碳青霉烯類抗生素是目前抗菌譜最廣、抗菌活性最強(qiáng)的一類抗生素。為了探究抗生素對(duì)細(xì)菌的選擇作用，某興趣小組的同學(xué)利用碳青霉烯類抗生素進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
步驟一：取大腸桿菌菌液均勻涂布在已滅菌的培養(yǎng)基平板上，并將平板劃分為四個(gè)大小一致的區(qū)域，分別標(biāo)記①-④。①區(qū)域放一張不含碳青霉烯類抗生素的圓形濾紙片，②-④區(qū)域各放入一個(gè)含碳青霉烯類抗生素的相同圓形濾紙片，將培養(yǎng)皿倒置于適宜條件下培養(yǎng)12～16h,結(jié)果如圖。
步驟二：挑取該平板上位于抑菌圈邊緣菌落上的細(xì)菌配制成菌液，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)至第3代，觀察、測(cè)量并記錄每一代的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
請(qǐng)回答下列問題。
（1）大腸桿菌耐藥性變異一般來源于

基因突變

基因突變

，該變異產(chǎn)生于碳青霉烯類抗生素廣泛使用

前

前

（填“前”或“后”）。
（2）本實(shí)驗(yàn)可以根據(jù)

抑菌圈的直徑（或抑菌圈的大?。?/div>

抑菌圈的直徑（或抑菌圈的大小）

判定碳青霉烯類抗生素的選擇作用。步驟二中從抑菌圈邊緣菌落挑取細(xì)菌，原因是該處的細(xì)菌可能具有

耐藥性

耐藥性

。
（3）該小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到如表數(shù)據(jù)。

	抑菌圈直徑/cm
區(qū)域	第一代	第二代	第三代
②	2.26	1.89	1.62
③	2.41	1.91	1.67
④	2.42	1.87	1.69
平均值	2.36	1.89	1.66

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，隨著培養(yǎng)代數(shù)的增加，

抑菌圈直徑逐漸變小

抑菌圈直徑逐漸變小

，說明細(xì)菌的耐藥性

（隨著細(xì)菌培養(yǎng)代數(shù)的增加）逐漸增強(qiáng)

（隨著細(xì)菌培養(yǎng)代數(shù)的增加）逐漸增強(qiáng)

。從進(jìn)化的角度解釋細(xì)菌耐藥性變化的原因是

碳青霉烯類抗生素對(duì)大腸桿菌起到（定向）選擇的作用（或“碳青霉烯類抗生素的使用，使耐藥菌生存和繁殖的機(jī)會(huì)增加，耐藥性基因頻率升高”）

碳青霉烯類抗生素對(duì)大腸桿菌起到（定向）選擇的作用（或“碳青霉烯類抗生素的使用，使耐藥菌生存和繁殖的機(jī)會(huì)增加，耐藥性基因頻率升高”）

。
（4）該小組同學(xué)將含碳青霉烯類抗生素的圓形濾紙片替換為含有卡那霉素的相同圓形濾紙片，從第3代抑菌圈邊緣挑取細(xì)菌接種，重復(fù)培養(yǎng)3代；又在抑菌圈邊緣重新挑取細(xì)菌培養(yǎng)，恢復(fù)使用含有碳青霉烯類抗生素的濾紙片，測(cè)得抑菌圈直徑平均值大于第三代的平均值1.66cm。這一結(jié)果為我們防止“超級(jí)細(xì)菌”的出現(xiàn)提供的思路是：建立細(xì)菌耐藥預(yù)警機(jī)制，當(dāng)細(xì)菌耐藥率超過一定值時(shí)，

及時(shí)更換抗生素類藥物（將細(xì)菌耐藥率控制在較低水平）

及時(shí)更換抗生素類藥物（將細(xì)菌耐藥率控制在較低水平）

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