Question

【題目】為了研究微生物的抗藥性突變是自發產生的，還是在環境因素的作用下產生的，1952 年 Lederberg 夫婦利用大腸桿菌設計了一個影印培養法實驗。影印培養法的實驗原理是：把長有數百個菌落的細菌母種培養皿倒置于包有一層滅菌絲絨布的木質圓柱體（直徑略小于培養皿平板）上，使其均勻地沾滿來自母種培養皿平板上的菌落，然后通過這一“印章”把母板上的菌落“忠實地”一一接種到不同的其他培養基上。下圖就是利用影印培養技術證明大腸桿菌產生抗鏈霉素突變基因的實驗。

具體方法是：

①首先把大量對鏈霉素敏感的大腸桿菌涂布在不含鏈霉素的平板 1 的表面，待其長出密集的小菌落后，用影印法接種到不含鏈霉素的培養基平板 2 上，隨即再影印到含有鏈霉素的培養基平板 3 上。經培養后，在平板 3 上出現了個別抗鏈霉素的菌落。

②對培養皿2 和3 進行比較，在平板2 上找到平板3 上那幾個抗性菌落的“孿生兄弟”。

③把平板2 上與平板3 上菌落相應的一個部位上的菌落挑至不含鏈霉素的培養液4 中，

經培養后，再涂布在平板 5 上。

④并重復以上各步驟，最后在試管 12 中獲得了較純的抗性菌落。根據以上材料回答下列問題：

（1）3 號培養皿中的菌落比 1 號、2 號中的菌落少很多，這說明了_____。

（2）該實驗設計的巧妙之處是：_____。

（3）該實驗得到的結論是_____。

Answer 1

【答案】生物的突變率很低 最終獲得的抗藥性細菌一直沒有接觸鏈霉素 微生物的突變不是環境誘導產生的，而是自發產生的

【解析】

分析題圖可知：將原始對鏈霉素敏感大腸桿菌菌種涂布在培養皿1的表面培養，接著通過右圖“印章”將培養皿1中的菌群“印”在培養皿2、3上培養，則培養基2中的菌落是大腸桿菌，培養基3中的菌落是少量抗鏈霉素大腸桿菌；此后通過對比法選出抗鏈霉素細菌并通過連續的影印技術將其純化培養，最終在試管 12 中獲得了較純的抗性菌落。

（1）在培養基中加入鏈霉素可以起到選擇的作用；3號培養皿中的菌落比1號、2號中的菌落少很多，原因是3號中有鏈霉素，這說明抗藥性的數量少，即發生抗藥性突變的大腸桿菌數量少；

（2）該實驗最關鍵的設計思路是對照實驗，該實驗設計的巧妙之處是最終獲得的抗藥性細菌一直沒有接觸鏈霉素；

（3）實驗中的1和2號試管中沒有加鏈霉素，但最終卻從它們中獲得了抗鏈霉素的菌種，說明大腸桿菌的抗藥性突變是隨機自發產生的，而不是在鏈霉素的作用下產生的。