第2節種群的數量變化（第2課時）【學習目標】1．通過探究培養液中酵母菌種群數量的變化，學會利用血細胞計數板對酵母菌直接計數，并根據實驗結果繪制酵母菌種群數量變化曲線，驗證種群數量變化的數學模型，養成嚴謹的科學思維方式。2．比較種群數量的“J”形和“S”形增長曲線，認同自然選擇在種群數量變化中的作用。3．觀察自然種群數量變化曲線，認識自然界種群數量變化與數量變化數學模型的聯系。【課前學習】培養液中酵母菌種群數量的變化1．實驗原理：酵母菌可以用____________來培養；培養液中酵母菌數量的增長情況與培養液的成分、pH、________等因素相關。2．計數方法：__________。3．具體計數過程：先將__________放在血細胞計數板的計數室上，用吸管吸取培養液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養液自行滲入。多余的培養液用濾紙吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到計數室底部，將計數板放在載物臺的中央，計數一個________內的酵母菌數量，再以此為根據，估算試管中的酵母菌總數。4．結果分析在有限的環境條件下，酵母菌的種群數量大致呈現________增長。后期由于營養物質的消耗、pH的變化等，生存條件逐漸惡化，酵母菌種群數量________。1．液體培養基溫度2．抽樣檢測法3．蓋玻片小方格4．“S”形下降【課上學習】學習任務一：利用血細胞計數板對酵母菌進行計數。如果每一個中格（一個計數室共25個中格）平均有酵母菌40個，用來計數的培養液稀釋了100倍，請列出計算式，估算每1mL原始酵母菌培養液有酵母菌多少個？學習任務二：比較“J”形和“S”形增長模型的區別和聯系“J”形增長“S”形增長產生條件增長特點增長速率坐標圖聯系【課后練習】1．為探究培養液中酵母菌種群數量的動態變化，某同學進行了如下操作。其中操作正確的是()A．將適量干酵母放入裝有一定濃度葡萄糖溶液的錐形瓶中，在適宜條件下培養B．探究酵母菌種群數量變化，必須設置空白對照排除無關變量對實驗的干擾C．振蕩使酵母菌在錐形瓶中分布均勻后，再用滴管吸取適量培養液至血細胞計數板上，然后蓋上蓋玻片D．將酵母菌培養液加到血球計數板計數室后，立即放到顯微鏡載物臺中央觀察、計數2．血細胞計數板是對細胞進行計數的重要工具，下列敘述正確的是()A．每塊血細胞計數板的正中央有1個計數室B．計數室的容積為1mm×1mm×0．1mmC．計數時，需要統計整個計數室400個小格內的細胞數D．計數時，不應統計壓在小方格角上的細胞3．下圖為某地東亞飛蝗種群數量變化示意圖，下列敘述錯誤的是()A．為有效防止蝗災，應在a點之前及時控制種群密度B．a～b段，該種群的增長率與種群密度之間呈正相關C．c點表示蝗蟲大爆發，此時利用性引誘劑誘殺雄蟲來不及D．控制種群數量在d～e水平，有利于保護該地生物多樣性4．將相等數量的硝化細菌和大腸桿菌分別接種到濃度適宜的含銨鹽的無機鹽培養液中，在適宜溫度下振蕩培養。若用虛線表示大腸桿菌的生長趨勢，實線表示硝化細菌的生長趨勢，則下圖中能正確表示兩種菌體生長趨勢的是（）5．用牛奶瓶培養黑腹果蠅，觀察成蟲數量的變化，結果如表所示：時間(天)15913172125293337成蟲數(只)6102871131207270302327341根據表中數據分析，下列結果正確的是()A．第13～25天，成蟲數量增長快的主要原因是個體生長加快B．第17～29天，成蟲增長率上升，死亡率下降C．第21～37天，成蟲增長率的下降與種群密度的改變有關D．第1～37天，成蟲數量呈“J”形增長6．紅火蟻是我國南方常見的一種入侵物種，為研究紅火蟻A與土著螞蟻B(本地螞蟻)的生存和競爭機制，將紅火蟻和土著螞蟻兩個種群分別置于環境條件不同的捕蟲器1和捕蟲器2中，它們的種群數量變化分別如圖1、圖2所示，下列說法正確的是()A．在捕蟲器2中紅火蟻與土著螞蟻的種群增長曲線分別為“J”形和“S”形B．在捕蟲器2中紅火蟻種群的K值大于在捕蟲器1中，是由于捕蟲器2中環境阻力相對較小C．捕蟲器2中比捕蟲器1增加了僅供土著螞蟻單獨取食的食物或營養物質D．若往捕蟲器2中放入一定量土著螞蟻的天敵，則兩種螞蟻的數量都將下降7．下圖表示甲、乙、丙三個種群的數量變化曲線。下列敘述錯誤的是()A．曲線丙可用于表示封閉環境中酵母菌種群數量的動態變化規律B．假如某種群數量變化由乙變為丙，表明該種群的環境容納量增大C．曲線乙種群數量最后在K值上下波動，種群出生率約等于死亡率D．導致曲線甲種群數量急劇下降的原因可能與人類活動有關8．在“探究培養液中酵母菌種群數量變化”的實驗中，將酵母菌培養液稀釋103倍后，用血細胞計數板（規格為1mm×1mm×0.1mm）進行計數，觀察到如圖的視野。有關敘述正確的是（）A．先蓋蓋玻片，后在蓋玻片一側滴少量樣液，另一側用吸水紙吸引B．加樣液之前，要對計數室進行鏡檢，若有污物必須清洗C．滴加培養液后應立即計數，以防止酵母菌沉降到計數室底部D．若僅依據圖示結果，可以估算培養液中酵母菌密度為3.5×107個·mL－19．某小組將100mL酵母菌液放在適宜溫度、一定營養條件下培養，在不同時間取樣，用臺盼藍染色后，對酵母菌進行計數并得出增長速率曲線，結果如圖。下列敘述正確的是（

