Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Сентября 2014 в 19:38, научная работа
В последние годы аббревиатура ГМО всё чаще встречается в прессе. Генетически модифицированный организм (ГМО) – живой организм, генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии. Такие изменения производятся в научных или хозяйственных целях.
Генетически модифицированного организм – это результат применения технологий генной инженерии, которые позволяют встраивать гены ДНК одного организма в другой с целью развития устойчивости растений к пестицидам, сопротивляемости вредителям, повышения урожайности и т. д.
Введение.
Генная инженерия.
Эволюционное развитие генной инженерии
Проблемы генной инженерии
ГМ-продукты
Что такое ГМО?
Безопасность ГМ-продуктов.
Опасность употребления ГМ-продуктов в пищу: проблема аллергии?
Опасность употребления ГМ-продуктов в пищу: проблема токсичности?
Влияние трансгенных продуктов на окружающую среду.
Содержание трансгенных компонентов в различных продуктах питания.
Заключение.
Список литературы.
Научно-исследовательская работа по биологии
На тему: «Трансгенные продукты. Генная инженерия»
Работу выполнила:
Ученица 9»М» класса
Толоконникова Валерия.
Руководитель:
Сорокина Ольга Ивановна.
Содержание.
1. Введение.
В последние годы аббревиатура ГМО всё чаще встречается в прессе. Генетически модифицированный организм (ГМО) – живой организм, генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии. Такие изменения производятся в научных или хозяйственных целях.
Генетически модифицированного организм – это результат применения технологий генной инженерии, которые позволяют встраивать гены ДНК одного организма в другой с целью развития устойчивости растений к пестицидам, сопротивляемости вредителям, повышения урожайности и т. д.
Донорами могут быть микроорганизмы, вирусы, другие растения, животные и даже человек.
Населению Земли не хватает продовольствия. Очаги голода и недоедания, в прошлом характерные только для Африки и Юго-Восточной Азии, теперь распространились на новые страны, среди которых Северная Корея и Монголия, Таджикистан и Россия, Армения и Грузия.
Сегодня вокруг генетически модифицированных продуктов возникает много споров. По официальным данным, ГМО содержится практически в каждом десятом продукте, продаваемом в России. По неофициальным данным – в отдельных регионах они входят в состав одной трети, а то и половины продовольственных товаров.
Ежегодно в страну в виде сырья ввозится до 500 тыс. т. генетически модифицированных ингредиентов из США, Бразилии, Аргентины, Китая.
С помощью генной инженерии выращивают сою, кукурузу, рис. Их добавляют в колбасу, мороженное, йогурты, шоколад, сметану, хлеб и даже в детское питание.
Генетически модифицированные продукты – это продукты, содержащие или полученные с использованием генетически модифицированного организма, или ГМО.
Одной из основных причин демографического кризиса в России является употребление продуктов, содержащих генно-модифицированные организмы (ГМО). По словам президента общественной ассоциации генетической безопасности Александра Баранова, к рекордной смертности и снижению рождаемости привело изменение традиционного питания и ежедневное употребление продуктов с ГМО. Неспроста сегодня 30 % детей рождаются с генетическими нарушениями [1].
Если постоянно есть такие продукты, то увеличится риск возникновения опасных аллергий, пищевых отравлений, мутаций, опухолей, а также развивается невосприимчивость к антибиотикам. Кроме того, чужеродная ДНК способна накапливаться во внутренних органах человека, попадать в ядра клеток эмбрионов, что может привести к врождённым уродствам и даже гибели плода.
По данным экспертов, 70% импортной продукции и около 30 % отечественной – генетически модифицированные.
Итак, ГМО: это пища будущего или риск для здоровья?
Цель исследования: определить наличие ГМО в продуктах питания и их биологическую роль.
