探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
教学目标：课程标准关于本节的具体内容标准为“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”，并提出了相应的活动建议“探究培养液中酵母种群数量的动态变化”。该条内容标准有两层涵义：其一、“尝试建立数学模型”属模仿性技能目标，旨在通过原形示范（细菌的数量增长）和具体指导，学生能完成建立数学模型；其二、“解释种群的数量变动”属理解水平的知识目标，旨在把握数学模型（抽象）与种群的数量变动（具体）之间的内在逻辑联系。 重点和难点：指导学生通过对培养液中酵母菌种群数量连续7天的观察后所收集的数据的分析总结，探究变化规律，建构数学模型，绘制变化曲线，并尝试解释种群数量变化的原因。 高中学生对数学模型的概念并不陌生，学生已对运用数学解决生物学中的问题有了一定的认识，例如对遗传规律、DNA的复制等的认识。本节是在学生已有知识的基础上，重新建构新的知识──建构揭示生物学规律的数学模型。
主题：紧密联系现代社会的生产生活实际，让学生“自主、合作、探究”学习是高中生物新课改的主旋律。教师要尽量联系现代社会的生产生活实际创设条件和氛围，让学生通过自主努力，积极参与类似于科学研究的学习活动，逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度和情感，发展乐于与人合作的团队精神，形成严谨求实的科学态度，培养学生发现问题、收集分析信息和解决问题的能力，最终实现知识、技能和情感的学习目标。
教师是教学活动的设计者，要改变旧的课堂教学方式，变“授之以鱼”为“授之以渔”，放手和激励学生主动学习，团结协作，积极参与研讨分析和评价，充分体现学生作为探究学习的参与者，在发现和解决问题的过程中提升自己。 板书设计： 主要时期 成 因 特 点 不立即繁殖 应 用 创设条件，缩短代谢活跃，体积或延长调整期时增长较快 间 代谢旺盛，形态、生产用菌种、科生理比较稳定 研材料 增殖速度下降，改善和控制条件死亡加剧 延长稳定期 特 征 Ⅰ.调整期 适应新环境 II.指数期繁殖速度最快。条件适宜 (对数期) 呈指数增长 III.稳定代谢产物大量积累，生活菌数量达到最期 存环境恶劣 高值(K值) 营养物质消耗殆尽，有新增细胞数小于细胞出现多种形Ⅳ.衰亡期 害代谢废物积累加剧， 死亡细胞数 态，甚至畸形。 生长环境进一步恶化。 基础知识 1．酵母菌
酵母菌是一种既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸的单细胞 核生物。由于酵母菌的生长周期 ，增殖速度 ，是研究种群数量的增长规律以及种群内部和外部因素对种群个体数量影响的良好实验材料。我们还可以用酵母菌作为实验材料研究 。 2．种群数量的变化
种群数量的变化包括增长、波动、稳定、 等，而“J”型曲线与“S”型曲线都只研究了种群数量增长的情况。在实际环境中，种群的增长一般都是“S”型曲线，该曲线有一个K值，即 。
种群数量的增长不仅受到内部因素如种群密度的制约，还受到许多环境因素（如 、培养液的pH、培养液的养分种类和浓度、代谢产物等）的影响。 3．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种仪器。计数时，常采用 法，多次取平均值，计算出每mL的酵母菌细胞个数。
将经过适当稀释的菌悬液（或孢子悬液）放在血球计数板载玻片与盖玻片之间的计数室
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中，在显微镜下进行计数。由于计数室的容积是一定的（ 0．1mm），所以可以根据在显微镜下观察到的微生物数目来换算成单位体积内的微生物总数目。由于此法计得的是活菌体和死菌体的总和，故又称为总菌计数法。
血球计数板，通常是一块特制的载玻片，其上由四条槽构成三个平台。中间的平台又被一短横槽隔成两半，每一边的平台上各刻有一个方格网，每个方格网共分九个大方格，中间的大方格即为计数室，微生物的计数就在计数室中进行。
计数室的刻度一般有两种规格，一种是一个大方格分成16个中方格，每个中方格又分成25个小方格；另一种是一个大方格分成25个中方格，每个中方格又分成16个小方格。但无论是哪种规格的计数板，每一个大方格中的小方格数都是相同的，即16×25=400小方格。
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每一个大方格边长为1mm，则每一大方格的面积为1mm，盖上盖玻片后，载玻片与盖玻片
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之间的高度为0．1mm，所以计数室的容积为0．1mm。
在计数时，通常数五个中方格的总菌数，然后求得每个中方格的平均值，再乘上16或25，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1ml菌液中的总菌数。
下面以一个大方格有25个中方格的计数板为例进行计算：设五个中方格中总菌数为A，菌液稀释倍数为B，那么，一个大方格中的总菌数
（个）
如果是16个中方格的计数板，设五个中方格的总菌数为A＇，菌液稀释倍数为B＇则
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实验目的
1．通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化，尝试建构种群增长的数学模型。 2．用数学模型解释种群数量的变化。 3．学会使用血球计数板进行计数。 实验原理
1．在含糖的液体培养基（培养液）中酵母菌繁殖很快，迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群，通过细胞计数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。
2．养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素。 3．酵母菌计数方法：抽样检测法。
先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。注意：从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几次。 实验步骤
(1)将10 mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管中。
(2)将酵母菌接种入试管中的培养液，先通过显微镜观察估算出10mL培养液中酵母菌的初始数量。
(3)将试管放在25℃条件下培养。 (4)每天定时取样计数酵母菌数量。
(5) 以_____为横坐标，酵母菌的数量为纵坐标，画出酵母菌种群数量的变化曲线。 结果分析 时间/天 平均数量/个 1 2 3 4 5 6 … （1）酵母菌在培养液中开始呈__________增长，经过一段时间的增长后，数量趋于稳定，呈___________增长。
⑵增长曲线的总趋势是先增加再降低。原因是 (3)影响酵母菌种群数量的因素可能有养料、温度、pH 空间及有害代谢废物等 问题探讨
(1)从试管中吸取培养液进行记数之前，为什么要将试管振荡几次？
(2)对于压在小方格界线上的酵母菌应怎样计数？
(3) 本实验需要另设对照吗？为什么？
(4) 培养后期酵母菌浓度过高，一个小方格内酵母菌过多，应该采取怎样的措施？
课外练习 一、选择题
1．主要利用酵母菌进行生产的产品是
A．果酒 B．果醋 C．酸奶 D．腐乳 2．用血球计数板计数的酵母菌数目是
A．活菌的数目 B．死菌的数目
C．代谢旺盛的酵母菌数目 D．活菌和死菌的总数 3．血球计数板规格为16×25，计数室为1mm×1mm，一个计数室内液体的总量为
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A．0.001mm B．0.01mm C．0.1mm D．1mm 4．若血球计数板大方格的边长是1mm，规格是25×16型的。培养液被稀释400倍后，计数5