Матеріали для Нової української школи 1 клас - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

БІОЛОГІЯ - Золота колекція рефератів - 2018

ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ

ГЕНЕТИЧНЕ МОДИФІКУВАННЯ

Історія генетичного модифікування почалася 1972 р., коли американський вчений Пол Берг (Стенфордський університет) уперше об’єднав у пробірці в єдине ціле два гени, виділені з різних організмів (бактерії й онкогенного вірусу мавпи). Він одержав рекомбінацію ДНК, що не могла утворитися в природі. Таку ДНК внесли в бактеріальні клітини — був створений перший трансгенний організм.

Потім почалося створення бактерій, що несуть гени мушки дрозофіли, кролика, людини.

Трансгенні організми одержали різноманітні назви: рекомбінантні, живі змінені, генетично модифіковані, генно-інженерні, химерні.

Поява нових організмів стурбувала багатьох учених. Вони, у тому числі й Берг, опублікували в журналі «Сайєнс» лист із проханням призупинити роботи з генної інженерії до виявлення безпеки трансгенних організмів і розробки правил безпеки роботи з ними. Передбачалося, що штучно створені людиною організми можуть бути небезпечними для нині існуючих. Поява їх у природі може викликати їхнє безконтрольне розмноження, витиснення ними природних мешканців. Не виключено, що трансгенні організми можуть викликати епідемії не відомих раніше хвороб рослин, тварин і людини, порушити рівновагу в природі, хаотично переносити гени. Виникли дискусії: моральні, релігійні, етичні, політичні.

Британські журналісти охрестили генетично модифіковані продукти (отримані із трансгенних організмів) «їжею Франкенштейна».

На генно-інженерні роботи був накладений нетривалий мораторій. Після створення правил безпеки роботи з генетично модифікованими організмами, з 1976 р„ заборону було знято. Спочатку роботи проводилися в обстановці суворої безпеки в спеціальних спорудах. Однак за 30 років не було створено нічого небезпечного, тому поступово запобіжні заходи були знижені.

Зародилася нова галузь промисловості — трансгенна технологія. Вона грунтується на конструюванні й застосуванні трансгенних організмів. Тільки в США існує понад 2500 фірм, що застосовують трансгенні технології. У них працюють висококваліфіковані фахівці, що конструюють організми на основі вірусів, грибів, рослин і тварин.

Розробники трансгенних технологій розглядають генно-інженерний спосіб створення сільськогосподарських культур як удосконалене схрещування, що значно скорочує строки створення поліпшених сортів рослин. Супротивники трансгенних технологій уважають, що традиційна селекція проводиться між сортами одного або декількох близьких видів, а трансгенні методи переміщають гени від одних видів до інших, порушуючи при цьому всі встановлені протягом тривалого часу межі між живими організмами. Це призводить до появи принципово нових організмів зі зміненою програмою спадковості. їхній пилок і насіння неминуче проникнуть у природне середовище й викличуть незворотні зміни, наслідки яких непередбачені. Крім того, трансгенні технології недостатньо досконалі. Процес вбудовування нового гена недостатньо точний, тобто неможливо передбачити місце нового гена в геномі. Упроваджений геп може змінити функції генів клітини-хазяїна, викликати синтез нових речовин, побічні ефекти, пов’язані із плейотропною (множинною) дією генів, та ін.

Передбачається, що трансгенні рослини безпечні для навколишнього середовища. За останні 15 років польові випробування пройшли 25 000 трансгенних культур. Першими комерційними трансгенами були помідори сорту «Flavr Savr», створені компанією «Calgen». Вони з’явилися 1994 р. у супермаркетах США. Однак проблеми з їх виробництвом і транспортуванням призвели до того, що сорт зняли з продажу. Потім було отримано багато сортів різноманітних сільськогосподарських культур. Найпоширенішою культурою є соя. Комерційне впрошування її трансгенів розпочате з 1995 р. На другому місці — кукурудза, на третьому — бавовна, а потім — олійний рапс, тютюн, картопля та ін.

