Porównaj biotechnologię tradycyjną z biotechnologią nowoczesną. Powiedz, czym zajmują się te dziedziny wiedzy.

Wyjaśnij, czym zajmuje się inżynieria genetyczna, i podaj przykłady jej zastosowania.

Wyjaśnij, jaki organizm nazywamy zmodyfikowanym genetycznie; wymień rodzaje modyfikacji genetycznych.

Informacja genetyczna jest zapisana w cząsteczkach DNA każdego organizmu. Do jakich celów wykorzystuje się analizę sekwencji nukleotydów w DNA? Wymień 4 przykłady.

Podaj przykłady praktycznego zastosowania biotechnologii w ochronie środowiska.

Na podstawie tekstu wykonaj polecenia.

Aby dokonać transformacji rośliny, trzeba najpierw wybrać i powielić gen, którym chcemy wzbogacić jej materiał genetyczny. Gen jest namnażany poza organizmem, z którego pochodzi i wprowadzany do odpowiedniego wektora, np. bakterii Agrobacterium tumefaciens. Jej przygotowanie polega na usunięciu genów wywołujących chorobę rośliny i zastąpienie ich wybranym celowo fragmentem DNA (transgenem). Tak zmodyfikowane bakterie są namnażane. W kolejnym etapie przygotowuje się tkankę roślinną. Mogą to być liście, wierzchołki wzrostu, zarodki, które zostają zranione, by ułatwić wnikanie bakterii. Gdy bakteria zainfekuje komórki roślinne, transgen powinien zostać wbudowany w ich genomy. By potwierdzić, czy do tego doszło, wykonuje się następujące czynności:

• hoduje się poddane transformacji tkanki na pożywce, która ogranicza wzrost niezmienionych genetycznie komórek;

• z wyselekcjonowanych tkanek odtwarza się rośliny in vitro;

• prowadzi się badania potwierdzające, że otrzymane w ten sposób rośliny zawierają wprowadzone sztucznie geny, i produkują zakodowane przez nie białka, a także że w hodowli nie występuje A. tumefaciens;

• prowadzi się polową uprawę sadzonek i obserwuje m.in., czy gen został wbudowany na stałe, czy produkcja białka zachodzi w oczekiwany sposób oraz czy wprowadzony gen nie wywołuje niepożądanych zmian (na podstawie: ihFZCFNqxP_d315t164, Wiedza i Życie, nr 09/2010).

1. Nazwij metodę modyfikacji organizmów, którą opisuje tekst.

2. Przedstaw za pomocą schematu blokowego kolejne czynności, jakie wykonuje badacz w celu uzyskania zmodyfikowanej rośliny.

3. Opisz wektor genetyczny zastosowany w opisanej transformacji.

4. Wymień trudności, jakie mogą się pojawić podczas wytwarzania transgenicznych roślin.

Przeanalizuj ilustrację, a następnie opisz wygląd i podaj płeć sklonowanego królika.

RfDWUMl437dGr1

Klonowanie królika

Na podstawie profili genetycznych przedstawionych osób ustal, czy chłopiec i dziewczynka są biologicznymi dziećmi tej pary rodziców.

RqEz1X7Yx4QVB1

Profil genetyczny

Oceń poprawność informacji, wskaż, omów i popraw dostrzeżony błąd.

W dobrze zachowanych szczątkach tura odnaleziono materiał genetyczny tego wymarłego zwierzęcia. Naukowcy krok po kroku odtwarzają jego kod genetyczny.

Nadaj tytuł poniższej ilustracji.

Rz6FoUSbZ1qPk1

Wykorzystanie DNA

Jednym z pierwszych leków dopuszczonych do powszechnego stosowania uzyskanych dzięki inżynierii genetycznej była ludzka insulina produkowana przez modyfikowane genetycznie bakterie. Sformułuj hipotezy stanowiące próbę wyjaśnienia, dlaczego w pierwszej kolejności zajęto się leczeniem cukrzycy.

Niektórzy twierdzą, że badania wykrywające nieuleczalne choroby genetyczne są bezcelowe. Czy zgadzasz się z tą opinią? Czy diagnostyka chorób genetycznych powinna być prowadzona powszechnie, a wyniki badań jawne, jak np. fakt posiadania określonej grupy krwi? Wyraź swoją opinię i uzasadnij ją.

Projekt poznania ludzkiego genomu (HGP) zakończył się niewątpliwym sukcesem. Informacje uzyskane w wyniku jego realizacji mogą być wykorzystane w opracowaniu skuteczniejszych metod diagnozy chorób genetycznych oraz w wykrywaniu ryzyka ich wystąpienia.
Odpowiedz na pytania:

1. Jak, twoim zdaniem, wiedza na temat sekwencji DNA w genomie człowieka może być wykorzystywana dla dobra ludzkości?

2. Do kogo powinny należeć dane opracowane podczas projektu i kto powinien mieć do nich dostęp?

3. Czy chciałbyś/chciałabyś znać szczegóły swojego genomu?

4. Czy, twoim zdaniem, powinno się stworzyć bazę profili genetycznych wszystkich obywateli?

Co pewien czas w mediach pojawia się pogląd, że wizja klonowania dinozaurów przedstawiona w powieści i filmie pt.: Park Jurajski jest bardzo bliska urzeczywistnienia.

1. Wymień konsekwencje, jakie mogłoby przynieść ludziom i środowisku naturalnemu przywrócenie dinozaurów do życia.

2. Wykorzystując wiedzę na temat klonowania zwierząt, zaprojektuj etapy sklonowania dinozaura. Weź po uwagę dostępność i kompletność materiału genetycznego, dawcę komórki jajowej i miejsce rozwoju zarodka.

Zwierzęta transgeniczne wykorzystywane są jako modele ludzkich chorób. Dają one możliwość badania mechanizmów chorób, testowania nowych leków i terapii. Oceń korzyści i zagrożenia, wynikające ze stosowania zwierzęcych modeli ludzkich chorób, w projektowaniu potencjalnych terapii i leków.

Opinie nt. organizmów i produktów GMO są podzielone. Metodą drzewka decyzyjnego rozważ następujący problem: Zastosowanie roślin genetycznie modyfikowanych pozwala lepiej zaspokoić potrzeby stale rosnącej populacji ludzkiej.