BETA — stella workbook kompletteras successivt. Concept Cartoons, Let's Map It, Key Ideas och Cool Careers är under utveckling och matchar ännu inte Chemistry Matters-kvaliteten.
Stella · Biologi · Evolution Antibiotikaresistens
Fråga 1

I ett experiment studerade forskare hur antibiotikaresistens utvecklas i bakteriepopulationer. Tre bakteriestammar (A, B och C) exponerades för gradvis ökande koncentrationer av antibiotika över 15 generationer. Forskarna dokumenterade procentandelen resistenta bakterier i varje population vid olika tidpunkter. Diagrammet och tabellen nedan visar resultaten. Bakteriestam C behandlades dessutom med genteknik där en resistensgen från en annan bakterieart fördes över genom plasmider (små DNA-ringar).

100% 80% 60% 40% 20% 0% Andel resistenta bakterier (%) 0 3 6 9 12 15 Generation Stam A Stam B Stam C (genteknik) Antibiotika-koncentration
Generation Stam A - Resistenta (%) Stam B - Resistenta (%) Stam C - Resistenta (%) Antibiotikakoncentration (µg/ml)
0 0,2 0,3 0,2 0
3 10 1 82 5
6 20 6 87 10
9 30 30 89 15
12 40 73 91 20
15 42 89 93 25

Fyra forskare analyserar resultaten och drar olika slutsatser om vilka evolutionsteorier som bäst förklarar observationerna. Studera kurvorna och tabellen noggrant och bedöm vilka av följande påståenden som är korrekta:

A. Stam A:s mönster (linjär ökning) skulle stödja en lamarckistisk förklaring där varje bakterie gradvis anpassar sig direkt till antibiotikan genom förvärvade egenskaper som ärvs vidare, vilket resulterar i jämn ökning i varje generation.

B. Stam B:s S-formade kurva med initial långsam ökning följt av snabb exponentiell tillväxt (generation 6-12) stämmer bäst med darwinistisk-modern evolutionsteori där sällsynta spontana mutationer ger enstaka bakterier resistens, vilka sedan får stark selektionsfördel när antibiotikakoncentrationen ökar.

C. Stam C:s omedelbara höga resistensnivå (82% vid generation 3) demonstrerar moderna gentekniska metoder där resistensgener införs artificiellt via plasmider, en mekanism som saknar motsvarighet i naturlig evolution men som utnyttjar bakteriers naturliga förmåga att ta upp främmande DNA.

D. Det faktum att alla tre stammar började med 0,2-0,3% resistenta bakterier vid generation 0 (innan antibiotikaexponering) bevisar att mutationer uppstår slumpmässigt och existerar redan innan selektionstrycket, vilket direkt motsäger lamarckistisk teori om att egenskaper uppstår som respons på miljöförändringar.

Vilket eller vilka av följande påståenden är sanna?

1) Endast B och C
2) Endast A och D
3) Endast B, C och D
4) Alla påståenden A, B, C och D
Stella Workbook — baserad på Stella Kemi med singaporiansk pedagogik. Skapad av Albin Holmqvist.