Super rośliny

Poprawna odpowiedź

1 – P, 2 – F, 3 – F 

Wymaganie ogólne

1 Poszukiwanie, wykorzystanie i tworzenie informacji. Uczeń odbiera, analizuje i ocenia informacje pochodzące z różnych źródeł, ze szczególnym uwzględnieniem prasy, mediów i Internetu.
2 Rozumowanie i argumentacja. Uczeń interpretuje informacje i wyjaśnia zależności przyczynowo-skutkowe między faktami, formułuje wnioski, ocenia i wyraża opinie na temat omawianych zagadnień współczesnej biologii, zagadnień ekologicznych i środowiskowych.

Wymaganie szczegółowe

1.2 Biotechnologia i inżynieria genetyczna. Uczeń wyjaśnia, czym zajmuje się inżynieria genetyczna, oraz podaje przykłady jej zastosowania wyjaśnia, co to jest „organizm genetycznie zmodyfikowany (GMO)” i „produkt GMO”
1.3 Biotechnologia i inżynieria genetyczna. Uczeń przedstawia korzyści dla człowieka wynikające z wprowadzania obcych genów do mikroorganizmów oraz podaje przykłady produktów otrzymywanych z wykorzystaniem transformowanych mikroorganizmów
1.4 Biotechnologia i inżynieria genetyczna. Uczeń przedstawia potencjalne korzyści i zagrożenia płynące ze stosowania roślin transgenicznych w rolnictwie oraz transgenicznych zwierząt w badaniach laboratoryjnych i dla celów przemysłowych

Komentarz

Zadanie jest ciekawe ze względu na kontekst, w jakim stawiany jest problem modyfikacji genetycznych. Promieniowanie kosmiczne to silny mutagen, który degraduje materiał genetyczny, powodując jego rozpadanie się na fragmenty. Zdolności regeneracyjne nasion – organów przetrwalnych roślin – umożliwiają poskładanie tych fragmentów i dalsze funkcjonowanie komórek już ze zmutowanym DNA. Problem polega na tym, że zmiany w DNA (mutacje) są przypadkowe i zapewne wymagają selekcjonowania otrzymanych z takich nasion roślin, o czym w treści zadania nie wspomniano. Zapewne tylko niektóre ze zmutowanych roślin wytwarzają ogromne owoce czy korzenie, bogate w składniki odżywcze.

Zadanie wymaga od ucznia uważnego przeczytania tekstu oraz znajomości terminów „mutacja” i „organizm transgeniczny”. Niezbędną wiedzę uczeń powinien posiąść w trakcie realizacji działów Genetyka w gimnazjum oraz Biotechnologia i inżynieria genetyczna w szkole ponadgimnazjalnej.

Stwierdzenie pierwsze jest prawdziwe, ponieważ silne promieniowanie elektromagnetyczne uszkadza DNA, przyczyniając się do powstawania mutacji, głównie polegających na pękaniu chromosomów. Prawidłowej odpowiedzi udzieliło 89% uczestniczących w badaniu uczniów II klasy LO.

Ocena stwierdzenia drugiego opiera się na tym samym założeniu, co pierwszego – ekspozycja na promieniowanie kosmiczne nie może mieć korzystnego wpływu na materiał genetyczny, skoro go uszkadza lub niszczy, zatem stwierdzenie jest fałszywe. Tak oceniło to stwierdzenie jedynie 46% uczniów. Zatem ponad połowa badanych uznało to stwierdzenie za prawdziwe, kojarząc zapewne wpływ mutagenu na DNA z pozytywnymi rezultatami, opisywanymi z pewnym entuzjazmem przez autora artykułu. Myśląc o korzyściach, jakie mutacje w nasionach mogą przynieść człowiekowi, uczniowie nie pomyśleli o degradacji materiału genetycznego roślin Korzystne dla człowieka mutacje zaszły zapewne jedynie w niewielkiej liczbie nasion, pozostałe zostały nieodwracalnie uszkodzone.

