图表生物进化.ppt
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1、图表生物进化1现在学习的是第1页,共14页害虫抗药性进化害虫抗药性进化一种新的杀虫剂用于控制农业害虫,一种新的杀虫剂用于控制农业害虫,早期的结果十分鼓舞人。只要少量早期的结果十分鼓舞人。只要少量的农药就可能杀死的农药就可能杀死99%的昆虫。但一的昆虫。但一次浪潮后的少数幸存者是带有抗药基因次浪潮后的少数幸存者是带有抗药基因的,例如它能编码破坏杀虫剂的物质。的,例如它能编码破坏杀虫剂的物质。杀虫剂杀死了大多数,但留下了抗药性杀虫剂杀死了大多数,但留下了抗药性个体,它们会繁殖,其后代遗传了抗药个体,它们会繁殖,其后代遗传了抗药性基因。每产生一代,抗药性个体的比性基因。每产生一代,抗药性个体的比例就
2、增加,即例就增加,即种群中抗药基因频率种群中抗药基因频率种群中抗药基因频率种群中抗药基因频率就就增加,杀虫效果越来越差。增加,杀虫效果越来越差。自然选自然选自然选自然选择是一个编辑过程择是一个编辑过程择是一个编辑过程择是一个编辑过程。环境筛选了可遗传的变异环境筛选了可遗传的变异环境筛选了可遗传的变异环境筛选了可遗传的变异。喷洒农药的同时,人类却不喷洒农药的同时,人类却不喷洒农药的同时,人类却不喷洒农药的同时,人类却不知不觉地促进了具有先天抗知不觉地促进了具有先天抗知不觉地促进了具有先天抗知不觉地促进了具有先天抗性的昆虫繁殖的成功。性的昆虫繁殖的成功。性的昆虫繁殖的成功。性的昆虫繁殖的成功。再使
3、用同种杀虫剂将再使用同种杀虫剂将不起作用,抗杀虫剂不起作用,抗杀虫剂的种群形成。的种群形成。2现在学习的是第2页,共14页用农药消灭害虫,开始时,效果显著,但过一段时间后,用农药消灭害虫,开始时,效果显著,但过一段时间后,药效明显下降,其主要原因是药效明显下降,其主要原因是农药使这些害虫产生了抗农药使这些害虫产生了抗药性吗药性吗?不是!不是!主要是害虫主要是害虫本来就存在抗药性变异的个体本来就存在抗药性变异的个体,农药农药杀死的是不具抗药性的个体,具有抗药性的个体保留杀死的是不具抗药性的个体,具有抗药性的个体保留了下来,并把抗药性遗传给了后代了下来,并把抗药性遗传给了后代。农药农药对害虫的抗对
4、害虫的抗药性变异起了药性变异起了定向选择作用定向选择作用,抗药性变异经过,抗药性变异经过遗传遗传逐代逐代积累,最后就形成了具有抗药性的新品种,农药对其就不起积累,最后就形成了具有抗药性的新品种,农药对其就不起作用了。作用了。有人说,细菌的抗药型突变不是接触某种药物的结果。设有人说,细菌的抗药型突变不是接触某种药物的结果。设计一实验鉴别此说法。计一实验鉴别此说法。把野生型细菌接种在含把野生型细菌接种在含/不含某种药不含某种药物的培养基上,比较两者的突变率。物的培养基上,比较两者的突变率。3现在学习的是第3页,共14页讨论:农药与害虫的抗药性讨论:农药与害虫的抗药性(1)原因)原因:可遗传的变异可
5、遗传的变异(内因)(内因)自然选择自然选择(外因)(外因)改变改变 种群基因频率种群基因频率(2)农药使用的危害农药使用的危害 使害虫抗药性不断增强;使害虫抗药性不断增强;对环境造成污染;对环境造成污染;对生态系统的其他影响:杀死天敌,破坏食对生态系统的其他影响:杀死天敌,破坏食 物链,使其他害虫猖獗。物链,使其他害虫猖獗。4现在学习的是第4页,共14页(3)害虫的综合防治)害虫的综合防治 物理防治(性引诱剂、黑光灯诱杀等)物理防治(性引诱剂、黑光灯诱杀等)生物防治(利用天敌生物防治(利用天敌即利用捕食或寄生关即利用捕食或寄生关 系)。系)。优越性:优越性:a、有效控制害虫,不出现害虫的大爆发
6、;、有效控制害虫,不出现害虫的大爆发;b、抗性进化比较慢;、抗性进化比较慢;c、不污染环境不污染环境,对人和动物安全,不伤害害虫天敌;对人和动物安全,不伤害害虫天敌;d、有利于维持生态系统的稳定性、有利于维持生态系统的稳定性 栽培防治:间作、套作、轮作栽培防治:间作、套作、轮作 遗传防治:采用基因工程的方法,培育抗性的遗传防治:采用基因工程的方法,培育抗性的 农作物,如抗虫棉。农作物,如抗虫棉。5现在学习的是第5页,共14页例:下图为对一块马铃薯甲虫成灾区使用两种杀虫剂的例:下图为对一块马铃薯甲虫成灾区使用两种杀虫剂的实验结果曲线图,试用学过的生物学知识分析:实验结果曲线图,试用学过的生物学知
