Βιολογία Θετικής κατεύθυνσης Γ τάξης Ενιαίου Λυκείου Κεφ.9 Εφαρμογές της Βιοτεχνολογίας στη γεωργία και την κτηνοτροφία

Ξεκινώντας με την υλη...

ΒΙΟΛΟΓΙΑ
Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών

Από το βιβλίο ‘’Βιολογία’’ της Γ΄ τάξης του Γενικού Λυκείου Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών των Αλεπόρου-Μαρίνου Β., Αργυροκαστρίτη Α., Κομητοπούλου Α., Πιαλόγλου Π., Σγουρίτσα Β.

Κεφάλαιο 1 «Το γενετικό υλικό».

Κεφάλαιο 2 «Αντιγραφή, έκφραση και ρύθμιση της γενετικής πληροφορίας».

Κεφάλαιο 4 «Τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA».

Κεφάλαιο 5 «Μενδελική κληρονομικότητα».

Κεφάλαιο 6 «Μεταλλάξεις».

Κεφάλαιο 7 «Αρχές και μεθοδολογία της Βιοτεχνολογίας» εκτός από την ενότητα ‘‘Η παραγωγή της πενικιλίνης αποτελεί σημαντικό σταθμό στην πορεία της Βιοτεχνολογίας’’

Κεφάλαιο 8 «Εφαρμογές της Βιοτεχνολογίας στην Ιατρική» εκτός από τις ενότητες ‘‘Εμβόλια’’ και ‘‘Αντιβιοτικά’’.

Κεφάλαιο 9 «Εφαρμογές της Βιοτεχνολογίας στη γεωργία και την κτηνοτροφία».

Κεφάλαιο 9 «Εφαρμογές της Βιοτεχνολογίας στη γεωργία και την κτηνοτροφία».

Οι ελεγχόμενες διασταυρώσεις οδηγούν στην τροποποίηση της γενετικής σύστασης των οργανισμών (σελ 131)

(Παλαιές μέθοδοι βελτίωσης ράτσας των ζώων και των φυτών)

Οι άνθρωποι προσπαθούσαν πάντα να καλύψουν τις ανάγκες τους σε τροφή διασταυρώνοντας κατάλληλες ποικιλίες ειδών  φυτικής και ζωικής προέλευσης . Η επιλογή των ειδών που διεσταύρωναν ήταν αυτές που θα έδιναν είτε καρπούς με χαρακτηριστικά που ωφελούσαν την παραγωγή όπως μέγεθος καρπών , βελτίωση ποικιλιών ή ανθεκτικότητα στις ασθένειες, ή ζώα κρεατοπαραγωγά και ανθεκτικά. Οι διασταυρ΄σεις γίνονταν ώστε να πετύχουν αυτές τις ιδιότητες. Όμως αυτός ο τρόπος εκτός του ότι είναι χρονοβόρος και κοπιαστικός, δεν έχει ένα βέβαιο αποτέλεσμα ως προς τις ιδιότητες των απογόνων.

Η δημιουργία διαγονιδιακών οργανισμών ανοίγει νέους δρόμους στην αύξηση της φυτικής και ζωικής παραγωγής (σελ 131)

Ο νέος τρόπος βελτίωσης των ειδών φυτών και ζώων που χρησιμοποιεί ο άνθρωπος, είναι προσθήκη νέων γονιδίων στον οργανισμό. Αυτό έχει το πλεονέκτημα ότι σε μικρό χρονικό διάστημα δημιουργούνται οι γενετικά τροποποιημένες ποικιλίες ζών και φυτώων που έχουν τα επιθυμιτά χαρακτηριστικά. Ονομάζονται διαγονιδιακά ή γενετικά τροποποιημένα

Όμως παρ όλα αυτά δημιουργούνται προβληματισμοί για τις συνέπειες στον οργανισμό του ανθρώπου και στο περιβάλλον.

Τρόπος μεταφοράς γονιδίων στα φυτά (131)

Το βακτήριο agrobacterium μπορεί να μεταφέρει γονίδια στα φυτά.