Задачи:
2.1 «Эволюционное развитие генной инженерии»
Генная инженерия – сравнительно молодая отрасль промышленности, возникшая в 70г. двадцатого века. Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (вне организма) переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Датой ее рождения считают 1972 год, когда группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работающим в Стенфордском университете в Калифорнии, сообщила о создании первой рекомбинантной ДНК. Ее называют гибридной, т.к. состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия.
Любое растение, животное и человек имеют тысячи различных признаков. За проявление каждого конкретного признака отвечает определенный ген. Носителями материальных основ генов служат хромосомы, в состав которых входят ДНК и белки. С функциональной точки зрения ДНК состоят из множества блоков, хранящих определенный объем информации - генов. В основе действия гена лежит его способность через посредство РНК определять химическое строение и осуществлять синтез белков. Ген – участок молекулы ДНК, в котором находится информация о первичной структуре какого-либо одного белка. Поскольку в организмах присутствуют десятки тысяч белков, существует и десятки тысяч генов. Ген ––- это отрезок молекулы ДНК – дезоксирибонуклеиновой кислоты, передающей наследственные признаки от родителей к потомству, содержится в ядрах клеток. состоит из маленьких «кирпичиков» - нуклеотидов. Если из ДНК убрать ген, отвечающий за появление определенного признака, то исчезнет и сам признак. И наоборот, если добавить организму новый ген, то в клетке синтезируется новый белок, что приведет к появлению новых свойств. Измененное растение или животное будет именоваться мутантом.
Вживляя ген, или группу генов, «одолженных» у одного организма, другому, генная инженерия, добивается конструирования новых, совершенно необычных видов с заданными свойствами. Такие живые организмы называются трансгенными, т.е. несущими в своем организме чужеродные гены.
Для создания генетически модифицированных организмов (далее ГМО) широко используют методы клеточной инженерии. Эти методы связаны с выращиванием отдельных клеток и тканей на специальных искусственных средах.
Генетически модифицированные организмы появились в конце 80-х годов двадцатого века. В 1992 году в Китае начали выращивать табак, который "не боялся" вредных насекомых. Но начало массовому производству модифицированных продуктов было положено в 1994 году, когда в США появились помидоры, которые не портились при перевозке. Они зелеными хранились до полугода при температуре 14-16 градусов и дозревали при комнатной температуре. В дальнейшем были получены многие сорта различных сельскохозяйственных культур. Среди них наиболее распространена соя (выращивание начато с 1995 года), она составляет свыше половины от общего урожая; на втором месте – кукуруза, затем хлопок, масличный рапс, табак и картофель.
Австралийские ученые впервые в мире создали трансгенную овцу, введя в ее эмбрион ген, ответственный за производство гормона роста. Такие животные оказались в полтора раза крупнее обычных овец. Это событие явилось большим шагом вперед по пути создания более крупных и быстрорастущих животных.
2.2 «Проблемы генной инженерии и их решения»
В ходе исследования, проведенного на основе литературных источников и других средств массовой информации была выделена первая проблема: можно ли создавать гибриды человека и животных, гибриды различных растений, находящихся в далеком родственном отношении, ведь известно, что давать плодовитое потомство могут только особи, принадлежащие к одному и тому же виду, имеющие сходный набор хромосом?
Решение было найдено в статье кандидата биологических наук В.В.Велькова. Генетики скрестить бациллу с картофелем не могут, а генные инженеры могут. Путем генной инженерии это достигается достаточно легко. Генетическая селекция улучшает количественные характеристики сорта или породы (урожайность, надои), генная инженерия способна создать принципиально новое качество – перенести ген от одного биологического вида в другой, в частности, ген инсулина от человека в дрожжи. И генетически модифицированные дрожжи становятся фабрикой инсулина.
Таким путем на свет появилась первая в мире обезьяна макака-резус с измененным генетическим кодом. Кроме того, был создан гибрид человека и свиньи, просуществовавший 32 дня, пока ученые не решили его уничтожить.
Известны гибриды таких растительных культур, как: табапета – табака и петунии, сокукура – сои и кукурузы, томофель – томата и картофеля. Последнее растение дает на корнях картофельные клубни, а в надземной части – плоды томата.
