透明圈-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3 .pdfVIP

抑菌效价与透明圈

先看一道试题：

医学上在治疗由细菌引起的感染性疾病时，通常要进行细菌的耐

药性监测，实验方法如下：将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置

在已接种被检菌的固体培养基表面，抗生素向周围扩散，如果抑制生

长，则在滤纸片周围出现抑菌圈(图中里面的圈)，结果如下图所示。

(1)图中最有效的是____________培养皿中的抗生素，原因是

__________________。

(2)用上述最有效的抗生素对细菌进行处理，并测定细菌数量变

化，实验结果如图所示，向培养基中加抗生素的时刻为b点，理由是

抗生素使细菌中________的个体大量死亡而数量下降。尽管有抗药性

基因存在，但使用抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染，原因在于细

菌种群中__________________。

(3)如果长期使用同一种抗生素，细菌会产生抗药性的原因是

____。

【答案】BB的抑菌圈最大不具抗药性有抗药性基因的个体

占极少数抗生素对细菌的抗药性变异进行了定向选择

【解析】

本实验是利用抗生素抑制细菌的生长来检测细菌对各种抗生素

的药敏程度，实验结果可通过抑菌圈的大小来确定杀菌能力，抑菌圈

越大表示杀菌能力越强；某些细菌对抗生素的抗药性是抗生素对细菌

长期定向选择的结果，属于自然选择；种群产生的变异是不定向的，

经过长期的自然选择和种群的繁殖使有利变异基因不断积累，不利变

异基因逐代淘汰，使种群的基因频率发生了定向改变，导致生物朝一

定方向缓慢进化。

（1）根据题意分析可知，通过抑菌圈的大小来确定杀菌能力，

即抑菌圈越大，杀菌能力越强，即图中最有效的是B培养皿中的抗生

素。

（2）根据图示和题意分析可知，抗生素会使细菌中不具抗药性

的个体大量死亡而数量下降，所以b点是使用抗生素的起点。在细菌

种群中，含有抗药性基因的个体毕竟只占极少数，抗生素仍发挥作用。

（3）长期使用同一种抗生素，抗生素对细菌的抗药性变异进行

了定向选择，从而导致细菌会产生抗药性。

此题涉及抑菌效价与抑菌圈。

1.抑菌圈和药物抑菌效价的判定

抑菌圈是微生物学中的一个重要概念，它源于抗生素或其他抑菌

物质对细菌生长的抑制作用。当抗生素或抑菌物质在固体培养基中扩

散，会在其周围形成一个无菌的区域，这个区域就被称为抑菌圈。

这个概念最早由弗莱明在发现青霉素的过程中提出。他发现在接种了

青霉的培养皿中，青霉周围的区域不会有细菌生长，这个无菌的圆形

区域就被称为抑菌圈。这个圈的直径以毫米（mm）为单位，它的大

小可以反映出抗菌物质的抑菌能力。

根据抑菌圈大小判定待测药物抑菌效价的一种方法。抑菌圈法操

作便捷、简单易行、成本低廉、结果准确可靠，是抑菌试验的经典方

法，被广泛使用。常用于抗生素产生菌的分离筛选。工具菌采用抗生

素的敏感菌。

抑菌圈研究法中使用最多的主要有滤纸片法、牛津杯法和打孔法

三种。

滤纸片法：选用质地均匀的滤纸，用打孔机打成直径相同的圆片，

灭菌后烘干，浸泡于待测样品中，然后置于试验平板中培养一段时间

后测定抑菌圈大小的一种方法。如图所示：

牛津杯法：将已灭菌的牛津杯置于试验平板中，往杯中注入一定

量的待测样品，培养一段时间后测定抑菌圈大小的一种方法（如图）。

打孔法：是指用已灭菌的打孔器或钢管在试验平板上打孔，往孔

中注入一定量的待测样品，培养一段时间后测定抑菌圈大小的一种方

法。

由于上述滤纸、牛津杯、打孔器或钢管大小一样，则判断抑菌能

力大小可以用抑菌圈的大小来比较。

抑菌率=(对照组菌落直径－处理组菌落直径)/(对照组菌落直径

－菌饼直径)×100%。

例、为筛选高效抑制苹果树腐烂病菌生长的芽孢杆菌，取直径为

3mm的果树腐烂病菌的菌落转移至A处，B处接种芽孢杆菌(图1)，

培养若干天，实验组与对照组的结果如图2所示。

上述实验的抑菌率为：（D－d）/（D－3）×100%。

2.透明圈和菌落利用某物质的能力判定

在固体培养基中渗入溶解性差、可被特定菌利用的营养成分，造

成浑浊、不透明的培养基背景。将待筛选在菌落周围就会形成透明圈，

透明圈的大小反映了菌落利用此物质的能力。

例如，在培养基中掺入可溶性淀粉，可以分别用于检测菌株产淀

粉酶能力的大小。透明