《探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化专题实验剖析学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化专题实验剖析学习教案.pptx（29页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、会计学1探究培养液中酵母菌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化专题专题(zhunt)实验剖析实验剖析第一页，共29页。二、学情分析：二、学情分析：高二学生具备一定的数学基础高二学生具备一定的数学基础(jch)(jch)，对数学，对数学模型的概念并不陌生，在生物学的其他内容中学生已模型的概念并不陌生，在生物学的其他内容中学生已能运用数学方法解决生物学中的问题，例如：温度、能运用数学方法解决生物学中的问题，例如：温度、PHPH对酶活性影响的曲线；细胞分裂的文字、图像、曲对酶活性影响的曲线；细胞分裂的文字、图像、曲线的相互转换；对遗传规律的认识等。教学中可充分线的相互转换；对遗传规
2、律的认识等。教学中可充分利用学生的前概念，在学生已有知识的基础利用学生的前概念，在学生已有知识的基础(jch)(jch)上，建构新的知识，揭示生物种群数量变化规律的数上，建构新的知识，揭示生物种群数量变化规律的数学模型。学模型。高二学生已具备一定的观察、分析问题的能力及高二学生已具备一定的观察、分析问题的能力及科学探究能力，喜欢动手实验，渴望在探究过程中获科学探究能力，喜欢动手实验，渴望在探究过程中获得成功，但分析实验数据的能力及解读图表的能力还得成功，但分析实验数据的能力及解读图表的能力还需提高，教学中应注重这方面的学习和培养。需提高，教学中应注重这方面的学习和培养。第2页/共29页第二页，
3、共29页。三、三、“人教版人教版”与与“浙科版浙科版”活动活动(hu dng)(hu dng)比较：比较：1 1、教材编排顺序、教材编排顺序(shnx)(shnx)的差异的差异 2 2、实验目标、实验目标(mbio)(mbio)的异同的异同 3 3、酵母菌计数方法的异同、酵母菌计数方法的异同 建议：两种版本教材内容的相互借鉴有助于我们更好地建议：两种版本教材内容的相互借鉴有助于我们更好地开展此项探究活动。开展此项探究活动。人教：一是构建种群增长模型的方法；二是种群数量的变化情况，包人教：一是构建种群增长模型的方法；二是种群数量的变化情况，包括括“J J”和和“S S”型曲线、种群数量的波动和下
4、降；三是探究实验。型曲线、种群数量的波动和下降；三是探究实验。浙科版：把探究实验放在最前面。浙科版：把探究实验放在最前面。人教：连续人教：连续7 7天实验，只用血球计数板计数天实验，只用血球计数板计数 浙科版：实验持续两周，比浊计法每天进行，第浙科版：实验持续两周，比浊计法每天进行，第0 0、第、第1 1、第、第4 4、第、第7 7天用血球计数天用血球计数板计数板计数 对血球计数板的计数方法介绍各有特点。对血球计数板的计数方法介绍各有特点。第3页/共29页第三页，共29页。第4页/共29页第四页，共29页。第5页/共29页第五页，共29页。人教版实验目标：人教版实验目标：（1 1）熟悉探究实验
5、的一般方法、步骤，培养分析）熟悉探究实验的一般方法、步骤，培养分析(fnx)(fnx)、设计、设计、实施和完善实验方案的能力。实施和完善实验方案的能力。（2 2）探究培养液中酵母菌种群数量的变化，建构种群增长的数学）探究培养液中酵母菌种群数量的变化，建构种群增长的数学模型。模型。（3 3）正确使用显微镜、血球计数板等实验器材。）正确使用显微镜、血球计数板等实验器材。分析：分析：实验的因变量为酵母菌的种群数量（密度），实验自变量可以是外界的环境因素，实验的因变量为酵母菌的种群数量（密度），实验自变量可以是外界的环境因素，如温度、如温度、PHPH值、溶氧量等，也可以是酵母菌自身内在因素，如菌种的差
6、异、接种时间、值、溶氧量等，也可以是酵母菌自身内在因素，如菌种的差异、接种时间、接种量的多少等。从另一角度看，实验过程中接种量的多少等。从另一角度看，实验过程中“时间时间”是一个隐藏的变量，但不管哪种是一个隐藏的变量，但不管哪种因素对酵母菌种群数量的影响，都是通过不同时间种群数量的变化体现出来的。所以除因素对酵母菌种群数量的影响，都是通过不同时间种群数量的变化体现出来的。所以除建构种群增长的数学模型这一个目标外，（建构种群增长的数学模型这一个目标外，（1 1）培养设计）培养设计(shj)(shj)实验的能力是人教版在实验的能力是人教版在此探究活动中的另一个侧重面。此探究活动中的另一个侧重面。第
