内容正文:
第六单元 生物变异与进化
第3讲 生物的进化
复习目标
1. 了解耐药菌的出现与抗生素滥用的关系
2. 理解隔离在物种形成中的作用。
考点解读
主要围绕现代生物进化理论和共同进化进行考查,注重对基因频率、种群、基因库、物种形成、隔离等基本概念考查。如2024年广东卷11题;2023年广东卷T4、5;2022年广东卷T14;2021年广东卷T8、T10等
1分钟
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2
1.实验原理
一般情况下,一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药菌。在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素,耐药菌有可能存活下来。
【知识梳理】 三、探究抗生素对细菌的选择作用(P115)-(12分钟)
本实验通过探究抗生素对细菌的选择作用,帮助学生理解抗生素对细菌的逐代筛选,促进细胞耐药性的进化。理解滥用抗生素会导致耐药菌增加,了解“超级细菌”产生的原因和后果,从而形成合理使用抗生素的意识。
滥用抗生素的后果
3
2.方法步骤
相互垂直
涂布器
不含抗生素
抗生素
①
②
③
④
12~16 h
抑菌圈的直径
培养细菌时,培养基应倒置,其原因在于37 ℃培养细菌时,培养基的水分要蒸发,形成水珠,如果正放,水珠集聚在培养基平面上会影响菌落的生长,所以要倒置培养。
4
抑菌圈边缘
4.实验结论
(1)细菌耐药性的出现是发生了可遗传的变异;
(2)抗生素的选择作用导致了耐药菌比例的逐渐升高,细菌的耐药性逐渐增强。
为了保证实验结果的准确性,要做重复实验,求抑菌圈直径的平均值。
3.实验结果
一代 二代 三代
与区域①相比,区域②③④纸片周围会出现抑菌圈;②③④区域抑菌圈的平均直径逐代变小。
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【考题讲练】2分钟 (21·浙江1月选考) 选择是生物进化的重要动力。下列叙述正确的是( )
A.同一物种的个体差异不利于自然选择和人工选择
B.人工选择可以培育新品种,自然选择不能形成新物种
C.自然选择保存适应环境的变异,人工选择保留人类所需的变异
D.经自然选择,同一物种的不同种群的基因库发生相同的变化
C
自然选择 人工选择
概念 是自然条件对生物的选择 是根据人们的需求从混杂的群体中挑选符合要求的个体或类型
选择动力 受气候、土壤和生物等自然因素的长期作用的影响 人为选择的影响
选择方向 向对生物体合理的、有益的方向 向对人类有利的方向
选择效果 使生物更能适应自然环境 更符合人类的要求,满足人们的经济利益,但不定最适应自然环境
时间 长 短
物种
概念
判断
不同物种间存在____________
种群关系
一个物种可包含多个种群,一个种群内只有一个物种
生殖隔离
能够在自然状态下相互交配并________________的一群生物
产生可育后代
1、物种的概念
(1)概念:隔离是指自然界中生物不能进行自由交配或交配后不能产生可育后代的现象;隔离使不同种群间无法进行基因交流,包括地理隔离和生殖隔离。
【知识梳理】四、隔离在物种形成中的作用-(17分钟)
2、隔离
概念
(2)类型:地理隔离和生殖隔离
同种生物由于地理障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象
不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代
特点
阻断种内基因交流
阻断种间基因交流
结果
可能形成不同的亚种甚至不同的物种
形成不同的物种
①地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变阶段
②一般先经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离,也可能不经过地理隔离直接形成生殖隔离,如植物多倍体的产生
③只有地理隔离不一定能形成生殖隔离,但可能形成不同的亚种(如东北虎和华南虎)
④生殖隔离是物种形成的标志,是物种形成的最后阶段,是物种间的真正界限
联系
生殖隔离有三种情况:不能杂交;杂交后代不活;杂交后代活而不育。
【考题讲练】3分钟(2022·湖南·T12)稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中,①与②、①与③的分布区域有重叠,②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制,进行了种间交配实验,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
交配(♀×♂) ①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×②
交配率(%) 0 8 16 2 46 18
精子传送率(%) 0 0 0 0 100 100
注:精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比。
A.实验结果表明近缘物种之间也可进行交配
B.生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关
C.隔离是物种形成的必要条件
D.②和③之间可进行基因交流
D
②与③的分布区域不重叠,故存在地理隔离自然情况下无法进行基因交流;两者属于两个近缘物种,存在生殖隔离,表中②×③交配精子传送率100%,但无法说明二者能进行基因交流.
