第1章 第2节 第2课时 种群数量的波动和培养液中酵母菌种群数量的变化（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境（人教版 多选）

本讲义聚焦种群数量的波动及培养液中酵母菌种群数量变化核心知识点，先阐述种群数量波动的原因（如环境条件影响、种群爆发与衰退），再通过探究实验（原理、步骤、计数方法）构建理论到实践的学习支架。 资料以科学探究为主线，设计血细胞计数板操作、误差分析等实验环节，培养科学思维与探究实践能力，结合高考模拟题强化应用。课中辅助教师实验教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第2课时 　种群数量的波动和培养液中酵母菌种群数量的变化 学习目标 1.利用血细胞计数板进行微生物的计数。 科学思维 2.通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，掌握种群数量变化的特点，分析实验结果得出实验结论。 科学探究 一、种群数量的波动 1．大多数生物的种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。 2．当种群长期处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。 3．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。 二、探究培养液中酵母菌种群数量的变化 1．实验原理 (1)酵母菌可用液体培养基(培养液)来培养，培养基中酵母菌种群数量的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。 (2)可采用抽样检测的方法对酵母菌进行显微计数。 (3)以培养液中的酵母菌种群数量和时间为坐标轴作曲线，从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。 2．实验步骤 3．实验结果 实验开始时培养液中营养物质充足、空间充裕、条件适宜，酵母菌大量繁殖，数量剧增。随着酵母菌数量的不断增多，营养物质的消耗、pH的变化、有害产物的积累等，使酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降，最终消失。 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来培养。结合所学知识判断： (1)可用抽样检测的方法监测酵母菌数量。(√) (2)应先向计数室滴加样液，再盖盖玻片。(×) (3)待酵母菌全部沉降到计数室底部再开始计数。(√) (4)制好装片后，应稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，再用显微镜进行观察、计数。(√) (5)本实验可以不设置对照实验，但需要设置重复实验。(√) 探究点　探究培养液中酵母菌种群数量的变化 资料1　某生物兴趣小组在500 mL的已煮沸、冷却的质量分数为5%的葡萄糖溶液中接种一定量的酵母菌，放在适宜的条件下培养，探究酵母菌种群大小的动态变化。 请思考并回答下列问题： (1)从试管中吸出培养液进行计数之前，需将试管轻轻振荡几次，试分析其原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 提示：这是为了使培养液中的酵母菌均匀分布，以保证估算的准确性 (2)探究本实验________(填“需要”或“不需要”)设置对照实验，________(填“需要”或“不需要”)做重复实验，理由是________________________________________________。 提示：不需要　需要　酵母菌在不同时间内的数量可以相互对照，不需另设对照实验，但需要做分组重复实验获取平均值，以保证计数的准确性 (3)计数的酵母菌不一定都是活菌，分辨是否为活菌的方法是_______________________ _______________________________________________________________________________________________________________________。 提示：可以用台盼蓝染液对菌体进行染色，被染成蓝色的是死菌，没有染色的是活菌 (4)如图为探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验相关曲线，据图回答下列问题： ①在种群数量的增长阶段，酵母菌的增长符合种群数量增长的______________模型。 提示： “S”形曲线增长 ②de段曲线下降的原因可能有_____________________________________________。 提示：营养物质随着消耗逐渐减少，有害产物逐渐积累，培养液的pH等理化性质发生改变等 资料2　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。中间的平台较宽，它的中间被一个短横槽隔为两半，每个半边上刻有一个方格网(如图A)。每个方格网上有9个大方格，其中只有中间的一个大方格为计数室，供计数用。 (1)若一个小方格内酵母菌过多，难以数清，采取的措施是什么？ 提示：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，即摇匀→取样→稀释→计数。 (2)对于压在小方格界线上的酵母菌，怎样计数？ 提示：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。 (3)①计数室的长和宽各为1 mm，深度为0.1 mm，容积为0.1 mm3。计数室通常有两种规格，一种是大方格分为25个中方格，每个中方格又分为16个小方格；另一种是大方格分为16个中方格，每个中方格又分为25个小方格。这两种规格的计数室，每个大方格都由400个小方格组成。 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4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20×(25÷5)×100×10_000＝1×108个/mL。 1．酵母菌的计数方法 (1)仪器：血细胞计数板(如下图)。 如上图所示，一个大方格的容积为0.1 mm3，每个大方格又分为16(或25)个中方格，共有16×25(或25×16)个小方格。 (2)对于16×25型，用计数公式计算1 mL菌液中的总菌数时，设4个中方格中的总菌数为A，稀释倍数为B，由于1 mL＝1000 mm3，所以1 mL菌液的总菌数＝(A/4×16)/0.1×1 000×B＝40 000AB。 2．实验操作的注意事项 (1)从锥形瓶中吸出培养液进行计数前，需将锥形瓶轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减小误差。 (2)每天计数酵母菌数量的时间要固定。 (3)制片时，要先在计数室上盖上盖玻片，然后用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。 (4)若视野中细胞数目过多，培养液要进行定量稀释重新计数，以每个小方格内含有4～5个酵母菌为宜。 (5)由于计数室中的菌悬液有一定的高度(0.1 mm)，故需要让细胞沉降到计数室底部，避免细胞分布在不同液层深度，导致计数时被遗漏。 1．关于“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，下列关于该实验的叙述正确的是(　　) A．培养过程中由于代谢物积累和接触抑制需定期更换培养液 B．从试管中吸出培养液进行计数之前需将试管轻轻振荡几次 C．每隔相同时间取样，稀释相同倍数后用血细胞计数板计数 D．为排除实验操作对实验结果的干扰需另设一组空白对照组 解析　该实验探究的是有限的资源条件下酵母菌种群数量变化，所以即使培养过程中有代谢物积累也不需更换培养液，同时酵母菌作为单细胞真菌，没有接触抑制现象，A错误；从试管中吸出培养液进行计数之前需将试管轻轻振荡几次，使酵母菌在培养液中分布均匀后再吸取，未振荡可能会造成结果偏大或偏小，B正确；每隔相同时间取样，早期酵母菌数量少，不需要稀释，后期随酵母菌数量增加，稀释倍数也在增加，C错误；本实验可以形成前后自身对照，不需另设一组空白对照组，D错误。 答案　B 2．某研究性学习小组为探究酵母菌种群在不同的培养液浓度和温度条件下种群密度的动态变化，进行了如下实验，实验操作步骤如下： 第一步：配制无菌马铃薯葡萄糖培养液，活化酵母菌液。 第二步：利用相同的多套装置，按下表步骤操作。 装置内的溶液 装置编号 A B C D 无菌马铃薯葡萄糖培养液/mL 10 10 5 5 无菌水/mL — — 5 5 活化酵母菌液/mL 0.1 0.1 0.1 0.1 温度/℃ 5 25 5 25 第三步：用血细胞计数板计数装置中起始的酵母菌数目，做好记录。 第四步：将各装置放在其他条件相同且适宜的条件下培养。 第五步：连续7 d，每天随机取样计数，做好记录。 回答下列问题： (1)改正实验操作步骤中的一处错误____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)观察值是血细胞计数板上若干方格内的酵母菌数的平均值，对于压在方格界线上的酵母菌的处理方法是____________________________________________________。 (3)若使用的血细胞计数板(规格为1 mm×1 mm×0.1 mm)有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，发现大方格四个角及中央共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。 解析　(1)实验中要注意遵循单一变量原则和对照原则，应在每天同一时间取样，否则会因时间不同而影响结果的准确性。 (2)对于压在方格界线上的酵母菌只计数相邻的两边及其顶角的酵母菌。 (3)计数时，如果使用25×16规格的计数室，取左上、右上、左下、右下及中央共5个中方格(80个小方格)的酵母菌计数，则整个计数板由400个小格组成。则计算公式：酵母菌数/mL＝(80个小格内酵母细胞个数÷80)×400×104×稀释倍数，因此该培养液中的酵母菌数＝(20÷80)×400×104×102＝1×108(个)。 答案　(1)第五步中应每天同一时间(定时)取样 (2)只计数相邻的两边及其顶角的酵母菌 (3)1×108 影响实验结果的误差分析及改进办法 　 [构建课堂要点] [检测学习效果] 1．(2025·重庆模拟)某地区东亚飞蝗种群数量的波动情况如图所示，下列叙述错误的是(　　) A．可用样方法调查蝗虫幼虫跳蝻的密度 B．a点时种群增长最快，应在a点前防治蝗虫 C．c点对应的种群数量就是该地区蝗虫的K值 D．