第6章 第3、4节 第1课时 种群基因组成的变化及探究抗生素对细菌的选择作用
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6.3.1 种群基因组成的变化与物种的形成第1课时《课程标准解读》发展学生的生物核心素养,是高中生物学课程的设计宗旨和核心任务。
学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成正确价值观念、必备品格和关键能力。
生物学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等4个方面。
本学期学习的模块是《遗传与进化》。
【教学目标】1. 阐明种群、基因库、基因频率的概念2. 运用数学方法讨论种群基因频率的变化3. 阐述满足遗传平衡的五个条件4. 学会用遗传平衡公式计算基因频率【重点难点】1. 用数学方法讨论种群基因频率的变化5. 学会用遗传平衡公式计算基因频率【教学过程】课前提问:1.适应的含义? 2.适应的特点?3.拉马克认为适应形成的原因?4.达尔文自然选择学说的主要内容?5.达尔文自然选择学说的意义?6.达尔文自然选择学说的局限性?新授课一、种群是生物进化的基本单位1.种群的概念:生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群.特点:①种群中的个体并不是机械 地集合在一起。
②一个种群其实就是一个繁殖的单位,雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。
③种群在繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传。
2.基因库与基因频率基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因。
基因频率:指某种基因占全部等位基因的比例。
基因频率可用抽样调查的方法来获得,并且,A%+a%=1。
例:某昆虫种群中决定翅色为绿色的基因为A ,决定翅色为褐色的基因为a ,从种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA 、Aa 和aa 的个体分别是30、60和10个。
那么A 和a 的基因频率是多少?方法一:概念法方法二:通过基因型频率计算基因频率= 某基因数全部等位基因数 ×100%基因频率= 纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率二、用数学方法讨论基因频率的变化1.假设某种群数量非常大,所有的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代,没有迁入和迁出,不同的个体生存和繁殖的机会是均等的,基因A和a都不突变,根据孟德尔的分离定律计算。
探究抗生素对细菌的选择作用实验原理抗生素对细菌的选择作用实验原理如下:
选择抗生素:首先,选择一种或多种抗生素,例如青霉素、四环素或头孢菌素等。
这些抗生素具有特定的抗菌谱和作用机制。
制备培养基:制备含有抗生素的培养基。
在培养基中添加足够的抗生素浓度,以确保只有对该抗生素具有抗性的细菌能够生存。
接种细菌:将待测试的细菌株接种到含有抗生素的培养基上。
可以选择已知对抗生素敏感的细菌株作为对照组。
培养细菌:将接种的细菌在恰当的温度和湿度条件下培养。
时间的长短可以根据实验需要来确定。
观察生长:观察培养皿中细菌的生长情况。
对于对抗生素具有抗性的细菌株,它们将能够在含有抗生素的培养基上继续生长,而对抗生素敏感的细菌将无法生长或生长受限。
结果分析:通过观察培养皿中的菌落,可以确定哪些细菌株对抗生素具有抗性。
对比对照组的生长情况,可以进一步确定抗生素对细菌的选择作用。
这个实验原理的基本思路是利用抗生素的特性,通过观察细菌在不同抗生素浓度下的生长情况,判断细菌对抗生素的敏感性。
第3节种群基因组成的变化与物种的形成1.下列关于种群的叙述,正确的是( )A.自然选择使种群基因频率发生定向改变B.种群基因频率的改变与生物进化无关C.种群通过个体的进化而进化D.种群的基因型频率的变化一定会导致种群的进化,生物进化的实质是种群基因频率的改变,而生物进化的方向是由自然选择决定的,所以自然选择能使种群的基因频率发生定向的改变。
基因型频率改变不一定会导致基因频率改变,所以不一定会导致种群进化。
2.关于生物进化,下列说法不正确的是( )A.拉马克提出的进化理论核心思想为“用进废退”和“获得性遗传”B.达尔文认为自然选择推动了生物的进化,但其无法解释遗传和变异的本质C.现代生物进化理论的基础是自然选择学说,它认为隔离导致了物种的形成D.现代生物进化理论认为个体是进化的基本单位,自然选择决定进化的方向,A项正确;达尔文没能解释遗传和变异的本质,B项正确;现代生物进化理论的基础是自然选择学说,它认为隔离导致了物种的形成,C项正确;现代生物进化理论认为种群是进化的基本单位,D项错误。
3.某病人被幽门螺杆菌感染,经抗生素长期治疗后,效果并不明显。
下列有关幽门螺杆菌抗药性形成的叙述,错误的是( )A.抗生素导致幽门螺杆菌基因突变产生的抗药性B.原来的幽门螺杆菌群体中少数个体有抗药性基因C.抗药性的形成实质是菌群中抗药性基因频率的增加D.抗药性的形成是抗生素对细菌进行定向选择的结果,经抗生素的选择,抗药性强的个体所占比例增加,进而种群中抗药性基因频率增加,抗药性形成。
