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Beantworte folgende Fragen:
1. Erläutere an Beispielen, welche Formen der Züchtung der Mensch nutzt?
Beziehe dazu auch Abbildung S. 115 2/3 ein
2. Warum züchtet der Mensch?
3. Bearbeite das Arbeitsblatt zu S. 116
4. Was ist Gentechnik?
5. Erläutere Vor- und Nachteile der Gentechnik anhand von Beispielen.
6. Erläutere die Verfahren zur Einschleusung fremder Gene in Zellen!
7. Beschreibe mögliche Wege zum transgenen Rind nach Abb. 4 S. 119
8. Nenne mögliche Risiken der Gentechnik. Beziehe dazu auch den Film ein.
9. Soll der Mensch alles anwenden, was biotechnisch möglich ist! Nimm
Dazu Stellung. Beziehe die Filme mit ein.
10. Erkläre kurz die Gengesetze.
11. Nenne gründe, die für oder gegen Klonen sprechen. Beziehe evtl. die
Filme ein
1.Aufgabe
Beispiel 1: Durch Züchtung wird, im Gegensatz zum Wildweizen mit ungefähr 18 Körner, Kulturweizen mit etwa 35 Körner ausgebildet. So wurde vor 50 Jahren 2 t pro Hektar geerntet und zur heutigen Zeit etwa 5 t pro Hektar. Durch die Modifikation werden die
Ährenspindeln leicht zum ernten ausgebildet (leichtes herausziehen von den Maschinen, usw.)
Beispiel 2: Auch bei Wildtieren wird dieses verfahren angewendet. So wird mehr
Fleisch bzw. Milch gefördert. Man bestimmt eine Auslese von Tieren die besonders gute
Nahrung vorbringen und nimmt die Methode Inzucht um weiter solche Tiere produzieren zu können. Ein Paar Zahlen:
Wildrind:
Wildrind 14 Jh. 1860 1950 1963 1975 1982
600 Kg
Milch 700 Kg
Milch 1200 Kg
Milch 2466 Kg
Milch 3498 Kg
Milch 3975 Kg
Milch 4700 Kg
Milch
Schwein:
Zeit 1880 1930 1980
Fleisch 100 Kg in 18 Monaten 100 Kg in 8 Mon. 100 Kg in 6 Mon.
2.Aufgabe
Der Mensch versucht aus Weniger Mehr zu machen, d.h. er züchtet das Produkt so damit es den höchst möglichen Ertrag bringt.
Ohne die Zucht wäre es viel schwerer zu ernten oder aus Tieren die Nahrung zu holen. Also die Zucht vereinfacht die Nahrungssuche!
3. Aufgabe
Die künstliche Befruchtung der Kuh
In der Mitte ihres sexuellen Zyklus werden der Kuh bestimmte Hormone gespritzt.
Das bewirkt das gleichzeitig mehrere Eizellen heranreifen und dann zur Befruchtung bereitstehen. Nun werden Samenzellen eines Zuchtbullen in die Gebärmutter der Kuh übermittelt. Das bewirkt das die Eizellen nur von einem Bullen mit den gewünschten Erbmerkmalen befruchtet wird. Die befruchteten Eizellen Teilen sich nun. Durch die Wanderung durch den Eileiter entsehen mehrere Embryonen. Am 7. Tag ist das 64-Zellen-Stadium erreicht. Nun wird ein Schlauch in die Gebärmutter eingeführt. Damit wird eine Spülflüssigkeit eingeschossen mit der dann die Embryonen aufgespült und aufgefangen werden.
Diese Embryonen werden sofort in eine Ammenkuh übertragen, dies nennt man Embryonentransfer.
Eine weitere Möglichkeit ist das Klonen. Da werden die Zellhaufen der sich bildenden Embryonen mit einem Glasmesser geteilt. Aus den Hälften können immer zwei völligidentische Tiere entstehen - Klone.
4.Gentechnik
Definition:
In der Bedeutung \\\'Erbfaktor\\\', \\\'biologischer Träger von Erbanlagen\\\' wurde Gen zum Zentralwort der auf Gregor Mendel zurückgehenden Vererbungslehre. 1909 von dem dänischen Botaniker W. Johannsen in seiner auf Deutsch verfassten Schrift \\\"Elemente der exakten Erblichkeitslehre\\\" zum ersten Mal verwendet, ist es eine gelehrte Bildung zu griech. genos, lat. Genus \\\'Geschlecht\\\', \\\'Abstammung\\\'.
(Quelle: https://www.wissen.de/xt/default.do?MENUNAME=Suche&query=Gentechnik)
Geschichte der Gentechnik:
Am 25. April 1953 erschien im Magazin \\\"Nature\\\" ein Artikel, der eine wissenschaftliche Sensation auslöste: Der 24-jährige Biochemiker James Watson und sein zwölf Jahre älterer Physikerkollege Francis Crick erklärten darin, das \\\"Geheimnis des Lebens\\\" entdeckt zu haben - die Struktur der Erbsubstanz als ineinander verwobene Doppelhelix-Spirale. 1962 wurden sie dafür mit dem Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet.
Was ist Gentechnik:
Biologen stellen aus verschiedenen Pflanzen neue Arten her.
