dashkov.by Решебник "Биология 10" §53. Успехи и достижения генетической инженерии

Поделиться с друзьями

Авторизация



Поиск по сайту

Каталог TUT.BY

Рейтинг@Mail.ru

§53. Успехи и достижения генетической инженерии
Решебник "Биология 10"

 


 


 

1. Что представляет собой генодиагностика? Генная терапия?

Генодиагностика – это совокупность методов, позволяющих обнаруживать и распознавать генетические изменения (дефекты) в клетках, а также выявлять по специфическим генам возбудителей болезней на ранних этапах заболевания.

Генная терапия – это лечение наследственных заболеваний путём введения генов в клетки пациентов с целью направленного изменения генных дефектов или придания клеткам новых функций.

 

2. Приведите примеры успешного использования методов генетической инженерии в животноводстве и растениеводстве.

Одна из важнейших задач генной инженерии – выведение трансгенных животных и растений с повышенной продуктивностью и более высоким качеством продукции, устойчивостью к болезням, а также создание так называемых организмов-биореакторов – производителей ценных биологически активных веществ. Особый интерес представляет ген, кодирующий гормон роста. Впечатляющие результаты были получены на европейском лососе. Особи лосося со встроенным геном гормона роста достигают товарного веса в 2 раза быстрее, чем обычные.

В настоящее время уже получены трансгенные формы томата (более 260), сои (более 200), хлопчатника (более 150), тыквенных растений (более 80), а также пшеницы, подсолнечника, яблони, земляники и др. Многие трансгенные растения содержат гены устойчивости к насекомым-вредителям, токсичным веществам и т.д. Например, выведены сорта картофеля, устойчивого к колорадскому жуку (листья вырабатывают белок, ядовитый для жуков), растения, способные защищать себя от тяжелых металлов, нефтепродуктов и даже очищать от этих веществ почву и грунтовые воды.

В последнее время разрабатывается проект введения в зерновые культуры генов бактерий, способных усваивать атмосферный азот. Это позволило бы избавиться от необходимости вносить в почву азотные удобрения.

 

3. Какие перспективы открываются в селекции в связи с применением методов генной и клеточной инженерии?

Клеточная и генная инженерия дают возможность использования в селекции таких перспективных методов как соматическая гибридизация, размножение растений на основе культуры тканей, трансгенез и т.д. Методы клеточной и генной инженерии позволяют значительно ускорить селекционный процесс при выведении новых сортов сельскохозяйственных растений и пород животных: срок их получения сокращается до 3–4 лет вместо 10–12 лет, необходимых при использовании обычных методов селекции.

Метод соматической гибридизации позволяет создавать гибриды, которые невозможно получить путём скрещивания особей, а также получать сорта растений, устойчивые к заболеваниям и вредителям. Культуры растительных тканей выгодно использовать для быстрого размножения медленно растущих растений.

У сельскохозяйственных животных с помощью инъекции гормонов удаётся получить от одной высокопродуктивной самки десятки яйцеклеток, искусственно оплодотворить их спермой породистого самца, а затем имплантировать в матки других самок. Таким способом можно получить от одного ценного экземпляра во много раз больше потомства, чем это было бы возможно с помощью искусственного осеменения.

Перспективы создания трансгенных сельскохозяйственных растений связаны с повышением их устойчивости к болезням и неблагоприятным условиям среды, а также с расширением круга культурных растений, способных к симбиотической фиксации азота и т.д. Для этого в растительные клетки вводятся нужные гены, полученные не только от других растений, но и от животных или микроорганизмов.

 

4. Какие меры принимаются для недопущения неконтролируемого использования генетически модифицированных организмов?

Чтобы исключить неконтролируемое использование генетически изменённых организмов, международные организации и отдельные страны разработали ряд законодательных документов, направленных на предупреждение возможных неблагоприятных экологических последствий для окружающей среды и здоровья человека от использования генно-инженерных технологий.

В Республике Беларусь в 2006 г. был принят закон «О безопасности генно-инженерной деятельности». В нём сформулированы основные принципы безопасности в работе с генетически модифицированными организмами и продуктами, созданными на их основе, определены организационно-правовые основы государственного регулирования, порядок государственной экспертизы безопасности генетически модифицированных организмов, их регистрации, высвобождения в окружающую среду и другие вопросы.

 

5*. Приведите доводы «за» и «против» использования трансгенных организмов. Как лично вы относитесь к данной проблеме? Почему?

Большинство генетически модифицированных организмов имеют ряд преимуществ перед обыкновенными, не трансгенными. ГМО отличаются высокой продуктивностью (урожайностью), устойчивостью к неблагоприятным факторам среды (высоким и низким температурам, засухе и др.), болезням и вредителям. Себестоимость продукции, получаемой из генетически модифицированных организмов, как правило, намного ниже. Во многих случаях для получения трансгенной продукции не нужно использовать токсичные (и, при этом, дорогостоящие) препараты (например, пестициды или гормоны), что также повышает и качество продуктов. Добиться таких показателей с помощью классических методов селекции практически невозможно. Считается, что при таком стремительном росте населения планеты, который наблюдается в последние десятилетия, именно использование ГМО может обеспечить решение продовольственной проблемы.

Трансгенные организмы используют не только для производства продуктов питания, но также в фармацевтической промышленности, медицине, для борьбы с загрязнением окружающей среды и т.д. Генно-инженерные технологии позволяют ускорить процесс производства, сделать его выгоднее.

Вместе с тем, не исключена возможность переноса генов, например, определяющих устойчивость к гербицидам, в сорные растения (в результате их случайного скрещивания с гербицидоустойчивыми трансгенными растениями). Кроме того, возможен обмен генов между ГМО и родственными им культурными и дикими видами, что в отдалённом будущем может сказаться на стабильности сложившихся экосистем. Также существует определённый риск развития иммунных (в т.ч. аллергических) реакций на те или иные компоненты, входящие в состав генетически модифицированных продуктов.

Многие противники использования ГМО утверждают, что употребление трансгенной продукции способствует снижению иммунитета, развитию заболеваний кожи, пищеварительной, сердечно-сосудистой, нервной и других систем, провоцирует возникновение злокачественных опухолей, снижает эффективность действия лекарственных препаратов и даже вызывает мутации. Однако научных доказательств такого негативного воздействия генетически модифицированных продуктов на организм человека и животных до сих пор получено не было.

* Задания, отмеченные звёздочкой, предполагают выдвижение учащимися различных гипотез. Поэтому при выставлении отметки учителю следует ориентироваться не только на ответ, приведённый здесь, а принимать во внимание каждую гипотезу, оценивая биологическое мышление учащихся, логику их рассуждений, оригинальность идей и т. д. После этого целесообразно ознакомить учащихся с приведённым ответом.

Дашков М.Л.

Сайт: dashkov.by

Вернуться к оглавлению

 



 


 
www.dashkov.by г. Минск
Google