Перевага трансгенних рослин полягає в тому, що вони вирощуються без застосування хімікатів. Широко застосовується тип інсектицидних трансгенних рослин, які несуть ген бактерії Bacillusthuringienesis, що сприяє ураженню шкідників кукурудзи (кукурудзяного стеблового метелика), картоплі (колорадського жука) і бавовнику. Інсектицидний бактеріальний токсин, синтезований рослиною, нешкідливий для людини й тварин. Тому застосування інсектицидних трансгенних рослин може підвищити чистий дохід на 35 % у порівнянні з немодифікованими рослинами. З випробуваних модифікованих рослин 40 % — стійкі до вірусів, 25 % стійкі до гербіцидів, 25 % — стійкі до шкідливих комах.

Генетично модифіковані рослини мають ряд переваг вони менш примхливі, стійкіші до хвороб, комах-шкідників, до пестицидів, відрізняються підвищеною врожайністю. Одержувані з них продукти довше зберігаються, мають кращий товарний вигляд, підвищену харчову цінність. Наприклад, олія із трансгенних кукурудзи, сої й рапсу має знижену кількість насичених жирів. У трансгенних картоплі й кукурудзі міститься менше води й більше крохмалю. З такої картоплі виходять пухкі чіпси, картопля фрі. При цьому потрібно менше олії для смаження. Такі продукти легше засвоюються організмом.

У 1999 р. був отриманий трансгенний «золотий рис» з підвищеним умістом каротину. Він слугує для профілактики сліпоти дітей країн, що розвиваються, де є основним продуктом харчування.

Світові лідери у вирощуванні трансгенних рослин — США, Аргентина, Канада й Китай. За 12 років у США було вирощено 3,5 трлн т трансгенних рослин. Масові посіви таких рослин у країнах ЄС і Росії заборонені. Країни ЄС проти продуктів, отриманих шляхом генетичної модифікації. До Росії й України ввозяться деякі модифіковані продукти: соя, кукурудза й картопля.

Генетично модифіковані рослини широко використовують для виробництва продуктів харчування й харчових добавок. Наприклад, соєвий лецитин (Е322) застосовується як емульгатор і стабілізатор у кондитерської промисловості, а шкурки соєвих бобів — при виробництві пластівців, закусок, висівок. Модифікована соя широко використовується в харчовій промисловості як дешевий наповнювач (входить до складу таких продуктів, як ковбаса, хліб, шоколад та ін.). Модифіковані картопля й кукурудза застосовуються для приготування чіпсів, а також крохмалю, використовуваного як загусника, холодцеутворювача, желейних речовин у хлібопекарській та кондитерській промисловостях. Їх використовують також у виробництві багатьох кетчупів, соусів, майонезів. Модифіковану кукурудзяну й рапсову олію застосовують у вигляді добавок до маргарину, випічки, бісквіту.

Перспективним напрямком уважається застосування трансгенних продуктів в імунопрофілактиці. Так, уже отриманий тютюн, у генетичному коді якого знаходиться людський ген, відповідальний за вироблення антитіл проти вірусу кору. У найближчому майбутньому будуть створені рослини з противірусними генами тварин і людини.

Фахівці Грінпісу підготували список продуктів, які можуть містити трансгенні продукти, із вказівкою компаній-виробників. До них належать: шоколадні вироби Mars, Snickers, Twix, безалкогольні напої Coca-Cola, Sprite, Pepsi, Cola, шоколадний напій Nesquik, соуси Knorr, чай Lipton, жувальна гумка Stimorol та ін. Зі списком може ознайомитися будь-який користувач системи Internet.

Основним питанням дискусій залишається питання про безпеку трансгенних продуктів для організму й навколишнього середовища.

Від природних трансгенні продукти за основними характеристиками не відрізняються. Трансгенні продукти проходять тестування на токсичність і алергенність. Однак не існує абсолютно надійних методів перевірки на нешкідливість. В останні роки з’явилися свідчення про їх негативний вплив на живі організми.

У квітні 1998 р. британський професор Арпад Пуштай, який працював у Державному інституті Роветт міста Абердін, у телевізійному інтерв’ю заявив, що в організмі пацюків, що харчувалися трансгенною картоплею, відбулися необоротні зміни. Тварини почали страждати пригніченням імунної системи, спостерігалися різні порушення роботи внутрішніх органів. Ученого звільнили за поширення нібито помилкової інформації.

Незалежна група з 20 вчених вивчила роботу А. Пуштая. У лютому 1999 р. вона опублікувала висновок, у якому підтверджувала вірогідність отриманих результатів. Після цього міністерство сільського господарства Великобританії розглянуло питання про заборону продажу генетично модифікованих продуктів без всебічного дослідження й ліцензування.

