Поміркуйте

Чому розвиток генетичної інженерії розпочався тільки у другій половині ХХ століття?

Згадайте

Що таке біотехнологія?

Які методи використовує сучасна біотехнологія?

Проблеми та перспективи використання технології генетичної інженерії

Питання про перспективу використання генетичної інженерії під час вирощування сільськогосподарської сировини продовжує дискутуватися з-поміж дослідників і споживачів. Серед позитивних аргументів — підвищена врожайність, екологічні переваги, захист від шкідників. З іншого боку, непевність частини споживачів щодо безпечності нових технологій.

Теоретично негативний вплив, наприклад, трансгенних рослин на інші організми можливий через наявність в організмі рослин біологічно активних речовин (інсектициди, фунгіциди та ін.). Вплив цих речовин може бути прямої або опосередкованої дії через трофічні ланцюги. Однак до сьогодні достовірних експериментальних даних про негативний вплив трансгенних рослин, стійких до шкідників, на нецільові організми не отримано. Також за 30 років досліджень не було виявлено достовірних експериментальних даних щодо негативного впливу ГМО на тих, хто споживав їх у їжу.

У Європі модифіковані рослини сої та кукурудзи для виготовлення харчових продуктів дозволено з 1997 року, а харчові ферменти, добавки, одержані в результаті генної інженерії, використовують понад двадцять років. Слід зазначити, що ГМО-продукти є дешевшими, ніж продукти звичайної селекції, і можуть містити корисні для людей сполуки.

Виробництво лікарських препаратів

Без генетично модифікованих організмів, які виробляють лікарські препарати, наразі важко уявити сучасну медицину. Деякі препарати просто неможливо отримати в інший спосіб. Використовують такі ліки вже досить давно. З 1982 року розпочалося масове застосування інсуліну, виробленого генетично модифікованою бактерією.

Крім інсуліну, за допомогою генетично модифікованих організмів виробляють гормон росту, інтерферон, препарати для лікування інфаркту міокарда, препарати для лікування муковісцидозу, низки форм раку та інших захворювань.

Діагностика захворювань

Для діагностики захворювань лікарі активно використовують технології генетичної інженерії. Діагностувати таким чином можна інфекційні, спадкові захворювання, а також різні форми раку.

Ця діагностика ґрунтується на розпізнаванні специфічних ділянок нуклеїнових кислот — ДНК або РНК. Такий метод має дуже велику чутливість і високу надійність.

Технологія генної терапії

Генна терапія

Г енна терапія — це сукупність технологій, яка забезпечує внесення змін у генетичний апарат соматичних клітин людини. Г оловне її призначення — лікування спадкових захворювань. Основна ідея — замінити дефектний ген у клітинах на нормальний. Для цього з організму спочатку виділяють клітини, вводять у них здоровий ген і поміщають клітини назад. Таку терапію проводять, наприклад, для гена тимідинкінази у людей із тяжкою формою імунодефіциту.

Г енна терапія вже має приклади успішного застосування, але поки що всі ці дослідження є експериментальними. Адже технологія ця складна й потребує докладного вивчення можливих ризиків і негативних наслідків.

Використання в сільському господарстві

У сільському господарстві генетично модифіковані рослини в комерційних масштабах використовують із 1994 року. Основний напрям використання — отримання рослин із підвищеною стійкістю до захворювань, шкідників або природних умов. Важливим напрямом є також отримання плодів із покращеною здатністю до зберігання. А найбільш перспективним напрямом використання у тваринництві є отримання молока від генно модифікованих тварин. Це молоко може містити дорогі або рідкісні білки, які застосовують у медицині і які неможливо виробити за допомогою бактерій.

Ключова ідея

Найбільш перспективними напрямами використання генетичної інженерії в сучасних біотехнології й медицині є виробництво лікарських препаратів, генна терапія, діагностика захворювань і виробництво сільськогосподарської продукції. Трансгенні організми можуть мати велике значення для підвищення ефективності сільського господарства та під час досліджень у галузі молекулярної біології. За 30 років досліджень не було отримано достовірних даних щодо негативного впливу ГМО на людину та інші види живих організмів.

Перевірте свої знання

1. Як досягнення генетичної інженерії використовують: а) у наукових дослідженнях; б) у медицині; в) у сільському господарстві? 2. Порівняйте технології класичної селекції і технології створення ГМО. Про які переваги чи які недоліки можна говорити? 3*. Які біологічні та екологічні проблеми можуть виникнути через використання ГМО? 4*. Які морально-етичні проблеми можуть виникнути під час використання технологій генетичної інженерії? 5*. Чи може людство обійтися без використання технологій генетичної інженерії? Відповідь обґрунтуйте.

Компетентнісно орієнтовані завдання

1. За допомогою діаграми Венна розподіліть твердження щодо методів селекції рослин і тварин. З’ясуйте, які твердження спільні. Яке значення мають методи селекції для людини?

Твердження: віддалина гібридизація, суміш пилку, підбір плідників за нащадками, аутбриндінг, інбриндінг, індивідуальний добір, поліпоїдія, масовий добір, штучний мутагенез,

2. Використовуючи мережу Інтернет та за допомогою технології SWOT-аналізу, промоніторте сильні та слабкі сторони, можливості та загрози використання ГМО в повсякденній діяльності людини

3. Створіть схему, розмістивши в ній наведені поняття: буряк, гірчиця, Ефіопський центр, кава, капуста, мандарин, Середземноморський центр, соя, Східноазіатський центр, центри походження культурних рослин.

4. Творча робота. Створіть ментальну карту (мапу думок) «Захворювання, які теоретично можна лікувати за допомогою технологій генетичної інженерії». Відповідь обґрунтуйте.

5. Яке значення відіграють біотехнології в галузях діяльності людини: медицина, сільське господарство, енергетика, охорона природи. Наведіть приклади.

Це матеріал з підручника "Біологія 9 клас Задорожний" (поглиблений рівень)