7、6页/共29页第六页，共29页。第7页/共29页第七页，共29页。第8页/共29页第八页，共29页。浙科版实验目标：浙科版实验目标：（1 1）探究酵母菌种群数量随时间发生的变化，从而了解在封）探究酵母菌种群数量随时间发生的变化，从而了解在封闭环境中酵母菌种群数量的动态变化规律。闭环境中酵母菌种群数量的动态变化规律。（2 2）学习用血细胞计数板进行）学习用血细胞计数板进行(jnxng)(jnxng)酵母菌细胞计数的操酵母菌细胞计数的操作方法，学习比浊计（或比色计）的使用方法，找出酵母菌细作方法，学习比浊计（或比色计）的使用方法，找出酵母菌细胞数量变化与其浑浊度之间的关系。胞数量变化与其浑浊度之间
8、的关系。（3 3）初步尝试依据测量数据建立数学模型。）初步尝试依据测量数据建立数学模型。分析：分析：浙科版此活动安排在本节开始进行，其主要目的就是建立封闭环境浙科版此活动安排在本节开始进行，其主要目的就是建立封闭环境(hunjng)(hunjng)中酵母菌种群数量的动态变化规律数学模型。所以实验是在一定中酵母菌种群数量的动态变化规律数学模型。所以实验是在一定的环境的环境(hunjng)(hunjng)条件下进行的，自变量就是时间；因变量条件下进行的，自变量就是时间；因变量酵母菌的种酵母菌的种群数量（密度。至于对酵母菌种群数量可能产生影响的因素的探究，属于本群数量（密度。至于对酵母菌种群数量可能
9、产生影响的因素的探究，属于本实验的课外延伸，属于拓展内容。浙科版的特色在于找出酵母菌细胞数量变实验的课外延伸，属于拓展内容。浙科版的特色在于找出酵母菌细胞数量变化与其浑浊度之间的关系。化与其浑浊度之间的关系。第9页/共29页第九页，共29页。四、重、难点四、重、难点(ndin)(ndin)的突破的突破1 1、为什么选用酵、为什么选用酵母菌作为实验母菌作为实验(shyn)(shyn)材料来研材料来研究种群数量变化？究种群数量变化？2 2、是否明确、是否明确(mngqu)(mngqu)表格设计表格设计的要素？的要素？3 3、为什么用两个样、为什么用两个样品？多个行吗？品？多个行吗？4 4、B B试
10、管的作用？试管的作用？5 5、这次计数的目的？是表格中的第几天？、这次计数的目的？是表格中的第几天？第10页/共29页第十页，共29页。6 6、什么是血球计数、什么是血球计数(j sh)(j sh)板？如何使用血球计数板？如何使用血球计数(j(j sh)sh)板？板？第11页/共29页第十一页，共29页。血球计数板是一种专门用于计算较大血球计数板是一种专门用于计算较大(jio d)(jio d)单细胞微生物的一种仪器。单细胞微生物的一种仪器。计数时，常采用抽样检测。计数时，常采用抽样检测。计数器大方格规格计数器大方格规格(gug)：2mm2mm0.1mm 或或1mm1mm0.1mm 浙科版默认
11、第一种浙科版默认第一种2516型的计数型的计数(j sh)板板深度深度大方格大方格规格规格1mm1mm0.1mm400小格小格25162516第12页/共29页第十二页，共29页。25162516型的计数型的计数(j sh)(j sh)板板关于血球计数板的计数方法：关于血球计数板的计数方法：先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸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，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
12、数一个小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算试管中的酵母菌总数(zngsh)(zngsh)。每个小。每个小方格内含有细胞数不宜超过方格内含有细胞数不宜超过1010个。（人教个。（人教版）版）7 7、如果、如果(rgu)(rgu)一个小方格内酵母菌过多难以数清怎么办一个小方格内酵母菌过多难以数清怎么办？8 8、如何稀释？、如何稀释？0.1ml0.1ml培养液培养液+0.9ml+0.9ml清水，稀释了几倍？如果想稀释清水，稀释了几倍？如果想稀释2020倍，如何操作？稀释后试管中的酵母菌数如何估算？倍，如何
13、操作？稀释后试管中的酵母菌数如何估算？第13页/共29页第十三页，共29页。这是什么规格这是什么规格(gug)的计数室内？的计数室内？看到以下看到以下(yxi)状态该如何处理状态该如何处理？第14页/共29页第十四页，共29页。关于关于2mm2mm0.1mm2mm2mm0.1mm，2516 2516型计数型计数(j sh)(j sh)板的酵母板的酵母菌数量计算方法菌数量计算方法 中央大方格中央大方格(fn)(fn)以双线等分成以双线等分成2525个中方格个中方格(fn)(fn)，每个中方格，每个中方格(fn(fn)又分成又分成1616个小方格个小方格(fn)(fn)，供细胞，供细胞计数用（见图
