Question

11．長期使用抗生素、濫用抗生素和過量使用抗生素會發(fā)現(xiàn)耐藥性菌株增加，是抗生素對細菌抗藥性的選擇，還是抗生素誘導菌株的變異？有人設計如下實驗（如圖）：

主要步驟：①在正常培養(yǎng)基A上接種細菌，使細菌繁殖，培養(yǎng)基上密布菌落；②將一個與培養(yǎng)皿內(nèi)徑相同的已滅菌的絨布面按到細菌培養(yǎng)基A上，使絨布面沾上細菌菌落；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)動絨布面，以保證細菌在與培養(yǎng)基A對應位置上；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．
請回答：
（1）實驗結(jié)果表明：細菌抗藥性的產(chǎn)生是在接觸青霉素之前（之前或之后）；青霉素對細菌起定向選擇作用；培養(yǎng)基A中的細菌對青霉素的抗性情況為少數(shù)有抗性．
（2）細菌的抗性性狀產(chǎn)生來源于基因突變．
（3）試用現(xiàn)代生物進化理論解釋上述過程：基因突變，部分細菌細胞的質(zhì)粒中產(chǎn)生對青霉素具有抗性的基因，青霉素對細菌進行了定向選擇，使種群中抗性基因頻率上升．

Answer 1

分析 運用現(xiàn)代生物進化理論進行分析解答．達爾文認為，在生存斗爭中，具有有利變異的個體，容易在生存斗爭中獲勝而生存下去．反之，具有不利變異的個體，則容易在生存斗爭中失敗而死亡，這就是說，凡是生存下來的生物都是適應環(huán)境的，而被淘汰的生物都是對環(huán)境不適應的，這就是適者生存．達爾文把在生存斗爭中，適者生存、不適者被淘汰的過程叫做自然選擇．在抗生素剛被使用的時候，能夠殺死大多數(shù)類型的細菌．但少數(shù)細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，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體，經(jīng)過抗生素的長期選擇，使得有的細菌已不再受其的影響了，細菌抗藥性的產(chǎn)生是抗生素對細菌的變異進行選擇的結(jié)果其，實質(zhì)是種群的基因頻率發(fā)生了定向的改變．

解答 解：（1）實驗結(jié)果表明：部分細菌能在含有青霉素的培養(yǎng)基上生長，這說明細菌抗藥性的產(chǎn)生是在接觸青霉素之前，青霉素對細菌起定向選擇作用；由于變異是不定向的，培養(yǎng)基A中的細菌對青霉素的抗性情況為少數(shù)有抗性．
（2）細菌為原核生物，所以細菌的抗性性狀產(chǎn)生只能來源于基因突變．
（3）用現(xiàn)代生物進化理論解釋上述過程為：通過基因突變，部分細菌細胞的質(zhì)粒中產(chǎn)生對青霉素具有抗性的基因，青霉素對細菌進行了定向選擇，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)無抗性）    
（2）自然突變（基因突變）
（3）基因突變，部分細菌細胞的質(zhì)粒中產(chǎn)生對青霉素具有抗性的基因，青霉素對細菌進行了定向選擇，使種群中抗性基因頻率上升

點評 本題主要考查學生對細菌抗藥性形成的原因，要求學生利用達爾文的自然選擇學說，其主要內(nèi)容有四點：過度繁殖，生存斗爭，遺傳和變異，適者生存來解釋相關(guān)考點．