6.3.1 种群基因组成的变化（精讲课件）-【上好课】2024-2025学年高一生物同步精品课堂（人教版2019必修2）

第3节（第1课时） 种群基因组成的变化 第6章 生物的进化 必修二 种群和种群基因库 1 种群基因频率的变化 2 目录 自然选择对种群基因频率变化的影响 3 习题检测 4 一、学习目标 二、重难点 1.阐述种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵。 2.运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 3.阐明自然选择对种群基因频率变化的影响 4.说明隔离在物种形成中的作用。 1.种群、物种、基因频率、隔离等概念 2.变异、选择和隔离在生物进化中的作用。 3.自然选择对种群基因频率变化的影响。 4.隔离在物种形成中的作用。 种群和种群基因库 1 问题探讨 假定猕猴群体中有一只雄性个体发生了变异（超猴），变异使其在生存斗争中获得了优势。 1.超猴使其所在的群体强大起来，但它却没有合适伴侣孤独一生， 其死后猕猴群体又恢复到原来的样子，能不能说猕猴群体进化？ 2.假如超猴与普通雌性交配生小猴子。当超猴死去，多年之后， 超猴的表型（基因）能不能在群体中扩散开来？ 不能 能 5 问题探讨 自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表型。但是，在自然界，没有哪个个体是长生不死的，个体的表型会随着个体的死亡而消失，决定表型的基因却可以随着生殖而世代延续，并且在群体中扩散。 研究生物的进化，仅研究个体和表型是不够的，还必须研究群体基因组成的变化。 ☞种群是生物进化的基本单位 6 种群和种群基因库 1 一、种群 生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。 2.特点 1.定义 是生物生存、繁殖和进化的基本单位，彼此可以交配， 并通过繁殖将各自的基因传给后代。 一片树林中的全部猕猴 （ ） 一个草地上的所有蒲公英 （ ） 一个湖泊中的全部鱼（ ） 卧龙自然保护区中的全部大熊猫 （ ） 3.举例 √ √ √ × 7 种群和种群基因库 1 二、种群基因库 1.基因库 一个种群中全部个体所含有的全部基因。 2.基因频率 在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。 3.基因型频率 在一个种群基因库中，某个基因型的个体占个体总数的比值。 基因频率= 某基因的数目 该基因的等位基因的总数 =纯合子频率+1/2杂合子频率 × 100% 基因型频率= 某基因型个体总数 种群全部个体数 × 100% 8 1.某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少？ 方法一：概念法 A基因频率为: a基因频率为： = 40% A% = ×100% 2×AA＋Aa 2(AA＋Aa＋aa) a% = = 60% 2×aa＋Aa 2(AA＋Aa＋aa) ×100% 习题巩固 9 1.某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少？ 方法二：通过基因型频率计算 A基因频率 = AA的基因型频率+1/2Aa基因型频率 A基因频率= 30%+1/2×60% = 60% a基因频率 = 10%+1/2×60% = 40% AA基因型频率为: 30% Aa基因型频率为: 60% aa基因型频率为: 10% a基因频率 = aa的基因型频率+1/2Aa基因型频率 习题巩固 10 1.某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。那么A和a的基因频率是多少？ A基因频率= 30%+1/2×60% = 60% a基因频率 = 10%+1/2×60% = 40% AA基因型频率为: 30% Aa基因型频率为: 60% aa基因型频率为: 10% 习题巩固 在种群中，一对等位基因的基因频率之和等于1， 基因型频率之和也等于1。 A+a=1 AA+Aa+aa=1 Q：繁殖时，新老种群在基因组成上有变化吗？ 11 用数学方法讨论基因频率的变化 1.假设上述昆虫①种群非常大，②所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，③没有迁入和迁出，④不同翅色的个体生存和繁殖的机会是均等的，⑤基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算。 (1)该种群产生的A配子和a配子的比值各是多少？ (2)子代基因型的频率各是多少？ (3)子代种群的基因频率各是多少？ (4)将计算结果填入下表，想一想，子二代、子三代 以及若干代以后，种群的基因频率会同子一代一样吗？ 