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1、探究抗生素对细菌的选择作用的实践研究摘要为了增强学生科学探究和科学思维的能力，提升生物实验教学的情境性、应用性，本文结合2019年人教版高中生物学教材必修2探究抗生素对细曲的选择作用”细菌作用形成的抑菌圈大小，定量观察和比较分析不同种类抗生.素对大肠杆菌的选择作用，引导学生理解自然选择在生物进化中所发挥的作用。实验教学时，可根据学情有针对性地开展不同种类、不同浓度、不同处理方式下抗生素对细菌的选择作用：除了选择大肠杆菌作为研尢对象，还可尝试金黄色葡萄球菌、酵母菌等其他菌种,以丰富实验成果。另外，引导学生关注细菌耐药性对人类健康产生的影响，斛证地看待抗生素的研发和使用与细菌耐药性之间的关系，逐渐
2、地建立起一定的社会责任和社会担当意识。关健词抗生素选择作用大肠杆菌尚中生物人教版而中生物教材（2007年版必修2遗传与进化第七章中，设置了自然选择对种群基因频率变化影响的探究实验，这是桦尺城的自然种群，因环境污染而发生基因频率定向改变的现象，能较好地帮助学生理解自然选择在生物进化中的作用。在2019新版教材当中，保留上述探究实验，并新增探究抗生素对细菌的选择作用，要求学生以生活中常见的抗生素为材料设计抑菌实验，突出“自然选择在生物进化中的定向作用”,强化对进化实质的理解。为了充分运用学生所学，并探讨该实险在实验教学当中，将会遇到哪些实际问题，我们开展f如下的实践研究.1实验材料与用具1.1.实
3、验菌种大肠杆菌、金黄色钿葫球菌，均从网络平台购买。1.2 仪罂设省电子天平、称量纸、PH试纸、诳子、药勺、记号笔、报纸、牛皮纸、棉线、250m1.锥形雅、烧杯、星筒、玻璃棒、定性滤纸、打孔潜、接种环、玻璃涂布器,培养皿、试管、微垃移液器（50u1.200u1.）、移液器枪头、酒精灯、高压蒸汽灭菌锅、微波炉、恒温培养箱、超净工作台等。1.3 实验试剂抗生素（头抱拉定、罗红霉素、阿莫西林，从普通药房购买）、IB琼脂培养基（蛋白豚10g,酵母汗5g、NaCI1.Og,琼脂20g,用02m1.的质量分数为5mo1.1.的NaoH溶解后，用蒸储水定容至100c）m1.,调节PH为7）、无菌水2实验准备1
4、 .1配置抗生素溶液根据药剂使用说明,配置8mgm1.,6mgm1.,4mgm1.mgm1.Img/m1.的阿莫西林溶液，配置1.mgm1.的头孜拉定溶液和罗红制崇溶液.,3J2 .2配Ja1.B琼脂培养基称取蛋白腺IOg,酵母膏5g、NaCI1.Og,琼脂20g,用0.2m1.的版量分数为5mo1.1.的NaOH溶解后，用蒸锚水定容至10m1.调节PH为7,分装至50m1.锥形粒中，包扎后放入高压蒸汽灭菌内进行灭菌，3 .3其他需灭菌的仪器培养皿、接种环、玻璃涂布罂、忒管、移液器枪头、用打孔器打出直径为6mm的灌纸片分别包扎好，均用高压蒸汽灭菌，121C灭菌20min：符实验所需要用到的记号
5、笔、移液器等仪耦放入超净工作台中，打开紫外灯灭菌30min.灭菌后关闭紫外灯，打开风机和照明灯。3实疆设计与实注3.1成立兴趣小组根据所带班级学生兴趣和实验室的设备条件情况，成立15-20人的研兴趣小组并分成33个（每组6人）研究小组。3. 2明确研究方案为了保证实验的严谨性、科学性，由研究小组自主设计并讨论方案后，在教师的指导下各小组共同商讨形成一个最佳方案，然后分组完成实验。4 .3例平板将灭菌后的焙养基与培养血放入超净工作台中，紫外灭菌30min后，关闭紫外灯，待将灭曲后的培养基冷却至45C左右时，完成倒平板。3.4制备菌悬液接种前将所有工具用紫外灯灭菌30min,用接种环直接挑取少量菌
