实验05探究抗生素对细菌的选择作用（原卷版）

实验05探究抗生素对细菌的选择作用目的要求通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的选择作用。材料用具经高温灭菌的牛肉膏蛋白胨液体培养基及固体培养基平板，细菌菌株（如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等），含有抗生素（如青霉素、卡那霉素等）的圆形滤纸片（以下简称“抗生素纸片”），不含抗生素的纸片，镊子，涂布器，无菌棉签，酒精灯，记号笔，直尺等。方法步骤1．用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①~④。2．取少量细菌的培养液，用无菌的涂布器（或无菌棉签）均匀地涂抹在培养基平板上。3．用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张抗生素纸片放在②~④号区域的中央，盖上皿盖。4．将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h。5．观察培养基上细菌的生长状况。纸片附近是否出现了抑菌圈？如果有，测量和记录每个实验组中抑菌圈的直径，并取平均值。6．从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养，然后重复步骤2~5。如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径。注意：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理。结果和结论1.在培养基上是否有细菌生长？在放有抗生素纸片的区域呢？2.在连续培养几代后，抑菌圈的直径发生了什么变化？这说明抗生素对细菌产生了什么作用？讨论1.为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？2.你的数据是否支持“耐药菌是普遍存在的”这一说法？说说你的理由。3.在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是有害的？你怎么理解变异是有利还是有害的？4.你认为你的数据和结论是有效的吗？（提示：将你的数据和结论与其他同学的进行比较。）5．滥用抗生素的现象十分普遍。例如，有人生病时觉得去医院很麻烦，就直接吃抗生素；有的禽畜养殖者将抗生素添加到动物饲料中。你认为这些做法会有什么后果？请你查阅资料，举出更多滥用抗生素的实例。培养大肠杆菌的平板上产生抑菌圈1.由于抗生素能够杀死细菌,在抑菌圈边缘抗生素浓度较低，可能存在具有耐药性的细菌，所以要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。2.耐药菌产生的变异应该是有利的，基因突变具有随机性和不定向性，因此有利或有害取决于现在的环境条件,如果在本实验室条件下，耐药性细菌的存活率更高，则对细菌是有利的变异。对于变异是有利的还是有害的这个问题要辩证地看待,有利于细菌的变异对于人类有可.能就是有害的，关键就是面对不同的主体，判断标准是不同的。★细菌耐药性的产生机制★滥用抗生素，增强细菌的抗性1．（2013·天津·高考真题）家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。家蝇种群来源敏感性纯合子（%）抗性杂合子（%）抗性纯合子（%）甲地区78202乙地区64324丙地区84151下列叙述正确的是（

）A．上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果B．甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%C．比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高D．丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果一、单选题1．家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。家蝇种群来源敏感性纯合子（%）抗性杂合子（%）抗性纯合子（%）甲地区78202乙地区64324丙地区84151下列叙述正确的是（

）A．上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果B．甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%C．比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高D．丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果2．碳青霉烯类抗生素是治疗重症感染的一类药物，下表为2005～2008年该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量及某种细菌对该类抗生素的耐药率的变化。下列说法正确的是（

）年份2005200620072008人均使用量/g0.0740.120.140.19耐药率/%2.66.1110.925.5A．2005～2008年该类抗生素人均使用量逐渐增加，由此判断重症病人逐年增加B．细菌耐药性产生的实质是发生了染色体变异C．抗生素使用量的增加对细菌耐药性的增强有促进作用D．2005～2008年该细菌种群的基因库没有发生变化3．碳青霉烯类抗生素是治疗重症细菌感染的一类药物。NCYRC分析了2020~2023年NCYRC附属医院住院患者中，人均碳青霉烯类抗生素使用量及细菌X对该类抗生素耐药率的变化，结果如表所示。下列有关叙述，正确的是（

）年份2020202120222023人均使用量/g0．070．120．140．19耐药率/%2．606．1010．925．5A．抗生素直接对细菌的耐药基因进行选择，使耐药基因频率增大B．抗生素的不科学使用导致细菌耐药基因的产生，并逐代积累C．治疗细菌X引起的疾病困难的主要原因是细菌容易发生基因突变和染色体变异D．及时更换新的抗生素类药物，可将细菌耐药率控制在较低水平4．抗生素是治疗感染的一类药物，人类滥用抗生素往往会导致细菌整体耐药性增强，下列相关叙述中，正确的是（

）A．抗生素直接对细菌的耐药性基因进行选择B．抗生素直接诱导细菌产生定向的基因突变，进而产生耐药性C．细菌的耐药性突变属于有利变异，可使细菌更好地适应环境D．若没有自然选择的作用，细菌种群的基因频率不发生改变5．碳青霉烯类抗生素是治疗重症感染的一类药物，下表为20192022年，该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量及细菌W对该类抗生素耐药率的变化。下列叙述正确的是（

