Question

【題目】為了研究大腸桿菌產(chǎn)生抗鏈霉素的抗藥性突變是自發(fā)產(chǎn)生的還是在環(huán)境因素的作用下產(chǎn)生的，研究人員做了如下實驗（如下圖）：

步驟一：將對鏈霉素敏感的大腸桿菌稀釋涂布在不含鏈霉素的平板1上，待其長出密集的小菌落后，用影印法接種到不含鏈霉素的培養(yǎng)基平板2上，隨即再影印到含有鏈霉素的培養(yǎng)基平板3上。經(jīng)培養(yǎng)后，在平板3上出現(xiàn)了個別抗鏈霉素的菌落。

步驟二：對培養(yǎng)皿2和3進行比較，在平板2上找到與平板3上位置相同的那幾個菌落，將平板2上與平板3上位置相同的菌落挑至不含鏈霉素的培養(yǎng)液4中，經(jīng)培養(yǎng)后，再稀釋涂布在平板5上。并重復以上各步驟，最后在試管12中獲得了較純的抗鏈霉素菌落。

根據(jù)以上材料回答下列問題：

(1)自然條件下，大腸桿菌可遺傳變異的來源是_____，若要鑒定大腸桿菌菌落，可用_________培養(yǎng)基。

(2)3號、7號、11號培養(yǎng)基中加入鏈霉素的作用是_______，3號培養(yǎng)皿中的菌落比1號、2號中的菌落少很多，這說明了_________。

(3)你認為該實驗最關(guān)鍵的設(shè)計思路是_______。

(4)該實驗得到的結(jié)論是_____________。

Answer 1

【答案】基因突變 伊紅-美藍 選擇混合菌種中的抗藥性菌落 生物的自然突變率很低 通過影印接種的方法，在沒有鏈霉素的培養(yǎng)基中找到了抗鏈霉素的菌落 微生物的抗藥性突變是自發(fā)產(chǎn)生的，而不是在環(huán)境因素的作用下誘導產(chǎn)生

【解析】

1、影印培養(yǎng)法實質(zhì)上是使在一系列培養(yǎng)皿的相同位置上能出現(xiàn)相同菌落的一種接種培養(yǎng)方法。通過影印培養(yǎng)法，可以從在非選擇性條件下生長的細菌群體中，分離出各種類型的突變種。
2、基因突變是隨機的、不定向的，自然選擇是定向的，微生物的抗藥性突變是自發(fā)產(chǎn)生的，環(huán)境只能對抗藥性突變進行選擇。

（1）大腸桿菌屬于原核生物，無染色體，不產(chǎn)生染色體變異，不進行有性生殖，不能產(chǎn)生基因重組，因此大腸桿菌可遺傳變異的來源是基因突變。若要鑒定大腸桿菌菌落，可用伊紅-美藍培養(yǎng)基。
（2）在培養(yǎng)基中加入鏈霉素可以起到選擇的作用；3號培養(yǎng)皿中的菌落比1號、2號中的菌落少很多，原因是3號中有鏈霉素，這說明抗藥性的數(shù)量少,是因為生物的自然突變率很低，即發(fā)生抗藥性突變的大腸桿菌數(shù)量少。
（3）該實驗最關(guān)鍵的設(shè)計思路是對照實驗，該實驗設(shè)計的巧妙之處是最終獲得的抗藥性細菌一直沒有接觸鏈霉素，思路即通過影印接種的方法，在沒有鏈霉素的培養(yǎng)基中找到了抗鏈霉素的菌落。
（4）實驗中的1和2號試管中沒有加鏈霉素，但最終卻從它們中獲得了抗鏈霉素的菌種，是由于大腸桿菌等微生物的抗藥性突變是自發(fā)產(chǎn)生的，而不是在環(huán)境因素鏈霉素等的作用下誘導產(chǎn)生。