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第3节 种群基因组成的变化与物种的形成
第6章 生物的进化
第1课时 种群基因组成的变化
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
aa
A__
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。
种群是繁殖的基本单位，是生物进化的基本单位
（1）概念：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。
1. 种群
种群的三个要素：
一定区域
同种生物
全部个体
举例：一片树林中的全部猕猴是一个种群
一片草地上的所有蒲公英是一个种群
一、种群和种群基因库
①种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。
②种群是繁殖的基本单位，也生物进化的基本单位。
（2）特点：
判断下列是否属于种群：
（1）一片森林中的所有的蜘蛛。（ ）
（2）一片森林中的所有啄木鸟。（ ）
（3）两个池塘中所有的鲫鱼。（ ）
（4）一片草地上的全部植物。 （ ）
（5）一片草地上的全部幼小蒲公英。 （ ）
×
√
×
×
×
实战训练
许多昆虫的寿命不足一年，所有的蝗虫都会在秋风中死去，其中有些个体成功的完成生殖，死前在土壤中埋下受精卵，来年春夏之交部分受精卵成功的发育成蝗虫。
种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。 如同前一年的蝗虫种群相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
2. 基因库：
一个种群所有个体各自有自己的基因，共同构成了种群的基因库。它们各自的基因都是基因库的一部分。个体间的差异越大，基因库也就越大。
一、种群和种群基因库
3. 基因型频率：在一个种群中，某基因型个体占种群内全部个体的比值。
基因型频率=
某基因型个体总数
种群全部个体数
× 100%
公式：
例1：某昆虫种群中有AA个体50个，Aa个体30个，aa个体20个，各基因型的频率？
AA基因型频率=50%，Aa基因型频率=30%，aa基因型频率=20%
公式①：基因频率 =
某基因的总数
该对等位基因的总数
× 100%
（1）常染色体或X、Y染色体的同源区段上
4. 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值
纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率
公式②：基因频率 =
A基因的数量=________________ 个
a基因的数量=_________________个
A基因的频率=_________________%
a基因的频率=_________________ %
计算：就这对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因，那么：这100个个体共有_____个基因，其中
例2：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，决定翅色为褐色的基因是a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，求A和a的基因频率。
200
2×30+60=120
2×10+60=80
120÷200=60
80÷200=40
某昆虫决定翅色的基因频率
方法一：概念法（公式①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= 30%；Aa基因型频率= 60%；aa基因型频率= 10%
a基因频率 = aa的基因型频率+1/2Aa基因型频率
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。
例2：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因是A，决定翅色为褐色的基因是a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，求A和a的基因频率。
方法二：通过基因型频率计算（公式②计算）
（2）X染色体的非同源区段上
公式：基因频率=
某基因的总数
雌性个体数×2 +雄性个体数
× 100%
4. 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值
例3：在调查红绿色盲时，随机抽查了200人，其中男女各100人。女性患者1人，携带者3人，男性患者4 人。色盲基因的频率为多少？
Xb =
1×2+3+4
100×2+100
×100% =
3%
判断：因色盲患者中男性数量大于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体。
×
基因频率是针对种群而言的，男性群体和女性群体都不能算种群。
假设：①昆虫种群数量非常大；②所有的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代；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。
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%
【思考·讨论】用数学方法讨论基因频率的变化
思考：根据计算结果，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？
子二代、子三代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。
1908年，英国数学家哈代与德国医生温伯格应用数学方法探讨群体中基因频率变化所得的结论：他们指出在一个有性生殖的自然种群中，在理想条件下，种群的基因频率和基因型频率可以世代相传，不发生变化，保持平衡，称为遗传平衡，也叫哈代-温伯格定律。
