Materiał źródłowy do zadania
Wśród mikroflory jelita krwiopijnego pluskwiaka Rhodnius prolixus, który jest wektorem świdrowca wywołującego u ludzi groźną chorobę Chagasa, dominuje bakteria – Rhodococcus rhodnii. Do genomu tej bakterii wprowadzono gen ćmy kodujący cekropinę A – peptyd wywołujący śmierć świdrowca. W wyniku tego w ciele pluskwiaka liczba świdrowców znacznie spadła. Preparaty zawierające transgeniczne bakterie Rhodococcus rhodnii mogą być wykorzystywane do zapobiegania roznoszenia choroby Chagasa poprzez wprowadzanie ich do środowiska życia pluskwiaków.
Na podstawie: M. Kukla, Z. Piotrowska-Seget, Symbioza owady – bakterie, „Kosmos”, t. 60/2011.
Uzasadnij tezę, że stosowanie preparatów zawierających transgeniczne bakterie Rhodococcus rhodnii w celu zapobiegania roznoszenia choroby Chagasa jest korzystniejsze dla środowiska niż stosowanie chemicznych metod zwalczania tego pluskwiaka.
Podpowiedź
Opracowanie redakcyjne
Podpowiedź 1
Oddziel wektor choroby od pasożyta, którego liczbę zmniejsza cekropina. Jak szeroko mogą działać chemiczne środki owadobójcze?
Podpowiedź 2
Bakteria w przedstawionym modelu ogranicza świdrowce bez uśmiercania owadów. Insektycyd może eliminować także gatunki niedocelowe.
Podpowiedź 3
Porównaj ograniczanie pasożyta w żywym wektorze z zabijaniem owadów przez mniej selektywne środki. Nie przypisuj bakterii działania przeciw samemu pluskwiakowi.
Odpowiedź
Odpowiedź przykładowa / klucz CKE
• Owadobójcze związki chemiczne uśmiercają owady, natomiast stosowanie transgenicznych bakterii nie powoduje śmierci owadów, a jedynie eliminuje świdrowca.
• Pestycydy są najczęściej mało selektywne i oprócz owadów będących wektorami choroby eliminują też inne owady, natomiast stosowanie transgenicznych bakterii nie powoduje śmierci owadów, a jedynie śmierć świdrowca żyjącego w ciele pluskwiaka.
Uwagi: Nie uznaje się zbyt ogólnych odpowiedzi odnoszących się wyłącznie do zanieczyszczenia środowiska pestycydami, np. „Chemiczne metody zwalczania pluskwiaka są przyczyną zanieczyszczenia środowiska w przeciwieństwie do transgenicznych bakterii”. Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do zwalczania pluskwiaka za pomocą transgenicznych bakterii (a nie świdrowca), np. „Pestycydy uśmiercają różne owady, a transgeniczne bakterie zwalczają tylko pluskwiaka przenoszącego chorobę Chagasa”. Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do korzyści dla gospodarki człowieka, a nie środowiska, np. „Środki chemiczne zwalczają także pożyteczne owady, a transgeniczne bakterie nie czynią im szkody”.
Zasady oceniania
1 p. – za poprawne uzasadnienie, uwzględniające znacznie większą selektywność działania opisanej metody w porównaniu ze stosowaniem chemicznych środków owadobójczych. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Wyjaśnienie
Opracowanie redakcyjne
W opisanej metodzie bakterie ograniczają świdrowca wewnątrz pluskwiaka, zamiast zabijać same owady. Chemiczne insektycydy mogą działać mniej wybiórczo i eliminować również inne gatunki owadów, zaburzając zależności w ekosystemie. Odpowiedź powinna więc porównać organizm docelowy i zakres oddziaływania. Nie twierdź, że transgeniczna bakteria zwalcza tylko pluskwiaka: jej produktem atakowany jest pasożytniczy świdrowiec. Jest to argument o przedstawionym mechanizmie, nie dowód całkowitego braku ryzyka każdej interwencji biologicznej.
Sprawdź kompletność rozwiązania
1 p. – za poprawne uzasadnienie, uwzględniające znacznie większą selektywność działania opisanej metody w porównaniu ze stosowaniem chemicznych środków owadobójczych. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Wymagania podstawy programowej
Polecenie 19.2
W podstawie programowej
Porównanie środowiskowych skutków GMO i insektycydów.
- PR:XV.7 — przedstawia potencjalne korzyści i zagrożenia wynikające z zastosowania organizmów modyfikowanych genetycznie w rolnictwie, przemyśle, medycynie i badaniach naukowych; podaje przykłady produktów otrzymanych z wykorzystaniem modyfikowanych genetycznie organizmów;
- PR:XVIII.3 — wykazuje wpływ działalności człowieka (intensyfikacji rolnictwa, urbanizacji, industrializacji, rozwoju komunikacji i turystyki) na różnorodność biologiczną;
Przypisanie redakcyjne do podstawy BIO-PP2024.
Informacje i źródła zadania
ID zadania: BIO-2018-MAJ-F2015-Z19-2
Organizator: CKE
Działy: Biotechnologia. Podstawy inżynierii genetycznej | Różnorodność biologiczna, jej zagrożenia i ochrona
Organizmy: bakterie | zwierzęta