Rośliny transgeniczne



Podobne dokumenty
wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Możliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii

Biotechnologia i inżynieria genetyczna

"Dlaczego NIE dla GMO w środowisku rolniczym" Prof. zw. dr hab. inż. Magdalena Jaworska

Możliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii

Rośliny Genetycznie Zmodyfikowane

Biotechnologia jest dyscypliną nauk technicznych, która wykorzystuje procesy biologiczne na skalę przemysłową. Inaczej są to wszelkie działania na

Imię i nazwisko...kl...

SCENARIUSZ LEKCJI. TEMAT LEKCJI: Podstawowe techniki inżynierii genetycznej. Streszczenie

Organizmy modyfikowane genetycznie

Modyfikacje genetyczne. Doc. dr hab. Katarzyna Lisowska

Od kapusty do mamuta wyzwania biotechnologii. Renata Szymańska

Organizmy Modyfikowane Genetycznie Rośliny transgeniczne

DR ŻANETA PACUD Zdolność patentowa roślin

Sukces kultur in vitro oparty jest na zjawisku totipotencji, czyli nieograniczonej zdolności komórek do dzielenia się i odtwarzania całego organizmu

Rośliny modyfikowane genetycznie (GMO)

PODSTAWY BIOINFORMATYKI

ETYCZNE ASPEKTY INŻYNIERII GENETYCZNEJ

Stanowisko. Sejmiku Województwa Kujawsko Pomorskiego z dnia 28 lutego 2005 r.

Ustawa z 30 czerwca 2000 r. Prawo własności przemysłowej, dostosowując polski system prawa patentowego do standardów europejskich, objęła ochroną pate

Przedmowa 9 Początki hodowli i oceny odmian roślin warzywnych w Polsce Hodowla roślin kapustnych Znaczenie gospodarcze Systematy

Sekwencjonowanie nowej generacji i rozwój programów selekcyjnych w akwakulturze ryb łososiowatych

a) Zapisz genotyp tego mężczyzny... oraz zaznacz poniżej (A, B, C lub D), jaki procent gamet tego mężczyzny będzie miało genotyp ax b.

Spis treści Część I. Genetyczne podstawy hodowli roślin 1. Molekularne podstawy dziedziczenia cech Dariusz Crzebelus, Adeta Adamus, Maria Klein

Badanie funkcji genu

Podstawy inżynierii genetycznej

Hodowla roślin genetyka stosowana

Wybrane zastosowania metod inżynierii genetycznej

Metody zwalczania chorób grzybowych w kukurydzy

Paweł Połanecki. Organizmy Genetycznie Modyfikowane w rolnictwie Zagadnienia prawne

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z BIOLOGII KLASA 5 DOBRY. DZIAŁ 1. Biologia jako nauka ( 4godzin)

Wiadomości wprowadzające.

Perspektywy rozwoju biotechnologii w Polsce

Zad. 2.2 Poszerzenie puli genetycznej jęczmienia

WYMAGANIA EDUKACYJNE BIOLOGIA LICEUM KLASA 1 (POZIOM PODSTAWOWY)

Informacje o GMO, konieczne do określenia stopnia zagrożenia.

Bloki licencjackie i studia magisterskie na Kierunkach: Biotechnologia, specjalność Biotechnologia roślinna oraz Genetyka

Czy żywność GMO jest bezpieczna?

I. Biologia- nauka o życiu. Budowa komórki.

Mieszańcowe i populacyjne odmiany rzepaku: jaką wybrać?

Badanie funkcji genu

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA z dnia 22 kwietnia 2005 r.

