第6章 第3节 第2课时 探究抗生素对细菌的选择作用、隔离在物种形成中的作用-【金版新学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义教师用书word（人教版，不定项）

本讲义聚焦“探究抗生素对细菌的选择作用”与“隔离在物种形成中的作用”核心知识点，系统梳理抗生素选择实验的原理、步骤及注意事项，衔接物种概念、隔离类型及新物种形成过程，构建从实验探究到理论分析的学习支架。 资料通过实验设计（如抗生素选择实验）、情境探究（如害虫抗药性分析）培养科学思维与探究实践能力，结合思维导图与要语必背强化知识体系。课中助力教师引导学生深化进化与适应观，课后通过自我诊断、针对练帮助学生查漏补缺，兼具教学实用性与知识巩固价值。

第2课时　探究抗生素对细菌的选择作用、隔离在物种形成中的作用 [学习目标]　1.探究抗生素对细菌的选择作用，关注滥用抗生素带来的危害。　2.掌握物种、隔离等相关概念。　3.说明隔离在物种形成中的作用。 任务一　探究抗生素对细菌的选择作用 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。 2．方法步骤 3．注意事项：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。 【自我诊断】 1．细菌在抗生素的诱导作用下产生了抗药性基因。(×) 2．本实验所使用的涂布器、培养皿等都要进行灭菌处理。(√) 3．越靠近抑菌圈边缘的细菌越可能具有抗药性。(√) 4．细菌耐药性的产生对细菌是不利的。(×) [活动1]　探究害虫抗药性产生的原因 情境：某地大白菜农田中蜗牛危害严重，农民起初喷洒杀虫剂R控制虫害，但几年后蜗牛产生了“抗药性”，效果就不明显了。于是通过放养青蛙来进行“生物防治”，如图是几年中蜗牛种群数量变化的曲线。回答下列相关问题： (1)蜗牛抗药性的产生与某种基因有关，该基因的产生是否是杀虫剂R引起的？(考查生命观念) 提示：不是。在使用杀虫剂R之前，蜗牛种群内就存在该基因。 (2)A点和C点的蜗牛种群数量差不多。根据现代生物进化理论推测，蜗牛从A点到C点是否发生了进化，说出判断理由。(考查科学思维) 提示：发生了进化。C点害虫种群中的抗药性基因频率要高于A点，说明蜗牛发生了进化。 (3)从哪一个时间点开始，农民开始放养青蛙控制蜗牛？“生物防治”和使用杀虫剂比有什么优点？(考查社会责任) 提示：从C点开始放养青蛙。和使用杀虫剂相比，生物防治既可以降低农药对环境的污染，又能防止害虫产生抗药性，可以持久的防治害虫。 针对练1.(2025·北京平谷期末)为了探究抗生素对细菌的选择作用，某小组进行了图1所示实验，将大肠杆菌的培养液均匀涂抹在培养基上，再放4片含氨苄青霉素(Amp)的圆形滤纸片。培养一段时间后，挑取抑菌圈边缘的菌落，重复以上步骤，培养至第Ⅲ代，每代均测量并记录抑菌圈直径，结果如图2所示。下列说法正确的是(　　) A．细菌的抗性出现在接触氨苄青霉素之后 B．抑菌圈直径越大说明细菌抗药性越强 C.抗生素的选择作用使细菌抗药基因的基因频率升高 D．可通过提高抗生素浓度避免“超级细菌”的产生 答案：C 解析：细菌的抗性出现在接触氨苄青霉素之前，A错误；抑菌圈直径的大小可以反映细菌的抗药性，抑菌圈直径越大，说明细菌抗药性越弱，B错误；抗生素的存在对细菌的抗药性变异起到了选择作用，使细菌抗药基因的基因频率升高，C正确；提高抗生素浓度会加强对细菌抗药性变异的选择作用，导致“超级细菌”的产生，D错误。 针对练2.(2025·山东潍坊月考)在农业生产上，害虫的防治是高产的重要措施。人们在害虫防治的过程中发现，一种农药使用若干年后，它对某种害虫的杀伤效果逐年减小，害虫对该农药产生了抗药性。害虫抗药性产生的原因图解如下。下列有关叙述中正确的是(　　) A．害虫抗药性产生时间落后于农药使用的时间 B．农药定向选择害虫，使种群基因频率改变 C．图中显示生物进化过程的实质在于有利变异的保存 D．抗药性个体后代全为抗药性，不可能出现非抗药性个体 答案：B 解析：变异是不定向的，害虫抗药性一开始就已经产生，农药使用后起到选择的作用，A错误；农药起到选择的作用，具有抗药性或抗药性强的害虫得以存活并繁殖增加其数量，故农药定向选择害虫，使种群基因频率改变，B正确；生物进化的实质是种群基因频率定向改变，C错误；变异是不定向的，抗药性个体后代可能出现非抗药性个体，D错误。 