Задание №23 — Биология – наука о живой природе. Методы научного познания

#54959Задание №23ФИПИ

Бактерии

Экспериментатор изучал культуру кишечной палочки. Он поместил определённое количество живых бактерий в питательную среду и добавил антибиотик. В течение недели измерял количество живых клеток в культуре. Результаты эксперимента представлены в таблице.

День эксперимента	1 (добавление антибиотика)	2	3	4	5	6	7
Количество живых клеток, %	100	2	3	7	20	50	80

Как меняется количество живых клеток бактерий в течение семи дней после добавления антибиотика? Какой вывод о действии антибиотика на бактерии можно сделать?

Ваше решениедо 2 баллов

Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям

Решение.

Для решения этой задачи проанализируем данные таблицы, которые показывают изменение численности популяции кишечной палочки после воздействия антибиотика.

Шаг 1. Анализ динамики численности.
В первый день, сразу после добавления антибиотика, количество живых клеток составляет $100\%$ . На второй день мы видим резкое падение численности до $2\%$ . Однако, начиная с третьего дня, количество живых клеток начинает постепенно расти: $3\%$ , $7\%$ , $20\%$ , $50\%$ и, наконец, $80\%$ к седьмому дню. Таким образом, сначала наблюдается резкое сокращение популяции, а затем её восстановление.

Шаг 2. Объяснение причин падения численности.
Антибиотик — это вещество, которое подавляет жизнедеятельность бактерий или вызывает их гибель. Резкое снижение количества живых клеток со $100\%$ до $2\%$ свидетельствует о высокой эффективности препарата в первые сутки: большая часть бактерий оказалась чувствительна к нему и погибла.

Шаг 3. Объяснение причин последующего роста.
Тот факт, что популяция начала восстанавливаться, говорит о наличии в исходной культуре единичных бактерий, обладающих устойчивостью (резистентностью) к данному антибиотику. Выжившие клетки (те самые $2\%$ ) в условиях отсутствия конкуренции со стороны погибших собратьев начали активно размножаться, передавая гены устойчивости потомству. Это пример действия естественного отбора.

Шаг 4. Формулировка вывода.
На основании эксперимента можно сделать вывод, что антибиотик эффективно уничтожает чувствительные клетки, но не способен полностью уничтожить всю популяцию, если в ней присутствуют устойчивые формы. Со временем эффективность данного препарата против этой культуры бактерий падает.

Ответ: 1) В первый день после добавления антибиотика количество живых клеток резко сокращается, а затем (со второго-третьего дня) начинает постепенно расти. 2) Антибиотик вызывает гибель большинства бактерий, однако выжившие устойчивые клетки начинают активно размножаться, восстанавливая численность популяции.

Источник: ФИПИ