7、识分析:(4 4 4 4)根据以上分析,使用杀虫剂治虫有其缺点,主要有:)根据以上分析,使用杀虫剂治虫有其缺点,主要有:)根据以上分析,使用杀虫剂治虫有其缺点,主要有:)根据以上分析,使用杀虫剂治虫有其缺点,主要有:害虫抗药性增强;害虫抗药性增强;害虫抗药性增强;害虫抗药性增强;对环境造成污染。对环境造成污染。对环境造成污染。对环境造成污染。(5 5 5 5)针对这种缺点,你认为消灭害虫应采取的较好方法有:)针对这种缺点,你认为消灭害虫应采取的较好方法有:)针对这种缺点,你认为消灭害虫应采取的较好方法有:)针对这种缺点,你认为消灭害虫应采取的较好方法有:采用激素防治;采用激素防治;采用激素防治
8、;采用激素防治;采用生物防治;采用生物防治;采用生物防治;采用生物防治;采用基因工程的方法,培育抗病虫害品种的农作物。采用基因工程的方法,培育抗病虫害品种的农作物。采用基因工程的方法,培育抗病虫害品种的农作物。采用基因工程的方法,培育抗病虫害品种的农作物。(1 1)曲线下降为什么不可能达到)曲线下降为什么不可能达到0 0?由于变异是由于变异是不定向不定向的,部分甲虫有抗的,部分甲虫有抗药性。药性。(2 2)曲线回升是通过)曲线回升是通过甲虫与杀虫剂甲虫与杀虫剂之间的之间的生存斗争生存斗争来实现的。来实现的。(3 3 3 3)杀虫剂的使用对甲虫起了)杀虫剂的使用对甲虫起了)杀虫剂的使用对甲虫起了
9、)杀虫剂的使用对甲虫起了选选选选择择择择作用,这种作用是作用,这种作用是作用,这种作用是作用,这种作用是定向定向定向定向的,结果导的,结果导的,结果导的,结果导致甲虫抗药性致甲虫抗药性致甲虫抗药性致甲虫抗药性增强增强增强增强。6现在学习的是第6页,共14页1.1.抗药性的机制:抗药性的机制:(1)根本原因:)根本原因:抗药基因抗药基因抗药基因抗药基因(质粒或拟核上)的存在。(质粒或拟核上)的存在。(2)具体原因:)具体原因:病原体病原体阻止药物进入细胞阻止药物进入细胞阻止药物进入细胞阻止药物进入细胞而变得抗药,如细胞膜的选择透而变得抗药,如细胞膜的选择透过性,细菌的外膜等特殊结构。过性,细菌的
10、外膜等特殊结构。药物进入细胞后药物进入细胞后又被泵出细胞又被泵出细胞又被泵出细胞又被泵出细胞。(相对非特异,所以多重耐药)(相对非特异,所以多重耐药)病原体病原体酶促反应酶促反应改变药物,使药物失活来降低药物进攻。改变药物,使药物失活来降低药物进攻。如青霉素酶水解青霉素,或因外加的基团而失活。如青霉素酶水解青霉素,或因外加的基团而失活。病原体的突变病原体的突变病原体的突变病原体的突变,如结核杆菌(真细菌),如结核杆菌(真细菌)RNA聚合酶基因的突聚合酶基因的突变而使利福平不能与变而使利福平不能与RNARNA聚合酶聚合酶结合从而抗利福平。又如结合从而抗利福平。又如突变导致药物受体的变化,因而药物
11、不能与突变导致药物受体的变化,因而药物不能与受体受体受体受体结合而结合而发挥作用。发挥作用。通过通过改变代谢途径改变代谢途径改变代谢途径改变代谢途径绕过受药物抑制的过程。绕过受药物抑制的过程。细菌抗药性细菌抗药性(见微生物见微生物见微生物见微生物PPT)PPT)7现在学习的是第7页,共14页注意:注意:质粒能够在不同个体之间质粒能够在不同个体之间转移转移。尤其在医院内,多种细菌。尤其在医院内,多种细菌之间的质粒转移,不久可能就会有一种细菌菌株能抗目之间的质粒转移,不久可能就会有一种细菌菌株能抗目前已知的所有抗生素。前已知的所有抗生素。质粒可能携带多种抗药基因,同时耐多种抗生素。质粒可能携带多种
12、抗药基因,同时耐多种抗生素。某一特定类型的抗性机理并不局限于某单一种类的药物,如能某一特定类型的抗性机理并不局限于某单一种类的药物,如能够抑制细胞壁合成的药物不仅仅是青霉素。够抑制细胞壁合成的药物不仅仅是青霉素。两种细菌可用不同的抗性机理来抵抗同一种药物,如阻两种细菌可用不同的抗性机理来抵抗同一种药物,如阻止青霉素进入细胞或胞内产生青霉素酶都可抵抗青霉素。止青霉素进入细胞或胞内产生青霉素酶都可抵抗青霉素。抗性突变自发产生、原本存在,被选择而存活下来。抗性突变自发产生、原本存在,被选择而存活下来。抗性突变自发产生、原本存在,被选择而存活下来。抗性突变自发产生、原本存在,被选择而存活下来。突变株并
13、不是由某种药物诱导而产生的。突变株并不是由某种药物诱导而产生的。8现在学习的是第8页,共14页 A AB B一系列含青霉素的培养基一系列含青霉素的培养基若无菌落,说明都无抗性;若无菌落,说明都无抗性;若有菌落,说明这些有抗性,若有菌落,说明这些有抗性,且菌落数目和位置相同。且菌落数目和位置相同。正常培养正常培养基上培养基上培养原原位位接接种种接种到含青霉素的培养基接种到含青霉素的培养基上上(它们没有接触过青霉(它们没有接触过青霉素)素)(选择两个菌落是(选择两个菌落是为了对照)为了对照)结论:结论:抗性原抗性原抗性原抗性原已存在,已存在,已存在,已存在,青霉素青霉素青霉素青霉素只起选只起选只起
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