Uczeń potrafi. Dział Rozdział Temat lekcji

KONKURS BIOLOGICZNY dla uczniów gimnazjów województwa lubuskiego 14 marca 2008r. zawody III stopnia (finał)

Warunki udzielania świadczeń w rodzaju: świadczenia zdrowotne kontraktowane odrębnie 8. BADANIA GENETYCZNE

Metody zwalczania zachodniej stonki kukurydzianej

Mutacje. delecja insercja strukturalne

Nowe techniki hodowli roślin (NTHR) New Plant Breeding Techniques(NPBTs)

WNIOSEK O WYDANIE ZGODY NA ZAMKNIĘTE UŻYCIE GMO

WYNALAZKI BIOTECHNOLOGICZNE W POLSCE. Ewa Waszkowska ekspert UPRP

Wymagania edukacyjne Biologia, klasa 1, zakres podstawowy

BIOETYKA Wykład 10 Problemy etyczne związane z klonowaniem organizmów. Krzysztof Turlejski. Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego

Wymagania edukacyjne z biologii dla klas pierwszych

Zastosowanie nowych technologii genotypowania w nowoczesnej hodowli i bankach genów

Rolnictwo Ekologiczne w Powiecie Świdwińskim

środowiska nie mogą być uwalniane organizmy genetycznie zmodyfikowane, które zawierają geny odporności na antybiotyki stosowane w leczeniu ludzi.

KONKURS BIOLOGICZNY dla uczniów gimnazjów województwa lubuskiego 5 marca 2011r. - zawody III stopnia (finał)

ARABIDOPSIS THALIANA ORGANIZM MODELOWY W BIOLOGII MOLEKULARNEJ ROŚLIN DLACZEGO ARABIDOPSIS?

ORGANIZMY TRANSGENICZNE BEZPIECZEŃSTWO DLA CZŁOWIEKA I ŚRODOWISKA

Informacje dotyczące pracy kontrolnej

Nowość w ochronie truskawek! ...i życie nabiera smaku!

MI(07)16P1 Bruksela, 17 października 2007 r. PROJEKT

1. Zamknięte użycie GMO wymaga ZGODY Ministra Środowiska na wniosek zainteresowanego użytkownika.

Inżynieria genetyczna PEF Copyright by Polskie Towarzystwo Tomasza z Akwinu

BIOETANOL Z BIOMASY KONOPNEJ JAKO POLSKI DODATEK DO PALIW PŁYNNYCH

Anna Augustyniuk-Kram Szkolenie "Organizmy genetycznie zmodyfikowane" : Warszawa 17 IX 2007 r. Studia Ecologiae et Bioethicae 6,

Praca kontrolna z biologii LO dla dorosłych semestr III

Organizmy Zmodyfikowane Genetycznie

Sprawdzian wiedzy i umiejętności z działu Przemysł i usługi świata

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z BIOLOGII dla klas I Technikum ZAKRES WYMAGAŃ NA POSZCZEGÓLNE STOPNIE UCZEŃ

Komentarz technik ogrodnik 321[03]-01 Czerwiec 2009

Nowoczesne systemy ekspresji genów

Warszawa, dnia 3 sierpnia 2016 r. Poz. 1173

Wykorzystanie krajowych i światowych zasobów genowych w pracach badawczych oraz hodowlanych pszenicy

Ekologiczna ścieżka edukacyjna

Inżynieria genetyczna- 6 ECTS. Inżynieria genetyczna. Podstawowe pojęcia Część II Klonowanie ekspresyjne Od genu do białka

Mikroorganizmy Zmodyfikowane Genetycznie

Znakowanie genetycznie zmodyfikowanej żywności i paszy. Magdalena Żurawska-Zajfert Laboratorium Kontroli GMO IHAR-PIB

BIOETYKA Wykład 14 Nowe technologie w biologii i związane z nimi problemy etyczne Krzysztof Turlejski. Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego

Biologia medyczna, materiały dla studentów

Scenariusz lekcji z biologii w szkole ponadgimnazjalnej

Tematyka zajęć z biologii

Przedmiot: Biologia (klasa piąta)

Nowe odmiany rzepaku ozimego - jakie mają geny?

mikrosatelitarne, minisatelitarne i polimorfizm liczby kopii

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Biologia Poziom podstawowy

Kukurydza: jak wybrać nasiona?

