题目内容
【题目】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培养基的平板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上找到与平板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）若要仅获得抗链霉素的大肠杆菌，则该如何操作：____________________________________。
（2）大肠杆菌抗链霉素基因存在于细胞的_____________结构上，在基因工程中，该结构常作_____________。
（3）3号、7号、11号培养皿中加入链霉素的作用是_____________，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________________________________________________________________。
（4）该实验最关键的设计思路是______________________________________________________________。你认为该实验设计的巧妙之处是_________________________________________________________。
（5）你认为该实验得到的结论是______________________________________________________________。
【答案】 将原始菌种涂布到含有链霉素的培养基中进行选择培养，生长出的菌落即为抗链霉素的大肠杆菌 质粒 运载体 选择作用 通过链霉素的选择作用，具有抗药性的大肠杆菌保留下来，数量较少 对照实验 最终获得的抗药性细菌一直没有接触链霉素 微生物的抗药性突变是自发产生的，而不是在链霉素的作用下产生的
【解析】试题分析：本题通过题图主要考查影印培养法的作用和微生物的筛选，影印培养法实质上是使在一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法。通过影印培养法，可以从在非选择性条件下生长的细菌群体中，分离出各种类型的突变种。
（1）要获得某种细菌就必须到相应的环境或提供相应的条件去寻找，即应将将原始敏感菌种涂布到含有链霉素的培养基中进行选择培养，生长出的菌落即为抗链霉素的大肠杆菌。
（2）抗性基因的标记常存在于质粒上。质粒在基因工程中常作为运载体。
（3）在培养基中加入链霉素是选择作用，3号培养皿中的菌落比1号、2号中的菌落少很多，因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。
（4）该实验最关键的设计思路是设置了对照实验。最终获得的抗药性细菌一直没有接触链霉素这是实验设计的巧妙之处，这样就能排除抗药性细菌的产生不是链霉素诱导产生的。
（5）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。
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