14、）。一般计数四个角和中央计数用（见图）。一般计数四个角和中央的五个中方格的五个中方格(fn)(fn)（8080个小方格个小方格(fn)(fn)）的细胞数。计数重复）的细胞数。计数重复3 3次，取次，取其平均值。计数完毕后，依下列公式计算：其平均值。计数完毕后，依下列公式计算：2516型的计数型的计数(j sh)板板酵母细胞个数酵母细胞个数mLmL8080个小方格细胞总数个小方格细胞总数/80 4002500/80 4002500稀释倍数稀释倍数 第15页/共29页第十五页，共29页。其实其实(qsh)(qsh)计数室还有另一种规格：计数室还有另一种规格：16251625型，即大方格内分为型，即
15、大方格内分为1616中格，每一中格又分为中格，每一中格又分为2525小格；但是不管计数室是哪一种构造，它小格；但是不管计数室是哪一种构造，它们都有一个共同的特点，即每一大方格都是由们都有一个共同的特点，即每一大方格都是由1625=2516=4001625=2516=400个小个小方格组成。方格组成。16251625型计数板的酵母菌量计算问题：型计数板的酵母菌量计算问题：抽样时一般取四角：抽样时一般取四角：1 1、4 4、1313、1616四个中方格（四个中方格（100100个小方格）计个小方格）计数。将每一中格放大，可见数。将每一中格放大，可见2525个小格。计数重复个小格。计数重复3 3次，
16、取其平均值。计次，取其平均值。计数完毕后，依下列公式计算：数完毕后，依下列公式计算：酵母细胞个数酵母细胞个数mL=100mL=100个小方格细胞总数个小方格细胞总数(zngsh)/100 4002500(zngsh)/100 4002500稀释稀释倍数倍数第16页/共29页第十六页，共29页。前一句话的方格应该指的是小方格，而后一句话中的方格前一句话的方格应该指的是小方格，而后一句话中的方格则指大方格，两者之间存在则指大方格，两者之间存在(cnzi)400(cnzi)400倍的关系。这是教倍的关系。这是教材叙述上的一个漏洞。材叙述上的一个漏洞。第17页/共29页第十七页，共29页。9 9、什么
17、、什么(shn(shn me)me)目的？目的？1010、属于、属于(shy)(shy)表中第几天的操作表中第几天的操作？1111、为什么整、为什么整个实验个实验(shyn)(shyn)中只中只选择选择4 4天（每隔天（每隔两天）用血球两天）用血球计数板计数？计数板计数？第18页/共29页第十八页，共29页。活菌活菌数数1212、在一张新的坐标纸上画直角坐标、在一张新的坐标纸上画直角坐标(zh jio zu bio)(zh jio zu bio)，以培养，以培养天数为横坐标，以酵母菌数的对数为纵坐标，依据实验所得数据，天数为横坐标，以酵母菌数的对数为纵坐标，依据实验所得数据，画出曲线图，你搜集
18、的实验数据与实验前你的预测结果是否一致？画出曲线图，你搜集的实验数据与实验前你的预测结果是否一致？如何解释画出的曲线？如何解释画出的曲线？第19页/共29页第十九页，共29页。五、探究活动五、探究活动(hu dng)(hu dng)的延伸的延伸1313、影响酵母种群、影响酵母种群(zhn qn)(zhn qn)增长的因素可增长的因素可能是什么？能是什么？1414、你如何设计实验来验证、你如何设计实验来验证(ynzhng)(ynzhng)你的猜想？你的猜想？可以是外界的环境因素，如温度、PH值、溶氧量等，也可以是酵母菌自身内在因素，如菌种的差异、接种时间、接种量的多少等。第20页/共29页第二十
19、页，共29页。比如：设计实验比如：设计实验A A组为实验组，装培养液组为实验组，装培养液10 mL10 mL，酵母菌母液，酵母菌母液0.1mL,0.1mL,环环境温度境温度2828。B B组装培养液组装培养液10 mL10 mL，酵母菌母液，酵母菌母液0.1mL,0.1mL,环境温度环境温度55，与与A A组形成温度条件组形成温度条件(tiojin)(tiojin)对照。对照。C C组不装培养液，只装无菌水组不装培养液，只装无菌水10mL,10mL,酵母菌母液酵母菌母液0.1mL,0.1mL,环境温度环境温度2828，与，与A A组形成营养条件组形成营养条件(tiojin)(tiojin)对照
