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高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》二 隔离在物种形成中的作用说课课件ppt
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》二 隔离在物种形成中的作用说课课件ppt，共43页。PPT课件主要包含了生殖隔离，存在地理隔离，渐变式物种形成过程，物种形成，生物进化，探究·实践，实验原理，目的要求，实验步骤等内容，欢迎下载使用。
金鱼是由野生鲫鱼驯化而来的观赏鱼类。在金鱼驯化过程中，生物进化的单位是什么？生物进化的原材料是什么？在金鱼的驯化过程中，人工选择起到了什么作用？如今的金鱼和鲫鱼是否属于同一个物种呢？如何来判断呢？
若任何一种金鱼都可以与野生鲫鱼杂交并产生可育后代，则金鱼和鲫鱼属于同一物种
使种群的基因频率发生改变
1.生物进化的基本单位是什么？什么是种群？ 2.什么是种群基因库？一个种群满足什么条件时，种群的基因频率不发生改变？此条件下基因型频率会不会发生改变？
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。
生物进化的基本单位是种群。
一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。
种群非常大种群个体之间的交配是随机的没有突变产生种群之间不存在个体的迁移或基因交流没有自然选择
3.已知苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为 1/10 000。请问：在人群中，该病致病基因的频率以及携带此隐性基因的杂合基因型的频率各是多少？ 4.什么是生物进化的原材料？突变的有害和有利往往取决于什么？ 5.生物进化的方向由什么决定？生物进化的实质是什么？
隐性基因的频率 = 1/100 显性基因的频率 = 99/100杂合子的频率 =1/100×99/100×2 = 99/5 000
种群基因频率的定向改变
浅色型和黑色型的桦尺蛾是否属于同一个物种？ 什么是物种？ 如何判断它们是否属于同一个物种？
环节一：物种的概念（思路一）
在自然状态下能相互交配能产生可育后代
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称为一个物种。
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，这种现象叫作生殖隔离。
老虎和狮子属于同一物种吗？
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。彼此可以交配实现基因交流，是生物繁殖的基本单位
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
一个物种可以包括多个种群
环节一：物种的概念（思路二）
体格结实，奔跑速度快，耐力和抵抗力强，使用年限长，耐粗饲料；在自然状态下高度不育
骡的体细胞中有多少条染色体、几个染色体组？骡属于几倍体？试从染色体组的角度分析马和驴之间不能发生基因交流的原因。
马和驴的染色体组不同，交配产生的后代——骡无法进行正常的减数分裂，不能产生正常配子。
马和驴是否属于同一物种？为什么？什么是物种？
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称为一个物种
马和驴不属于同一物种，因为它们的杂交后代——骡不可育
什么是生殖隔离？生殖隔离产生的根本原因是什么？
狮子和老虎是两个物种，因为它们交配产生的后代——狮虎兽是不育的
种群和物种这两个概念是否相同？请用集合的形式表示它们之间的关系。
环节二：隔离及其在物种形成中的作用
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，叫作地理隔离。
两种生物之间不能进行基因交流。
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
东北虎和华南虎都是亚洲虎的后代，它们之间存在差异的原因是什么？
可能可以，也可能不可以
东北虎和华南虎的杂交后代是可育的，这说明了什么？
说明东北虎和华南虎之间不存在生殖隔离，长期的地理隔离并没有形成生殖隔离。
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。达尔文在环球考察时发现，在加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀，它们喙的差别很大，不同种之间存在生殖隔离。
请阅读教材中的“思考·讨论”，小组交流讨论，合作解决下面的问题。 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？
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？
由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。
不一样，因为突变是随机发生的。
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？
不同岛屿的自然环境条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。
不会，因为个体间有基因的交流。
绝大多数种群经过长期地理隔离而达到生殖隔离，形成新物种，这种形成新物种的方式被称为渐变式。
有没有可能在短时间内就可以形成新物种？如果有，请举例。
总结隔离在物种形成中的作用
隔离使不同种群中的个体基因不能自由交流，种群基因库会逐渐形成差异，久而久之，就会出现生殖隔离。隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是物种形成的标志。
环节三：探究抗生素对细菌的选择作用（思路一）
探究抗生素对细菌的选择作用
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。
第1步：用记号笔在培养皿的______画2条__________的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①~④。
第2步：取少量细菌的培养液，用无菌的________（或无菌棉签）均匀地涂抹在培养基平板上。
第3步：用无菌的镊子先夹取1张____________的纸片放在①号区域的中央，再_______________________放在②~④号区域的中央，盖上皿盖。
分别夹取1张抗生素纸片
第4步：将培养皿______置于______℃的恒温箱中培养________h。
第5步：观察培养基上细菌的生长状况。若纸片附近出现了抑菌圈，测量和记录每个实验组中____________________________。
第6步：从____________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，记录每一代培养物______________。
