碳青霉烯類抗生素是目前抗菌譜最廣、抗菌活性最強的一類抗生素。為了探究抗生素對細菌的選擇作用，某興趣小組的同學(xué)利用碳青霉烯類抗生素進行了如下實驗：
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大小一致的區(qū)域，分別標記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菌配制成菌液，重復(fù)上述實驗操作，培養(yǎng)至第3代，觀察、測量并記錄每一代的實驗結(jié)果。
請回答下列問題。
（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）本實驗可以根據(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?。?/div>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菌，原因是該處的細菌可能具有

耐藥性

耐藥性

。
（3）該小組同學(xué)通過實驗得到如表數(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

實驗數(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

，說明細菌的耐藥性

（隨著細菌培養(yǎng)代數(shù)的增加）逐漸增強

（隨著細菌培養(yǎng)代數(shù)的增加）逐漸增強

。從進化的角度解釋細菌耐藥性變化的原因是

碳青霉烯類抗生素對大腸桿菌起到（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會增加，耐藥性基因頻率升高”）

碳青霉烯類抗生素對大腸桿菌起到（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會增加，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菌接種，重復(fù)培養(yǎng)3代；又在抑菌圈邊緣重新挑取細菌培養(yǎng)，恢復(fù)使用含有碳青霉烯類抗生素的濾紙片，測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“超級細菌”的出現(xiàn)提供的思路是：建立細菌耐藥預(yù)警機制，當細菌耐藥率超過一定值時，

及時更換抗生素類藥物（將細菌耐藥率控制在較低水平）

及時更換抗生素類藥物（將細菌耐藥率控制在較低水平）

。