【1952年，莱德伯格夫妇通过“影印培养法”，研究大肠杆菌抗链霉素的突变与环境因素的关系．实验的过程如图所示：说明：将原始菌种培养在1号培养基中，待长出很多菌落后，将灭菌绒布】
更新时间： 2025-08-28 05:45:30
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问题描述：
1952年，莱德伯格夫妇通过“影印培养法”，研究大肠杆菌抗链霉素的突变与环境因素的关系．实验的过程如图所示：
说明：将原始菌种培养在1号培养基中，待长出很多菌落后，将灭菌绒布面按到1号培养基上，使绒布面沾上各个菌落．然后再将绒布面分别按到2号和3号培养基上，使绒布面上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上，这种接种方法称为“影印接种”．同理，6号和7号接种自5号培养基，10号和11号接种自9号培养基．
请据此实验回答下列问题：
（1）细菌抗药性变异的来源属于______．如果3中没有细菌长出，说明______．
（2）根据3中菌落所在的部位，挑取2号培养基中相应部位的菌落在4中扩大培养．同理，进行5～12的操作．5或9培养基中菌落数的多少与______有关，大肠杆菌的分裂方式是______．
（3）3号与2号培养基中的菌落数的比值，是抗性菌落（株）占全部菌落（株）的比例．观察实验结果，判断4、8、12中抗性菌落（株）的比例最大的是______，其中的细菌及其亲代有没有接触过链霉素？______．
（4）可见，细菌抗药性的形成是在施加链霉素之______（前或后）．链霉素对细菌抗性菌落（株）的作用在于______，其内在实质是______．
（5）尽管环境中细菌菌群中存在抗药性基因，但是目前仍使用抗生素治疗由细菌感染引起的疾病．原因在于菌群中______．如果不加节制的滥用抗生素，可能导致的后果是抗生素的药效______．
董亚莲回答：
（1）生物变异的来源是基因突变，如果3中没有细菌长出，说明此培养基上没有产生抗性菌株．
（2）培养基上菌落数目的多少直接取决于接种菌落的多少；大肠杆菌属于原核生物，增殖方式为二分裂．
（3）由题意知，3号与2号培养基中的菌落数的比值是抗性菌落（株）占全部菌落（株）的比例，由图可知，可知11号与10号培养基中的菌落数的比值最大，抗性菌落（株）占全部菌落（株）的比例最大，即12号最大，但由于每次接种后都在无药物的培养基上培养，且接种的亲代菌种也都来自无药物的培养基，故该细菌及其亲代都没有接触过链霉素．
（4）自然选择决定生物进化的方向，故细菌抗药性的形成是在施加链霉素之前，只不过链霉素对细菌的抗药性进行定向选择，使菌群中抗药性基因频率增加．
（5）由于自然种群中抗药性的个体所占比例很低，故临床仍使用抗生素治疗由细菌感染引起的疾病，但不能滥用抗生素，否则可能导致抗生素的药效降低，使菌群中抗药性的个体增多．
故答案为：（1）基因突变 没有产生抗性菌株（没有产生突变基因）
（2）接入菌落的数量 二分裂
（3）12 没有
（4）前 定向选择 菌群中抗药性基因频率增加
（5）有抗药性基因的个体占极少数（抗药性基因频率极低） 降低
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