12 亲代基因型的频率 AA（ 30% ） Aa（ 60% ） aa（ 10% ） 配子的比率 A（ ） A( ) a( ) a( ) 子一代基因型频率 AA（ ） Aa( ) aa( ) 子一代基因频率 A（ ） a( ) 子二代基因型频率 AA（ ） Aa( ) aa( ) 子二代基因频率 A（ ） a( ) 30% 30% 30% 10% 36% 48% 16% 60% 40% 36% 48% 16% 60% 40% 在种群中，一对等位基因的基因频率之和等于1， 基因型频率之和也等于1。 用数学方法讨论基因频率的变化 基因频率=纯合子频率+1/2杂合子频率 13 当一个种群满足以下五个条件： ①种群非常大；②所有雌雄个体之间都能自由交配并能产生后代； ③没有迁入与迁出； ④没有自然选择； ⑤没有突变。 上述5个假设成立的条件下，种群基因频率在世代繁衍过程中______发生变化，我们称为遗传平衡。 不会 当等位基因只有两个时（A、a），设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则基因型为AA的频率为p2，基因型为 Aa的频率为2pq，基因型为 aa的频率为q2。 （p+q）2 = p2 + 2pq + q2 遗传平衡定律（哈代-温伯格定律） 14 1.兔的脂肪白色（F）对淡黄色（f）为显性，由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪图和1500只淡黄色脂肪兔组成，F、f的基因频率分别是（ ） A.15％ 、 85 ％ B.25％ 、75 ％ C.35％ 、 65 ％ D.45％ 、 55 ％ B 2.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中，基因型为AA、Aa、aa的个体分别占14％、80％、6％。基因A和a的频率分别是：（ ） A.54％、46％ B.47％、53％ C.88％、12％ D.47％、43％ A 习题巩固 15 3.在欧洲人群中，每2500人中就有一人患囊性纤维性变性，这是一种常染色体上的隐性遗病。一对健康的夫妇有一个患此病的孩子。以后该妇女又与一健康的男子再婚，问这对再婚夫妇生一个孩子，孩子患病的几率是（ ） A．1/25 B．1/5 C．1/102 D．1/625 C 4.某社区全部人口刚好男女各400人，居委会进行红绿色盲普查，发现女性中有10人患色盲，12名未生育女性是红绿色盲基因携带者，18名色觉正常妇女的儿子患色盲，男性中共有22人不能区分红色和绿色。那么，这个群体中红绿色盲的基因频率为（ ） A.7.5﹪ B.6﹪ C.约5.6﹪ D.约8.1﹪ B 习题巩固 16 1.基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上 基因频率= 某基因的数目 该基因的等位基因的总数 × 100% 2.基因位于X染色体的非同源区段上 基因频率= 某基因的总数 雌性个体数×2 +雄性个体数 × 100% 基因频率的计算 17 5.人的色盲是X染色体上的隐性遗传病。在人类群体中，男性中患色盲的概率大约为8%，那么，在人类中色盲基因的概率以及在女性中色盲的患病率各是（ ） A. 4% , 0.16% B. 16%，4% C. 8%，0.16% D. 8%, 0.64% 已知人群中男性色盲概率为8%，也即色盲基因(Xb)的基因频率就应该是q(Xb)=0.08。 这样，在女性中色盲(XbXb)的发病率应该为q2=（0.08)2=0.0064 D 习题巩固 18 以人类的色盲基因遗传为例。因为女性的染色体组成为XX， 男性的染色体组成为XY，Y染色体上无该等位基因，所以： 在男性群体中：基因频率=基因型频率=表现型频率。 设XB的频率为p， X b的频率为q， 则XB的频率=XBY的频率=p，Xb的频率=XbY的频率=q，且p+q=1。由于男性中的XB、Xb均来自于女性， 故在女性群体中：XB的频率也为p，Xb的频率也为q，p+q=1。 基因频率在男性、女性群体中、人群中是相同的 19 6.若在果蝇种群中，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，雌雄果蝇数相等，理论上，XbXb、XbY的基因型频率依次（ ） A. 1% 2% B. 8% 8% C. 2% 10% D.2% 8% C 方法：基因型频率法，Xb基因频率﹦p﹦20% 则在群体（雌雄果蝇相等）中有： XbXb基因型频率﹦p2/2﹦20%×20%/2﹦2% XbY基因型频率﹦p/2﹦20%/2﹦10% 习题巩固 20 人的ABO血型系统决定于3 个等位基因IA、IB、i， 设基因IA的频率为p，基因IB 的频率为q，基因i 的频率为r， 人群中p+q+r=1。 在遗传平衡的人群中，IAIA的基因型频率为p2，IAi的基因型频率为2pr；IBIB的基因型频率为q2，IBi的基因型频率为2qr；ii的基因型频率为r2；IAIB的基因型频率为2pq。 （p+q+r)2= p2 + q2 + r2 + 2pq + 2pr +2qr=1 复等位基因频率计算 21 1.现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%，a的基因频率为20%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是（ ） A.75% B.50% C.42% D.21% C 习题巩固 22 2.某种植物种群中AA个体占16％，aa个体占36％，该种群随机自由交配产生的后代中AA个体的百分比，A的基因频率和自交产生的后代中AA个体的百分比，A的基因频率变化依次是（ ） A.增大，不变，不变，不变 B.不变，增大，增大，不变 C.不变，不变，增大，不变 D.不变，不变，不变，增大 C 习题巩固 23 交配方式 基因频率 基因型频率 自交 自 由 交 配 处于遗传平衡 不处于遗传平衡 改变 纯合子增多杂合子减少 不改变 改变 不改变 不改变 不改变 综上可见：基因重组对基因频率无影响 结论： 自交过程（非随机交配）中，可以根据基因型频率求基因频率，但不能根据基因频率求基因型频率。 遗传平衡定律（哈代-温伯格定律） 24 1.(2024·石嘴山模拟)某植物的红花/白花这对相对性状是由位于常染色体上的等位基因A/a控制。已知在某一种群中，基因型频率分别为AA＝0.4，Aa＝0.44，aa＝0.16，若不发生基因突变，也没有迁移和选择等因素的影响，则该种群进行随机交配得到的子代种群中(　 ) A.基因A频率为0.6，基因a频率为0.4 B.红花、白花植株出现的频率都与亲代中的相同 C.基因A的频率、基因a的频率都与亲代中的相同 D.显性纯合子、杂合子出现的频率都与亲代中的相同 C 习题巩固 已知基因型频率求基因频率，则显性基因的基因频率＝显性纯合子的基因型频率＋杂合子基因型频率的一半，隐性基因的基因频率＝隐性纯合子的基因型频率＋杂合子基因型频率的一半，故亲代种群中的A的基因频率＝AA的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率＝0.4＋1/2×0.44＝0.62，a＝0.16＋1/2×0.44＝0.38，亲代随机交配后，子代种群中AA＝0.62×0.62＝0.384 4，aa＝0.38×0.38＝0.144 4，Aa＝2×0.62×0.38＝0.471 2，子代种群中的A的基因频率＝0.384 4＋1/2×0.471 2＝0.62，a＝0.38，基因A的频率、基因a的频率都与亲代中的相同，A、D错误，C正确； 白花aa出现的频率是0.144 4，红花A_出现的频率是1－0.144 4＝0.855 6，与亲代不同，B错误。 25 2.(2022·重庆高考)人的扣手行为属于常染色体遗传，右型扣手(A)对左型扣手(a)为显性。某地区人群中AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64。下列叙述正确的是(　 ) A.该群体中两个左型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为3/50 B.该群体中两个右型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为25/324 C.该群体下一代AA基因型频率为0.16，aa基因型频率为0.64 D.该群体下一代A基因频率为0.4，a基因频率为0.6 B 习题巩固 该群体中两个左型扣手的人(基因型均为aa)婚配，后代左型扣手(aa)的概率为1，A错误； 该群体中两个右型扣手的人婚配，右型扣手的个体中基因型为Aa的个体占0.20÷(0.16＋0.20)＝5/9，后代左型扣手(aa)的概率为5/9×5/9×1/4＝25/324，B正确； 根据人群中AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64可知，人群中A基因的频率为0.16＋0.20×1/2＝0.26，则a基因的频率为1－0.26＝0.74，该群体下一代AA基因型频率为0.262＝0.067 6，aa基因型频率为0.742＝0.547 6，C错误； 该群体下一代A基因和a基因的频率不变，分别为0.26、0.74，D错误。 26 3．(2024·重庆模拟)某家蚕种群中SS、Ss和ss的基因型频率分别为0.4、0.2和0.4，如果该种群没有发生迁入、迁出、突变，各基因型个体生存能力相同，但只有表型相同的个体之间才能交配(S对s为完全显性)，则下列说法正确的是(　 ) A.F1中ss的基因型频率为5/12 B.F1中SS的基因型频率为25/36 C.F1中Ss的基因型频率为1/12 D.F1中S的基因频率为2/3 A 习题巩固 某家蚕种群中SS、Ss和ss的基因型频率分别为0.4、0.2和0.4，则在SS、Ss中，s的基因频率为(0.2×1/2)/(0.4＋0.2)＝1/6，S的基因频率为5/6，在ss中，s的基因频率为1。