）A．可用血細胞計數板對酵母菌進行計數B．種群數量在B點達到最大，C點后營養物質減少，有害代謝產物增加C．若某成員測出的活菌數比真實數據少，則原因一定是取樣時未振蕩D．用臺盼藍染色的依據是活細胞膜的通透性增加，可被臺盼藍染成藍色10．某地烏鴉連續10年的種群數量增長情況如圖所示，后一年的種群數量是前一年的λ倍。下列敘述正確的是（）A．第3年烏鴉種群數量最大B．第3年以前烏鴉種群呈指數增長C．第6年以前烏鴉種群數量一直增加D．第5年和第7年的烏鴉種群數量相同11．某學習小組進行“培養液中酵母菌種群數量與時間的變化關系”的探究實驗。(1)本實驗中，某學生的部分實驗操作過程是這樣的：①把酵母菌培養液放置在適宜的環境中培養，第7天開始取樣計數；②用無菌吸管從靜置試管中吸取酵母菌培養液少許；③加入血細胞計數板計數室，再蓋上蓋玻片，并用濾紙吸去多余菌液。請糾正該同學實驗操作中的三個錯誤：________，_______，________。(2)血細胞計數板都有____個計數室。計數前通常需要將酵母菌樣液稀釋，這是因為__。(3)血細胞計數板是一個特制的可在顯微鏡下觀察的玻璃制品，樣品滴在計數室內。計數室由25個中格、每個中格由16個小格，總共400個小格組成，每個計數室容納液體的總體積為0.1mm3。現觀察到圖1中所示a、b、c、d、e，5個中格80個小格內有酵母菌44個，其中被臺盼藍染成藍色的有4個，則上述1mL酵母菌樣品中應該統計的菌體數有____個。對于壓在小方格界線上的酵母菌應如何計數？____________。12．酵母菌是發酵工程常用的微生物，在日常生活中也有廣泛應用。某興趣小組為了研究酵母菌種群數量的變化規律，進行了相關研究實驗，圖1為實驗流程，圖2為根據實驗測得數據繪制的曲線圖。請據圖回答下列問題。(1)搖床又稱為自動振蕩器，培養時需將錐形瓶置于搖床上進行振蕩的目的是______________________________________________________________________。(2)若本實驗中使用的是如下圖所示規格的血細胞計數板，圖3是一塊血細胞計數板正面示意圖，圖4為計數室一個大方格的示意圖，該血細胞計數板上有______個計數室，在計數時一般采用____________法進行取樣計數。若制備裝片時，先在清潔干燥的血細胞計數板的計數室上滴一滴酵母菌液，靜置5min再蓋上蓋玻片，測量的結果會________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。(3)用顯微鏡觀察時，在調焦清楚后，若發現只能看到血細胞計數板的橫線而看不到豎線，此時應該____________________________________________________________。(4)顯微計數時發現所選取的樣方中方格內酵母菌總數為零，可能的原因有________________(多選)。A．樣液中酵母菌數量過少B．樣液稀釋的倍數過大C．樣液取自未搖勻培養液的上清液(5)分析圖2得知，在0～7d之間酵母菌的數量呈______增長；超過7d之后，由于_______________________________等原因，酵母菌種群數量呈下降趨勢。參考答案1．A2．B3．B4．C5．C6．B7．A8．B先蓋蓋玻片，后在蓋玻片一側滴少量樣液，讓其自行滲入計數室，A錯誤；加樣液之前，要對計數室進行鏡檢，若有污物必須清洗，B正確；滴加培養液后，等酵母菌沉降到計數室底部再計數，C錯誤；此血球計數板的計數室是25×16型，即大方格內分為25中格，每一中格又分為16小格。原1mL培養液中的酵母菌數為=每個小格中的平均酵母菌數×400個小格×酵母菌培養稀釋倍數×10000，則該1ml樣品中酵母菌數約=（14÷16）×400×1000×10000=3.5×109個，D錯誤。9．A微生物的計數方法有活菌計數法和顯微鏡直接計數法，顯微鏡直接計數法可用血細胞計數板對酵母菌進行計數，A正確；由于曲線表示增長速率，因此種群數量在C點達到最大，C點后酵母菌數量降低，主要因為營養物質減少，有害代謝產物增加，B錯誤；某成員測活菌數量時，若取樣時未振蕩，則結果可能比真實數據偏大或偏小，C錯誤；臺盼藍染色的目的是區分死菌和活菌，其依據是死細胞膜無選擇透過性，通透性增加，死細胞可被臺盼藍染成藍色，D錯誤。10．A在0-3年之間種群數量的λ值一直大于1，因此第3年的烏鴉種群數量最大，A正確；由圖可知：在第1～第3年之間λ＞1，烏鴉種群數量在不斷增加，但增長速率不斷降低，在第三年停止增長，所以呈S型增長，B錯誤；在第1～第3年之間λ＞1，烏鴉種群數量在不斷增加；在第3～9年間λ＜1，烏鴉種群數量一直在不斷減少，故在第3年以前烏鴉種群數量呈現增長的趨勢，第3年后，種群數量開始下降，C錯誤；在第3～9年間λ＜1，烏鴉種群數量一直在不斷減少，因此第5年和第7年的烏鴉種群數量不相同，D錯誤。11．【答案】(1)