PROGRAM SZKOLENIA W ZAKRESIE OCENY POLOWEJ MATERIAŁU SIEWNEGO. Tabela 1 Program szkolenia podstawowego poszczególnych grup roślin uprawnych

Wymagania z biologii dla klasy V. Kryteria sukcesu w języku uczniów (na podstawie szczegółowych treści nauczania z podstawy programowej):

Zagadnienia do egzaminu dyplomowego I stopnia. Rolnictwo wszystkie specjalności

Produkcja biomasy a GMO

Konkurs Biologiczny etap szkolny

Transformacja pośrednia składa się z trzech etapów:

INTEGROWANA OCHRONA ROŚLIN Niechemiczne i chemiczne metody ochrony plantacji

KARTA ODPOWIEDZI konkurs biologiczny ETAP WOJEWÓDZKI B A B D B C C B B A B B D C D B B B

harmonogram lekcji online opracowała Anna Gajos

Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie Wydział Rolniczo-Ekonomiczny

Klub Młodego Wynalazcy - Laboratoria i wyposażenie. Pracownia hodowli roślin i roślinnych kultur in vitro

ZAGADNIENIA I ODPOWIEDZI ZE STRONY

WNIOSEK O WYDANIE ZGODY NA ZAMIERZONE UWOLNIENIE GMO DO ŚRODOWISKA W CELACH INNYCH NIŻ WPROWADZENIE DO OBROTU

Transkrypt:

Rośliny transgeniczne 1 Na poniższym rysunku przedstawiono sposób uzyskiwania nowych odmian roślin metodą tradycyjną i metodą nowoczesnej biotechnologii. Po analizie rysunku wykonaj polecenie. Tradycyjna hodowla roślin pożądany gen x wiele nowych genów roślina dawca genu handlowa odmiana rośliny nowa odmiana rośliny Biotechnologia roślin pożądany gen pożądany gen + jeden nowy gen roślina dawca genu handlowa odmiana rośliny ulepszonaodmiana rośliny hodowlanej Źródło: http://mv.picse.net/pesticides/cotton/how-was-bt-cotton-produced/ (data dostępu: 17.08.2012) Określ, które zdanie jest prawdziwe (P), a które fałszywe (F). W tradycyjnym podejściu uzyskiwanie nowych odmian roślin polega na krzyżowaniu ze sobą wybranych roślin.... Nowoczesna biotechnologia pozwala na wprowadzenie do wybranej rośliny jednego wyselekcjonowanego genu.... Przy uzyskiwaniu roślin metodą tradycyjną zostaje wprowadzony tylko jeden wybrany gen.... Roślina uzyskana metodą biotechnologii nowoczesnej zawiera wiele obcych genów, w tym ten oczekiwany.... 8

2 Poniższe dane przedstawiają prognozy przyrostu populacji oraz prognozy ilości ziemi uprawnej przypadającej na głowę mieszkańca do 2050 roku. Wyjaśnij, jaką rolę może odegrać biotechnologia w kontekście tych danych. 10 8 6 4 2 0 0 1950 1970 1990 2010 2030 2050 1950 1970 1990 2050 10 8 6 4 2 Źródło: The Monaco Summits Agro and Ford Industry Forum, 26 29.11.1998, Monte Carlo. 3 Uzupełnij tabelę dotyczącą charakterystyki roślin GM. Cecha Znaczenie rolnicze Przykład Odporność na herbicydy Odporność na wirusy Odporność na owady Jakość plonu 4 Przeczytaj tekst i wykonaj polecenia. Co roku do krajów UE jest transportowane około 4 milionów ton bananów. Niestety, plantacjom bananowców zagrażają szybko rozprzestrzeniające się grzyby pasożytnicze, a hodowcy jak na razie nie znaleźli odmian odpornych na te grzyby. Monokultury, takie jak plantacje bananowców, stwarzają idealne warunki do rozwoju szkodników i chorób. Od 30 lat bananowcom zagraża choroba zwana Czarną Sigatoką. Dotychczas jedynym środkiem zaradczym było spryskiwanie plantacji dużą dawką fungicydów, nawet 50 razy w ciągu roku, co jest niebezpieczne nie tylko dla środowiska, ale także dla zdrowia pracowników takiej plantacji. Czarna Sigatoka zagraża wszystkim odmianom bananowców. Inną przyczyną problemów bananowców jest także sposób ich zapylania. Hodowlane odmiany bananowców są partenokarpiczne, co oznacza, że mogą wytwarzać owoce bez zapylania. W związku z tym pula genetyczna bananowców nie zmienia się przez pokolenia. To powoduje także, że próby wprowadzania odporności na 9