Приблизно одночасно у Йоркській лабораторії харчування було виявлено, що при вживанні модифікованої сої за останні два роки ускладнилися проблеми алергії й травлення. Причому один із сортів сої небезпечний для людей, які страждають алергією на горіхи. Компанія — виробник насінь «Pioneer Hybrid International» увела в соєву ДНК ген бразильського горіха. Його запасальний білок багатий амінокислотами цистеїном і метіоніном. Потерпілі одержали від компанії компенсацію, а проект з модифікації був згорнутий.

Трансгенні продукти можуть виробляти також токсичні речовини. Наприклад, після декількох років застосування харчової добавки аспартам (Е951), допущеної до застосування в харчовій і фармацевтичній промисловості більш ніж в 100 країнах, з’явилися відомості про серйозні побічні ефекти. Аспартам солодший за цукор у 200 разів, тому використовувався як підсолоджував (але не цукрозамін- ник, який за своєю природою є вуглеводом і має високу калорійність) самостійно або в складі сумішей підсолоджувачів («сладекс», «аспарвіг», «сламікс» тощо). За хімічною будовою — не металізований дипептид, що складається з залишків двох амінокислот (аспарагінової кислоти й фенілаланіна). Асиартам рекомендувати хворим на цукровий діабет, для профілактики карієсу, застосовувати при виробництві більше 5000 видів продукції (молочних десертів, йогуртів, жувальної гумки тощо), що не вимагає теплової обробки.

При трипалому впливі температури вище 30°С компоненти аспартаму роз'єднуються. Метанол перетворюється на формальдегід (отруйний, викликає зсідання білків), а потім — на мурашину кислоту. Метанолова токсичність викликає симптоми, подібні із симптомами розсіяного склерозу, але на відміну від останнього захворювання є смертельним.

Фенілаланін, що входить до складу аспартаму, відповідно до останніх досягнень медицини, можуть засвоювати ефективно навіть не всі здорові люди. Додаткове введення фенілаланіну значно підвищує його рівень у крові й становить серйозну небезпеку для роботи мозку. Аспартам протипоказаний хворим на фенілкетонурію (спадкове захворювання). Популярні газети в США назвали аспартам «солодкою отрутою».

Переміщення генів через трансгенні продукти є реальною загрозою. Про це свідчать експерименти з переміщенням генів, які забезпечують стійкість до антибіотиків, проведені Гаррі Гільбертом з колегами з університету Ньюкасла й опублікованих Агентством харчових стандартів безпеки Великобританії. Експеримент проводили на добровольцях (12 здорових і 7 — з хірургічно видаленою товстою кишкою). Їх годували гамбургерами й напували молочними коктейлями, що містять модифіковану сою. Аналізи екскрементів показали, що в здорових людей бактерії не містили модифікованої ДНК, тоді як бактерії добровольців з видаленою товстою кишкою мали таку ДНК. Учені припустили, що ДНК зберігається в тонкому кишечнику, але руйнується повністю в товстому.

Застосування в модифікованих продуктах генів, що забезпечують стійкість до антибіотиків (томатів, стійких до канаміцину, кукурудзи — до ампіциліну), може призвести до потрапляння їх у геном бактерій, що живуть у кишечнику людини й тварин. З фекаліями бактерії будуть виведені назовні, а звідти гени передадуться хвороботворним мікроорганізмам. Це призведе до появи нових мікроорганізмів, стійких до всіх наявних лікарських препаратів

Відповідно до Протоколу з біобезпеки до Конвенції пре біологічну розмаїтість ООН, повинна бути доведена безпека генетично модифікованих організмів і лише nor.v визнана їхня придатність. У багатьох країнах існують правила, що дозволяють наявність тільки певного невеликого вмісту в продуктах трансгенного матеріалу (наприклад, у країнах ЄС — до 1 %). Незважаючи на заборони, генетично модифіковані продукти з належним маркуванням і без нього постійно проникають на ринок. Можлива небезпека таких продуктів остаточно не виявлена, однак може виявитися в майбутньому.









загрузка...

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами. Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посилання на сайт, будьте вдячними ми затратили багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2008-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.