第1天開始取樣計數，連續7天

取樣時振蕩試管

先蓋上蓋玻片，在蓋玻片一側再滴加樣液(2)

2個

酵母菌密度太大(3)

2×106個

計數相鄰兩邊及其頂角（或計上不計下，計左不計右）【解析】（1）①把酵母菌培養液放置在適宜的環境中培養，第一天開始取樣計數，連續七天，定時取樣計數。②取樣前要振蕩試管，然后再用無菌吸管從靜置試管中吸取酵母菌培養液少許。③先蓋上蓋玻片，再從蓋玻片一側滴加入樣液，待酵母菌沉降到計數室底部后，再觀察計數。（2）血細胞計數板都有兩個計數室。計數前通常需要將酵母菌樣液稀釋，這樣可以避免因為酵母菌密度太大導致酵母菌的重疊，影響計數的準確性。（3）由于細胞膜具有選擇透過性，臺盼藍染液不能通過活細胞的細胞膜進入細胞，而死細胞的細胞膜失去選擇透過性，變為全透性，因此實驗中被臺盼藍染液染色的細胞為死細胞，這樣圖中所示a、b、c、d、e5個中格內有酵母菌44－4=40個，則1mL酵母菌樣品中應該統計的菌體數為（44－4）÷80×400÷0.1×103=2×106個/mL。對于壓在小方格界線上的酵母菌應計相鄰兩邊及其頂角的酵母菌。12．【答案】(1)振蕩可以增加培養液中的溶氧量，也有利于酵母菌和營養物質的充分接觸(2)2五點取樣偏高(3)調節反光鏡和光圈，將視野調暗(4)ABC(5)“S”形營養物質的大量消耗、代謝廢物的積累、培養液pH的變化【解析】(1)培養酵母菌時需將錐形瓶置于搖床上進行振蕩，振蕩可以增加培養液中的溶氧量，也有利于酵母菌和營養物質的充分接觸。(2)圖3是一塊血細胞計數板，其上有2個計數室，在計數時一般采用五點取樣法進行取樣計數。若先將培養液滴加到血細胞計數板的計數室中再蓋上蓋玻片計數，由于已加入的液滴的表面張力作用使蓋玻片未能嚴密的蓋到計數板表面上，使計數室內的體積增大，從而使計數結果偏高