20、。对照。第21页/共29页第二十一页，共29页。课后练习课后练习1 1：在研究：在研究“酵母菌种群数量变化酵母菌种群数量变化”的实验中，将的实验中，将10ml10ml酵酵母液放在适宜温度下培养，并于不同时间内等量均匀母液放在适宜温度下培养，并于不同时间内等量均匀(jnyn)(jnyn)取样取样4 4次，分别测定样品中酵母菌的数量和次，分别测定样品中酵母菌的数量和PHPH，结果如表所示，结果如表所示样品酵母菌数量（个/mm3 3）PH112104.828205.4312103.7410005.0（1 1）表中样品的取样先后次序为）表中样品的取样先后次序为 .（2 2）对酵母菌而言，）对酵母菌而言
21、，10ml10ml该培养液的环境负荷量？该培养液的环境负荷量？（3 3）若第）若第5 5次均匀取样时，样品中的酵母菌数量为次均匀取样时，样品中的酵母菌数量为760760个个/ml3/ml3，产生这一结果，产生这一结果(ji gu)(ji gu)的原因是的原因是 。第22页/共29页第二十二页，共29页。课后练习课后练习2 2：（一）探究：（一）探究(tnji)(tnji)思路：思路：（1 1）设计对照实验。为了探究）设计对照实验。为了探究(tnji)(tnji)培养液中酵母菌种群数量的动态变化，该同学按下表完成了有关实验。培养液中酵母菌种群数量的动态变化，该同学按下表完成了有关实验。试管编号试
22、管编号培养液培养液/mL/mL无菌水无菌水/mL/mL酵母菌母液酵母菌母液/mL/mL温度温度/A A10100.10.12828B B10100.10.15 5C C10100.10.12828（2 2）酵母菌计数：）酵母菌计数：在对培养液中的酵母菌进行计数时：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。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的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量。请回答以下问题在对培养液中的酵母菌进行计数时：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。待酵母菌
23、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。请回答以下问题镜检计数时，遇到正在进行出芽生殖镜检计数时，遇到正在进行出芽生殖(ch y shn zh)(ch y shn zh)的酵母菌时该如何处理？的酵母菌时该如何处理？某同学用显微镜观察计数时发现计数板一个小方格内酵母菌数量过多，于是他对培养液进行了稀释某同学用显微镜观察计数时发现计数板一个小方格内酵母菌数量过多，于是他对培养液进行了稀释2020倍处理：用移液管将倍处理：用移液管将 ml ml水移到一清洁试管中，从摇匀的培养试管中取水移到一清洁试管中，从摇匀的培养试管中取 0.1ml0.1ml培养液加入该试
24、管中，混合均匀后再显微镜下观察计数。若计数室为培养液加入该试管中，混合均匀后再显微镜下观察计数。若计数室为 1mm1mm0.1mm1mm1mm0.1mm方格，由方格，由400400个小方格组成，统计发现计数板小方格内酵母菌数量的平均值为个小方格组成，统计发现计数板小方格内酵母菌数量的平均值为 5 5个，那么个，那么10mL10mL培养液中酵母菌的个数约为培养液中酵母菌的个数约为 。第23页/共29页第二十三页，共29页。（二）问题探讨：（二）问题探讨：请写出该同学研究的课题名称：请写出该同学研究的课题名称：。用显微镜定期测酵母菌种群数量，结果仅用显微镜定期测酵母菌种群数量，结果仅A A管中第管
25、中第3 3天开始个体数量迅速天开始个体数量迅速(xn(xn s)s)增加，第增加，第5 5天开始天开始A A管中个体数目达到最大，实验至第管中个体数目达到最大，实验至第6 6天结束。请将天结束。请将A A、B B、C C三三组预期结果的走势图绘制在坐标系中。组预期结果的走势图绘制在坐标系中。试分析试分析C C组酵母菌种群数量变化组酵母菌种群数量变化(binhu)(binhu)的原因；的原因；。第24页/共29页第二十四页，共29页。六、关于血球计数六、关于血球计数(j sh)(j sh)板的命题板的命题例例1 1 在用血球计数板（在用血球计数板（2mm2mm2mm2mm方格）对某一稀释方格）对
26、某一稀释5050倍样品进行计数时，发现在一倍样品进行计数时，发现在一个方格内（盖玻片下的培养液厚度为个方格内（盖玻片下的培养液厚度为0.1mm0.1mm）酵母菌平均数为）酵母菌平均数为1616，据此估算，据此估算10mL10mL培养培养液中有酵母菌液中有酵母菌 个。个。（参考答案：（参考答案：2107 2107）例例2 2 在在“探究培养液中酵母菌种群数量的变化探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，某同学实验中，某同学(tng xu)(tng xu)用显微用显微镜观察计数，统计发现血球计数板的小方格镜观察计数，统计发现血球计数板的小方格(2 mm2 mm)(2 mm2 mm)内酵母菌数量的
