4.2-培养液中酵母菌种群数量的变化

探究培养液中酵母菌探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化种群数量的动态变化 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化是一项有着多方面意义和价值的探究化是一项有着多方面意义和价值的探究活动。在这个探究活动中用到了活动。在这个探究活动中用到了4个科学个科学方法：（方法：（1）数学模型法；）数学模型法；（2）抽样检测法；）抽样检测法；（3）显微观察法；）显微观察法；（4）微生物培养法。）微生物培养法。基基 础础 回回 扣扣（1）酵母菌）酵母菌 酵母菌是酵母菌是单细胞真核生物单细胞真核生物。生长周期短，增殖速度快，生长周期短，增殖速度快，还可以用酵母菌作为实验材料研究还可以用酵母菌作为实验材料研究（探究酵母菌的呼吸（探究酵母菌的呼吸方式）方式）（2）种群数量的变化）种群数量的变化 种群数量的变化包括种群数量的变化包括增长、波动、稳定、下降增长、波动、稳定、下降等等 “S”型曲线有一个型曲线有一个K值，即环境容纳量。值，即环境容纳量。种群数量的增长也受到许多环境因素（如种群数量的增长也受到许多环境因素（如温度、培养液温度、培养液的的pH、培养液的、培养液的成分成分、代谢产物、代谢产物等）的影响。等）的影响。（3）血球计数板）血球计数板 血球计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物的一血球计数板是一种专门用于计算较大单细胞微生物的一种仪器。种仪器。计数时，常采用计数时，常采用抽样检测法（或显微直接计数法）抽样检测法（或显微直接计数法）。（4）探究性实验）探究性实验 探究实验设计时要遵循的原则：探究实验设计时要遵循的原则：科学性原则科学性原则可行性原则可行性原则对照对照性性原则原则单一变量原则单一变量原则、等量性原则、等量性原则平行重复原则平行重复原则培养液中酵母菌种群数量与培养液中酵母菌种群数量与时间时间的变化关系的变化关系1、实验原理：实验原理：种群的数量变化有一定的规律。在种群的数量变化有一定的规律。在理想条件下，种群呈理想条件下，种群呈“J”型增长，在有限的环境下，种群呈型增长，在有限的环境下，种群呈“S”型增长型增长。酵母菌酵母菌生长周期短，增殖速度快且世代间不重叠生长周期短，增殖速度快且世代间不重叠，在实验，在实验室条件下，用液体培养基培养酵母菌，可以观察酵母菌种群数室条件下，用液体培养基培养酵母菌，可以观察酵母菌种群数量随时间变化的情况。量随时间变化的情况。对于压在小方格界线上的酵母菌应取对于压在小方格界线上的酵母菌应取相邻两边及顶角相邻两边及顶角计数。计数。2、步骤步骤l 培养液配制培养液配制：配制质量分数为：配制质量分数为5的葡萄糖溶液的葡萄糖溶液（葡萄糖（葡萄糖20g，1000 mL水），分装到水），分装到5个个锥形瓶锥形瓶中中（200mL/锥形瓶锥形瓶）l 灭菌灭菌：用高压蒸汽灭菌锅将培养液和取样、计：用高压蒸汽灭菌锅将培养液和取样、计数时所用的滴管分别灭菌。贴标签。数时所用的滴管分别灭菌。贴标签。l 接种接种：接种时要在酒精灯附近，用灭菌干净的：接种时要在酒精灯附近，用灭菌干净的1mL刻度吸管每次吸取刻度吸管每次吸取0.1mL酵母菌母液，往每个酵母菌母液，往每个锥锥形瓶形瓶中加入。（中加入。（注意滴加量不要太多，避免初始菌数注意滴加量不要太多，避免初始菌数过多过多。）l 培养培养：将：将锥形瓶锥形瓶置于置于 28的恒温箱中培养的恒温箱中培养3、计数计数a.取样时间一致取样时间一致b.取样前要取样前要将将试管试管振荡摇匀振荡摇匀，使酵母菌，使酵母菌均匀分布均匀分布c.操作方法：将盖玻片放在计数室上，操作方法：将盖玻片放在计数室上，用用吸吸管吸管吸取培养液取培养液，滴滴于于盖玻片的边缘盖玻片的边缘，待培养液自行渗，待培养液自行渗入入，多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母，多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再物台中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再估算试管（估算试管（10ml）中的酵母菌总数。）中的酵母菌总数。d.若小方格内酵母菌过多，难以数清，若小方格内酵母菌过多，难以数清，应对培养应对培养液进行液进行稀释稀释。