抑菌圈的直径，并取平均值
要从什么位置挑取细菌进行培养？原因是什么？
预测：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？
从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。
抑菌圈的直径大小反映该种抗生素的杀菌能力的强弱，直径越大，杀菌能力越强。连续培养几代后，抑菌圈的直径会变小，说明通过抗生素的选择作用，细菌中的耐药性类型越来越多。
你觉得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？
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。
滥用抗生素的现象十分普遍，滥用抗生素有什么危害？
①增强细菌耐药性：抗生素的滥用及不合理使用在一定程度上使抗生素接触细菌的机会增大，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。例如，使用氯霉素可引发再生障碍性贫血。 ③菌群失调：抗生素的长期滥用，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。
环节三：探究抗生素对细菌的选择作用（思路二）
人类滥用抗生素往往导致细菌产生耐药性，其实质是什么？
抗生素对细菌进行了定向选择，使菌群中抗药基因频率增加。
该实验的自变量是什么？哪些因素是无关变量？如何控制无关变量？
自变量：滤纸片是否含有抗生素。无关变量：培养基、抗生素的种类和浓度等培养条件等。无关变量应相同且适宜。
某学校生物兴趣小组针对抗生素对大肠杆菌的选择作用进行了探究，请回答下列问题。 (1)用记号笔在培养皿的______画_______________的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①~④；取少量大肠杆菌的培养液，用_______法均匀接种在培养基平板上；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；将培养皿______于______℃的恒温箱中培养12~16 h。
（2）实验结果如图，测量并记录每个实验区域中抑菌圈的直径，并取________。
抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。连续培养几代后，抑菌圈的直径变小了，说明细菌的耐药性增强了，抗生素对细菌产生了选择作用。
(3)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，然后按照上述(1)(2)步骤操作。如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径。为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？如表为实验小组测得的实验数据，由此得出的结论是什么？
(4) 若抑菌圈中出现了菌落，可能的原因是什么呢？(5)滥用抗生素为什么会使耐药菌的比例大大增加？
抗生素选择了耐药性强的细菌，使细菌的耐药性基因频率增加。
作为中学生的我们应该做些什么？
1.外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和精子释放在同一水域中，但一种鱼的精子不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于 ( ) A.生殖隔离 B.地理隔离 C.形态各异 D.不在同一水层
2.隔离在物种形成中的主要作用是 ( )A.使种群间的个体互不相识B.使不同种群各适应于不同的地理环境C.使种群间雌雄个体失去交配机会D.使种群之间停止基因交流，并朝着不同的方向演变
金鱼是由野生鲫鱼驯化而来的观赏鱼类。在金鱼驯化过程中，生物进化的单位是什么？生物进化的原材料是什么？在金鱼的驯化过程中，人工选择起到了什么作用？如今的金鱼和鲫鱼是否属于同一个物种呢？如何来判断呢？
若任何一种金鱼都可以与野生鲫鱼杂交并产生可育后代，则金鱼和鲫鱼属于同一物种
使种群的基因频率发生改变
1.生物进化的基本单位是什么？什么是种群？ 2.什么是种群基因库？一个种群满足什么条件时，种群的基因频率不发生改变？此条件下基因型频率会不会发生改变？
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群。
生物进化的基本单位是种群。
一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。
种群非常大种群个体之间的交配是随机的没有突变产生种群之间不存在个体的迁移或基因交流没有自然选择
3.已知苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为 1/10 000。请问：在人群中，该病致病基因的频率以及携带此隐性基因的杂合基因型的频率各是多少？ 4.什么是生物进化的原材料？突变的有害和有利往往取决于什么？ 5.生物进化的方向由什么决定？生物进化的实质是什么？
隐性基因的频率 = 1/100 显性基因的频率 = 99/100杂合子的频率 =1/100×99/100×2 = 99/5 000
种群基因频率的定向改变
浅色型和黑色型的桦尺蛾是否属于同一个物种？ 什么是物种？ 如何判断它们是否属于同一个物种？
环节一：物种的概念（思路一）
在自然状态下能相互交配能产生可育后代
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称为一个物种。
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，这种现象叫作生殖隔离。
老虎和狮子属于同一物种吗？
生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。彼此可以交配实现基因交流，是生物繁殖的基本单位
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
一个物种可以包括多个种群
环节一：物种的概念（思路二）
体格结实，奔跑速度快，耐力和抵抗力强，使用年限长，耐粗饲料；在自然状态下高度不育
骡的体细胞中有多少条染色体、几个染色体组？骡属于几倍体？试从染色体组的角度分析马和驴之间不能发生基因交流的原因。
马和驴的染色体组不同，交配产生的后代——骡无法进行正常的减数分裂，不能产生正常配子。
马和驴是否属于同一物种？为什么？什么是物种？
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称为一个物种
马和驴不属于同一物种，因为它们的杂交后代——骡不可育
什么是生殖隔离？生殖隔离产生的根本原因是什么？
狮子和老虎是两个物种，因为它们交配产生的后代——狮虎兽是不育的
种群和物种这两个概念是否相同？请用集合的形式表示它们之间的关系。
环节二：隔离及其在物种形成中的作用