F1中ss的基因型频率为1×0.4＋1/6×1/6×0.6＝5/12，A正确； SS的基因型频率为5/6×5/6×0.6＝5/12，B错误； F1中Ss的基因型频率为5/6×1/6×2×0.6＝1/6，C错误； F1中S的基因频率为5/12＋1/6×1/2＝1/2，D错误。 27 用数学方法讨论基因频率的变化 2.上述计算结果是建立在5个假设条件基础上的。对自然界的种群来说， 这5个条件都成立吗？你能举出哪些实例？ 遗传平衡所指的种群是理想种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。这说明在自然界中，种群的基因频率迟早要发生变化，也就是说种群的进化是必然的。 28 用数学方法讨论基因频率的变化 3.如果该种群出现新的突变型（基因型为A2a或A2A2）， 也就是产生新的等位基因A2，种群的基因频率会发生变化吗？ 基因A2的频率可能会怎样变化？ 突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。基因A2的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益还是有害的，这取决于生物生存的环境。 29 遗传平衡群体 无法进化 怎样进化 先打破平衡 种群较小 不自由交配 有突变 有选择 有迁入、迁出 基因频率发生改变 能使种群基因频率发生变化的因素有哪些？ 用数学方法讨论基因频率的变化 30 种群基因频率的变化 2 种群基因频率的变化 2 可遗传的变异 基因突变 染色体变异 基因重组 突变 基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。 能使种群基因频率发生变化的因素有许多， 我们着重学习 及 。 突变和基因重组 自然选择 32 种群基因频率的变化 2 一、影响种群基因频率变化的因素 1.突变 在自然情况下，突变的频率是很低的，且多数是有害的，对生物的进化有重要意义吗？ 由于种群是由许多个体组成，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。 例如果蝇一组染色体上约有1.3×104基因，假定每个基因的突变率都是10-5，若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？ × 108 种群 = 2.6 ×107（个） 2×1.3× 104 个体 × 10-5 由此可见，虽然基因突变频率很低，但放到种群中每一代都会有可观的变异量，虽然大多数都是有害的，但是总会出现一些更适应环境的变异，在自然选择过程中被保留下来并逐代积累。 33 2.基因重组 一、影响种群基因频率变化的因素 基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。 猫由于基因重组而产生的毛色变异 34 突变和基因重组产生进化的 。 突变 基因重组 新基因 多种多样的基因型 种群中出现大量可遗传的变异 变异是 不定向的 形成了进化的原材料, 不能决定生物进化的方向 突变和重组都是随机的、不定向的， 那么，种群基因频率的改变是否也是不定向的呢？ 原材料 一、影响种群基因频率变化的因素 35 3.自然选择为进化提供方向 突变的有害和有利也不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。 某海岛上残翅和无翅的昆虫 例如有翅的昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但是在经常刮大风的海岛上，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。 自然选择是定向的，但也不是说只有一个方向。 如常刮大风的海岛上昆虫就向残翅和无翅异常发达两个方向进化。 一、影响种群基因频率变化的因素 36 自然选择对种群基因频率变化的影响 3 英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾（其幼虫叫桦尺蠖）。它们夜间活动，白天休息在树干上。杂交实验表明，其体色受一对等位基因S和s控制，黑色(S)对浅色(s)是显性的。 在19世纪中叶以前，桦尺蛾几乎都是浅色型的，该种群中S基因的频率很低，在5%以下。到了20世纪中叶，黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型，S基因的频率上升到95%以上。 自然选择对种群基因频率变化的影响 3 38 自然选择对种群基因频率变化的影响 3 1.提出问题 2.作出假设 黑褐色的生活环境不利于浅色桦尺蛾的生存，却对黑色桦尺蛾有利，因此，环境的选择作用使该种群中s基因的频率越来越低，即自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。 