例例2:酵母菌的计数通常用血球计数板进行，血球酵母菌的计数通常用血球计数板进行，血球计数板每个大方格容积为计数板每个大方格容积为0.1mm3，由，由400个小个小方格组成。现对某一样液进行检测，如果一个方格组成。现对某一样液进行检测，如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应先小方格内酵母菌过多，难以计数，应先 后后再计数。若多次重复计数后，算得每个小方格再计数。若多次重复计数后，算得每个小方格中平均有中平均有5个酵母菌，则个酵母菌，则10mL该培养液中酵母该培养液中酵母菌总数有菌总数有 个。个。例例1:在用血球计数板（在用血球计数板（2mm2mm方格）对某一稀释方格）对某一稀释50倍样品进行计数时，发现在一个计数室内（盖玻片倍样品进行计数时，发现在一个计数室内（盖玻片下的培养液厚度为下的培养液厚度为0.1mm）酵母菌平均数为）酵母菌平均数为16，据此，据此估算估算10mL培养液中有酵母菌培养液中有酵母菌 个。个。2x1072108稀释稀释例例3 检测员将检测员将1 mL水样稀释水样稀释10倍后，用抽样检测倍后，用抽样检测的方法检测每毫升蓝藻的数量；将盖玻片放在的方法检测每毫升蓝藻的数量；将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取少许培养液使其自行渗计数室上，用吸管吸取少许培养液使其自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余液体。已知每个入计数室，并用滤纸吸去多余液体。已知每个计数室由计数室由2516400个小格组成，容纳液体个小格组成，容纳液体的总体积为的总体积为01 mm3。现观察到图中该计数室所示现观察到图中该计数室所示a、b、c、d、e 5个中格个中格80个小格内共有蓝藻个小格内共有蓝藻n个，则上述水样中约有蓝藻个，则上述水样中约有蓝藻 个个mL。5n105 封闭环境中封闭环境中的种群数量变化模型的种群数量变化模型5、血球计数板的清洁血球计数板的清洁血球汁数板使用后血球汁数板使用后,用自来水冲洗用自来水冲洗,切勿用硬物洗切勿用硬物洗刷刷,洗后自行晾干或用吹风机吹干洗后自行晾干或用吹风机吹干,或用或用95%的乙的乙醇醇,无水乙醇无水乙醇,丙酮等有机溶剂脱水使其干燥丙酮等有机溶剂脱水使其干燥.通过通过镜检观察每小格内是否残留菌体或其他沉淀物镜检观察每小格内是否残留菌体或其他沉淀物.若不干净若不干净,则必须则必须重复清洗直到干净为止重复清洗直到干净为止.1、(2009年江苏生物年江苏生物)某小组进行某小组进行“探究培养液中酵母菌种探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化群数量的动态变化”实验时，同样实验条件下分别在实验时，同样实验条件下分别在4个试管个试管中进行培养中进行培养(见下表见下表)，均获得了，均获得了“S”型增长曲线。根据实验型增长曲线。根据实验结果判断，下列说法错误的是结果判断，下列说法错误的是()A.4个试管内的种群初始阶段都经历了个试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长型增长B4个试管内的种群同时达到个试管内的种群同时达到K值值C试管试管内种群的内种群的K值与试管值与试管不同不同D试管试管内的种群数量先于试管内的种群数量先于试管开始下降开始下降解析：解析：和和试管中培养液多，营养物质多，其内种群的试管中培养液多，营养物质多，其内种群的K值大于试管值大于试管和和的。的。4个试管内种群的起始阶段因空间个试管内种群的起始阶段因空间和食物等比较充裕，属于和食物等比较充裕，属于“J”型增长。接种量不同，种群型增长。接种量不同，种群的增长速率不同，不能同时达到的增长速率不同，不能同时达到K值，接种量大的先达到值，接种量大的先达到稳定期继而先进入衰亡期。稳定期继而先进入衰亡期。答案：答案：B2 2.（20092009广东卷，广东卷，1515）有关有关“探究培养液中酵母菌探究培养液中酵母菌 数量动态变化数量动态变化”的实验，正确的叙述是的实验，正确的叙述是 （）A.A.改变培养液的改变培养液的pHpH不影响不影响K K值（环境容纳量）大小值（环境容纳量）大小 B.B.用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化 C.C.取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计 数数 D.D.