grzyba tradycyjnymi metodami hodowlanymi nie przynoszą rezultatu. Hodowcy bananowców upatrują nadziei w inżynierii genetycznej, która może pomóc uodpornić bananowce na Czarną Sigatokę. Naukowcy pracują obecnie nad zsekwencjonowaniem genomu bananowca. Poszukują przy tym genów odporności na choroby grzybicze, które można by wprowadzić do genomu hodowlanych odmian bananowców. Sukcesem zakończyły się eksperymenty wprowadzenia do materiału genetycznego bananowca genów oporności z cebuli i dalii. Uzyskane w ten sposób rośliny były odporne na grzyba w warunkach szklarniowych. Jednak przed wprowadzeniem tych roślin do upraw polowych konieczne jest przeprowadzenie na szeroką skalę badań toksykologicznych i środowiskowych. Wprowadzenie do upraw bananowców z genem odporności na Czarną Sigatokę przyczyniłoby się do lepszej ochrony tych roślin w krajach tropikalnych, a także spowodowałoby zaniechanie stosowania dużych ilości fungicydów. Źródło: http://www.gmo-compass.org/eng/grocery_shopping/fruit_vegetables/17.bananas_ using_genetic_engineering_against_fungal_disease.html (data dostępu: 17.08.2012). a) Które z podanych niżej argumentów stanowią przyczynę rozprzestrzeniania się Czarnej Sigatoki na plantacjach bananowców? Zakreśl właściwe stwierdzenia. 1. stosowanie niewłaściwych środków ochrony roślin 2. wieloletnie uprawianie na tym samym obszarze tego samego gatunku 3. większe zapotrzebowanie na banany niż możliwości ich uzyskania 4. sposób rozmnażania hodowlanych odmian banana 5. modyfikacje genetyczne grzyba powodującego Czarną Sigatokę b) Wyjaśnij, w jaki sposób naukowcy uodpornili banany na grzyba wywołującego Czarną Sigatokę.. c) Ze względu na areał upraw wprowadzenie genu warunkującego odporność na grzyba powodującego Czarną Sigatokę przyniosłoby skutki nie tylko gospodarcze, ale także zdrowotne i ekonomiczne. Wyjaśnij, jakie znaczenie miałaby modyfikacja genetyczna bananowca w tych trzech obszarach. Uzupełnij poniższą tabelę. Modyfikacja genetyczna bananowca w celu uodpornienia na Czarną Sigatokę Znacznie gospodarcze Znaczenie zdrowotne Znaczenie ekonomiczne 10

5 Na rycinie przedstawiono zasadę uzyskiwania jadalnych szczepionek. 1 3 2 4 5 Przyporządkuj poszczególnym etapom procesu ukazanego na schemacie odpowiadające im numery.... Transformacja komórek roślinnych bakterią zawierającą zmodyfikowany plazmid... Uzyskanie owoców zawierających antygen... Włączenie DNA kodującego antygen patogenu do plazmidu Agrobacterium... Karmienie jadalną częścią rośliny i immunizacja organizmu... Namnożenie komórek i regeneracja rośliny 11

6 Narysuj schemat procesu uzyskiwania roślin transgenicznych. 7 Przeczytaj tekst i wykonaj polecenia. Polscy naukowcy w 2011 roku zakończyli sekwencjonowanie genomu jądrowego ogórka północnoeuropejskiego, którego wielkość wynosi 367 milionów par nukleotydów. W jego skład wchodzi ok. 29,9 tys. genów. Genom ten porównano z zsekwencjonowanym przez naukowców z Chin genomem ogórka chińskiego. Okazało się, że między DNA obu roślin zachodzi wiele różnic w składzie genów biorących udział w procesach o znaczeniu przystosowawczym, takich jak: fotosynteza, metabolizm cukrów, oddychanie, regulacja ekspresji genów, wiązanie jonów amonowych, odporność na stres oksydacyjny czy odporność na wysoką temperaturę. Różnice te wynikają z innych cech klimatu, w których hodowane były ogórki. Klimat umiarkowany Europy północnej w porównaniu z klimatem subtropikalnym południowo-wschodnich Chin jest chłodniejszy, promieniowanie słoneczne jest tu mniej intensywne. Z kolei w klimacie południowo-wschodnich Chin występuje wysoka sezonowa intensywność promieniowania słonecznego w tym UV-B oraz wysoka temperatura. W badaniach skupiono się także na promoto- 12

