6.3种群基因组成的变化与物种的形成（第2课时）（教学设计）生物人教版必修2

该高中生物学教学设计聚焦抗生素对细菌的选择作用及隔离在物种形成中的关键作用，通过“岛屿小虫种群变化”情景导入，衔接种群基因频率改变的前序知识，搭建从微观进化到宏观物种形成的学习支架。 该资料以“实验探究+案例分析”为主线，通过抗生素选择实验的抑菌圈直径数据表格分析，培养学生定量归纳的科学思维，结合加拉帕戈斯地雀案例视频直观呈现地理隔离到生殖隔离的过程，强化进化与适应的生命观念。融入滥用抗生素社会热点讨论及课后调查实践，提升学生态度责任，为教师提供详实的学情分析与分层教学策略，助力重难点突破。

第 6 章 基因突变及其他变异 第3节　种群基因组成的变化与物种的形成(第2课时) 年级 高一年级 授课时间 1课时 课题 第3节　种群基因组成的变化与物种的形成(第2课时) 教材分析 本节课是必修2第6章第3节“种群基因组成的变化与物种的形成”的第2课时，在学习了种群基因频率变化和自然选择的基础上，进一步探究抗生素对细菌的选择作用以及隔离在物种形成中的关键作用。主要内容包括： 1.探究抗生素对细菌的选择作用：通过模拟实验，理解细菌耐药性的产生机制，认识抗生素作为选择因素如何定向改变种群基因频率，联系现实生活中的滥用抗生素问题。 2.隔离在物种形成中的作用：掌握物种、生殖隔离和地理隔离的概念，以加拉帕戈斯群岛地雀为例，分析地理隔离导致种群基因库差异，最终形成生殖隔离和新物种的过程，理解隔离是物种形成的必要条件。 本节课是从微观进化（种群基因频率改变）到宏观进化（物种形成）的重要衔接，帮助学生建立完整的进化理论体系，同时培养科学探究和社会责任意识 学情分析 【已有知识基础】 1.已掌握种群、基因库、基因频率的概念，理解自然选择可定向改变基因频率。 2.了解细菌的基本结构及其繁殖特点，知道抗生素的作用。 3.具备设计简单对照实验和分析实验结果的能力。 【可能存在的学习困难】 1.实验模拟的理解：部分学生可能难以将纸片扩散法实验与实际细菌耐药性进化过程建立联系。 2.物种概念的准确把握：学生容易将“物种”与“种群”混淆，对生殖隔离的判断标准模糊。 3.地理隔离与生殖隔离的关系：不理解地理隔离如何逐步导致生殖隔离，对“量变到质变”的过程缺乏直观感受。 4.新物种形成环节的归纳：突变、选择、隔离三者之间的逻辑关系需要整合。 【教学策略】 1.通过模拟实验数据（抑菌圈直径变化）的表格分析，定量展示选择效果。 2.利用加拉帕戈斯群岛地雀的案例视频或图片，直观呈现地理隔离与生殖隔离的因果关系。 3.设计小组讨论活动，引导学生用隔离原理分析身边实例（如不同水域的鱼类）。 4.结合社会热点（滥用抗生素）进行拓展，增强社会责任意识。 教学目标 【知识目标】 1.通过探究抗生素对细菌的选择作用实验，理解自然选择的定向性 2.掌握物种、隔离（地理隔离和生殖隔离）的概念及区别 3.说明隔离在物种形成中的作用，分析加拉帕戈斯群岛地雀的形成过程 4.概述物种形成的三个基本环节 5.认同滥用抗生素的危害，形成合理使用抗生素的社会责任 【素养目标】 1.生命观念：理解隔离在物种形成中的作用，认同生物进化是种群基因频率定向改变的结果，形成进化与适应观。 2.科学思维：能够分析抗生素选择实验的数据，归纳进化趋势；运用隔离原理解释新物种的形成过程，培养归纳与演绎能力。 3.科学探究：通过模拟探究实验，体验科学探究的一般步骤（提出问题→作出假设→实验验证→得出结论）。 4.社会责任: 认识滥用抗生素的危害，形成合理使用抗生素的意识；理解生物进化理论在保护生物多样性中的指导意义。 教学重、难点 【教学重点】 1.隔离的类型及其在物种形成中的作用； 2.加拉帕戈斯群岛地雀的形成过程。 【教学难点】 1.地理隔离和生殖隔离的区别与联系； 2.物种形成的三个环节。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 【情景材料】 在太平洋的一座孤岛上住着一群快乐绿色的小虫。