Question

【题目】自从上世纪40年代青霉素问世后，金黄色葡萄球菌引起的感染性疾病受到较大的控制。但随后发现有些金黄色葡萄球菌能产生青霉素酶，表现为对青霉素的耐药性。请回答问题:

（1）金黄色葡萄球菌属于__________(填“原核”或“真核”)生物，这类生物最显著的特征是__________。金黄色葡萄球菌的分裂方式是__________，其可遗传变异的主要来源是__________。

（2）某同学设计了一个实验，欲证明“青霉素诱导金黄色葡萄球菌产生了抗药性变异”的观点是错误的。

材料和器具:青霉素、培养皿、对青霉素敏感的金黄色葡萄球菌等。

实验步骤:

步骤1:取培养皿A若干个(A1、A2、A3……)，加入细菌培养基;取培养皿B若干(B1、B2、B3……)加入含有青霉素的细菌培养基。

步骤2:将适量细菌培养液涂在培养皿A1的培养基表面，放在适宜的条件下培养一段时间，培养基表面会出现一些细菌繁殖后聚集在一起的菌群，即菌落。

步骤3:采用影印培养(如图所示)，将A1中的菌落转移到B1。

步骤4:根据B1中菌落出现的方位，将A1中对应位置的菌落取出，均匀涂抹在A2表面，培养一段时间后，培养基表面又会出现许多菌落。反复重复步骤3、4。

①预期结果: B1、 B2、B3……中菌落数越来越多，则说明细菌抗药性的形成是在施加青霉素_________(填“之前”或“之后”)。

②青霉素在细菌抗药性形成的过程中起了_________作用，其结果是使得细菌抗药的_________发生定向改变。

（3）尽管环境中细菌菌群中存在抗药性基因，但是目前仍使用青霉素等治疗由细菌引起的感染。原因在于菌群中_________。

（4）请根据你的生活经验谈谈如果不加节制的滥用青霉素，可能导致的后果_______?

Answer 1

【答案】原核 没有核膜包被的细胞核 二分裂 基因突变 之前 选择 基因频率 抗药基因频率极低(种群中有抗药基因的个体占极少数) 青霉素的药效降低 耐药性强的超级细菌的产生

【解析】

根据实验分析可知，A组培养皿中的细菌未接触青霉素，但是能够在筛选过程中不断增强抗药性，证明细菌抗药性变异的产生与抗生素无关，抗生素的作用只是筛选出了能够适应具有抗生素环境的细菌，而不能诱导其产生抗药性。

（1）金黄色葡萄球菌属于细菌，故为原核生物；原核生物最显著的特征是无核膜包被的细胞核；金黄色葡萄球菌的分裂方式为二分裂；其可遗传变异的主要来源是基因突变；

（2）①根据题意可知，A组培养皿中的细菌未接触青霉素，但能够在筛选过程中不断增强抗药性，说明细菌本身就具有抗药性，其抗药性的形成是在施加青霉素之前；

②青霉素筛选出了具有抗药性的金黄色葡萄球菌，故青霉素在细菌抗药性形成的过程中起了筛选作用；其作用结果是使得细菌抗药性的基因频率发生定向改变；

（3）实验中发现，扩大培养具有抗药性的菌落，获得的新的B2，B3的培养皿中，具有抗药性的菌落个体数量依旧较少，即菌群中的抗药基因频率极低；

（4）滥用青霉素，具有抗药性的细菌不断被筛选出来，抗药基因频率增加，使得青霉素药效降低，耐药性强的超级细菌的产生。