第6章第3节考点二种群基因频率的变化考点三自然选择对种群基因频率变化的影响考点四

同学们好！今天我们学习第6章第3节的考点二、考点三和考点四。
考点二：种群基因频率的变化。
你已经知道，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。
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。现代遗传学研究表明，可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中，基因突变和染色体变异统称为突变。
我们知道，生物自发突变的频率很低，而且许多突变是有害的，那么，它为什么还能够作为生物进化的原材料呢？这是因为种群是由许多个体组成的，每个个体的细胞中都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。例如，果蝇1组染色体上约有1.3*10^4个基因，假定每个基因的突变频率都为10^5，对一个中等大小的果蝇种群（约有10^8个个体）来说，每一代出现的基因突变数将是：
2*1.3x10^4*10^5*10^8=2.6 * 10^7（个）。
此外，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。例如，有翅的昆虫中有时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，这类昆虫却因为不能飞行而避免了被海风吹到海里淹死。
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。
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？
考点三：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（其幼虫叫桦尺蠖）。它们夜间活动，白天栖息在树干上。杂交实验表明，桦尺蛾的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。到了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。s基因频率为什么越来越低呢？
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。
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。
在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，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。
考点四：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。
方法步骤
1．用记号笔在培养皿的底部画两条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①~④。
2．取少量细菌的培养液，用无菌的涂布器（或无菌棉签）均匀地涂抹在培养基平板上。
3．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。
4．将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16小时。
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。
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，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。
结果和结论
1．在培养基上是否有细菌生长？在放有抗生素纸片的区域呢？
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？
相关问题。
1．为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？
因为从抑菌圈边缘的菌落上挑取的细菌可能是耐药菌。
2．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？
在本实验条件下，耐药菌产生的变异一般来说是有利的，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。以上是考点二、考点三和考点四的内容。欢迎留言。