6、种，放入试管的无菌水中，制品成细菌悬液。3. 5抑菌实验用移液潺吸取200或细菌悬液于平板上，用涂布器涂抹均匀。用无菌摄了将滤纸片浸入配制好的抗生素溶液中，取出并在容器内壁上滤去多余的药液,将涯纸片贴在平板上（每个平板放3片/纸片），将贴好灌纸片的平板倒置丁37C培养24h后，观测抑菌效果，取出测定抑菌圈的直径，记录并比较结果。4实验结果与分析4. 1不同种类抗生素对大肠杆菌的选择作用中同一培养皿上，1号为空白对照组，2,3、4号为平行实险组.含一定浓度的抗生.素滤纸片，其周围未形成菌落的区域称为抑菌圈，抑菌圈的大小反应了大肠杆菌对该种抗生素的耐药性的程度。不同的抗生素对对大肠杆菌均有一定的选
7、择作用，随着传代次数的增加，大肠杆菌种群中具有耐药性的个体在增加，大肠杆菌的耐药性在逐渐提而.5. 2不同浓度的阿莫西林溶液对大肠杆菌的选择作用根据抗生素药剂服用说明，设置了阿莫西林溶液浓度梯度。经过多次传代培养,结果如下.同学们同样完成数据统计，从数据来看，不同浓度的阿莫西林对大肠杆曲的选择作用差异不显著。不过，研究小组同学对这个结果心生质疑，他们认为，淀纸片较小，携带的抗生素量有限，难以体现不同浓度的阿莫西林对大肠杆菌的选择作用。需进一步完善实验方案。4. 3优化方法深入探究针对滤纸片携带抗生素量有限的不足，兴趣小组同学讨论出优化方案。方案:混合涂布，即将不同浓度的阿莫西林溶液与菌液混合后
8、进行涂布平板法接种：方案：混合配制，即配制含不同浓度的阿莫西林培养基，再涂布接种。结果显示，混合涂布组的2mg/m1.、4mg/m1.、6mgm1.浓度卜，存在少量生.长的菌落，这说明，具备较强耐药性的菌落是有限的。兴趣小组认为,如果继续对这些菌群进行抗生素的筛选，即可明确耐药性菌落，还可以维续尝试耐药性性状的转化过程的探究。5教学建议本实验是通过创造含抗生素的环境模拟自然选择对细菌的选择作用，测定了一系列抗生素药物抑制细菌作用形成的抑的因大小，定板观察和比较分析不同种类抗牛.素对大肠杆菌的选择作用，引导学生理解自然选择在生物进化中所发挥的作用。在实验教学时上，可根据学情有针对性地开展不同种类
9、、不同浓度、不同处理方式下抗生素对细菌的选择作用；除了选择大肠杆曲作为研究对象，还可尝试金黄色葡萄球菌、酵母菌等其他菌种，以丰富实验成果，但是，2019版教材将木实验安排在必修二”第6章生物的进化，这个学段的高学生还未系统地学习微生物培养的相关方法，对无菌操作技术也知之甚少，这将给常规实验教学带来巨大的挑战，建议正式实验前，学生.以兴趣小组的方式初步学习微生物接种和培养的相关操作技术，同时借助已有的“微生物培养与应用”教学资源，让学生.在实验室熟悉相关的基本操作和步骤，为正式实验做好方法技术的准备。弁考文献生物学必修26遗传与进化，人民教育出版社，2019版2生物选修1生物技术实践，人民教育出版社，2007版3李芬等，牛乳源大肠杆菌生物被膜形成及抗生素的作用，西北农林学报，2020-6：1-74）施大华等，“探究抗生素对细菌的选择作用”实验拓展设计，生物学教学，2020-11：47-49
