Question

11．長(zhǎng)期使用抗生素、濫用抗生素和過(guò)量使用抗生素會(huì)發(fā)現(xiàn)耐藥性菌株增加，是抗生素對(duì)細(xì)菌抗藥性的選擇，還是抗生素誘導(dǎo)菌株的變異？有人設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)（如圖）：

主要步驟：①在正常培養(yǎng)基A上接種細(xì)菌，使細(xì)菌繁殖，培養(yǎng)基上密布菌落；②將一個(gè)與培養(yǎng)皿內(nèi)徑相同的已滅菌的絨布面按到細(xì)菌培養(yǎng)基A上，使絨布面沾上細(xì)菌菌落；③將絨布面按到一系列含青霉素的培養(yǎng)基B上，注意不要轉(zhuǎn)動(dòng)絨布面，以保證細(xì)菌在與培養(yǎng)基A對(duì)應(yīng)位置上；④從A中找出與B部位相同的菌落，接種到含青霉素的培養(yǎng)基C上，結(jié)果所有菌株均能正常形成菌落．
請(qǐng)回答：
（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：細(xì)菌抗藥性的產(chǎn)生是在接觸青霉素之前（之前或之后）；青霉素對(duì)細(xì)菌起定向選擇作用；培養(yǎng)基A中的細(xì)菌對(duì)青霉素的抗性情況為少數(shù)有抗性．
（2）細(xì)菌的抗性性狀產(chǎn)生來(lái)源于基因突變．
（3）試用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋上述過(guò)程：基因突變，部分細(xì)菌細(xì)胞的質(zhì)粒中產(chǎn)生對(duì)青霉素具有抗性的基因，青霉素對(duì)細(xì)菌進(jìn)行了定向選擇，使種群中抗性基因頻率上升．

Answer 1

分析 運(yùn)用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論進(jìn)行分析解答．達(dá)爾文認(rèn)為，在生存斗爭(zhēng)中，具有有利變異的個(gè)體，容易在生存斗爭(zhēng)中獲勝而生存下去．反之，具有不利變異的個(gè)體，則容易在生存斗爭(zhēng)中失敗而死亡，這就是說(shuō)，凡是生存下來(lái)的生物都是適應(yīng)環(huán)境的，而被淘汰的生物都是對(duì)環(huán)境不適應(yīng)的，這就是適者生存．達(dá)爾文把在生存斗爭(zhēng)中，適者生存、不適者被淘汰的過(guò)程叫做自然選擇．在抗生素剛被使用的時(shí)候，能夠殺死大多數(shù)類(lèi)型的細(xì)菌．但少數(shù)細(xì)菌由于變異而具有抵抗抗生素的特性，不能抗生素殺死而生存下來(lái)，并將這些特性遺傳給下一代．因此，下一代就有更多的具有抗藥性的個(gè)體，經(jīng)過(guò)抗生素的長(zhǎng)期選擇，使得有的細(xì)菌已不再受其的影響了，細(xì)菌抗藥性的產(chǎn)生是抗生素對(duì)細(xì)菌的變異進(jìn)行選擇的結(jié)果其，實(shí)質(zhì)是種群的基因頻率發(fā)生了定向的改變．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：部分細(xì)菌能在含有青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，這說(shuō)明細(xì)菌抗藥性的產(chǎn)生是在接觸青霉素之前，青霉素對(duì)細(xì)菌起定向選擇作用；由于變異是不定向的，培養(yǎng)基A中的細(xì)菌對(duì)青霉素的抗性情況為少數(shù)有抗性．
（2）細(xì)菌為原核生物，所以細(xì)菌的抗性性狀產(chǎn)生只能來(lái)源于基因突變．
（3）用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋上述過(guò)程為：通過(guò)基因突變，部分細(xì)菌細(xì)胞的質(zhì)粒中產(chǎn)生對(duì)青霉素具有抗性的基因，青霉素對(duì)細(xì)菌進(jìn)行了定向選擇，使種群中抗性基因頻率上升．
故答案為：
（1）之前    定向選擇    少數(shù)有抗性（或多數(shù)無(wú)抗性）    
（2）自然突變（基因突變）
（3）基因突變，部分細(xì)菌細(xì)胞的質(zhì)粒中產(chǎn)生對(duì)青霉素具有抗性的基因，青霉素對(duì)細(xì)菌進(jìn)行了定向選擇，使種群中抗性基因頻率上升

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生對(duì)細(xì)菌抗藥性形成的原因，要求學(xué)生利用達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)，其主要內(nèi)容有四點(diǎn)：過(guò)度繁殖，生存斗爭(zhēng)，遺傳和變異，適者生存來(lái)解釋相關(guān)考點(diǎn)．