Biologia - Test diagnostyczny CKE Grudzień 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 19.
Rozwiązaniem alternatywnym dla chemicznych środków owadobójczych mogą być preparaty biologiczne wytworzone na bazie grzybów owadobójczych, np. należących do owadomorkowców (Entomophtorales). W biopreparatach grzybowych (mykoinsektycydach) znajdują się zarodniki grzybów, z których rozwijają się strzępki infekcyjne. Wewnątrz ciała owadów grzyb wytwarza ciała strzępkowe tworzące tzw. blastospory, swobodnie krążące w hemolimfie, z których rozwijają się strzępki zasiedlające tkanki żywiciela. Rozrost grzybni oraz toksyczne metabolity przez nią wytwarzane powodują śmierć owadów. Na tym etapie infekcji grzyb produkuje duże ilości zarodników, które drogą kontaktową mogą przedostać się na powierzchnię oskórka innych owadów.
Niektóre gatunki grzybów stosowane w biologicznym zwalczaniu szkodników modyfikuje się genetycznie: wprowadza się do ich genomu dodatkowe kopie ich własnego genu warunkującego wytwarzanie chitynazy, co skutkuje efektywniejszym uśmiercaniem owadów.
E. Włóka, […] grzyby owadobójcze – rola w procesie infekcji, „Postępy Biochemii” 57 (1), 2011.
19.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego wprowadzenie dodatkowych kopii genu chitynazy skutkuje efektywniejszym uśmiercaniem owadów.
19.2. (0–2)
Podaj po jednym argumencie za tym, że stosowanie preparatów zawierających zarodniki genetycznie modyfikowanych grzybów owadobójczych do walki z owadami:
- może być korzystne dla środowiska –
- może stwarzać zagrożenie dla środowiska –
Rozwiązanie
19.1. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za prawidłowe wyjaśnienie, uwzględniające wytwarzanie przez grzyby większej ilości
chitynazy trawiącej szkielet zewnętrzny owada, co ułatwia infekcję owada.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Te enzymy wytwarzane są w większej ilości, dzięki czemu grzyb może szybciej pokonać twardą barierę w postaci chitynowego pancerza, co umożliwia rozwój grzyba wewnątrz ciała owada i szybsze doprowadzenie do jego śmierci.
- Dzięki opisanej modyfikacji genetycznej komórki grzybów wytwarzają więcej chitynaz, które trawią składniki oskórka owadów, co usprawnia kiełkowanie strzępek infekcyjnych grzyba do wnętrza ciała owada.
- Większa ilość wytwarzanej chitynazy ułatwia strawienie szkieletu zewnętrznego owada, dzięki czemu grzyb łatwiej przedostaje się do ciała owada, ostatecznie powodując jego śmierć.
19.2. (0–2)
Zasady oceniania
2 pkt – za podanie prawidłowego argumentu za tym, że stosowanie preparatów
zawierających zarodniki genetycznie modyfikowanych grzybów owadobójczych do
walki z owadami może być korzystne dla środowiska oraz za podanie prawidłowego
argumentu za tym, że może to stwarzać zagrożenie dla środowiska.
1 pkt – za prawidłowe podanie jednego argumentu.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
1.
- Takie preparaty są bardzo skuteczne, dzięki czemu możliwe staje się ograniczenie stosowania chemicznych form ochrony roślin, przyczyniających się do zanieczyszczenia środowiska.
- Dzięki temu środowisko nie będzie w tak dużym stopniu zanieczyszczone środkami chemicznymi używanymi do zwalczania owadów.
2.
- Takie działanie może przyczynić się do śmierci owadów niebędących szkodnikami (w tym – owadów pożytecznych w uprawach rolnych).
- Istnieje ryzyko, że nastąpi wśród grzybów niekontrolowane rozprzestrzenianie się genu kodującego chitynazę wskutek krzyżowania się genetycznie modyfikowanych grzybów z naturalnie występującymi szczepami.