5. 遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）
亲代 子一代 子二代 子三代
基因型频率 AA 30%
Aa 60%
aa 10%
基因频率 A 60%
a 40%
36%
48%
16%
60%
40%
36%
16%
48%
60%
60%
40%
40%
36%
48%
16%
5. 遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）
（1）满足以下条件：
①群体数量足够大；②所有的雌雄个体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不发生突变。
亲代 子一代 子二代 子三代
基因型频率 AA 30%
Aa 60%
aa 10%
基因频率 A 60%
a 40%
36%
48%
16%
60%
40%
36%
16%
48%
60%
60%
40%
40%
36%
48%
16%
A(p) a(q)
A(p) AA(p2) Aa(pq)
a (q) Aa(pq) aa(q2)
AA 基因型频率=p2
Aa 基因型频率=2pq
aa 基因型频率=q2
①基因在常染色体上： ( p + q )2 = p2 + 2pq + q2
5. 遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）
（2）公式：设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p+q=1
5. 遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）
（2）公式：设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p+q=1
②基因仅在X染色体上：XA = p，Xa = q
女性：( p+q )2 = p2 + 2pq + q2
男性：
XAY = p
XaY = q
男性基因型占比=基因占比
XAXA = p2
XAXa = 2pq
XaXa = q2
6. 自交和自由交配与基因频率和基因型频率的关系
（1）自交：
不改变基因频率，改变基因型频率，其中纯合子增多，杂合子减少；
（2）自由交配：
①在无基因突变的理想状态下，处于遗传平衡的种群自由交配，基因频率和基因型频率都不会改变；
②如果一个种群没有遗传平衡，基因频率不改变，但基因型频率改变。
例1 [2024·陕西汉中期中] 某闭花传粉的植物种群，亲代中基因型为
的个体占，基因型为的个体占 ，则亲代A基因的频率
和中 基因型的频率分别是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
√
例2 某生物兴趣小组抽样调查的200人中,各种基因型和人数情况如
下表所示,则这200人中, 基因的频率为( )
基因型
人数 78 14 8 70 30
A. B. C. D.
√
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？
第一：足够大的种群是不存在；
第二：种群中雌雄个体间充分的随机交配是不现实的；
第三：基因突变每时每刻都有可能发生；
第四：由于各种原因，种群中有的个体会离开该群体，或迁入该种群；
第五：在自然界中，自然选择是不可抗拒的，始终对种群发挥作用。
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。
二、种群基因频率的变化
1. 原因：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，这就可以使种群的基因频率发生变化。
2. 可遗传变异提供了生物进化的原材料
变异
不可遗传的变异
可遗传的变异
突变
基因突变
染色体变异
基因重组
（1）可遗传变异的来源：突变（基因突变、染色体变异）和基因重组
果蝇1组染色体上约有1.3×104个基因，假定每个基因的突变频率都为10-5，对一个中等大小的种群（约有108个个体）来说，每一代出现的基因突变数将是：
2×1.3×104×10－5×108＝2.6×107（个）
果蝇
思考：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？
（2）原因：
①种群由许多个体组成，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，每一代会产生大量的突变。
2. 可遗传变异提供了生物进化的原材料
二、种群基因频率的变化
不是绝对的，“利”和“害”都是相对于环境而言的。
例如，有翅的昆虫，有时候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，这里昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。
突变的有利和有害
长翅
残翅
更适应风小环境
更适应风大环境
（2）原因：
①种群由许多个体组成，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，每一代会产生大量的突变。
②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。
③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。
2. 可遗传变异提供了生物进化的原材料
3. 可遗传变异的特点：突变和重组都是随机的、不定向的。
基因突变
基因重组
新的等位基因
多种多样的基因型
突变（基因突变和染色体变异）和基因重组产生进化的原材料
形成了进化的原材料,
不能决定生物进化的方向
作用
种群中出现大量
可遗传的变异类型
形成
变异是随机的、不定向的
特点
4. 总结：可遗传变异的形成、特点和作用