）年份2019202020212022人均使用量/g0.070.120.140.19耐药率/%2.66.110.925.5A．该类抗生素人均使用量逐年增加，由此判断重症感染的病人逐年增加B．碳青霉烯类抗生素的使用使细菌W产生了耐药性的基因突变C．细菌W耐药率增加的实质是耐药基因的频率发生了定向改变D．细菌W的耐药率上升速率快的原因与细菌繁殖快无关6．将野生型金黄色葡萄球菌接种到青霉素浓度为0.1单位/cm2的培养基中，仅个别细菌存活并能进行繁殖。用同浓度的青霉素连续处理存活的细菌，一段时间后细菌对青霉素的抗性增强，存活率明显上升。下列叙述正确的是（

）A．青霉素诱导细菌产生了青霉素抗性基因B．接触青霉素可能使细菌产生了染色体变异C．细菌对青霉素的抗性增强不属于适应性进化D．青霉素连续处理会使细菌的基因频率发生定向改变7．为探究某种抗生素对细菌的选择作用，实验人员在接种了大肠杆菌的培养基中放置了含某种抗生素的圆形滤纸片和不含抗生素的圆形滤纸片，一段时间后测量滤纸片周围抑菌圈的直径。然后从相应位置挑取菌落，并重复上述步骤培养多代，结果如图所示。下列有关叙述正确的是（

）A．培养基1号区域的滤纸片是用无菌水处理后的滤纸片B．应从上一代抑菌圈的中央挑取菌落用于培养下一代细菌C．一定浓度的抗生素会诱导细菌产生耐药性变异D．抑菌圈的直径越大，说明细菌的耐药性越强8．科研人员采用杀虫剂溴氰菊酯和淡色库蚊为材料，对淡色库蚊的抗药性机制进行了研究，实验结果如图所示。相关叙述错误的是（

）A．淡色库蚊出现抗药基因kdr并不是使用溴氰菊酯导致的B．淡色库蚊抗药性的进化是溴氰菊酯的选择压力对种群定向选择的结果C．淡色库蚊抗药性的发展完全由抗药基因kdr的频率决定D．实际生活中应采用不同种类杀虫剂轮用的方式来延缓淡色库蚊抗药性的发展9．杀螟丹是一种杀虫剂，可用于杀灭稻田中的稻飞虱。某村民在自家稻田中长期使用杀螟丹，随着使用年数的增加，杀螟丹对稻飞虱的杀除效果越来越差。下列叙述正确的是（

）A．稻田中全部稻飞虱的抗杀螟丹基因构成了该种群的基因库B．生物自发突变的频率很低，所以不能为生物进化提供原材料C．杀螟丹直接对基因进行选择，使稻飞虱相应抗性基因频率增加D．抗性变异的出现和杀螟丹的选择作用是适应形成的必要条件10．近年来，国家多次下达“抗生素使用限令”,原因是在杀死部分细菌的同时会产生耐药性,而现在细菌的耐药性越来越强，有效的药物越来越少,如再不采取行动，终将面临“无药可用"的窘境。下列叙述正确的是（

）A．滥用抗生素使细菌产生抗药性B．抗生素直接对细菌的耐药性基因进行选择使耐药基因频率增大C．在“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中，每代培养时均从抑菌圈边缘挑取细菌培养，抑菌圈的直径会逐代变小D．细菌的变异只能发生基因突变，不能发生基因重组11．某生物兴趣小组为探究链霉素对大肠杆菌的选择作用进行了相关实验，发现随着大肠杆菌培养代数的增加，抑菌圈的直径逐渐缩小。下列叙述正确的是（

）A．大肠杆菌对链霉素的抗药性变异最可能来源于基因重组B．在用链霉素进行多代选择培养的过程中大肠杆菌未发生进化C．随着培养代数的增加，大肠杆菌对链霉素的耐药性逐渐增强D．长期使用某种抗生素治疗细菌感染会使细菌产生抗药性变异12．A、B、C、D四种抗生素均可治疗金黄色葡萄球菌（Sau）引起的肺炎，为选出最佳疗效的抗生素，研究者将分别含等剂量抗生素的四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于Sau均匀分布的平板培养基上，在适宜条件下培养48h，结果如图。下列叙述正确的是（）A．Sau菌落中的全部个体的耐药性基因构成了一个基因库B．实验条件下,使用抗生素B之前,Sau中不存在抗抗生素个体,耐药性突变是有利变异C．滤纸片b周围抑菌圈中出现的菌落,离抑菌圈越远抗药性越强D．四种抗生素中,抗生素A治疗Sau感染引起的肺炎效果最好13．碳青霉烯类抗生素是治疗重症感染的一类药物，下表为20192022年该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量及细菌X对该类抗生素耐药率的变化。下列叙述正确的是（）年份2019202020212022人均使用量/g0.070.120.140.19耐药率/%2.66.110.925.5A．抗生素直接对细菌的耐药性基因进行选择使耐药基因频率增大B．抗生素的不科学使用导致细菌耐药基因的产生并逐代积累C．治疗细菌X引起的疾病困难的主要原因是细菌容易发生基因重组D．及时更换新的抗生素类药物，可将细菌耐药率控制在较低水平14．人类在生产和生活中大量使用抗生素是引起细菌抗药性增强的重要原因。下列叙述错误的是（）A．易感菌群中出现具有抗药性的细菌可能是基因突变的结果B．易感细菌转化成抗药性细菌可能发生了基因重组C．长期使用某种抗生素，因人工选择产生耐该抗生素的菌群D．易感细菌的基因库发生了变化，种群发生了进化15．碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为近四年该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。下列说法正确的是（

