Question

【題目】為了研究微生物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，1952 年 Lederberg 夫婦利用大腸桿菌設(shè)計了一個影印培養(yǎng)法實驗。影印培養(yǎng)法的實驗原理是：把長有數(shù)百個菌落的細菌母種培養(yǎng)皿倒置于包有一層滅菌絲絨布的木質(zhì)圓柱體（直徑略小于培養(yǎng)皿平板）上，使其均勻地沾滿來自母種培養(yǎng)皿平板上的菌落，然后通過這一“印章”把母板上的菌落“忠實地”一一接種到不同的其他培養(yǎng)基上。下圖就是利用影印培養(yǎng)技術(shù)證明大腸桿菌產(chǎn)生抗鏈霉素突變基因的實驗。

具體方法是：

①首先把大量對鏈霉素敏感的大腸桿菌涂布在不含鏈霉素的平板 1 的表面，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。

②對培養(yǎng)皿2 和3 進行比較，在平板2 上找到平板3 上那幾個抗性菌落的“孿生兄弟”。

③把平板2 上與平板3 上菌落相應(yīng)的一個部位上的菌落挑至不含鏈霉素的培養(yǎng)液4 中，

經(jīng)培養(yǎng)后，再涂布在平板 5 上。

④并重復(fù)以上各步驟，最后在試管 12 中獲得了較純的抗性菌落。根據(jù)以上材料回答下列問題：

（1）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_____。

（2）該實驗設(shè)計的巧妙之處是：_____。

（3）該實驗得到的結(jié)論是_____。

Answer 1

【答案】生物的突變率很低 最終獲得的抗藥性細菌一直沒有接觸鏈霉素 微生物的突變不是環(huán)境誘導(dǎo)產(chǎn)生的，而是自發(fā)產(chǎn)生的

【解析】

分析題圖可知：將原始對鏈霉素敏感大腸桿菌菌種涂布在培養(yǎng)皿1的表面培養(yǎng)，接著通過右圖“印章”將培養(yǎng)皿1中的菌群“印”在培養(yǎng)皿2、3上培養(yǎng)，則培養(yǎng)基2中的菌落是大腸桿菌，培養(yǎng)基3中的菌落是少量抗鏈霉素大腸桿菌；此后通過對比法選出抗鏈霉素細菌并通過連續(xù)的影印技術(shù)將其純化培養(yǎng)，最終在試管 12 中獲得了較純的抗性菌落。

（1）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，即發(fā)生抗藥性突變的大腸桿菌數(shù)量少；

（2）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；

（3）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，說明大腸桿菌的抗藥性突變是隨機自發(fā)產(chǎn)生的，而不是在鏈霉素的作用下產(chǎn)生的。