养 (2)抽样检测 振荡酵母菌培养液,使酵母菌均匀分布 每天定时采用抽样检测方法抽取1mL酵母菌培养液 (3)观察计数 将含有酵母菌的培养液滴在计数板上的盖玻片边缘，让培养液自行渗入计数室，用滤纸吸去多余的培养液 待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，在显微镜下 计数酵母菌的数量估算1mL培养液中酵母菌总数 目的：使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。 如果一个小方格酵母菌过多，难以计数，则应：定量稀释培养液重新计数。 对压在小方格界线上的酵母菌的计数方法： 遵循“计上不计下，计左不计右”的计数原则。 课堂小结 37 1.下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验的说法，错误的是（ ） A.将酵母菌接种到无菌马铃薯培养液中，并进行第一次计数 B.设置一支与其他试管具有相同条件的试管,不接种酵母菌作为空白对照组 C.计数板在显微镜下观察计数之前要静置片刻 D.培养液的pH是影响酵母菌种群数量变化的重要因素 B 课堂检测 2.酵母菌是探究种群数量变化的理想材料，血细胞计数板是酵母菌计数的常用工具。图为显微镜下一个中方格内的菌体分布情况（计数室的容积为1mm×1mm×0.1mm）。下列有关叙述正确的是（ ） A.在显微镜下统计酵母菌数量时视野不能太亮 B.防止观察细胞沉降到计数室底部影响计数， 加样后立即在显微镜下观察计数 C.如果一个小方格内酵母菌过多，难以数清，可寻找菌体数量适中的小方格计数 D.五个中格酵母菌平均数为如图所示,则估算酵母菌的总数为4×106个/ml A 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 课堂检测 4.如图为某同学取1 mL培养液稀释100倍后，用血细胞计数板(1mm×1mm×0.1mm)通过显微镜观察到的培养液中的酵母菌在血细胞计数板中的分布情况。下列相关叙述错误的是( ) A．该培养液中酵母菌的数量为 6.25×108个/mL B．选择图示乙规格的计数室，含 25个中方格、400个小方格 C．一个血细胞计数板中央仅含有一个计数室 D．取样时滴管从静置的培养液底部吸取，会导致数据偏大 C 课堂检测 5.为探究环境条件对种群数量变化的影响，在不更换培养液的情况下连续培养7d，培养液中酵母菌种群数量的变化如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A.可采用血细胞计数板并结合台盼蓝染色法统计不同时间培养液中活酵母菌的数量 B.酵母菌的起始数量和培养液中的营 养物质含量、氧气含量均会影响种群 数量的变化 C.3d后酵母菌的数量开始下降,这与有 毒代谢物积累及培养液的pH升高有关 D.若适时更换培养液,则在一定培养时间内酵母菌的种群数量可能会持续增加 C 课堂检测 2025/12/10 42 Lavf58.20.100 $