3、新物种形成的一般过程
结论:隔离是物种形成的必要条件。
①新物种形成的三个环节:突变和基因重组、__________及隔离。
② 是物种形成的必要条件。
隔离
自然选择
③新物种的形成意味着生物能够以新的方式利用 ,从而为生物进一步发展开辟新的前景。
环境条件
物种形成的三大模式的模型构建
模式2和3说明新物种的形成无需地理隔离
变异先于环境选择。农田喷施农药杀灭害虫,在喷施农药之前,害虫中就存在抗农药的突变个体,喷施农药仅杀灭了不抗药的个体,抗药的个体存活下来。农药不能使害虫产生抗药性变异,只是对具有抗药性个体进行了选择。
【考题讲练】2分钟 (2021·海南卷,8)某地区少数人的一种免疫细胞的表面受体CCR5的编码基因发生突变,导致受体CCR5结构改变,使得HIV-1病毒入侵该免疫细胞的几率下降。随时间推移,该突变基因频率逐渐增加。下列有关叙述错误的是 ( )
A.该突变基因丰富了人类种群的基因库
B.该突变基因的出现是自然选择的结果
C.通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖
D.该突变基因频率的增加可使人群感染HIV-1的几率下降
B
【课堂小结】-(2分钟)
´
四、隔离在物种形成中的作用
1.物种的概念
2.隔离
(1)概念
(2)类型
3.新物种形成的一般过程
三、探究抗生素对细菌的选择作用(P115)
【当堂训练】(10分钟)
1.(2021·湖南卷,8)金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成,是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下,金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是( )
A.金鱼与野生鲫鱼属于同一物种
B.人工选择使鲫鱼发生变异,产生多种形态
C.鲫鱼进化成金鱼的过程中,有基因频率的改变
D.人类的喜好影响了金鱼的进化方向
B
2.(2023·北京·T6)抗虫作物对害虫的生存产生压力,会使害虫种群抗性基因频率迅速提高,导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果,农业生产上会采取一系列措施。以下措施不能实现上述目标( )
A.在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子
B.大面积种植转基因抗虫棉,并施用杀虫剂
C.转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植
D.转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带
B
【当堂训练】3.前些年,随着抗生素的人均用量增多,细菌耐药率也逐年提高。耐药性一旦产生,药物的治疗作用就明显下降。为探究抗生素对细菌的选择作用,科研人员做了如下实验:
步骤一:取少量金黄色葡萄球菌的培养液,均匀涂在培养基平板上,再放上4片含有青霉素的圆形滤纸,无菌适宜条件培养12~16 h,滤纸片周围出现抑菌圈(见图)。测量并记录抑菌圈的直径并取平均值,记为N1。
步骤二:从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,重复上述步骤,培养至第五代。测量并记录每一代抑菌圈直径的平均值(N2~N5)。
请思考并回答以下问题:
(1)细菌的抗药性变异来源于 。细菌耐药率逐年提高是_______________________________的结果。
(2)根据抑菌圈大小可判定药物抑菌效果,抑菌圈越小,抑菌作用越________。随着培养代数的增加,抑菌圈直径数据从N1→N5会______ ___________。
基因突变
抗生素对细菌进行了定向选择
弱
逐渐变小
(3)人类不断研发新的抗生素,细菌对新药的耐药性也在不断提高,甚至出现了无药可治的“超级细菌”。请用现代生物进化理论观点解释“超级细菌”出现的原因:_________________________________________________________________________ ____________________________________________________________。
抗生素的滥用,使耐药菌生存和繁殖的机会增加,耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐年上升,形成“超级细菌”
(4)科研人员从第五代抑菌圈边缘挑取细菌接种,调换含有卡那霉素的滤纸片,重复培养5代;又在抑菌圈边缘重新挑取细菌培养,恢复使用青霉素滤纸片,测得抑菌圈直径平均值为N11。实验数据N11>N5,这一结果为我们防止“超级细菌”的出现提供的思路是:__________________________________________________________ _________________________________________________________。
建立细菌耐药预警机制,当细菌耐药率超过一定值时,及时更换抗生素类药物,将细菌耐药率控制在低水平
【作业布置】金版教程P210 考点3 + 题后归纳
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