它们的种群中，99%是绿色个体，1%是褐色突变个体。”突然有一天，一场特大风暴席卷全岛！风暴过后，一群来自隔壁岛屿的入侵者(褐色的同种虫子)被吹了过来。这群褐色虫子体型更大、繁殖力更强，而且它们只喜欢生活在岛屿东岸新形成的干旱岩壁区(背景是褐色的)。而本地绿虫依然生活在西岸的绿丛区。” 两年后，科考队员再次上岛调查。他们惊讶地发现，岛屿已不存在纯粹的‘入侵者’与‘原住民’了。反而出现了三种情况：绿丛区全是绿色虫子；岩壁区全是褐色虫子；在两个区域的交界地带，生活着一些颜色介于绿和褐之间的虫子，但它们看起来病恹恹的，而且也不进行交配。 【讨论】 1．为什么会出现绿丛区全是绿色虫子，岩壁区全是褐色虫子这种现象？ 阅读资料，思考并回答问题。 明确本节课探究主题。 一、探究抗生素对细菌的选择作用 【探究活动1】阅读课本p1115，小组合作完成任务。 讨论: (1)本实验的实验目的及其要求分别为？ (2)本实验的实验步骤及实验结论分别为？ (3)完成讨论中的问题 【知识讲解】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)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。 (3)材料用具 经高温灭菌的牛肉膏蛋白胨液体培养基及固体培养基平板，细菌菌株(如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等)，含有抗生素(如青霉素、卡那霉素等)的圆形滤纸片(以下简称“抗生素纸片”)，不含抗生素的纸片，镊子，涂布器，无菌棉签，酒精灯，记号笔，直尺等。 (4)方法步骤 1．用记号笔在培养皿的底部画2条相 互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分 别标记为①~④。 2．取少量细菌的培养液，用无菌的涂 布器（或无菌棉签）均匀地涂抹在培养基平 板上。 3．用无菌的镊子先夹取1张不含抗生 素的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取 1张抗生素纸片放在②~④号区域的中央， 盖上皿盖。 4．将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培 养12~16 h。 5．观察培养基上细菌的生长状况。纸片 附近是否出现了抑菌圈？如果有，测量和记 录每个实验组中抑菌圈的直径，并取平均值。 6．从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌， 接种到已灭菌的液体培养基中培养，然后重复步骤2~5。如此重复几代，记录每一代培如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径。 (4)实验结果和结论 ①实验结果: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。 ②实验结论:➡细菌耐药性的出现是可遗传变异导致的。 ➡抗生素的选择作用导致耐药菌比例逐代提高。 【讨论】 (1)为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌? (2)决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? (3)滥用抗生素的现象十分普遍。例如，有人生病时觉得去医院很麻烦，就直接吃抗生素；有的禽畜养殖者将抗生素添加到动物饲料中。你认为这些做法会有什么后果？ 阅读课本，思考并回答问题。 认真听讲，做笔记。 思考并回答问题。 二、隔离在物种形成中的作用 【探究活动2】阅读课本p116-118，小组合作完成任务。 讨论: (1)什么叫做物种？ (2)隔离包括哪些类型？ (3)完成思考·讨论中的问题1、2、3 (4)物种形成的三个环节为？ 