Программа курса Развитие функциональной грамотности обучающихся основной школы
 Скачать 1.28 Mb.
|
Текст 1Генная модификация растений Генетически модифицированный организм (ГМО) – организм, генотип которого был искусственно изменѐн при помощи методов генной инженерии. Это определение может применяться для растений, животных и микроорганизмов. Генетическая модификация отли- чается целенаправленным изменением генотипа организма в отличие от случайного, харак- терного для естественного и искусственного мутационного процесса. Основным видом гене- тической модификации в настоящее время является использование трансгенов для создания трансгенных организмов. Трансгенез – это процесс введения человеком либо природой чу- жеродного гена, называемого трансгеном, в живой организм. При этом организм получает свойства, которые он может передавать потомству. В сельском хозяйстве и пищевой промышленности под ГМО подразумеваются только организмы, модифицированные внесением в их геном одного или нескольких трансгенов. Генная инженерия используется для создания новых сортов растений, устойчивых к небла- гоприятным условиям среды и вредителям, обладающих лучшими ростовыми и вкусовыми качествами. За период с 1996 года по 2013 год площади, занятые под возделывание генети- чески модифицированных растений, увеличились в 100 раз и составили в мире более 170 млн га. Процесс синтеза генов в настоящее время разработан очень хорошо и даже в значи- тельной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжѐнные ЭВМ, в памяти которых закладывают программы синтеза различных нуклеотидных последователь- ностей. Чтобы встроить ген в вектор, используют ферменты – рестриктазы и лигазы. С по- мощью рестриктаз ген и вектор можно разрезать на кусочки. С помощью лигаз такие кусоч- ки можно «склеивать», соединять в иной комбинации, конструируя новый ген или заключая его в вектор. Популярными методами введения вектора в клетку растений является исполь- зование особых почвенных бактерий или генной пушки. Техника введения генов в бактерии была разработана после открытия явления бакте- риальной трансформации. В основе этого явления лежит примитивный половой процесс, ко- торый у бактерий сопровождается обменом небольшими фрагментами нехромосомной ДНК, плазмидами. Плазмидные технологии легли в основу введения искусственных генов в бакте- риальные клетки. В настоящее время специалистами получены научные данные об отсутствии повы- шенной опасности продуктов из генетически модифицированных организмов в сравнении с продуктами, полученными из организмов, выведенных традиционными методами. Главный вывод, вытекающий из усилий более чем 130 научно-исследовательских проектов, охваты- вающих 25 лет исследований и проведѐнных с участием более чем 500 независимых иссле- довательских групп, состоит в том, что биотехнологии и, в частности, ГМО как таковые не более опасны, чем, например, традиционные технологии селекции растений. Вопросы для обсуждения:Что изучает генная инженерия, в отличие от клеточной? Где и как применяется искусственный мутагенез? Исследования, связанные с пересадкой гена бактерий, способствующего усвоению азота из атмосферного воздуха, в генотип злаков, проводятся в области микробиологическо- го синтеза, генной или клеточной инженерии, а может быть в биохимии? Где и когда вы сможете применить эти знания? Текст 2Мутации Основное свойство генов заключается в точном самокопировании, благодаря чему и происходит наследственная передача множества признаков от родителей к детям. Однако, это свойство это не является абсолютным. Гены обладают еще и способностью изменяться, приобретать новые свойства. Такие изменения генов называются мутациями. Мутации генов создают изменчивость, необходимую для эволюции живой материи, многообразия форм жизни. Мутации возникают в любых клетках организма, но передаваться потомству могут только гены половых клеток. Причины мутаций заключаются в том, что многие факторы внешней среды, с которы- ми на протяжении жизни взаимодействует каждый организм, могут нарушать строгую упо- рядоченность процесса самовоспроизведения генов, хромосом в целом, приводить к ошиб- кам в наследовании. В экспериментах установлены следующие факторы, вызывающие мута- ции: ионизирующее излучение, химические вещества и высокая температура. Очевидно, что все эти факторы имеются и в естественной среде обитания человека (например, естествен- ный фон радиации, космического излучения). Мутации существовали всегда как вполне обычное природное явление. Будучи в своей сути ошибками в передаче генетического материала, мутации носят случайный и ненаправленный характер, то есть могут быть как полезными, так и вредными и относительно нейтральными для организма. Полезные мутации закрепляются в ходе эволюции и составляют основу прогрессив- ного развития жизни на Земле, а вредные, снижающие жизнеспособность, являются как бы обратной стороной медали. Они лежат в основе наследственных болезней во всем их много- образии. Мутации делятся на естественные и искусственные. Естественные мутации возникают непроизвольно, а искусственные - при воздействии на организм различных мутагенных фак- торов риска. Различают: Геномные мутации – это мутации клеток, в результате которых изменяется число хромосом, что ведет к возникновению изменений в геноме клетки. Геномные мутации связа- ны с изменением числа хромосом в клетке. Хромосомные мутации – это мутации, при которых происходит перестройка структуры отдельных хромосом, в результате чего наблюдаются потеря или удвоение части генетического материала хромосомы в клетке, изменение ориентации сегментов хромосом в отдельных хромосомах, а также перенос части генетического материала с одной хромосомы на другую. Хромосомные мутации связаны с изменением хромосомы, обменом участков негомо- логичных хромосом. Генные мутации – это мутации, при которых идет изменение одной или несколь- ких различных частей гена в клетке. Генные мутации охватывают один ген и белок, который кодируется этим геном. На генном уровне изменения первичной структуры ДНК генов под действием мутаций менее значительны, чем при хромосомных мутациях, однако генные му- тации встречаются более часто. В результате генных мутаций происходят замены и вставки одного или нескольких нуклеотидов, дупликации и инверсии различных частей гена. Реальная частота мутаций для отдельных генов человека составляет в среднем от 1:105 до 1:108. Это значит, что примерно одна из миллиона половых клеток в каждом поко- лении несет новую мутацию. Однажды возникнув, та или иная новая мутация может затем передаваться в последующие поколения, то есть закрепляться механизмом наследования, по- скольку обратные мутации, возвращающие ген в исходное состояние, столь же редки. Задания:Установите соответствие между характеристикой мутации и ее типом:
В одном из предложений текста «Мутации» найдите ошибку и исправьте ее: а. Мутационная изменчивость — один из способов увеличения генетического разно- образия популяции. б. Генными называют мутации, связанные с изменением нуклеотидной последова- тельности одного конкретного гена. в. В течение жизни в клетках человека происходит множество мутаций, однако боль- шинство из них не передаются потомкам. г. Потомкам могут передаться только мутации, происходящие в соматических клет- ках. ные. Найдите ошибки в приведѐнном тексте. а. Мутациями называются наследственные изменения в молекулах РНК. б. Есть много разных видов мутаций – генные, хромосомные, комбинативные, геном- в. Мутация, возникшая в одной из соматических клеток, может изменить наслед- ственные признаки самой этой клетки и тех частей организма, которые образуются из еѐ по- томков. г. Мутации, происходящие в половых клетках, изменяют только геномы потомков. д. Мутации вызываются мутагенами, среди которых, например, радиоактивное излу- чение, воздействие химических препаратов и др. е. Небольшое число мутаций оказывается полезным для организмов. Тема 6: Здоровье человекаТекстыдлячтения: |