营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因 素素 解析解析 用培养液培养酵母菌时，营养条件、用培养液培养酵母菌时，营养条件、pHpH、O O2 2 浓度等都能影响酵母菌数量。调查酵母菌的数量浓度等都能影响酵母菌数量。调查酵母菌的数量 时，可采用时，可采用抽样检测法；抽样检测法；不可用普通载玻片不可用普通载玻片，应用，应用血细胞计数板血细胞计数板。D（3）设计实验：）设计实验：A组为实验组，装培养液组为实验组，装培养液10 mL，酵母菌母液，酵母菌母液0.1mL,环境温度环境温度28。B组装培养液组装培养液10 mL，酵母菌母液，酵母菌母液0.1mL,环境温度环境温度5，与，与A组形成温度条件对照。组形成温度条件对照。C组不装培养液，只装无菌水组不装培养液，只装无菌水10mL,酵母菌母液酵母菌母液0.1mL,环境温度环境温度28，与，与A组形成营养条件对照。组形成营养条件对照。3.讨论讨论（1）在计数前，还应有哪些步骤？需注意些什么？）在计数前，还应有哪些步骤？需注意些什么？（2）针对）针对“培养液中酵母菌种群数量的动态变培养液中酵母菌种群数量的动态变化化”，有人提出了新的问题，某同学按下表完成了有，有人提出了新的问题，某同学按下表完成了有关实验。关实验。血球计数板是由一块比普通载玻片厚的特制玻片制成的血球计数板是由一块比普通载玻片厚的特制玻片制成的.玻片玻片中有四条下凹的槽中有四条下凹的槽,构成三个平台构成三个平台.中间的平台较宽中间的平台较宽,其中间又被其中间又被一短横槽隔为两半一短横槽隔为两半,每半边上面每半边上面,刻有一个方格网刻有一个方格网.方格网上刻有方格网上刻有9个大方格个大方格,其中只有中间的一个大方格为计数室其中只有中间的一个大方格为计数室,供微生物计供微生物计数用数用.这一大方格的长和宽各为这一大方格的长和宽各为1mm,深度为深度为0.1mm,其体积为其体积为0.1mm3.计数室通常有两种规格计数室通常有两种规格.一种是大方格内分为一种是大方格内分为16中格中格,每一中格每一中格又分为又分为25小格小格;另一种是大方格内分为另一种是大方格内分为25中格中格,每一中格又分为每一中格又分为16小格小格.但是不管计数室是哪一种构造但是不管计数室是哪一种构造;它们都有一个共同的特它们都有一个共同的特点点,即每一大方格都是由即每一大方格都是由1625=2516=400个小方格组成个小方格组成,见见图图.以计数酵母菌为例以计数酵母菌为例(1)用血球计数板计数酵母菌悬液的酵母菌个数用血球计数板计数酵母菌悬液的酵母菌个数.(2)样品稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数样品稀释的目的是便于酵母菌悬液的计数,以每小以每小方格内含有方格内含有4-5个酵母细胞为宜个酵母细胞为宜,一般稀释一般稀释10倍即可倍即可.(3)将血球计数板用擦镜纸擦净将血球计数板用擦镜纸擦净,在中央的计数室上加在中央的计数室上加盖专用的厚玻片盖专用的厚玻片.(4)将稀释后的酵母菌悬液将稀释后的酵母菌悬液,用吸管吸取一滴置于盖玻用吸管吸取一滴置于盖玻片的边缘片的边缘,使菌液缓缓渗入使菌液缓缓渗入,多余的菌液用吸水纸吸取多余的菌液用吸水纸吸取,捎待片刻捎待片刻,使酵母菌全部沉降到血球计数室内使酵母菌全部沉降到血球计数室内.血球计数板的使用血球计数板的使用(5)计数时计数时,如果使用如果使用16格格25格规格的计数室格规格的计数室,要按要按对角线位对角线位,取左上取左上,右上右上,左下左下,右下右下4个中格个中格(即即100个个小格小格)的酵母菌数的酵母菌数.如果规格为如果规格为25格格16格的计数板格的计数板,除了取其除了取其4个对角方位外个对角方位外,还需再数中央的一个中格还需再数中央的一个中格(即即80个小方格个小方格)的酵母菌数的酵母菌数.(6)当遇到位于大格线上的酵母菌当遇到位于大格线上的酵母菌,一般只计数大方一般只计数大方格的格的上上方和方和右右方线上的酵母细胞方线上的酵母细胞(或只计数或只计数下下方和方和左左方线上的酵母细胞方线上的酵母细胞).(7)对每个样品计数三次对每个样品计数三次,取其平均值取其平均值,按下列公式计按下列公式计算每算每1ml菌液中所含的酵母菌个数菌液中所含的酵母菌个数.3.计算公式计算公式(1)16格格25格的血球计数板计算公式格的血球计数板计算公式:酵母细胞数酵母细胞数/ml=100小格内酵母细胞个数小格内酵母细胞个数/100400104稀释倍数稀释倍数(2)25格格x16格的血球计数板计算公式格的血球计数板计算公式:酵母细胞数酵母细胞数/ml=80小格内酵母细胞个数小格内酵母细胞个数/80400104稀释倍数稀释倍数