【知识讲解】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:指不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。 (2)类型: ①生殖隔离:➡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的现象。 ②地理隔离: ➡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 (3)实例 生殖隔离 地理隔离 【问题思考】 1.地理隔离和生殖隔离有没有什么联系呢 【思考·讨论】隔离在物种形成中的作用 这是达尔文在环球考察中观察到的现 象。在加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀。 这些地雀的喙差别很大，不同种之间存在生 殖隔离。而在辽阔的南美洲大陆上，却看不 到这13种地雀的踪影。 加拉帕戈斯群岛位于南美洲附近的太 平洋中，由13个主要岛屿组成，这些岛屿 与南美洲大陆的距离为160~950 km。不同 岛屿的环境有较大差别，比如岛的低洼地 带，布满棘刺状的灌丛；而在只有大岛上才 有的高地，则生长着茂密的森林。 这些岛屿是500万年前由海底的火山喷 发后形成的，比南美洲大陆的形成晚得多。 因此，可以推测这些地雀的共同祖先来自南 美洲大陆，以后在各个岛屿上形成了不同的 种群。 讨论: (1)设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。这两个种群的个体数量都不多。它们的基因频率一样吗？ (2)不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？ (3)对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？这对种群基因频率的变化会产生什么影响？ (4)如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？ 【知识总结】 【知识拓展】物种形成的比较常见的方式 (1)渐变式:原物种➡地理隔离➡自然选择➡新物种 ➡实例：加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。 (2)骤变式:主要通过染色体变异形成新物种，一旦出现，很快形成生殖隔离，多见于植物。 ➡实例：普通小麦的形成（自然状态）。 (3)爆发式:不需要地理隔离就在很短的时间内出现生殖隔离，从而形成新的物种。主要是通过异源多倍体的染色体变异等方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖隔离。 ➡实例: 人工诱导多倍体的形成（无子西瓜） 阅读课本，思考并回答问题。 认真听讲，做笔记。 思考并回答问题。 思考并回答问题。 认真听讲，做笔记。 认真听讲，做笔记。 【习题巩固】 1．一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。为探究某种抗生素对大肠杆菌的选择作用，将大肠杆菌培养液接种到培养基上后，继续放置含该抗生素的圆形滤纸片和不含抗生素的圆形滤纸片，一段时间后测量滤纸片周围抑菌圈的直径，第一代培养结果如图所示。然后再重复上述步骤培养三代。以下说法错误的是（　　） A．图中1处放入不含抗生素的滤纸片起到对照作用 B．挑取抑菌圈边缘的菌落重复该实验，抑菌圈的直径变得越小，说明大肠杆菌的耐药性越强 C．抑菌圈边缘的大肠杆菌可能发生了基因突变或染色体变异 D．实验结束后，应将耐药大肠杆菌、培养基、纸片等进行灭菌处理 【答案】C 【详解】A、图中1处放入不含抗生素的滤纸片，与含抗生素的滤纸片形成对照，便于观察抗生素的作用，A正确； B、挑取抑菌圈边缘的菌落重复该实验，抑菌圈的直径变得越小，说明细菌对抗生素的抵抗能力越强，即耐药性越强，B正确； C、细菌属于原核生物，没有染色体，所以不会发生染色体变异，C错误； D、实验结束后，将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，以防止细菌扩散，造成污染，D正确。 