1. definiują genetycznie zmodyfikowane organizmy (GMO) jako organizmy transgeniczne, wyjaśniają, w jaki sposób naukowcy wykorzystali techniki inżynierii genetycznej do ich produkcji i podają kilka przykładów.
2. wyjaśnij, dlaczego transgeny w genetycznie zmodyfikowanej żywności są bezpieczne do spożycia przez ludzi.
3. zastosuj swoją wiedzę na temat rozmnażania roślin, aby wyjaśnić, w jaki sposób GMO może hipotetycznie uwalniać transgeny do dzikich populacji i podać kilka przykładów znanych zagrożeń dla rozprzestrzeniania się transgenu.
4. lista różnych zastosowań i zastosowań modyfikacji genetycznej, które bezpośrednio przynoszą korzyści lub szkodzą ludziom, innym gatunkom i / lub środowisku.

organizmy transgeniczne zawierają jeden lub więcej genów z innego organizmu (nie dziedziczone)

organizmy zmodyfikowane genetycznie (GMO) są dokładniej nazywane organizmami transgenicznymi, gdzie trans oznacza na lub od „drugiego.”Transgen to gen pochodzący spoza genomu. Bakterie nabywają transgeny naturalnie przez cały czas poprzez poziomy transfer genów. Jednak dokładne użycie transgenu odnosi się do genu wprowadzonego do genomu sztucznie. Naukowcy mogą to teraz zrobić bardzo dokładnie, czyli jak wytwarzamy insulinę dla diabetyków, jak zapobiegamy podatności gatunków roślin na owady lub grzyby, a nawet przed obumarciem od herbicydów.

ostatnio nauczyliśmy się, jak naukowcy wykorzystują transformację do inżynierii genetycznej pożądanego genomu, a następnie klonują miliony kopii za pomocą klonowania molekularnego bakterii. Ta technika laboratoryjna może działać, gdy pożądanym rezultatem jest wytwarzanie dużej ilości określonego białka, takiego jak insulina, w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. Jak więc zastosować ten pomysł do upraw, które muszą przetrwać i rozwijać się w naturalnym środowisku, jak na polu bawełny? Transgeny mogą pozwolić roślinie bawełnianej na ekspresję genów dla toksyny, która zapobiega przetrwaniu różowego owada bollworm, ale gen ten nie byłby zbyt użyteczny w laboratorium, w którym robaki boll nigdy się nie odważą. Zamiast tego Gen musi zostać przeniesiony do samej rośliny, aby mogła pracować w środowisku, w którym znajdują się owady.

najczęstszą techniką przeniesienia transgenu lub interesującego go genu do organizmu wielokomórkowego jest użycie patogenu roślinnego zwanego Agrobacterium, bakterii, która może zaatakować uszkodzoną roślinę przez glebę (Showalter i wsp.2009 j Insect Sci. 9:22). Wstaw plazmid z interesującym genem do Agrobacterium, pozwól Agrobacterium zainfekować roślinę, a następnie interesujący gen może zintegrować się z genomem zakażonej komórki roślinnej. Naukowcy badają rośliny pod kątem obecności interesującego ich genu, a następnie hodują rośliny z tym genem, aby zwiększyć częstotliwość transgenu i uczynić go homozygotycznym.

Zobacz Wyjaśnienie Hanka Greena, dlaczego organizmy transgeniczne nie są złe:

Transgeny w genetycznie zmodyfikowanej żywności są bezpieczne do spożycia przez ludzi

więc kupiłeś nową parę dżinsów i je kochasz. Nosisz je każdego dnia … nawet w nich śpisz. Zostały wykonane z transgenicznej bawełny, więc Twoja skóra, największy organ w twoim ciele, jest w stałym kontakcie z transgenicznymi włóknami bawełny. Powinieneś się obawiać, że wchłonie toksyny bollworm z bawełny przez skórę i zostanie zatruty przez nią? Odpowiedź brzmi NIE, a oto dlaczego:

1. bawełna jest martwą tkanką roślinną. Jego komórki nie wyrażają już genów, w tym toksycznego transgenu.
2. transgen był toksyczny dla larw bollworm, a nie dla ssaków.

Ok, więc transgeniczna bawełna, którą nosisz, nie może cię skrzywdzić. Ale co z transgenicznym jedzeniem, które jemy, jak pomidory, soja lub kukurydza? Większość kukurydzy i soi uprawianych w USA jest transgeniczna. Dlaczego nie powinniśmy się martwić o jedzenie roślin transgenicznych (a nie transgenicznych)?

1. podobnie jak w przypadku bawełny, DNA roślin spożywczych i transgenów w nim znajdują się w komórkach roślinnych, które są martwe, zanim dotrą do stołu, a tym bardziej do układu pokarmowego. Nie mają one zdolności do wyrażania siebie, a białka wytwarzane przez te geny nie są szkodliwe dla ssaków.
2. organizm wchłania składniki odżywcze (witaminy, minerały) i cukry z pożywienia w jelitach. Sama materia roślinna, w tym DNA, pozostaje na „zewnątrz” twojego ciała, ponieważ układ trawienny jest w zasadzie tylko długą rurką, która biegnie przez twoje ciało, ale nigdy nie łączy się z wnętrzem. Ma tylko dwa otwory, usta i odbyt, a oba z nich wychodzą na zewnątrz ciała.

jak transgenes wpływa na środowisko?

Transgenes w żyznych gatunkach roślin uprawnych może hybrydyzować w pobliskich krewnych chwastów tych roślin uprawnych. Na przykład kukurydza może hybrydyzować z dzikimi teosinte, rzepak uprawny (uprawiany na olej rzepakowy) może kojarzyć się z dzikimi roślinami rzepaku itp. Więc GMO może hipotetycznie uwalniać transgenów do dzikich populacji. Hybrydyzacja transgenu w kierunku toksyny owadobójczej lub odporności na herbicydy może zniszczyć populację owadów lub stworzyć chwasty nie do zabicia. Podczas gdy naukowcy mają dowody na to, że niektóre transgeny uciekły na wolności, zwłaszcza dla rzepaku, który jest uprawą, która jest nadal uprawiana, gdzie jego naturalni krewni mieszkają w pobliżu. Bezpośrednim rezultatem nie wydają się być super chwasty ani utrata populacji owadów. Jednak możemy nie mieć jeszcze wystarczających danych, aby wiedzieć, jakie są długoterminowe implikacje.

inny rodzaj wpływu na środowisko występuje, gdy roślina transgeniczna jest zaprojektowana tak, aby przetrwać herbicydy, takie jak Roundup Monsanto. Rośliny, które są transgenicznie odporne na herbicydy, można traktować herbicydami, aby zabić chwasty, które konkurują z nimi o składniki odżywcze i wodę. Nadmiar herbicydu znajduje się następnie w glebie i spływa do otaczającego środowiska. Jaki jest okres półtrwania substancji chwastobójczych? Jakie inne gatunki szkodzą poza docelowymi chwastami?

wreszcie, proszę pobrać i przeczytać to oparte na nauce spojrzenie na genetycznie modyfikowane uprawy: doświadczenia i perspektywy, opublikowane w 2016 roku przez National Academies of Sciences, Engineering and Medicine. (Akademie Narodowe składają się z ekspertów w tych dziedzinach i obejmują w swoim wykazie ponad 300 laureatów Nagrody Nobla.)

na zajęciach omówimy powyższe idee i dodamy do mieszanki bioremediację przez organizmy transgeniczne.