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第21讲　生物进化
第二课时
1.什么是物种？物种形成的条件是什么
2.什么是协同进化？生物多样性的原因？
3.现代生物进化理论的内容是什么？
4.如何探究抗生素对细菌的选择作用？
思
议
什么是物种？物种形成的条件是什么
种群≠物种
一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群；不同种群间有地理隔离；不同物种间有生殖隔离；
（1）物种
展
(2)隔离
相互交配
可育后代
同种
基因交流
展
隔离≠生殖隔离
隔离包括地理隔离和生殖隔离。隔离导致物种的形成：
①只有地理隔离而没有形成生殖隔离，可能产生亚种，但没有产生新物种。
②生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。
③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。
(2)隔离
展
(3)新物种的形成过程
突变
基因交流
基因库
展
判断生物是不是同一物种，如果来历不明，形态结构相似，可靠依据是是否存在生殖隔离。若出现生殖隔离，则不是同一物种。
二者关系可借助下图理解。
(3)新物种的形成过程
展
(3)新物种的形成过程
展
突变和基因重组，自然选择，隔离是物种形成的三个环节。
突变和基因重组：为生物进化提供丰富的原材料。自然选择：决定生物进化的方向。
隔离：导致物种的形成。
(3)新物种的形成过程
展
不同物种
生物与无机环境
物种多样性
1.协同进化
协同进化与生物多样性的形成
展
协同进化类型 包含类型 实例
不同物种 之间 种间互助 某种兰花和专门给它传粉的蛾
种间 斗争 捕食 猎豹和羚羊
寄生 粘液瘤病毒和兔子
种间 竞争 作物与杂草
生物与无 机环境 之间 生物影响环境,环境影响生物 地球早期无氧环境→　厌氧　生物→光合生物出现→空气中有　氧气　→出现好氧生物
展
(1)内容：　　多样性(基因多样性)、物种多样性、　　　　多样性。
(2)研究生物进化历程的主要依据：　　。
(3)生物多样性三个层次间的关系
遗传
生态系统
化石
基因
生态系统
2.生物多样性的形成
展
(4)生物多样性形成的原因分析
①从分子水平看:
②从进化角度看:物种多样性与生态系统多样性主要是生物的　不定向　变异与　定向　选择在进化过程中共同作用的结果。
旁栏边角
(必修2 P119小字)捕食者的存在为什么能够增加物种多样性
提示:捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的生存腾出空间。
2.生物多样性的形成
展
①适应是自然选择的结果;
3. 现代生物进化理论的主要内容:
⑤生物多样性是协同进化的结果。
④生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;
③突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;
②种群是生物进化的基本单位;
展
2. 生物进化理论在发展
观点1：大量的基因突变是中性的，决定生物进化方向的是中性突
变的逐渐积累，而不是自然选择
观点2：物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成
新种交替出现的过程
观点3：以自然选择学说为核心的现代生物进化理论
探究抗生素对细菌的选择作用
一.实验背景：
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。
前 使用抗生素 后
评
一.实验背景：
二.实验原理：
三.目的要求：
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。
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
评
一.实验背景：二.实验原理：三.目的要求：
四.材料器具：
1.经高温灭菌的牛肉膏蛋白胨液体培养基
及牛肉膏蛋白胨固体培养基平板
2.细菌菌株，如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等。
3.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
4.不含抗生素的纸片【作对照作用】
5.涂布器 【作用: 将细菌培养液均匀地涂抹在培养基平板上】
6.记号笔 【作用: 在培养皿底部划线，将培养基分区】
活化菌株作用
筛选耐药菌时，供细菌生长
以上材料器具均需要高温灭菌
探究抗生素对细菌的选择作用
评
五.实验过程：
1.记号笔将培养基分为四个区并标号
2.将经过稀释的细菌培养液，用无菌的涂布器均匀地涂抹在牛肉膏蛋白胨固体培养基平板上
①
②
③
④
3.用无菌的镊子在①号区域的中央放置不含抗生素的纸片【作对照】，在②③④号区域的中央分别放置含有抗生素的纸片，盖上皿盖。
探究抗生素对细菌的选择作用
评
五.实验过程：
4.将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h
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。
衡量本实验结果的指标是抑菌圈直径的大小。
探究抗生素对细菌的选择作用
评
五.实验过程：
六.实验结果：
实验过程：
6.从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌培养，并重复以上步骤，记录每一代抑菌圈的直径。
一代 二代 三代
探究抗生素对细菌的选择作用
评
一.实验背景：二.实验原理：三.目的要求：四.材料器具：五.实验过程：
六.实验结果
七.实验结论：
在培养基上是否有细菌生长？______
在放有抗生素纸片的区域呢？______
在连续培养几代后，抑菌圈的直径变____。这说明抗生素对细菌产生了________作用，细菌的抗药性逐渐_____。
有
无
小
选择
增强
探究抗生素对细菌的选择作用
评
八.实验分析：
1.为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
因为抑菌圈边缘的菌落接触一定量的抗生素，并能够在这样的环境下生存，说明这些菌落中的细菌具有一定的抗药性。
2.在连续培养几代后，抑菌圈的直径发生了什么变化？这说明抗生素对细菌产生了什么作用？
抑菌圈的直径随着培养代数的增加而逐渐缩小;
说明在细菌在抗生素的选择作用下，细菌的抗药性逐渐增强。
3.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？怎么理解变异是有利还是有害？
有利于生物在特定环境中生存和繁殖的变异在此环境中就是有利变异。
4.滥用抗生素的现象十分普遍。人生病去医院就直接打抗生素，有的禽畜养殖也将抗生素添加到饲料中。你认为这些做法会有什么后果？
这些做法都会促进耐药菌的产生。滥用抗生素会使病菌的抗药基因不断积累，抗药性不断增强，导致抗生素对细菌抑制作用越来越弱。
探究抗生素对细菌的选择作用
评
滥用抗生素的后果
探究抗生素对细菌的选择作用
评
(2023·江苏苏州高三调研)下列关于生物进化和生物多样性的叙述，错误的是
A.捕食者的存在往往有利于增加生物多样性
B.基因突变产生新的基因有利于生物多样性的增加
C.物种之间的共同进化都是通过生存斗争实现的
D.一种访花昆虫通常不会与多种不同结构的花之间发生共同进化
C
检
解析：捕食者的存在避免了生态系统中某一物种占绝对优势，为其他生物的生存提供空间，有利于增加物种多样性，A正确；
基因突变产生的新基因为生物进化提供了原材料，有利于生物多样性的增加，B正确；
物种之间的共同进化可以是通过生存斗争实现的，也可以是通过共生等种间关系实现的，C错误；
昆虫会形成相应的采食花蜜的结构，一种访花昆虫通常不会与多种不同结构的花之间发生共同进化，D正确。
某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是（　　）
A．52% B．27% C．26% D．2%
B
检
解析：分析电泳图，含A3基因的个体有2个A3A3，15个A1A3，35个A2A3，所以A3的基因频率是：（2×2+15+35）÷（100×2）×100%=27%，B正确。
故选B。

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