rach genów. Promotor to część genu, która reguluje jego pracę i pozwala na włączanie czy też wyłączanie uśpionych funkcji genu. Naukowcy porównali wszystkie promotory genów ogórka z Europy i z Chin. Okazało się, że procesy adaptacyjne mogą odbywać się poprzez zmianę w promotorach genów pewnych krótkich sekwencji określanych jako elementy CRE. Elementy te, lub ich zestawy, w odpowiedzi na bodziec (np. niską temperaturę), powodują zmianę stanu genu, np. uaktywniają go lub blokują jego działanie. Tak więc manipulacje w zestawach elementów CRE w promotorach będą decydowały o sposobie działania genów w zależności od bodźca. Źródło: http://www.naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,384434,polacy-zsekwencjonowaligenom-ogorka-i-dowiedli-jak-rosliny-reaguja-na-stres.html (data dostępu: 17.08.2012). a) Czym są spowodowane różnice w składzie i ekspresji genów ogórka północnoeuropejskiego i chińskiego? b) W którym przypadku (ogórek północnoeuropejski czy chiński) bardziej aktywne będą geny warunkujące odporność na wysoką temperaturę? Odpowiedź uzasadnij. c) Wyobraź sobie, że jesteś biologiem molekularnym i masz wszelkie niezbędne dane i narzędzia do przeprowadzania manipulacji genetycznych (np. uzyskiwania mutantów). Posługując się informacjami w tekście, zaproponuj, w jaki sposób zbadać wpływ niskiej temperatury na wzrost i rozwój ogórka. d) Jakie znaczenie ma znajomość kompletnej informacji genetycznej ogórka? Odpowiedź uzasadnij. 8 Rośliną o największym jak dotąd genomie jest Paris japonica. Jak się okazało, jej długość wynosi ok. 150 mld par zasad, co stanowi rekord. Roślina ta cechuje się bardzo wolnym wzrostem. Wytłumacz, jaki zachodzi związek między tak dużym genom a powolnym wzrostem Paris japonica. 13

9 W poniższej tabeli zaprezentowano wielkość genomów oraz ilość genów wybranych organizmów. Przedstaw poniższe dane w postaci jednego wykresu, gdzie słupki będą odpowiadać wartościom dotyczącym wielkości genomów, natomiast linia będzie wskazywać wartości dotyczące liczby genów. Organizm Nazwa Wielkość genomu [Mb] Liczba genów Mycoplasma genitalium 0,58 470 Escherichia coli pałeczka okrężnicy 4,6 4288 Saccharomyces cerevisiae drożdże piekarnicze 13,5 6034 Drosophila melanogaster muszka owocowa 165 12 000 Caenorhabditis elegans nicień 97 19 099 Arabidopsis thaliana rzodkiewnik pospolity 125 25 500 Homo sapiens człowiek 3300 30 000 14

10 Podaj po dwa przykłady roślin transgenicznych, których modyfikacje wykonuje się w celu: poprawy jakości plonów polepszenia walorów smakowych uodpornienia roślin na patogeny i szkodniki produkcji biofarmaceutyków Zwierzęta transgeniczne 1 Na poniższym schemacie przedstawiono jeden ze sposobów uzyskiwania zwierząt transgenicznych....... a) Podpisz na rysunku następujące etapy: rozwój zarodkowy, pobranie zygot, mikroiniekcja zrekombinowanego DNA, połączenie się przedjądrzy, zygota zawierająca zrekombinowany DNA, transgeniczne potomstwo, wszczepienie blastuli biorcy 15