2．研究人员在珠江三角洲发现了一种罕见的两栖动物，通过线粒体DNA序列比对与形态学分析等手段确定其为新物种，并命名为广州湍蛙。下列叙述正确的是（　　） A．线粒体DNA中核糖核苷酸的排列顺序储存着遗传信息 B．广州湍蛙的基因库与其他湍蛙种群的基因库不完全相同 C．推测广州湍蛙与其他种湍蛙之间存在形态差异和地理隔离 D．线粒体DNA序列分析属于确定新物种的比较解剖学证据 【答案】B 【详解】A、DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，线粒体DNA中脱氧核糖核苷酸的排列顺序储存着遗传信息，核糖核苷酸是RNA的基本组成单位，A错误； B、基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，广州湍蛙是独立的新物种，与其他湍蛙存在生殖隔离，基因组成存在明显差异，因此其基因库与其他湍蛙种群的基因库不完全相同，B正确； C、新物种形成的标志是生殖隔离，不同物种间一定存在生殖隔离，但不一定存在地理隔离，无法推测二者一定存在地理隔离，C错误； D、线粒体DNA序列分析属于分子生物学水平的证据，比较解剖学证据是通过比较不同生物的器官、系统的形态结构特征判断亲缘关系，D错误。 3．我国学者研究发现：①高原鼢鼠因DNA片段缺失引发染色体结构变异后，种群间基因交流逐渐中断，快速形成了新物种；②干旱环境可使某草本植物种群抗旱基因的频率快速升高，避免种群灭绝（进化拯救）；③逆境中的微生物有些性状仅发生中性基因突变的积累。下列叙述错误的是（    ） A．染色体结构变异可加速种群间生殖隔离的形成 B．植物的“进化拯救”依赖环境诱导定向产生抗旱突变 C．自然选择能定向改变种群的基因频率，决定进化方向 D．生物应对胁迫时有些性状不一定会发生有利变异的积累 【答案】B 【详解】A、题意显示，高原鼢鼠发生染色体结构变异后，种群间基因交流中断，快速形成新物种，而生殖隔离是新物种形成的标志，说明染色体结构变异可加速种群间生殖隔离的形成，A正确； B、基因突变具有不定向性，抗旱突变在干旱环境作用前就已经存在，干旱环境仅起到定向选择的作用，不能定向诱导产生抗旱突变，B错误； C、现代生物进化理论指出，自然选择能定向改变种群的基因频率，决定进化方向，C正确； D、逆境中的微生物有些性状仅发生中性基因突变的积累，中性突变对生物生存既无利也无害，说明生物应对胁迫时有些性状不一定会发生有利变异的积累，D正确。 4．抗生素的滥用导致细菌耐药性不断增强，下列相关叙述正确的是（　　） A．抗生素诱导细菌发生基因突变，从而产生耐药性 B．耐药性细菌的出现是自然选择的结果 C．细菌耐药性的增强不会改变种群的基因频率 D．耐药性细菌与不耐药细菌之间存在生殖隔离 【答案】B 【详解】A、基因突变是随机的、不定向的，抗生素是自然选择的因素，不能直接诱导细菌产生定向的基因突变，A错误； B、在抗生素自然选择的作用下，通过基因突变产生的耐药性的个体有更多的机会产生后代，不耐药的个体会死亡，通过多代选择，细菌的耐药性越来越强，即耐药性细菌的出现是自然选择的结果，B正确； C、在抗生素自然选择的作用下，具有耐药性的个体有更多的机会产生后代，不耐药的个体会死亡，细菌耐药性不断增强，该过程中细菌耐药性基因频率不断提高，C错误； D、耐药性细菌与不耐药细菌依然为同一物种，它们之间不存在生殖隔离，D错误。 5．如图为利用甲、乙品种西瓜（2n=22）培育无子西瓜的两种途径。下列叙述正确的是（　　） A．经过程①获得的四倍体西瓜与二倍体西瓜存在生殖隔离 B．试剂1通过前期阻断微管蛋白聚合抑制纺锤体的形成 C．花粉刺激的原理与试剂2促进子房发育成果实有关 D．