任务二　隔离在物种形成中的作用 1．物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。 2．隔离 (1)概念：不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。 (2)常见类型 华南虎和东北虎之间的隔离属于哪种类型？为什么？ 提示：地理隔离。华南虎和东北虎均属于虎的亚种，它们之间存在地理隔离，不存在生殖隔离。　　 3．新物种形成的一般过程 ↓ ↓ 4．隔离在物种形成中的作用：隔离是物种形成的必要条件。 【自我诊断】 1．二倍体西瓜和四倍体西瓜通过杂交可产生三倍体西瓜，因此二倍体西瓜和四倍体西瓜是同一物种。(×) 2．不同种群间的个体不能进行基因交流，说明种群间存在生殖隔离。(×) 3．交配后能产生后代的一定是同一物种。(×) 4．生物进化一定会形成新物种。(×) 5．种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因。(√) [活动2]　探究物种形成的不同方式 根据以下资料分析： 资料1：某地山坡上一片映山红，每年4月中旬开花，花期2周。有一株映山红的某个基因发生突变，使该株映山红的开花时间变为5月中旬。 资料2：普通西瓜是二倍体，利用秋水仙素处理可以获得四倍体西瓜，二者杂交可获得三倍体西瓜。 资料3：下图为我国黄河两岸某种生物a的演化过程模式图。 (1)资料1中这株映山红与周围的映山红还是一个物种吗？为什么？ 提示：不是。因为二者在自然状态下的花期不同，不能杂交并产生后代，已经产生了生殖隔离。 (2)资料2中四倍体西瓜是新物种吗？三倍体西瓜是新物种呢？ 提示：四倍体是新物种，和二倍体杂交的后代不育，存在生殖隔离；三倍体不是新物种，因为同源染色体联会紊乱，一般不能产生可育配子，自然条件下无法繁殖。 (3)资料3中，黄河北岸的b迁到黄河南岸后，不与c进化为同一物种，而是独立形成了d，原因可能是什么？ 提示：长期的地理隔离导致b和c之间已形成了生殖隔离。 【归纳总结】 　物种形成的两种方式 (1)渐变式 此方式经过长期的地理隔离达到生殖隔离，形成新物种。 (2)爆发式 此方式通过异源多倍体的染色体变异方式形成新物种，一旦出现，在很短时间内即可形成生殖隔离(基因频率改变)。 针对练3.(2025·漯河质检)下列关于物种和种群的叙述，错误的是(　　) A．一个物种可以形成多个种群，一个种群中只能含有一个物种 B．若物种乙是由物种甲进化来的，则物种乙和物种甲之间一定发生了生殖隔离 C．突变、基因重组和自然选择均能定向改变种群的基因频率 D．若种群1与种群2的基因频率都发生了改变，则这两个种群都在进化 答案：C 解析：突变和基因重组属于可遗传变异，是不定向的，为生物的进化提供原材料，能决定进化方向(定向改变种群基因频率)的只有自然选择，C错误。 物种形成与生物进化的关系 内容 物种形成 生物进化 标志 生殖隔离出现 种群基因频率改变 变化后生物与原生物的关系 属于不同物种 可能属于一个物种 二者关系 生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，生物进化不一定会导致新物种的形成 针对练4．(不定项)(2025·吉林四平测试)如图表示一个亲代种群由于地理隔离(河流和山脉)形成了两个新的种群，进而进化为两个新物种的过程。下列有关叙述错误的是(　　) A．一个物种只有一个种群，即种群是生物进化的单位 B．种群1和2由于生活的环境不同，出现了不同的突变和基因重组 C．自然选择使种群1和2的基因频率发生定向改变 D．种群1、2出现生殖隔离说明两者基因库中基因都不同 答案：ABD 解析：种群是生物进化的单位，一个物种可以有多个种群，A错误；种群1和2出现的突变和基因重组都是随机的、不定向的，可能相同，也可能不同，与其生活的环境没有直接关系，B错误；自然选择决定生物进化的方向，自然选择使种群1和2的基因频率发生定向改变，C正确；种群1、2出现生殖隔离说明两者基因库差异较大，但可能存在某些相同的基因，D错误。 思维导图 要语必背 1.抗药性变异的产生是在使用药物之前，药物是选择作用不是诱变作用。 2.和使用杀虫剂相比，生物防治既可以降低农药对环境的污染，又能防止害虫产生抗药性，可以持久的防治害虫。 3.物种形成的三环节：突变和基因重组、自然选择和隔离。 4.