Question

【題目】自從上世紀40年代青霉素問世后，金黃色葡萄球菌引起的感染性疾病受到較大的控制。但隨后發(fā)現(xiàn)有些金黃色葡萄球菌能產生青霉素酶，表現(xiàn)為對青霉素的耐藥性。請回答問題:

（1）金黃色葡萄球菌屬于__________(填“原核”或“真核”)生物，這類生物最顯著的特征是__________。金黃色葡萄球菌的分裂方式是__________，其可遺傳變異的主要來源是__________。

（2）某同學設計了一個實驗，欲證明“青霉素誘導金黃色葡萄球菌產生了抗藥性變異”的觀點是錯誤的。

材料和器具:青霉素、培養(yǎng)皿、對青霉素敏感的金黃色葡萄球菌等。

實驗步驟:

步驟1:取培養(yǎng)皿A若干個(A1、A2、A3……)，加入細菌培養(yǎng)基;取培養(yǎng)皿B若干(B1、B2、B3……)加入含有青霉素的細菌培養(yǎng)基。

步驟2:將適量細菌培養(yǎng)液涂在培養(yǎng)皿A1的培養(yǎng)基表面，放在適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，培養(yǎng)基表面會出現(xiàn)一些細菌繁殖后聚集在一起的菌群，即菌落。

步驟3:采用影印培養(yǎng)(如圖所示)，將A1中的菌落轉移到B1。

步驟4:根據(jù)B1中菌落出現(xiàn)的方位，將A1中對應位置的菌落取出，均勻涂抹在A2表面，培養(yǎng)一段時間后，培養(yǎng)基表面又會出現(xiàn)許多菌落。反復重復步驟3、4。

①預期結果: B1、 B2、B3……中菌落數(shù)越來越多，則說明細菌抗藥性的形成是在施加青霉素_________(填“之前”或“之后”)。

②青霉素在細菌抗藥性形成的過程中起了_________作用，其結果是使得細菌抗藥的_________發(fā)生定向改變。

（3）盡管環(huán)境中細菌菌群中存在抗藥性基因，但是目前仍使用青霉素等治療由細菌引起的感染。原因在于菌群中_________。

（4）請根據(jù)你的生活經驗談談如果不加節(jié)制的濫用青霉素，可能導致的后果_______?

Answer 1

【答案】原核 沒有核膜包被的細胞核 二分裂 基因突變 之前 選擇 基因頻率 抗藥基因頻率極低(種群中有抗藥基因的個體占極少數(shù)) 青霉素的藥效降低 耐藥性強的超級細菌的產生

【解析】

根據(jù)實驗分析可知，A組培養(yǎng)皿中的細菌未接觸青霉素，但是能夠在篩選過程中不斷增強抗藥性，證明細菌抗藥性變異的產生與抗生素無關，抗生素的作用只是篩選出了能夠適應具有抗生素環(huán)境的細菌，而不能誘導其產生抗藥性。

（1）金黃色葡萄球菌屬于細菌，故為原核生物；原核生物最顯著的特征是無核膜包被的細胞核；金黃色葡萄球菌的分裂方式為二分裂；其可遺傳變異的主要來源是基因突變；

（2）①根據(jù)題意可知，A組培養(yǎng)皿中的細菌未接觸青霉素，但能夠在篩選過程中不斷增強抗藥性，說明細菌本身就具有抗藥性，其抗藥性的形成是在施加青霉素之前；

②青霉素篩選出了具有抗藥性的金黃色葡萄球菌，故青霉素在細菌抗藥性形成的過程中起了篩選作用；其作用結果是使得細菌抗藥性的基因頻率發(fā)生定向改變；

（3）實驗中發(fā)現(xiàn)，擴大培養(yǎng)具有抗藥性的菌落，獲得的新的B2，B3的培養(yǎng)皿中，具有抗藥性的菌落個體數(shù)量依舊較少，即菌群中的抗藥基因頻率極低；

（4）濫用青霉素，具有抗藥性的細菌不斷被篩選出來，抗藥基因頻率增加，使得青霉素藥效降低，耐藥性強的超級細菌的產生。