Question

为了研究微生物的抗药性突变是自发产生的，还是在环境因素的作用下产生的，1952 年 Lederberg 夫妇利用大肠杆菌设计了一个影印培养法实验。影印培养法的实验原理是：把长有数百个菌落的细菌母种培养皿倒置于包有一层灭菌丝绒布的木质圆柱体（直径略小于培养皿平板）上，使其均匀地沾满来自母种培养皿平板上的菌落，然后通过这一“印章”把母板上的菌落“忠实地”一一接种到不同的其他培养基上。下图就是利用影印培养技术证明大肠杆菌产生抗链霉素突变基因的实验。

具体方法是：

①首先把大量对链霉素敏感的大肠杆菌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培养基平板 3 上。经培养后，在平板 3 上出现了个别抗链霉素的菌落。

②对培养皿2 和3 进行比较，在平板2 上找到平板3 上那几个抗性菌落的“孪生兄弟”。

③把平板2 上与平板3 上菌落相应的一个部位上的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。

④并重复以上各步骤，最后在试管 12 中获得了较纯的抗性菌落。根据以上材料回答下列问题：

（1）3 号培养皿中的菌落比 1 号、2 号中的菌落少很多，这说明了_____。

（2）该实验设计的巧妙之处是：_____。

（3）该实验得到的结论是_____。

Answer

生物的突变率很低 最终获得的抗药性细菌一直没有接触链霉素 微生物的突变不是环境诱导产生的，而是自发产生的

【解析】

分析题图可知：将原始对链霉素敏感大肠杆菌菌种涂布在培养皿1的表面培养，接着通过右图“印章”将培养皿1中的菌群“印”在培养皿2、3上培养，则培养基2中的菌落是大肠杆菌，培养基3中的菌落是少量抗链霉素大肠杆菌；此后通过对比法选出抗链霉素细菌并通过连续的影印技术将其纯化培养，最终在试管 12 中获得了较纯的抗性菌落。

（1）在培养基中加入链霉素可以起到选择的作用；3号培养皿中的菌落比1号、2号中的菌落少很多，原因是3号中有链霉素，这说明抗药性的数量少，即发生抗药性突变的大肠杆菌数量少；

（2）该实验最关键的设计思路是对照实验，该实验设计的巧妙之处是最终获得的抗药性细菌一直没有接触链霉素；

（3）实验中的1和2号试管中没有加链霉素，但最终却从它们中获得了抗链霉素的菌种，说明大肠杆菌的抗药性突变是随机自发产生的，而不是在链霉素的作用下产生的。