桦尺蛾种群中s基因（决定浅色性状）的频率为什么越来越低呢？ 39 自然选择对种群基因频率变化的影响 3 3.探究思路 创设数字化问题情景的方法探究 1870年，桦尺蛾种群基因型频率为SS10％，Ss20％，ss70％。S基因的频率为20%。在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存， 使得浅色个体每年减少10％，黑色个体每年增加10％。 40 自然选择对种群基因频率变化的影响 3 第一年 第二年 第三年 第四年 ……. 基因型频率 SS 10% 11.5% Ss 20% 22.9% ss 70% 65.6% 基因频率 S 20% 23% s 80% 77% 12.9% 25.8% 61.3% 26% 74% 14.3% 29.7% 56.0% 29% 71% 升高 降低 自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。 4.结论 41 黑褐色的生活环境不利于浅色桦尺蛾的生存，却对黑色桦尺蛾有利，因此，环境的选择作用使该种群中s基因的频率越来越低，即自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。 不利变异不断淘汰 有利变异积累加强 自然选择 种群基因频率定向改变 生物 定向 进化 变异不定向 生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。 ☛种群基因频率的改变，标志着生物的进化。 自然选择对种群基因频率变化的影响 3 42 自然选择对种群基因频率变化的影响 3 1.树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗？为什么？ 2.在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？ 会。因为树干变黑后，浅色个体容易被发现，被捕食的概率增加，许多浅色个体可能在没有交配，产卵前就已被天敌捕食，导致其个体数减少，影响出生率。 直接受选择的是表型（体色），而不是基因型，基因型并不能在自然选择中起直接作用，因为天敌在捕食桦尺蛾时，看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。 43 自然选择 人工选择 谁来选择 自然环境条件 人 选择目的 有利于生物生存 有利于人类 实例 害虫和病菌抗药性 肉食鸡、蛋鸡等 联系 都能改变基因频率，使生物进化 自然选择和人工选择区别与联系 44 习题检测 4 1.从基因水平看，生物进化的过程就是种群基因频率发生定向改变 的过程。判断下列相关表述是否正确。 （1）某地区红绿色盲患者在男性中约占8%，在女性中约占0.64%， 由此可知，红绿色盲基因Xb的基因频率约为8%。（ ） （2）基因频率变化是由基因突变和基因重组引起的， 不受环境的影响。 （ ） （3）生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的 定向改变。 （ ） 习题检测 ✓ ✘ ✓ 46 习题检测 2.种群是物种在自然界的存在形式，也是一个繁殖单位。 下列生物群体中属于种群的是（ ） A.一个湖泊中的全部鱼 B.一片森林中的全部蛇 C.一间屋中的全部蟑螂 D.卧龙自然保护区中的全部大熊猫 D 47 习题检测 3.某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体，这一性状由一对等位基因控制，黑色(B)对红色(b)为显性。如果基因型为BB的个体占18%，基因型为Bb的个体占78%，基因型为bb的个体占4%。基因B和b的频率分别为（ ） A.18%、82% B.36%、64% C.57%、43% D.92%、8% C 48 习题检测 4.一只果蝇的突变体在21℃的气温下，生存能力很差，但是，当气温上升到25.5℃时，突变体的生存能力大大提高。这说明（ ） A.突变是不定向的 B.突变是随机发生的 C.突变的有害或有利取决于环境条件 D.环境条件的变化对突变体都是有害的 C 49 习题检测 1.举出人为因素导致种群基因频率定向改变的实例。 选择育种和杂交育种 2.如果将一个濒临灭绝的生物种群释放到一个新的环境中，那里有充足的 食物，没有天敌，这个种群将发生怎样的变化？请根据所学知识作出预测。 如果气候等其他条件也合适，并且这个种群具有一定的繁殖能力，该种群的个体总数会迅速增加。否则，也可能仍然处于濒危状态甚至灭绝。 50 习题检测 3.碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。右表为2005—2008年，该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。据表回答下列问题。 