培育无子西瓜a和b的育种原理都是染色体变异 【答案】A 【详解】A、经过程①获得的四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交，产生的三倍体西瓜不可育，说明四倍体西瓜与二倍体西瓜之间存在生殖隔离，A正确； B、试剂1属于生长素类似物，不具有阻断微管蛋白聚合抑制纺锤体的形成的功能，B错误； C、花粉刺激可使子房发育成果实，其原理与生长素（题干中试剂1为生长素类似物）能促进子房发育成果实相同，试剂2是秋水仙素，不具有促进子房发育成果实的功能，C错误； D、培育无子西瓜a是用生长素类似物处理未受粉的子房，使其发育成果实，原理是生长素促进果实发育，不是染色体变异；培育无子西瓜b的育种原理是染色体变异，D错误。 6．通过比较甲、乙、丙三种动物的DNA碱基序列，可以确定它们之间的亲缘关系，如图是编码甲、乙、丙三种动物编码呼吸酶的部分基因片段、DNA单链及DNA单链中的碱基序列。下列相关分析错误的是（　　） A．甲与乙、甲与丙中亲缘关系较近的是甲与丙 B．呼吸酶基因片段可作为生物进化的细胞水平证据 C．对比三种动物呼吸酶的氨基酸序列也能判断其亲缘关系 D．若甲和乙属于不同物种，则二者之间必然存在生殖隔离 【答案】B 【详解】A、DNA分子具有特异性，亲缘关系越近的生物，DNA的相似度越高，所以科学家可以根据DNA分子判断各种生物在进化中的亲缘关系，分析图示可知，与b'链相比，c′链和a链的互补碱基数量更多，说明甲和丙的DNA碱基序列相似性更高，亲缘关系更近，A正确； B、呼吸酶基因的碱基序列属于生物进化的分子水平证据，细胞水平证据一般是对染色体、细胞结构等的比较，B错误； C、呼吸酶的氨基酸序列由DNA序列决定，氨基酸序列的相似度也能反映亲缘关系远近，因此对比氨基酸序列也可以判断亲缘关系，C正确； D、生殖隔离是物种形成的标志，不同物种之间必然存在生殖隔离，D正确。 7．在某岛屿的隔离种群中，某种昆虫的体色由一对等位基因A（黑色）和a（浅色）控制，其中A基因频率为0.3，a基因频率为0.7.多年后调查发现，A基因频率上升至0.6，a基因频率降至0.4.下列相关叙述正确的是（　　） A．该种群中黑色个体更容易被天敌发现，导致A基因频率逐渐上升 B．该种群发生了进化，原因是体色基因频率发生了定向改变 C．若环境保持不变，该种群的体色基因频率将不再发生改变 D．A基因频率的显著提高，意味着该种群中已经形成了新的物种 【答案】B 【详解】A、若黑色个体更容易被天敌发现，黑色（A基因控制）属于不利性状，A基因频率会逐渐下降，A错误； B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，该种群的A、a基因频率发生了定向变化，说明种群发生了进化，B正确； C、即使环境保持不变，基因突变、遗传漂变、个体迁入迁出等因素仍可能导致种群的体色基因频率发生改变，C错误； D、新物种形成的标志是产生生殖隔离，A基因频率显著提高仅说明种群发生了进化，不代表已经形成新物种，D错误。 8．将来自不同湖泊的刺鱼在人工饲养条件下杂交，结果如图。对两个刺鱼种群的叙述错误的是（　　） A．不存在生殖隔离 B．性状主要由环境决定 C．基因库有差异 D．具有共同祖先 【答案】B 【详解】A、两个刺鱼种群杂交可得到可育后代（F1可繁殖，F2正常出现性状分离），说明二者不存在生殖隔离，A正确； B、根据杂交结果，F1相互交配后，F2性状分离比接近9：3：3：1，说明该性状由核基因控制、遵循孟德尔遗传规律，性状主要由遗传物质（基因）决定，B错误； C、两个种群来自不同湖泊，原始性状存在差异，种群的基因库存在差异，C正确； D、二者均为刺鱼，可杂交产生可育后代，说明亲缘关系较近，具有共同祖先，D正确。 做习题，巩固知识。 课堂 小结 板书 设计 第3节 种群基因组成的变化与物种的形成（第1课时） 第3节 种群基因组成的变化与物种的形成（第2课时） 一、探究抗生素对细菌的选择作用 原理：可遗传变异（耐药突变）+抗生素选择→耐药菌比例升高 实验结果：抑菌圈直径逐代变小 结论：抗生素定向选择耐药菌，导致基因频率定向改变 意义：滥用抗生素会加速耐药性进化，危害公共健康 二、隔离在物种形成中的作用 1. 