Вторая проблема: можно ли избавить человечество от наследственных заболеваний?
На одном из сайтов Интернет в статье «Генная инженерия в России» узнаем, что наследственное заболевание человека - это генетический дефект, т.е. неправильная последовательность нуклеотидов в ДНК, который легко можно исправить методами генной хирургии.
Делаем вывод, что генная инженерия сможет помочь семьям, у которых высока вероятность появления нездорового потомства. Путем взятия пробы из околоплодной жидкости можно просчитать наследственные заболевания и изменить ДНК уже на стадии беременности и подготовки к родам. В книге Н.Д. Тарасенко «Что вы знаете о своей наследственности» убеждаемся, что могут работать «отремонтированные» гены, когда зародыш состоит всего из нескольких клеток, его достают, клетки разъединяют, в ядра вводят гены-матрицы, ответственные за синтез нужного признака или свойства, получаются клетки с направленно измененным геном. Клетки зародыша возвращают в организм матери. Так, например, в клетках зародыша мыши работал крысиный ген, синтезирующий гормон роста, получилась мышь, величиной с крысу.
Всем известно: гемофилия – неизлечимое заболевание, связанное с нарушением механизмов свертывания крови. Человек может погибнуть от потери большого количества крови. Носителями дефектного гена являются женщины, но страдают гемофилией чаще мужчины. Современные методы генной инженерии позволяют просто «выключить» такие гены из генотипа больного.
Известно большое число генных заболеваний, возникающих из-за врожденного недостатка или избытка какого-либо фермента (белка, ускоряющего течение химических реакций в клетках). Например, фенилкетонурия – тяжелое наследственное заболевание, при котором отсутствует фермент, превращающий в организме человека аминокислоту фенилаланин в другую аминокислоту - тирозин. Это приводит к ослаблению пигментации кожи и волос, отравлению мозговой ткани, судорогам и параличам. И если это вовремя не обнаружить, к первому году жизни ребенок становится умственно-отсталым. Диагностируется фенилкетонурия очень просто: достаточно приложить к мокрой пеленке полоску бумажки, пропитанной раствором хлорида железа(III) – моча ребенка даст зеленую окраску. Заболевание лечится успешно ферментом, выращенным в бактериальной клетке, в которую был введен ген человеческого организма, ответственный за образование такого фермента.
Все перечисленные приемы убеждают в том, что у генной инженерии – широкие перспективы в предупреждении и лечении наследственных заболеваний.
Нас заинтересовала следующая проблема: на сегодня в мире насчитывается свыше 100 млн. больных сахарным диабетом, можно ли полностью обеспечить всех нуждающихся инсулином?
Заболевание сахарный диабет характеризуется повышенной концентрацией сахара в крови вследствие недостаточной выработки гормона инсулина в тканях поджелудочной железы. Еще в 19в. обезвоживание, истощение и интоксикация неизбежно приводили к смерти больного. Изучив различные источники, убеждаемся, что современные методы позволяют получать инсулин гораздо более высокого качества путем внедрения в ген кишечной палочки гена человека, ответственного за синтез инсулина. Следовательно, инсулин можно получать в неограниченном количестве и спасти человечество. Более того, аналогично синтезируется человеческий интерферон – чудо-белок, останавливающий вирусную инфекцию. Созданы и другие совершенно новые лекарства: белки, повышающие иммунитет организма, препараты, стимулирующие рост и развитие кровеносных сосудов.
Можно ли с помощью медицинской генетики регулировать рост человека? И эта проблема решаема с помощью методов генной инженерии.
Очень перспективно на сегодняшний день направленное изменение организма методом включения в его геном нужных генов, например, продуцирующих гормон роста-соматотропин и его антагонист-соматостатин. Теперь возможно не только лечить карликовый рост, но и притормозить избыточный рост подрастающего поколения. Ведь двухметровые акселераты, которых становится все больше, по исследованиям врачей, оказываются болезненными.