）年份1234住院患者该类抗生素的人均使用量/g0．0740．120．140．19某种细菌对该类抗生素的耐药率/%2．66．1110．925．5A．在长期使用抗生素的诱导下，该种细菌产生了抗药性B．突变和基因重组为该细菌种群进化提供了原材料C．可遗传的有利变异和抗生素的选择是该细菌适应形成的必要条件D．细菌耐药率上升可以通过持续增加抗生素剂量或更换新的抗生素类药物解决二、多选题16．抗生素的使用是一把双刃剑。现在细菌的耐药性越来越强，有效的药物越来越少，若不遏制抗生素的滥用，人类终将面临“无药可用”的窘境。下列说法正确的是（

）A．细菌的变异一般只能发生基因突变，特定情况下也能发生基因重组B．细菌对抗生素产生抗性的原因是抗生素导致抗性基因的突变C．抗生素导致细菌抗药性个体的增多提高了物种的多样性D．长期使用抗生素可改变细菌种群的基因库，并使其发生适应性进化17．野生型金黄色葡萄球菌对青霉素敏感，长期使用青霉素，存活的金黄色葡萄球菌抗药性逐渐增强。主要表现为：从群体上看，具有抗药性的菌体所占比例增加；从个体上看，单个菌体能抵抗更高浓度的青霉素。下列叙述正确的是（

）A．群体抗药性增强是自然选择的结果B．单个金黄色葡萄球菌抗药增强可能是若干个突变累加的结果C．长期使用青霉素可导致抗药性基因频率减少D．抗药性强的菌体在各种环境中都具有生存和繁殖的优势18．抗生素的大量使用使细菌耐药性不断增强，耐药基因除了自身突变产生外，少数抗生素敏感菌可以获取耐药菌溶解后释放的耐药基因，并整合到自身DNA上。下列说法错误的是（

）A．上述细菌耐药性变异涉及到了基因突变和基因重组B．细菌耐药基因的产生、消失与接触抗生素与否密切相关C．耐药性增强的过程实质上是细菌种群中耐药性基因频率升高的过程D．在“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中，要从抑菌圈的中央挑取细菌接种19．人类滥用抗生素是细菌耐药性增强的重要原因。下图为某种细菌菌群耐药性形成的示意图，有关说法不正确的是（

）A．突变和基因重组为该种细菌的进化产生原材料B．在人们使用抗生素之前，易感菌群中可能就存在耐药性个体C．应用抗生素使种群的耐药基因频率增加，并通过有丝分裂完成世代传递D．若短期内交替使用两种不同的抗生素，可以提高抗生素的杀菌效果20．碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。2005~2008年，某医院住院患者中该类抗生素的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化情况如表所示。下列相关叙述正确的是（

）年份/年2005200620072008住院患者中该类抗生素的人均使用量/g0.0740.1200.1400.190某种细菌对该类抗生素的耐药率/%2.666.1110.9025.50A．新型抗药菌的出现也在推动着新型抗菌药物的成功研发B．抗生素使用量的增加导致细菌中耐药基因的频率也增加C．抗生素使用量的增加对细菌耐药性的增强有促进作用D．使用新的抗生素可诱导细菌产生新的耐药性突变基因三、非选择题21．某学习小组在“探究抗生素对细菌的选择作用”时设计了两个实验：实验一：将含有两种抗生素的纸片及不含抗生素的纸片分别放在涂布有大肠杆菌的培养基上，培养16小时后，得到下图1所示的实验结果。实验二：如图2所示，先将对链霉素敏感的大肠杆菌原始菌种涂布在1号培养基上，培养出菌落后，将灭菌绒布在1号上印模，绒布沾上菌落并进行转印，使绒布上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上。待3号上长出菌落后，在2号上找到对应的菌落，然后接种到不含链霉素的4号培养液中，培养后再涂布到5号培养基上，并重复以上步骤。根据上述两个实验回答下列问题：(1)实验一中抑菌效果相对较好的是(填“青霉素”或“链霉素”)。(2)如果从任一抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养，然后用含有相应抗生素(浓度相同)的纸片放在涂布有大肠杆菌的培养基上，培养16小时后，抑菌圈的直径(与实验相比)，说明抗生素对细菌有选择作用。(3)请给实验二拟

个实验名称：。(4)实验二影印培养时，假设原始敏感菌种中都不含抗链霉素的基因，假设链霉素能诱导其发生基因突变产生抗性基因，那么在平板7中