物种：自然状态下能相互交配并产生可育后代的群体 2. 隔离： ①生殖隔离：不同物种间不能交配或后代不育 ②地理隔离：同种生物因地理障碍不能基因交流 3. 物种形成过程（以加拉帕戈斯地雀为例）： 地理隔离 → 阻断基因交流 → 基因频率不同方向改变 → 基因库差异增大 → 生殖隔离 → 新物种形成 4. 物种形成的三个环节：突变和基因重组（原材料）→ 自然选择（定向改变基因频率）→ 隔离（必要条件） 课后作业 1．山西农科院将晋麦47号小麦种子送入太空，利用太空强辐射、微重力等环境，培育出高产、抗倒伏的太空小麦新品种。下列叙述错误的是（　　） A．航天育种的原理主要是基因突变，太空环境能提高变异的频率 B．太空小麦的高产性状是太空环境定向诱导基因突变的结果，变异具有定向性 C．若太空小麦与原晋麦47号能交配并产生可育后代，则二者仍属于同一物种 D．航天育种获得的变异个体中有利变异比例低，需经大量筛选才能获得优良品种 【答案】B 【详解】A、航天育种属于诱变育种，原理主要是基因突变，太空的强辐射、微重力等诱变因素可提高基因突变的频率，A正确； B、基因突变具有不定向性，太空环境仅能提高突变频率，无法定向诱导基因突变，太空小麦的高产性状是不定向突变后经人工定向选择获得的，变异不具有定向性，B错误； C、物种的判断依据是是否存在生殖隔离，若太空小麦与原晋麦47号能交配并产生可育后代，说明二者无生殖隔离，仍属于同一物种，C正确； D、基因突变具有不定向性且多害少利，因此航天育种得到的变异个体中有利变异比例很低，需要经过大量筛选才能获得符合需求的优良品种，D正确。 2．我国科研团队在云南发现蜥脚类恐龙新属种——林氏雁塔龙的化石，其脊椎呈现独特的气腔结构组合，既保留了早期真蜥脚类的原始性状，又具备晚期新蜥脚类的衍生特征。下列叙述正确的是（　　） A．雁塔龙的脊椎化石特征为支持共同由来学说提供了直接证据 B．雁塔龙脊椎气腔结构组合的形成是定向变异逐步积累的结果 C．可依据对DNA化学组成的比对分析判断该化石的进化地位 D．只要与近缘类群出现形态结构的差异就意味着形成了新物种 【答案】A 【详解】A、化石是研究生物进化最直接的证据，林氏雁塔龙的脊椎化石同时保留早期真蜥脚类原始性状和晚期新蜥脚类衍生性状，可反映蜥脚类恐龙的演化关系，为共同由来学说提供直接证据，A正确； B、变异是不定向的，自然选择是定向的，雁塔龙脊椎气腔结构组合是不定向变异经定向的自然选择逐代积累的结果，B错误； C、所有细胞生物的DNA化学组成均为脱氧核糖、磷酸和4种含氮碱基，化学组成没有物种差异性，且化石中的DNA大多已降解，无法通过比对DNA化学组成判断进化地位，C错误； D、新物种形成的标志是出现生殖隔离，仅形态结构差异不代表产生生殖隔离，不一定形成新物种，D错误。 3．作物甲是四倍体（4n=48），作物乙是二倍体（2n=24）。它们杂交产生的F1体细胞中有36条染色体。下列叙述正确的是（    ） A．作物甲的花粉经离体培养形成的植株为二倍体 B．作物乙的体细胞在分裂间期时含有两个染色体组 C．甲与乙能够杂交成功，说明两者间不存在生殖隔离 D．甲、乙杂交产生F1的过程中发生了染色体结构变异 【答案】B 【详解】A、单倍体是由体细胞含有本物种配子染色体数目的个体，花粉是植物的雄配子，经离体培养得到的植株无论含几个染色体组都属于单倍体，而非二倍体，A错误； B、作物乙是二倍体，体细胞原本含2个染色体组，分裂间期仅发生DNA复制和蛋白质合成，着丝点未分裂，染色体数目不变，因此仍含有2个染色体组，B正确； C、生殖隔离的判定依据是不同物种交配后不能产生可育后代，甲和乙杂交得到的F1为三倍体，减数分裂时联会紊乱，高度不育，说明二者存在生殖隔离，C错误； D、F1的染色体是甲的配子（2个染色体组，24条）和乙的配子（1个染色体组，12条）结合形成的，属于染色体数目变异，未发生染色体片段的缺失、重复、倒位、易位等结构变异，D错误。 