Практична робота №4 створення трансгенної лінії
Мета: вивчення питань створення і використання ГМО, ризику і біобезпеки у зв'язку з поширенням ГМО у світі. Дати сучасні уявлення про мету і способи створення ГМО. Сформувати науково-обгрунтоване соціально-відповідальне відношення до проблеми ГМО.
Матеріали і обладнання: таблиці, схематичне зображення агробактеріальної трасформації рослин, схема генетичної конструкції.
Завдання.
1. Замалювати схему генетичної конструкції і дати визначення елементів генетичної конструкції.
2. Замалювати схему агробактеріальної конструкції
3. Вивчити і записати етапи генетичної трансформації
4. Записати і проаналізувати площі відведені під ГМ-культутри в світі
5. Записати таблицю країн-виробників генетично-модифікованих культур і зробити висновки
Генетична модифікація включає внесення або зміну генів організму для набуття бажаної ознаки.
Внесення генів
Коли рослину змінюють шляхом введення гена від іншої рослини, то процес виглядає таким чином:
1. Спочатку ідентифікують рослину, що володіє бажаною ознакою.
2. Потім конкретний ген, що відповідає за дану ознаку, локалізується і виділяється з ДНК рослини.
ген
3. Для того, щоб ввести цей ген в клітки рослини, що модифікується, його необхідно прикріпити до деякого носія. Таким носієм служить плазміда - кільцевий відрізок бактерійної ДНК, здатний існувати поза хромосомою.
4. Потім до комбінації «ген + плазміда» приєднують свого роду пускач, званий «промотор». Він допомагає забезпечити належну роботу гена, коли той упроваджується в рослину, що модифікується. У реальності лише невелику кількість кліток рослини, що модифікується, поглинуть новий ген. Для того, щоб визначити, які клітини прийняли новий ген, у дану генну конструкцію включається також і маркерний ген.
Генетична конструкція
5. Потім дану генетичну конструкцію переносять в бактерії, які можуть відтворювати безліч копій таких конструкцій.
6. Потім генетичні конструкції переносяться в рослину, що модифікується. Зазвичай це здійснюється одним з двох способів:
I) За допомогою «генної гармати», коли генетична конструкція прикріпляється до найдрібніших часток золота або вольфраму, і цими частинками вистрілюють у фрагменти рослинної тканини. Золото або вольфрам використовуються тому, що вони хімічно інертні, тобто не вступають в реакцію з довкіллям.
Генна гармата, що вистрілює частками золота з генетичною конструкцією в рослинну тканину
II) За допомогою грунтової бактерії Agrobacterium tumefaciens, яка може проникати в клітки рослин. Для цього спочатку генетичні конструкції вводять в А. tumefaciens, які модифікують, аби вони були напевно неактивними, у момент їх проникнення в нову рослину.
Грунтові бактерії, що містять генетичну конструкцію проникають у рослинну тканину
7. З рослинної тканини, що містить генетичну конструкцію, потім вирощують повнорозмірну генетично модифіковану рослину.
8. ГМ-рослини ретельно перевіряють, аби забезпечити належну роботу нових генів. Для цього модифіковані рослини вирощують до здобуття насіння, яке потім высеивают і знов вирощують рослини, при постійному моніторингу упровадженого гена. Так повторюється кілька разів.
Питання для самоконтролю
1. Що таке генетично модифіковані організми (ГМО)?
2. Чим ГМО відрізняються від нетрансгенних організмів?
3. Що таке трансгеноз? Як здійснюється цей процес?
4. Що таке цільовий організм і організм-донор?
5. Як і з якою метою отримують рекомбінантні ДНК?
6. Які основні способи трансформації еукаріот?
7.Як перевірити, чи вбудувався трансген?
8. Якої здатності набувають рослини з введеним геном bt?
9. Як пов'язані між собою проблеми ГМО і біобезпеки?
10. Чи зможе людство в майбутньому обійтися без ГМО? Чому?