Question

1．为探究微生物的抗性突变是自发产生的还是与相应的环境因素有关，有人设计了下列实验．实验选用对链霉紊敏感的原始大肠杆菌K12，培养基3、7、11中含有链霉素，其它培养基中不含链霉素．请回答下列问题：
（1）将对链霉紊敏感的原始大肠杆菌K12菌种涂布在培养基1的表面培养，接着通过上图“印章”将培养基1中的菌群对应“印”在培养基2、3上培养．培养基3的A点处有菌落生长，将培养基2中相应的A点位置上的菌落挑出少量移入试管4中，反复几次实验，结果如图所示．请推测本实验可得出的结论是微生物的抗性突变是自发产生的，并分析说明理由：抗链霉素菌种是从没有接触过链霉素的细菌中获得的．
（2）培养基3、7、11中的菌落具有抗链霉素特性．逐一比较3号和2号培养基、7号和6号培养基、11号和10号培养基后发现，两培养基菌落数越来越接近，说明抗链霉素的菌种越来越纯．此现象的形成是的结果选择．
（3）4号、8号试管在本实验中的作用是培养增加大肠杆菌的数量．12号试管中的培养基除水、无机盐外，还必须含有碳源和氮源及琼脂（凝固剂）等基本成分．
（4）微生物实验中对培养基、接种环、实验操作者的双手通常所采用的灭菌或消毒方法的标号依次是①②③．（①高压蒸汽灭菌  ②灼烧灭菌   ⑨化学消毒）

物质	培养基中加入的物质
突变体	A	B	C	D	E	G
l	-	-	-	+	-	+
2	-	+	-	+	-	+
3	-	-	-	-	-	+
4	-	+	+	+	-	+
5	+	+	+	+	-	+

（5）若一培养基中有5种营养缺陷型菌株1、2、3、4、5，它们都是基因突变的结果，它们都不能合成生长所必需的物质G，已知A、B、C、D、E都是合成G物质的必需中间产物，但不知这些物质合成的顺序，于是在培养基中分别加入这几种物质并分析了这几种物质对各种营养缺陷型菌株生长的影响，结果如下表所示．那么这几种物质的合成顺序应是E-A-C-B-D-G．
+：表示生长  一：表示不生长．

Answer 1

分析 首先把大量对链霉素敏感的大肠杆菌K12涂布在不含链霉素的平板1的表面，待其长出密集的小菌落后，用影印法接种到不含链霉素的培养基平板2上，随即再影印到含有链霉素的选择性培养基平板3上．影印的作用可保证这3个平板上所生长的菌落的亲缘和相对位置保持严格的对应性．经培养后，在平板3上出现了个别抗链霉素的菌落．对培养皿2和3进行比较，就可在平板2的相应位置上找到平板3上那几个抗性菌落的“孪生兄弟”．然后把平板2中最明显的一个部位上的菌落（实际上是许多菌落）挑至不含链霉素的培养液4中，经培养后，再涂布在平板5上，并重复以上各步骤．上述同一过程几经重复后，只要涂上越来越少的原菌液至相当于平板1的培养皿5和9中，就可出现越来越多的抗性菌落，最后甚至可以得到完全纯的抗性菌群体．由此可知，原始的链霉素敏感菌株只通过1→2→4→5→6→8→9→10→12的移种和选择序列，就可在根本未接触链霉素的情况下，筛选出大量的抗链霉素的菌株．

解答 解：（1）培养基3、7、11中含有链霉素，从没有接触过链霉素的细菌接种到培养基3、7、11中，培养一段时间，在这三个培养基中有对链霉抗性大肠杆菌出现，则说明了微生物的抗性突变是自发产生的．
（2）培养基3、7、11中含有链霉素，只有能对链霉素具有抗性才可以在这三个培养基中生长．2、6、10不含有链霉素，其中的菌种有抗链霉菌种和没有抗性的菌种；培养基3、7、11中含有链霉素，其中的菌种都具有抗链霉素特性．两培养基菌落数越来越接近，则说明抗链霉素的菌种越来越纯，这都是自然选择的结果．
（3）4、8试管中含有该菌种生长的培养基，目的是培养大肠杆菌．培养基为微生物提供生长、繁殖和积累代谢产物的营养物质．这些物质归纳为碳源、氮源、生长因子、无机盐和水．12培养基是斜面培养基，故培养基还含有琼脂等凝固剂．
（4）在微生物实验操作中，防止杂菌污染贯穿实验整个过程中．培养基是放在灭菌锅中进行高压蒸汽灭菌来灭菌．接种环和接种针需要酒精灯灼烧灭菌．实验者的双手需要用酒精灭菌．
（5）G 是突变体的生长必须物质．A、B、C、D、E都是合成G物质的必需中间产物．突变体3的培养基只需要G，突变体1的培养基需要加入D和G，则说明合成顺序是D→G；突变2的培养基需要B、D、G，则说明合成顺序是B→D→G；以此类推，可知这些物质合成顺序是E-A-C-B-D-G．
故答案为：
（1）微生物的抗性突变是自发产生的抗链霉素菌种是从没有接触过链霉素的细菌中获得的
（2）抗链霉素    抗链霉素的菌种越来越纯       选择
（3）培养增加大肠杆菌的数量        碳源和氮源及琼脂（凝固剂）
（4）①②③
（5）E-A-C-B-D-G

点评 本题主要考查微生物的影印法培养，意在考查选择培养的过程，提高学生的实验过程分析能力和相关实验技能．