年份 2005 2006 2007 2008 住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19 某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5 （1）这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间是否存在关联？ 依据是什么？ 二者存在正相关的关系。依据是调查数据。 51 习题检测 3.碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。右表为2005—2008年，该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。据表回答下列问题。 年份 2005 2006 2007 2008 住院患者该类抗生素的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19 某种细菌对该类抗生素的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5 （2）试从进化的角度解释耐药率升高的原因。 随着抗生素人均使用量的增加，不耐药的细菌生存和繁殖的机会减少，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。 52 习题检测 （3）我国卫生部门建立了全国抗菌药物临床用监测网和细菌耐药监测网，并要求医疗机构开展细菌耐药监测工作，建立细菌耐药预警机制。例如，当某抗菌药物的主要目标细菌耐药率超过30%时，医疗机构应及时将这一预警信息进行通报。请分析这一要求的合理性。 由于细菌繁殖很快，耐药率的上升速度也较快，因此需要加强监控。我国卫生部门建立了相关监测机制，说明党和政府关注民生。医疗机构及时通报预警信息，有利于全国各医院机构共同及时采取措施，如更换新的抗生素类药物，将细菌耐药率控制在低水平。 53 习题检测 （4） 人类不断研发和使用新的抗生素，细菌对新药的耐药性也在不断提高，二者之间仿佛发生了一场竞赛。作为这场竞赛的参与者，你可以做些什么呢？ 合理使用抗生素，防止滥用抗生素。 54 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性。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。 目的要求 通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的选择作用。 探究抗生素对细菌的选择作用 55 实验步骤 1.用记号笔在培养皿的底部画线，将培养基分为四个区，标号。 2.用无菌涂布器将细菌涂布在培养基平板上。 提示： 实验过程需要无菌操作 探究抗生素对细菌的选择作用 56 实验步骤 3.①号区域的中央放置不含抗生素纸片和②③④号区域的中央分别放置含有抗生素的纸片。 4.将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h。 探究抗生素对细菌的选择作用 57 实验步骤 5.观察并测量抑菌圈直径，并取平均值。 6.从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌培养，并重复以上步骤。 抑菌圈 注意：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。 探究抗生素对细菌的选择作用 58 实验结果和结论 抗生素对细菌有选择作用，抗生素对细菌抑制作用越来越弱。 组别 抑菌圈直径/cm 第一代 第二代 第三代 1 2.26 1.89 1.62 2 2.41 1.91 1.67 3 2.42 1.87 1.69 平均值 2.36 1.89 1.66 结论：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变， 导致生物朝着一定的方向不断进化。 探究抗生素对细菌的选择作用 59 思考讨论 1.为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？ 抗生素能够杀死细菌，在抑菌圈边缘抗生素浓度较低，可能存在具有耐药性的细菌，因此要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。 探究抗生素对细菌的选择作用 60 思考讨论 2.在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是有害的？ 你怎么理解变异是有利还是有害的？ 有利的，基因突变具有随机性和不定向性，有利或有害取决于所处的环境条件，在本实验的环境条件下，耐药性细菌的存活率高，故为有利变异。有利于细菌的变异对人类是有害的，面对不同的主体，应辩证地看待变异的有利有害性。 探究抗生素对细菌的选择作用 61 THANKS $$