A项说明细菌抗药性的形成是基因定向突变的结果,故不正确。
4.下图表示种群与物种的关系,关于它们的叙述不正确的是( )A.从图中可以看出,一个物种可以有很多种群,地理隔离阻碍了这些种群进行基因交流B.若物种2是由物种1形成的,则物种1一定发生了基因频率的改变C.由物种1形成物种2的必要条件是地理隔离D.若种群1与种群2的基因频率都发生了改变,则这两个种群都在进化,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;隔离是新物种形成的必要条件,新物种的形成通常要经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,但并不是所有新物种的形某某需要经过地理隔离。
6.3 探究抗生素对细菌的选择作用教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版(2019)必修2一、教学内容教材章节:人教版(2019)必修2 第6章第3节“微生物的培养与应用”教学内容:1. 了解抗生素的概念和作用机制;2. 掌握细菌的分离和纯化方法;3. 理解抗生素对细菌的选择作用;4. 学会设计实验探究抗生素对细菌的选择作用。
二、教学目标1. 知识与技能:学生能够理解抗生素的作用机制,掌握细菌的分离和纯化方法,了解抗生素对细菌的选择作用,并能够设计实验探究抗生素对细菌的选择作用。
2. 过程与方法:学生通过实验探究,培养观察、分析、解决问题的能力,提高实验操作技能。
3. 情感态度与价值观:学生认识到抗生素在医学和农业中的重要作用,理解合理使用抗生素的重要性,培养科学探究精神和社会责任感。
4. 重点与难点:重点是理解抗生素的作用机制和细菌的分离纯化方法,难点是设计实验探究抗生素对细菌的选择作用。
5. 教学策略:采用讲授、实验、讨论等多种教学方法,激发学生的学习兴趣,引导学生主动探究,培养学生的创新思维和动手能力。
三、教学难点与重点1. 教学重点:(1)理解抗生素的作用机制:抗生素通过干扰细菌细胞的结构或功能,从而抑制或杀死细菌。
重点是让学生掌握抗生素如何影响细菌的生长和繁殖。
(2)掌握细菌的分离和纯化方法:细菌的分离和纯化是微生物学的基本技能。
重点是让学生学会使用平板划线法和稀释涂布平板法进行细菌的分离和纯化。
(3)理解抗生素对细菌的选择作用:抗生素的选择作用是指抗生素能抑制或杀死敏感菌,而对耐药菌的生长没有影响。
重点是让学生理解抗生素如何影响不同细菌的生长。
(4)设计实验探究抗生素对细菌的选择作用:学生需要设计实验来探究不同浓度的抗生素对不同细菌生长的影响。
重点是让学生掌握实验设计的基本原则和方法。
2. 教学难点:(1)抗生素的作用机制:抗生素的作用机制复杂,学生可能难以理解。
难点是让学生能够理解抗生素如何影响细菌的生长和繁殖。
第3节种群基因组成的变化与物种的形成(2)1、是从进化的角度,解释细菌对抗生素耐药率升高的原因。
随着抗生素人均使用量的增大,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多,耐药基因在细菌种群中的基因频率逐年上升。
2、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?合理使用抗生素,防止滥用抗生素。
3、在“探究抗生素对细菌的选择作用”的实验中,为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑选细菌?因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。
4、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?你怎么解释变异是有利还是有害的?在本实验的培养条件下,耐药菌产生的耐药变异对于它是有利的。
有利于生物在特定环境中生存和繁殖的变异,就是有利变异。
5、抑菌圈的大小代表什么含义?培养基的平板上含有细菌,滤纸片中含有抗生素。
把含有抗生素的滤纸片放在平板上,滤纸片中的抗生素会扩散到培养基,抑制细菌的生长,抑菌圈越大,代表抗生素对细菌的抑制作用越强。
6、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?连续培养几代后,抑菌圈的直径越来越小。
这说明抗生素对细菌产生了选择作用。
因为只有含有抗抗生素基因的细菌以及对抗生素抗性较大的细菌可以生存并繁殖下去。
7、什么叫做物种?在遗传学和生物进化论的研究中,把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。
8、什么叫生殖隔离?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,这种现象叫做生殖隔离。
9、马和驴杂交以后可以产生骡子,马和驴是同一个物种吗?为什么?不是。
马和驴虽然可以杂交产生骡子,但骡子是不育的,所以马和驴不是同一个物种。
10、什么叫地理隔离?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,叫做地理隔离。
11、什么叫隔离?地理隔离和生殖隔离都是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,这里统称未隔离。