4．2025年10月，衡山国家级自然保护区宣布发现两栖动物新物种——顾菟角蟾。顾菟角蟾具有胫部较长、腹部具深褐色点斑等特征，为湖南省发现的第19种布角蟾属物种。下列叙述错误的是（　　） A．判断顾菟角蟾是新物种的标志是其与其他蟾出现了生殖隔离 B．比较该蟾和其他蟾的DNA序列属于研究生物进化的比较解剖学证据 C．化石为研究生物进化提供了最直接的证据，可用化石推测新物种进化地位 D．该蟾的形成是群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择的结果 【答案】B 【详解】A、生殖隔离是新物种形成的标志，判断顾菟角蟾为新物种的核心依据是其与其他蟾类存在生殖隔离，A正确； B、比较不同生物的DNA序列属于生物进化的分子水平证据，B错误； C、化石是研究生物进化最直接的证据，可通过化石的结构、分布地层的年代等推测新物种的进化地位，C正确； D、可遗传的变异为生物进化提供原材料，环境的定向选择决定生物进化的方向，顾菟角蟾的形成是群体中可遗传有利变异被定向保留、环境定向的选择共同作用的结果，D正确。 5．基因渐渗是物种之间进行基因交流的现象。捻角山羊是巴基斯坦的“国宝”，适合在高海拔的极端环境生存。山羊大约3000~5000年前才迁徙至青藏高原，通过与捻角山羊的杂交以及后代与亲代的反复回交，将捻角山羊的部分基因转移和整合到山羊中，最终形成了我国的西藏山羊。下列说法错误的是（　　） A．基因渐渗现象可能会使得生物进化的速度加快 B．西藏山羊的形成是青藏高原生态环境不断选择的结果 C．山羊与捻角山羊之间通过基因重组增加了山羊的遗传多样性 D．基因渐渗不能打破生殖隔离现象 【答案】D 【详解】A、基因渐渗使得不同物种之间的基因交流成为可能，从而使得后代表现出更多的性状，这有助于生物在适应环境的过程中产生更多的变异，进而加快生物进化的速度，A正确； B、青藏高原的高海拔环境对迁入的山羊进行定向选择，适应环境的有利变异个体被保留，逐代积累最终形成西藏山羊，因此西藏山羊的形成是生态环境选择的结果，B正确； C、山羊与捻角山羊通过有性杂交实现基因交流，属于基因重组的范畴，引入了捻角山羊的相关基因，丰富了山羊的基因库，增加了山羊的遗传多样性，C正确； D、生殖隔离是物种形成的关键因素之一，但基因渐渗现象可以在一定程度上打破这种隔离，使得不同物种之间的基因交流成为可能，D错误。 教学反思 成功之处与预期效果 1.抗生素探究实验通过数据表格分析，学生清晰看到抑菌圈逐代变小的趋势，深刻理解了选择作用的累积效应，突破了难点。 2.加拉帕戈斯地雀案例的问题链设计层层递进，学生能够自主推理出地理隔离到生殖隔离的完整逻辑，课堂参与度高。 3.联系滥用抗生素的实际问题，学生讨论热烈，增强了社会责任感和科学用药意识。 4.通过趣味互动游戏，巩固了物种形成的关键概念，课堂气氛活跃。 实施难点与应对策略 1.耐药菌选择作用缺乏真实实验条件：策略——利用高质量模拟动画和拟合数据，引导学生分析，并鼓励有兴趣的学生在课后开展简易细菌培养实验（安全条件下）。 2.地理隔离与生殖隔离的因果关系：策略——用“河流干涸后两个鼠种群不能交配”的类比故事，形象化说明长期隔离导致基因库差异，最终生殖隔离。 3.个别学生以为地理隔离一定会形成新物种：策略——举例说明有些地理隔离种群再次相遇仍能交配（如不同区域的人），强调需要足够长时间和明显的基因库差异。 4.物种概念中“可育后代”的准确性：策略——利用马和驴（骡子不育）作为生殖隔离的典型，同时说明骡子是个体不是物种。 改进建议 1.引入真实的细菌培养图片或视频片段，增强实验的真实感。 2.组织学生角色扮演“耐药菌的进化史”，加深对选择作用的理解。 3.课后可布置项目式学习：调查本地医疗机构抗生素使用现状，撰写调查报告。 4.利用在线进化模拟软件（如PhET）模拟不同隔离程度下的物种形成，提升互动性。 / 学科网（北京）股份有限公司 $