Trzecie stwierdzenie również jest fałszywe, ponieważ organizmy transgeniczne otrzymuje się poprzez świadome i celowe wprowadzanie wybranych odcinków DNA (wybranych genów) jednego organizmu (dawca genu) w ściśle określone miejsce genomu drugiego organizmu (biorca genu). Zatem modyfikacja genetyczna wynika ze ściśle określonej procedury, a człowiek zachowuje kontrolę nad modyfikacjami genetycznymi, jakie są efektem międzygatunkowego transferu genów. Uczeń, by ocenić poprawnie to stwierdzenie, powinien wiedzieć, że organizm transgeniczny  zawiera wprowadzone przez człowieka geny innego gatunku, natomiast organizm zmutowany to organizm z nowymi genami, które powstały spontanicznie lub w wyniku działania mutagenów.  Niestety, tylko 44 % badanych uczniów wybrało fałsz przy tym stwierdzeniu, zatem ponad połowa uznała, że można – działając mutagenem – otrzymać rośliny transgeniczne o podwyższonych walorach odżywczych, mimo tego, że nie ma w treści zadania żadnej wzmianki o transferze genów z rośliny do rośliny.

Mimo, że wyniki nie są optymistyczne (całość rozwiązało poprawnie tylko 9,5% badanych uczniów), zadanie nadaje się zarówno na lekcję jak i na sprawdzian. 

Słowa kluczowe

Poprawna odpowiedź

1 B, 2 B

Wymaganie ogólne

1 Poszukiwanie, wykorzystanie i tworzenie informacji. Uczeń odbiera, analizuje i ocenia informacje pochodzące z różnych źródeł, ze szczególnym uwzględnieniem prasy, mediów i Internetu.
2 Rozumowanie i argumentacja. Uczeń interpretuje informacje i wyjaśnia zależności przyczynowo-skutkowe między faktami, formułuje wnioski, ocenia i wyraża opinie na temat omawianych zagadnień współczesnej biologii, zagadnień ekologicznych i środowiskowych.

Wymaganie szczegółowe

1.2 Biotechnologia i inżynieria genetyczna. Uczeń wyjaśnia, czym zajmuje się inżynieria genetyczna, oraz podaje przykłady jej zastosowania wyjaśnia, co to jest „organizm genetycznie zmodyfikowany (GMO)” i „produkt GMO”

Komentarz

Zadanie jest kontynuacją zadania poprzedniego. Korzystając z tego samego tekstu źródłowego uczeń powinien zdecydować, czy opisane postępowanie może zastąpić procedury inżynierii genetycznej, służące otrzymywaniu organizmów zmodyfikowanych genetycznie. Wybór poprawnej odpowiedzi jest uzależniony od rozumienia przez ucznia różnicy między mutacją, która (zarówno indukowana, jak i spontaniczna) przebiega w sposób losowy, niekontrolowany przez człowieka, a procedurą inżynierii genetycznej, która prowadzi do celowych zmian w genomie organizmu.

Zatem w pierwszej i drugiej części zadania należało zaznaczyć odpowiedzi B. W pierwszej części poprawną odpowiedź wybrało 76%, a w drugiej części 75% badanych uczniów. W sumie całe zadanie poprawnie rozwiązało 71,5% badanych.

Warto jednak zwrócić uwagę, rozwiązując to zadanie na lekcji, że oba postępowania mają cechę wspólną – zarówno w indukowaniu mutacji, jak i modyfikacji genetycznej badacze otrzymują różne, nie zawsze oczekiwane rezultaty. Prowadzi to do koniecznej w obu wypadkach selekcji organizmów o cechach pożądanych, przy czym można przypuszczać, że w przypadku indukowanej mutacji będzie ich mniej niż przy procedurze otrzymywania GMO.

Mimo tego podobieństwa, indukowanie mutacji poprzez wysyłanie nasion w przestrzeń kosmiczną nie może w pełni zastąpić procedur inżynierii genetycznej nie tylko ze względu na nieprzewidziane skutki tych mutacji, ale pewnie także ze względu na wyższe koszty, o których brak wzmianki w tekście źródłowym.

Zadanie można wykorzystać zarówno na lekcji jak i na sprawdzianie.

Słowa kluczowe