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，叫作地理隔离。
两种生物之间不能进行基因交流。
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
东北虎和华南虎都是亚洲虎的后代，它们之间存在差异的原因是什么？
可能可以，也可能不可以
东北虎和华南虎的杂交后代是可育的，这说明了什么？
说明东北虎和华南虎之间不存在生殖隔离，长期的地理隔离并没有形成生殖隔离。
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。达尔文在环球考察时发现，在加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀，它们喙的差别很大，不同种之间存在生殖隔离。
请阅读教材中的“思考·讨论”，小组交流讨论，合作解决下面的问题。 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？
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？
由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。
不一样，因为突变是随机发生的。
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？
不同岛屿的自然环境条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。
不会，因为个体间有基因的交流。
绝大多数种群经过长期地理隔离而达到生殖隔离，形成新物种，这种形成新物种的方式被称为渐变式。
有没有可能在短时间内就可以形成新物种？如果有，请举例。
总结隔离在物种形成中的作用
隔离使不同种群中的个体基因不能自由交流，种群基因库会逐渐形成差异，久而久之，就会出现生殖隔离。隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是物种形成的标志。
环节三：探究抗生素对细菌的选择作用（思路一）
探究抗生素对细菌的选择作用
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。
第1步：用记号笔在培养皿的______画2条__________的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①~④。
第2步：取少量细菌的培养液，用无菌的________（或无菌棉签）均匀地涂抹在培养基平板上。
第3步：用无菌的镊子先夹取1张____________的纸片放在①号区域的中央，再_______________________放在②~④号区域的中央，盖上皿盖。
分别夹取1张抗生素纸片
第4步：将培养皿______置于______℃的恒温箱中培养________h。
第5步：观察培养基上细菌的生长状况。若纸片附近出现了抑菌圈，测量和记录每个实验组中____________________________。
第6步：从____________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，记录每一代培养物______________。
抑菌圈的直径，并取平均值
要从什么位置挑取细菌进行培养？原因是什么？
预测：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？
从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。
抑菌圈的直径大小反映该种抗生素的杀菌能力的强弱，直径越大，杀菌能力越强。连续培养几代后，抑菌圈的直径会变小，说明通过抗生素的选择作用，细菌中的耐药性类型越来越多。
你觉得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？
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。
滥用抗生素的现象十分普遍，滥用抗生素有什么危害？
①增强细菌耐药性：抗生素的滥用及不合理使用在一定程度上使抗生素接触细菌的机会增大，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。例如，使用氯霉素可引发再生障碍性贫血。 ③菌群失调：抗生素的长期滥用，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。
环节三：探究抗生素对细菌的选择作用（思路二）
人类滥用抗生素往往导致细菌产生耐药性，其实质是什么？
抗生素对细菌进行了定向选择，使菌群中抗药基因频率增加。
该实验的自变量是什么？哪些因素是无关变量？如何控制无关变量？
自变量：滤纸片是否含有抗生素。无关变量：培养基、抗生素的种类和浓度等培养条件等。无关变量应相同且适宜。
某学校生物兴趣小组针对抗生素对大肠杆菌的选择作用进行了探究，请回答下列问题。 (1)用记号笔在培养皿的______画_______________的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①~④；取少量大肠杆菌的培养液，用_______法均匀接种在培养基平板上；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；将培养皿______于______℃的恒温箱中培养12~16 h。
（2）实验结果如图，测量并记录每个实验区域中抑菌圈的直径，并取________。
抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。连续培养几代后，抑菌圈的直径变小了，说明细菌的耐药性增强了，抗生素对细菌产生了选择作用。
(3)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，然后按照上述(1)(2)步骤操作。如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径。为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？如表为实验小组测得的实验数据，由此得出的结论是什么？
(4) 若抑菌圈中出现了菌落，可能的原因是什么呢？(5)滥用抗生素为什么会使耐药菌的比例大大增加？
抗生素选择了耐药性强的细菌，使细菌的耐药性基因频率增加。
作为中学生的我们应该做些什么？
1.外表相近但种类不同的鱼在生殖期间将卵和精子释放在同一水域中，但一种鱼的精子不能进入另一种鱼的卵，这种现象属于 ( ) A.生殖隔离 B.地理隔离 C.形态各异 D.不在同一水层
2.隔离在物种形成中的主要作用是 ( )A.使种群间的个体互不相识B.使不同种群各适应于不同的地理环境C.使种群间雌雄个体失去交配机会D.使种群之间停止基因交流，并朝着不同的方向演变
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