利用人工合成的性引诱剂诱杀雄性蝗虫可降低出生率 解析　东亚飞蝗活动范围较大，但蝗虫幼虫跳蝻活动范围小，活动能力弱，可采用样方法调查其种群密度，A正确；a点时蝗虫种群有最快的增长速率，此时种群数量基本为环境容纳量的一半，故防治时间应在a点之前，避免造成蝗灾，且越早越好，B正确；c点对应的种群数量高于蝗虫的环境容纳量，种群数量在K值附近波动，C错误；利用性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的性别比例，雌性个体不能完成交配，从而降低害虫出生，D正确。 答案　C 2．(2025·河南驻马店期末)下列关于种群的表述错误的是(　　) A．在环境条件不变的情况下，种群的增长都有在K值上下维持稳定的趋势 B．种群数量达到K值时出生率一定等于死亡率 C．探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中不需要另设对照组 D．对培养液中酵母菌种群数量计数之前，需将试管轻轻震荡几下，目的是提高计数准确性，减小误差 解析　在环境条件稳定时，种群数量也不是一成不变的，会在K值附近上下波动，种群的增长有维持稳定的趋势，A正确；种群数量达到K值时，数量不是一成不变的，此时出生率不一定等于死亡率，B错误；探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，酵母菌种群数量的变化在时间上形成自身对照，不需要另设对照组，C正确；对培养液中酵母菌种群数量计数之前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，提高计数准确性，减少误差，D正确。 答案　B 3．(2024·常熟检测)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具，下列有关叙述正确的是(　　) A．血细胞计数板可以用于调查酵母菌、病毒等生物的种群密度 B．需在盖玻片一侧滴加样液，在另一侧用吸水纸吸引，使样液充分渗入计数室 C．防止细胞沉降到计数室底部影响计数，加样后需立即在显微镜下观察计数 D．血细胞计数板使用后需冲洗、晾干并镜检，若有残留或沉淀物需要重新清洗 解析　病毒个体太小，光学显微镜下无法观察，不能用血细胞计数板计数，A错误；先盖盖玻片，后在盖玻片一侧滴少量样液，让其自行渗入计数室，B错误；滴加样液后静置，等细胞沉降到计数室底部再计数，C错误。 答案　D 4．(多选)(2025·河北邯郸期末)某兴趣小组对培养液中酵母菌种群数量变化进行研究，结果如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　) A．该实验中时间是唯一的自变量，无关变量要相同且适宜 B．滴加培养液后，用滤纸在血细胞计数板一侧边缘吸引进行引流 C．从培养瓶中吸取培养液前要充分振荡，否则计数结果可能偏小或偏大 D．若用台盼蓝染色后对酵母菌活菌进行计数，则需要统计蓝色和无色的个体 解析　据图可知，本实验的自变量为酵母菌的接种量和时间，时间不是唯一的自变量，该实验中摇床的转速、温度、培养液的体积等是无关变量，无关变量要相同且适宜，A错误；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，滤纸的作用不是引流，B错误；吸取培养液计数前要将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差，否则计数结果可能偏小或偏大，C正确；台盼蓝能将死细胞染成蓝色，活细胞不会被染上颜色，用台盼蓝染色后对酵母菌计数，只计呈无色的个体，D错误。 答案　ABD 5．(2024·甘肃甘南统考)某生物实验小组将酵母菌接种到装有10 mL液体培养基的试管中，通气培养并定时取样计数，然后绘制增长曲线。图中曲线a、b是两批次酵母菌在相同的培养液和培养环境中培养的结果。回答下列问题： (1)酵母菌在适宜浓度的葡萄糖溶液中，种群增长速率的变化为________(不考虑代谢产物的影响)，图中t2时两批次培养液中营养物质的剩余量不同，可能的原因为________________________________________________________________________。 (2)图中t1时曲线a种群增长速率________(填“大于”“等于”或“小于”)曲线b种群增长速率，原因是________________________；该时刻曲线a种内竞争的强度________(填“大于”“等于”或“小于”)曲线b种内竞争的强度。 (3)利用血细胞计数板可以估算酵母菌的种群数量，某同学进行的实验具体操作如下：将1 mL酵母菌样品加99 mL无菌水稀释，用无菌吸管吸取上层溶液滴在计数板上，后盖上盖玻片并用滤纸吸去多余菌液，在显微镜下进行计数。 ①有同学认为该同学的实验操作存在两处错误，正确操作分别是______________________________、________________________。 ②若进行正确步骤观察到计数室(规格为25×16)的四边及中间5个中方格内共有酵母菌44个，则上述1 mL酵母菌样品中约有菌体________个。若想要只计数计数室内活的酵母菌，可以用________染液处理计数室内的酵母菌。 解析　根据计算公式，5个中方格内共有酵母菌44个，则1 mL酵母菌样品中约有菌体数量为44÷5×25×100×104＝2.2×108(个)。若想要只计数计数室内活的酵母菌，应使用台盼蓝染液处理计数室内的酵母菌。 答案　(1)先上升后下降　b曲线先达到K值，消耗的营养物质较多 (2)大于　两曲线表示的酵母菌种群在相同环境下培养，t1时a曲线种群数量接近K/2，增长速率较大，而b曲线种群数量大于K/2，增长速率小于K/2时的增长速率　小于 (3)①将酵母菌溶液振荡后再吸取溶液进行计数　先盖上盖玻片，再滴加酵母菌溶液 ②2.2×108　台盼蓝 学科网（北京）股份有限公司 $