资源简介

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第六章
生物的进化
第二
课时
生命观念
认同种群是生物繁殖和进化的基本单位，理解基因频率和基因型频率的概念；基于分析和概括，理解突变和重组是不定向的，只能为进化提供原材料，而自然选择是定向的，决定着生物进化的方向。
科学思维
利用数学方法，探讨自然选择会导致种群基因频率发生定向改变。
社会责任
通过探究抗生素对细菌的选择作用，理解耐药菌的出现是可遗传变异的结果，耐药菌比例的增大是抗生素选择的结果，初步建立合理使用抗生素的科学观念。
第六章
生物的进化
第六章
生物的进化
新课导入
达尔文曾明确指出，可遗传的变异提供了生物进化的原材料。
回顾前面所学，可遗传变异是怎么产生的呢？
基因突变在自然界是普遍存在的。基因突变产生新的等位基因，这也就改变了该种群的基因频率。
第六章
生物的进化
回顾旧知
变 异
不可遗传变异
基因突变
基因重组
染色体变异
基因突变和染色体变异统称为突变。
可遗传变异
第六章
生物的进化
思考·讨论
生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有害的。
它为何还能作为生物进化的原材料呢？
第六章
生物的进化
案例分析
例如，果蝇的1组染色体上约有 1.3×104 个基因，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），每一代出现基因突变数是多少？
2 × 1.3 × 104 × 10-5
单个个体
× 108
果蝇种群
= 2.6 ×107 (个)
第六章
生物的进化
提出疑问
基因突变对生物一定是有害的吗？
或者一定是有利的吗？
往往取决于生物的生存环境。
某海岛上残翅和无翅的昆虫
第六章
生物的进化
变异的特性
基因重组
基因突变
新的
等位基因
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
产生
有性生殖
过程中
形 成
促使
推断
第六章
生物的进化
提出疑问
突变和重组都是随机的、不定向的。
种群基因频率的改变是否也是不定向的呢？
第六章
生物的进化
探究·实践
探究自然选择对种群基因频率变化的影响
英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾，昼伏夜出。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。
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。
19世纪时，曼彻斯特地区的树干上长满了浅色的地衣。后来，随着工业的发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成黑褐色。
长满地衣的树干上的桦尺蛾
黑色树干上的桦尺蛾
第六章
生物的进化
探究·实践
探究自然选择对种群基因频率变化的影响
桦尺蠖种群中s基因（决定浅色性状）的频率为什么越来越低？
提出问题
作出假设
自然选择可以使种群的基因频率定向改变。
第六章
生物的进化
探究·实践
探究自然选择对种群基因频率变化的影响
创设情境
计 算
1870 年桦尺蠖的基因型频率为 SS 10% ， Ss 20%， ss 70%，S 的基因频率为 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蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。
第2~10年间，该种群每年的基因型频率各是多少？基因频率是多少？
第六章
生物的进化
探究·实践
按种群中浅色(ss)个体每年减少10%，黑色个体(S_ ) 每年增加10%计算：
第1年 第2年 第3年 第4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%
70.7%
26.0%
29.3%
14.6%
56.1%
60.9%
26.1%
73.9%
29.3%
13.1%
升高
降低
第六章
生物的进化
探究·实践
讨论一
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？
树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率。
这是因为树干变黑后，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。
第六章
生物的进化
探究·实践
讨论二
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？
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。
第六章
生物的进化
结论归纳
自然选择对种群基因频率变化的影响
变异是
不定向的
自然选择定向
不利变异被淘汰，
有利变异逐渐积累
种群的基因频率发生定向改变
生物朝一定方向缓慢进化
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。
导致
促使
结 论
第六章
生物的进化
结论归纳
自然选择对种群基因频率变化的影响
自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向。
原 因
结 果
淘汰不利变异基因、积累有利变异基因。
促使基因频率发生定向改变。
第六章
生物的进化
探究抗生素对细菌的选择作用
实验原理
一般情况下，一定浓度的抗生素能够杀死细菌，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。
目的要求
第六章
生物的进化
探究抗生素对细菌的选择作用
实验步骤
① 培养皿分区、标号①~④。
③ 将不含抗生素的纸片和抗生素纸片分别放在平板的不同位置。
② 涂布平板。
④将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12~16 h。
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。重复步骤②~⑤。
⑤观察细菌的生长状况。是否有抑菌圈？测量、记录。
第六章
生物的进化
探究抗生素对细菌的选择作用
思考讨论
1. 为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
2. 你的数据是否支持“耐药菌是普遍存在的”这一说法？说说你的理由。
因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。
支持。
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。
第六章
生物的进化
探究抗生素对细菌的选择作用
思考讨论
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？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。
第六章
生物的进化
探究抗生素对细菌的选择作用
思考讨论
4. 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？
会促进耐药菌的产生。
第六章
生物的进化
知识小结
当堂检测
第六章
生物的进化
B
1. 在一次大风暴后，有人搜集了100只受伤的麻雀，并把它们饲养起来，结果活下来64只。在死去的个体中，大部分是个体比较大、变异类型特殊的，下列有关叙述正确的是（ ）
A． 突变和基因重组是定向的
B． 自然选择会改变种群的基因频率
C． 特殊的变异类型都是不利的
D． 不产生变异的生物才能生存
当堂检测
第六章
生物的进化
C
森林时期 工业时期
灰蛾 黑蛾 灰蛾 黑蛾
99% 1% 1% 99%
2. 某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变化产生的原因是（ ）
A. 灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入
B. 工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾
C. 自然选择作用
D. 人工选择的作用
当堂检测
第六章
生物的进化
C
3. 下列哪项不是生物进化的原材料（ ）
基因突变
基因重组
不遗传的变异
染色体变异
当堂检测
第六章
生物的进化
4. 生物的变异可以为进化提供原材料。下列关于变异与进化的叙述，不正确的是（ ）
A. 自然选择直接选择的是个体的表型
B. 种群中控制某一性状的全部等位基因的总和称为基因库
C.自然选择导致种群的基因频率发生定向改变
D.桦尺蠖种群颜色的变化是一种适应性进化，这种适应性变化是自然选择所造成的
B

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