27、平均值为内酵母菌数量的平均值为1313个。假设盖玻片下的培养液厚度为个。假设盖玻片下的培养液厚度为0.1 mm0.1 mm，那么，那么10mL10mL培养液中酵母菌的个数约为培养液中酵母菌的个数约为 A A5.2104 B5.2104 B3.25105 C3.25105 C5.2103 D.3.25104 5.2103 D.3.25104 （参考答案：（参考答案：B B）例例1 1例例2 2两题，均将整个计数室两题，均将整个计数室2mm2mm2mm2mm方格作为实验计数的空间，并按照公式：方格作为实验计数的空间，并按照公式：a/4105a/4105（稀释倍数）来计算稀释倍数）来计算10mL10
28、mL培养液中的酵母菌的数量（培养液中的酵母菌的数量（a a为所计数酵母菌的平均数）。为所计数酵母菌的平均数）。与血球计数板的实际操作不相符，特别是例与血球计数板的实际操作不相符，特别是例2 2中将中将2mm2mm2mm2mm的计数室当成一个小方格的计数室当成一个小方格了，存在科学性错误。了，存在科学性错误。第25页/共29页第二十五页，共29页。例例3 3 通常用血球计数板对培养液中酵母菌进行计数，通常用血球计数板对培养液中酵母菌进行计数，若计数室为若计数室为1mm1mm0.1mm1mm1mm0.1mm方格，由方格，由400400个小方格组个小方格组成，如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应
29、先成，如果一个小方格内酵母菌过多，难以计数，应先 后再计数。若多次重复计数后，算得每个小方后再计数。若多次重复计数后，算得每个小方格中平均有格中平均有5 5个酵母菌，则个酵母菌，则10mL10mL该培养液中酵母菌总该培养液中酵母菌总数有数有 个。个。（参考答案：稀释；（参考答案：稀释；21082108）例例3 3设计了血球计数板的规格，还考查设计了血球计数板的规格，还考查(koch)(koch)了了血球计数板的使用方法，较例血球计数板的使用方法，较例1 1例例2 2更科学合理。根据更科学合理。根据公式：公式：54001000010540010000102108 2108。第26页/共29页第二
30、十六页，共29页。例例4 4 检测员将检测员将1 mL1 mL水样稀释水样稀释1010倍后，用抽样检测的方法检测每毫升倍后，用抽样检测的方法检测每毫升蓝藻的数量；将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取少许培养液使其蓝藻的数量；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入计数室，并用滤纸吸去多余液体。已知每个计数室由自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余液体。已知每个计数室由25162516400400个小格组成，容纳液体的总体积为个小格组成，容纳液体的总体积为0.1mm30.1mm3。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 a、b b、c c、d d、e 5e 5个中格个中格8080
31、个小格内共有个小格内共有蓝藻蓝藻n n个，则上述个，则上述(shngsh)(shngsh)水样中约有蓝藻水样中约有蓝藻 个个mLmL。（参考答案：（参考答案：5n105 5n105 ）从例从例4 4来看，是按照血球计数板的原理进行设计的试题，还添加来看，是按照血球计数板的原理进行设计的试题，还添加了相应的图示，题意一目了然。按照前面所述的公式，不难得出正了相应的图示，题意一目了然。按照前面所述的公式，不难得出正确答案：酵母细胞个数确答案：酵母细胞个数1mL1mL8080个小方格细胞总数个小方格细胞总数/80/80 4001000040010000稀释倍数稀释倍数n/804001000010n/8040010000105n105 5n105。第27页/共29页第二十七页，共29页。2011.102011.102011.102011.10第28页/共29页第二十八页，共29页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第29页/共29页第二十九页，共29页。