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？
例3 下列关于基因突变和生物进化的叙述，不正确的是( )
A.基因突变为生物进化提供原材料，但不一定都能改变生物的表型
B.基因突变后种群的基因频率发生改变，会导致生物进化
C.发生在体细胞中的基因突变也有可能遗传给下一代
D.基因突变的方向与环境的诱导及环境的选择作用均有关
√
例4 [2024·江苏南京期中] 下列关于生物进化的叙述，错误的是( )
A.生物进化离不开可遗传变异，可遗传变异为生物进化提供原材料
B.自然选择决定了生物进化的方向，但不能决定生物变异的方向
C.种群基因频率的改变，是通过环境对生物基因型的直接选择来实
现的
D.突变和基因重组是随机的和不定向的
√
　　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蠖
黑色树干上的桦尺蠖
基因类型 黑色（S） 浅色（s）
工业革命前 （19世纪中叶） 5% 95%
工业革命后 （20世纪中叶） 95% 5%
每一代都会产生大量的突变个体，且大多数突变对生物体是有害的。突变的有利与有害是相对的而不是绝对的，这往往取决于生物的生存环境。
【探究·实践】探究自然选择对种群基因频率变化的影响
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
提出问题
作出假设
讨论探究思路
黑褐色的生活环境，不利于浅色桦尺蛾的生存，对黑色桦尺蛾生存有利，这种环境的选择作用使该种群的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。
假设1870年，桦尺蛾种群的基因型频率为：SS10%，Ss20%，ss70%，S基因的频率为20%。假如树干变黑使得浅色型个体每年减少10%，黑色个体增加10%。在第2～10年间，该种群的基因型频率是多少？每年的基因频率是多少？
【探究·实践】探究自然选择对种群基因频率变化的影响
1. 创设数字化的问题情境。
2. 计算，将计算结果填入表中。
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
假如树干变黑使得浅色型个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。
制定并实施研究方案
【探究·实践】探究自然选择对种群基因频率变化的影响
根据教材P112～113“探究·实践”提供的资料，回答下列问题：
(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？
会影响。因为树干变黑后，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。
(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？
直接受选择的是表型。因为天敌看到的是桦尺蛾的体色(表型)而不是控制体色的基因。
【探究·实践】探究自然选择对种群基因频率变化的影响
(3)根据表格中的数据分析，桦尺蛾种群发生进化了吗？判断的依据是什么？
发生了进化。依据是桦尺蛾种群的基因频率发生了改变。
(4)根据资料分析，决定桦尺蛾进化方向的是什么？为什么？
变异是不定向的
自然选择
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
突变、基因重组
选择是定向的
生物进化的实质
直接选择的是：个体的表型
实质：决定表型的基因
自然选择决定生物进化的方向
【探究·实践】探究自然选择对种群基因频率变化的影响
问题探讨
先有鸡还是先有蛋？
甲同学说：当然是先有鸡蛋了，因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代，体细胞即使发生了基因突变，也不能影响后代的性状。
乙同学说：不对，人们在养鸡过程中，是根据鸡的性状来选择的，只让符合人类需求的鸡繁殖后代，因此是先有鸡后有蛋。
你同意哪位同学的观点？你的答案和理由是什么？
这两种观点都有一定的道理，但都不全面。因为他们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性，也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。生物进化的过程是种群基因库在环境选择下定向改变的过程，以新种群与祖先种群形成生殖隔离为标志，并不是在某一时刻突然有一个个体或生殖细胞成为一个新物种。
例5 桦尺蛾体色有两种表型：野生型是灰色的，突变型是黑色的。在工
业区森林中，树干和岩石呈现深暗色，黑色桦尺蛾占有生存优势，逐渐
取代了原先占优势的灰色桦尺蛾。下列相关叙述错误的是( )
A.灰色桦尺蛾突变为黑色桦尺蛾是生物进化的结果
B.推测森林污染后，自然选择的方向发生了变化
C.黑色桦尺蛾个体在工业区森林中具有繁殖的优势
D.黑色桦尺蛾对环境的适应是自然选择的结果
√
例6 [2024·北京海淀区期中] 达芬岛 年旱灾后，研究者调查了岛内以植物
种子为食的中地雀的数量，得到下表所示结果 和为一对等位基因 。下列叙述不正确
的是( )
基因型/表型 旱灾后存活的中 地雀/只 旱灾中死亡的中 地雀/只 存活率/%
喙较大 6 14 30.0
喙居中 17 15 53.1
喙较小 14 5 73.7
A.旱灾前的基因频率为
B.及 的基因频率在旱灾前后均发生了变化
C.基因重组是 基因频率升高的原因
D.旱灾前后，岛内以植物种子为食的中地雀发生了进化
√
生物进化的基本单位
生物进化的实质
生物进化的原材料
决定生物进化的方向
种群
基因频率的改变
突变和基因重组
自然选择
课堂小结
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。 （ ）



一、概念检测
练习与应用P114
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
一、概念检测