Ζει στο έδαφος και μολύνει κύτταρα μεταφέροντάς τους ένα πλασμίδιο το Τι που ενσωματώνεται στο γενετικό υλικό φυτικών κυττάρων και δημιουργεί όγκους στο σώμα των φυτών. Οι επιστήμονες απομόνωσαν το πλασμίδιο, απενεργοποίησαν τα γονίδια που δημιουργούν όγκους και τοποθέτησαν στο πλασμιδιο το εκάστοτε γονίδιο που προσδίδει την επιθυμητή ιδιότητα. Το πλασμίδιο, ανασυνδυασμένο, εισάγεται σε φυτικά κύτταρα που αναπτύσσονται σε ειδικές καλλιέργειες στο εργαστήριο. Τα τροποποιημένα αυτά φυτικά κύτταρα δίνουν νέους τροποποιημένους οργανισμούς, που περιέχουν και εκφράζουν το ξένο γονίδιο. Οι ιδιότητές τους μεταβιβάζονται στους απογόνους.

Η Βιοτεχνολογία βοηθάει στον τομέα καταπολέμησης παρασίτων και εντόμων

Τα γενετικά τροποποιημένα φυτά έχουν στόχο

Να προφυλάσσουν αποτελεσματικά τις καλλιέργειες από έντομα και ζιζάνια 

Να βελτιώνουν τα προιόντα (διάρκεια ζωής, 

Τροποποιημένα κατ αυτόν τον τρόπο φυτά σήμερα είναι: η σόγια,το καλαμπόκι για ζώα, το βαμβάκι, ο καπνός και η ελαιοκράμβη)

Η καταπολέμηση των εντόμων στην γεωργία γινόταν μετά τον β παγκόσμιο πόλεμο με ισχυρά εντομοκτόνα. Αυτά αποδείχθηκαν επικίνδυνα για τον άνθρωπο και για το περιβάλλον προκαλώντας οικολογικές καταστροφές.

Με την εξέλιξη της Βιοτεχνολογίας δοκιμάσθηκε η εξής αντιμετώπιση.

Σε μια πρώτη φάση εκμεταλλεύτηκαν την ικανότητα ενός βακτηρίου που ζει στο έδαφος και ονομάζεται bacillus thuringiensis. Αυτό παράγει μια ισχυρή τοξίνη που μπορεί να καταστρέψει πολλά είδη εντόμων.Τα βακτήρια αυτά πολλαπλασιάζονται στο εργαστήριο και στην συνέχεια ψεκάζονται στον αγρό. Επειδή αυτή η τεχνκή είναι αρκετά δαπανηρή γιατί τα βακτήρια δεν επιβιώνον πολύ και χρειάζονται διαρκείς ψεκασμοί, η γενετική μηχανική έδωσε την περαιτέρω λύση, εισάγοντας το γονίδιο του βακτηρίου που παράγει την εντομοκτόνα τοξίνη στο γονιδίωμα του φυτού .

Για να γίνει αυτό χρησιμοποιήθηκε σαν μεταφορές ένα άλλο βακτήριο που αναφέρθηκε το Agrobacterium tumefaciens που μολύνει τα φυτά , εισάγοντας ένα πλασμίδιό του που ονομάζεται Τι στο γενετικό υλικό των φυτών. Τα γενετικά τροποποιημένα φυτά είναι ανθεκτικά στα έντομα.Το πρώτο φυτό που ενσωματώθηκε το γονίδιο της ανθεκτικότητας είναι το καλαμπόκι.(ποικιλίες Bt)

Διαγονιδιακά ζώα (σελ 133)

Τροποποίηση του γενετικού υλικού των ζώων με διάφορες τεχνικές

Τροποποιείται το γενετικό υλικό ζώων συνήθως με την εισαωγή γονιδίων από κάποιο άλλο είδος. Υπάρχουν πολλοί μέθοδοι για να γίνει αυτό και η πιο σημαντική είναι η μικροέγχυση. Σε αυτήν χρησιμοποιούνται ωάρια του ζώου που έχουν γονιμοποιηθεί στο εργαστήριο και γίνεται εισαγωγή ξένου DNA με ειδική μικροβελόνα. Το ξένο DNA ενσωνατώνεται συνήθως σε κάποιο από τα χρωμοσώματα του πυρήνα ακι το ζυγωτό τοποθετείται στη μήτρα θετής μητέρας. Η μικροέγχυση αποτελεί μοναδική μέθοδο δημιουργίας διαζωνιδιακών απογόνων για αγελάδες, χοίρους,πρόβατα,αίγες.