种群的基因频率改变导致生物进化，但不一定产生新物种，新物种形成的标志是产生生殖隔离。 1．(2025·河北冀州月考)某研究小组通过实验探究“抗生素对细菌的选择作用”。实验结果如图所示，1区域的滤纸片不含抗生素，2、3、4区域的滤纸片周围的抑菌圈直径相差不大。取抑菌圈边缘的菌落重新扩大培养后，继续重复该实验。以下说法中正确的是(　　) A．随着实验重复次数增多，抑菌圈的直径不变 B．该实验中1是空白对照，2、3、4之间互为对照实验 C．该实验能够证明抗生素可以杀死细菌 D．抗生素会使细菌发生定向变异而产生抗药性 答案：C 解析：随着实验重复次数的增多，细菌抗药性越来越强，抑菌圈的直径会变小，A错误；1为对照组，2、3、4均为实验组，设置了重复组以排除偶然因素的影响，B错误；该实验中含抗生素的滤纸片周围出现抑菌圈，证明抗生素可以杀死细菌，C正确；细菌的变异是随机的、不定向的，并不是抗生素使细菌发生了定向变异，抗生素对细菌只起选择作用，D错误。 2．(2022·浙江1月选考)峡谷和高山的阻隔都可能导致新物种形成。两个种的羚松鼠分别生活在某大峡谷的两侧，它们的共同祖先生活在大峡谷形成之前；某高山两侧间存在有限的“通道”，陆地蜗牛和很多不能飞行的昆虫可能会在“通道”处形成新物种。下列分析不合理的是(　　) A．大峡谷分隔形成的两个羚松鼠种群间难以进行基因交流 B．能轻易飞越大峡谷的鸟类物种一般不会在大峡谷两侧形成为两个物种 C．高山两侧的陆地蜗牛利用“通道”进行充分的基因交流 D．某些不能飞行的昆虫在“通道”处形成的新种与原物种存在生殖隔离 答案：C 解析：大峡谷分隔形成的地理隔离，使两个羚松鼠种群间难以进行基因交流，A合理；能轻易飞越大峡谷的鸟类物种能进行基因交流，一般不会在大峡谷两侧形成两个物种，B合理；由题意可知，某高山两侧间存在的“通道”是有限的，陆地蜗牛利用“通道”不能进行充分的基因交流，C不合理；不同物种之间存在生殖隔离，在“通道”处形成的新种与原物种存在生殖隔离，D合理。 3．如图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析错误的是(　　) A．a表示基因突变和基因重组，为生物进化提供原材料 B．b表示生殖隔离，生殖隔离是新物种形成的标志 C．c表示新物种形成，与原物种不能进行基因交流 D．d表示地理隔离，新物种形成不一定需要地理隔离 答案：A 解析：a表示突变和基因重组，突变包括基因突变和染色体变异，提供生物进化的原材料，A错误。 4．(不定项)数百万年前，刚果河将黑猩猩和楼黑猩猩的共同祖先隔离成两个种群，在刚果河北岸生活的种群要与大猩猩争夺食物，而在南岸的种群生活安逸轻松。经过长期的自然选择，北岸种群进化为头骨较大、犬齿较长的黑猩猩，南岸种群进化为头骨较小、犬齿较短的楼黑猩猩，黑猩猩与楼黑猩猩不能交配产生后代。下列相关叙述正确的是(　　) A．被隔离后，两个不同种群间的个体的基因不能自由交流 B．与大猩猩争夺食物的过程诱发黑猩猩基因突变并产生有利性状 C．两个种群产生地理隔离后，基因频率仍在发生改变 D．地理隔离后，仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料 答案：ACD 解析：因地理隔离，两种群间的个体不能进行基因交流，A正确；与大猩猩争夺食物的过程能选择出黑猩猩的有利性状，但变异在前选择在后，B错误；两个种群产生地理隔离后，由于变异和自然选择的存在，基因频率仍在发生改变，C正确；突变和基因重组为进化提供原材料，地理隔离后，仍然需要突变和基因重组提供进化的原材料，D正确。 5．(2024·淮安月考)现代生物进化理论对加拉帕戈斯群岛上13种地雀形成过程的解释是(　　) A．地理隔离→基因突变→自然选择→物种形成 B．地理隔离→自然选择→突变和基因重组→物种形成 C．地理隔离→自然选择→突变和基因重组→生殖隔离→物种形成 D．地理隔离→突变和基因重组→自然选择→生殖隔离→物种形成 答案：D 解析：生活在加拉帕戈斯群岛的不同岛屿的地雀种群间存在地理隔离，可遗传变异的突变和基因重组为各地雀种群的进化提供原材料，不同岛屿的环境有较大差别，对地雀原始祖先的选择方向不同，导致各个地雀种群的进化方向不同，不同地雀种群的基因频率的变化不同，各地雀种群的基因库的基因频率发生定向选择，从而使各个地雀种群产生了生殖隔离，生殖隔离的形成标志着新物种的形成，A、B、C不符合题意，D符合题意。 学科网（北京）股份有限公司 $