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
一、概念检测
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
一、概念检测
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。
二、非选择题
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。
二、非选择题
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。
二、非选择题
（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。
二、非选择题
（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。
二、非选择题
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。
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。
实验目的
【探究·实践】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。
③将不含抗生素的纸片和含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。
⑤观察细菌的生长状况，是否有抑菌圈？测量并记录。
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。
【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用
实验结果和结论：
直径逐代变小，说明抗生素对细菌有选择作用，耐药个体存活率高，不耐药存活率低。
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
【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用
1. 为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
支持。抑菌圈边缘生长的可能是耐药菌。
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。
2. 你的数据结果是否支持“耐药菌是普遍存在的”这一说法？
【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用
本实验中细菌产生的耐药性变异有利于细菌的生存，属于有利变异。在生物进化过程中，生物产生的有利变异是指有利于生物生存、适应环境的变异，而不是对人类有利的变异。
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？
【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用
4. 滥用抗生素的现象十分普遍，请说明滥用抗生素的危害。　
(1)增强细菌耐药性：抗生素的滥用及不合理的使用在一定程度上使抗生素接触细菌的机会增大，使细菌耐药性积累并加强，使抗生素的药效减弱，甚至完全不起作用。
(2)不良反应繁多：滥用抗生素导致大量不良反应产生，如可引发再生障碍性贫血。
(3)菌群失调：抗生素的长期大量滥用，使未被抑制的细菌类型繁殖迅速，造成菌群失调的情况，导致患者免疫力下降，病情加重或产生新的病变。
【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用
什么是“超级细菌”？
泛指那些对多种抗生素具有耐药性的细菌。
基因突变是产生超级细菌的根本原因。
由于大部分抗生素对其不起作用，超级细菌对人类健康已造成极大的危害。
抗生素对细菌具有定向选择作用。
【探究·实践】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”实验的相关分析
(1)抗生素不是诱变因子，因此细菌耐药性变异的产生与抗生素无关。
(2)细菌产生耐药性变异的过程属于基因突变，而基因突变具有不定向性。
(3)滤纸片上的抗生素杀死了其周围的细菌，使其不能形成菌落而出现抑菌圈。
【探究·实践】探究抗生素对细菌的选择作用
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
例7 [2024·湖北武汉期中] 为探究某种抗生素对细菌的选择作用，实验人员在接种了
大肠杆菌的培养基中放置了含某种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。然后从相应位置挑取菌落，并重复上述步
骤培养多代，结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.培养基①号区域的滤纸片是用无菌水处理后的滤纸片
B.应从上一代抑菌圈的中央挑取菌落用于培养下一代细菌
C.一定浓度的抗生素会诱导细菌产生耐药性变异
D.抑菌圈的直径越大，说明细菌的耐药性越强
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例8 [2024·河南郑州月考] 某生物兴趣小组为探究链霉素对大肠杆菌
的选择作用进行了相关实验，发现随着大肠杆菌培养代数的增加，
抑菌圈的直径逐渐缩小。下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌对链霉素的抗药性变异最可能来源于基因重组
B.在用链霉素进行多代选择培养的过程中大肠杆菌未发生进化
C.随着培养代数的增加，大肠杆菌对链霉素的耐药性逐渐增强
D.长期使用某种抗生素治疗细菌感染会使细菌产生抗药性变异
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