Z.B.: "Tomoffel"
Die Tomoffel ist eine künstlich erzeugte Pflanze und existiert tatsächlich.
Forschern ist es gelungen aus einer Tomate und einer Kartoffel einen Mischling zu erzeugen.
Man nahm die Zellen aus den Gewebekulturen der beiden Pflanzen.
Diese Zellen verschmolz man miteinander. Aus dieser Verschmelzung entstand dann der neue Organismus.
Durch das Verfahren der Verschmelzung kann man auch das Erbgut bei Pflanzen und Tieren gezielt ändern. Darüber hinaus kann man sogar fremde Gene einschleusen und somit das Erbgut ändern. Solche biotechnische Eingriffe/Verfahren nennt man Gentechnik.
Doch wie gelingt das gezielte Einschleusen von fremder Gene in einen Organismus?
Ein einfaches Beispiel ist zum Beispiel das Insulin.
Insulin ist ein erzeugtes Hormon der Bauchspeicheldrüse und regelt den Blutzuckerspiegel von Menschen. Es muss Zuckerkranken gespritzt werden, weil dieses Hormon nicht genügend bzw. gar nicht produziert wird. Bisher entnahm man Insulin von Schlachttieren. Was aber manche Menschen nicht vertragen bzw. es ist sehr aufwendig und teuer!
Doch Forschern habe mit Hilfe der Gentechnik eine andere Lösung gefunden.
Zunächst wird dazu menschliches DNA gewonnen werden. Anschließend werden die DNA-
Ketten mit bestimmten Enzymen aufgespalten. Aus den Bruchstücken muss dann der DNA Stück mit der Bildung von Insulin isoliert wird.
Dieses Bruchstück fügt man in das Erbgut der Colibakterien ein. Man nimmt Bakterien weil sich das Erbgut in der Zelle ringförmig angeordnet ist - man diese Plasmid. Diese können mit Hilfe von Enzymen wieder geteilt werden. Und dort werden dann die DNA - Bruchstücke eingefügt, so entstehen Colibakterien die Menschliches Insulin herstellen. Bei jeder Teilung der Zellen entstehen nun neue Bakterien die Insulin herstellen. Vor der eigentliche "ernte" werden die Colibakterien abgetötet und das Insulin abgetrennt. Nach einiger Reinigung steht das Insulin nun für die Zuckerkranken zur Verfügung.
5.Aufgabe
Vor- und Nachteile der Gentechnik!
Vorteile:
1.Steigerung der Effektivität der Züchtungsverfahren
2.Optimierung von traditionellen biotechnischen Verfahren
3.Umwelt- und ressourcenschonender Anbau
4.Verbesserung der Lebensmittelqualität
Nachteile:
1.Unkontrollierbare Verbreitung der veränderten Erbsubstanz
2.Negative Auswirkungen auf das Ökosystem
3.Bildung neuer, anderer oder unbekannter Substanzen
4.Förderung von Allergien durch neue bzw. veränderte Proteine
5.Übertragung von Resistenzgenen
Weitere Vorteile:
In der Pflanzenzucht hat die Gentechnik bereits bemerkenswerte Erfolge erzielt. So gibt es z.B. vielversprechende Versuche, Nutzpflanzen gegen Schädlinge resistent zu machen, wodurch der Einsatz anderer Schädlingsbekämpfungsmittel verringert werden könnte. Eine Entlastung der Umwelt und eine geringere chemische Belastung von Lebensmitteln wäre die Folge. Von noch wesentlich größerem Wert können diese Erfolge der Gentechnologie bei der Bekämpfung des Hungers in der Welt sein, z.B. durch die Anpassung von Pflanzen an andere Klimabedingungen. Ähnliches gilt für die Gentechnik bei Tieren. Hier könnte die Gentechnik helfen, Tierkrankheiten zu vermindern und die Qualität und Reinheit von Tierprodukten zu steigern. Dazu kommt noch die Anwendung der Gentechnik im bakteriellen Bereich. Das bekannteste Beispiel ist die Produktion von Humaninsulin(wie oben schon erklärt), aber auch andere Arzneimittel oder Lebensmittelzusatzstoffe konnten erst mit Hilfe der Gentechnik gewonnen werden.
Das größte Problem was ich sehe bin:
Ein weiteres Argument für die Genmanipulation ist die Möglichkeit, den Welthunger erfolgreich bekämpfen zu können.
Dagegen sprechen zwei Argumente:
1. Man hätte die Möglichkeit, Pflanzen, die nur auf bestimmten Böden wachsen,
(meistens in den "Dritte Welt\\\"-Ländern) auch auf ursprünglich ungeeignetem
Boden wachsen zu lassen. Dies klingt auf den ersten Blick sehr positiv. Nur hätte
dies zur Folge, dass z. B. Europa nicht mehr importabhängig ist bzw. viele Länder
ihre Waren nicht mehr exportieren können, da man ihnen ihr Exportmonopol
genommen hat.
2. "Lebensmittelvorräte, die lediglich auf einigen Varianten von patentierten
Getreidearten basieren, stellen die schlimmste Möglichkeit der Nahrungssicherung
dar. Den Ärmsten drohen größere Abhängigkeit und Marginalisierung."
Das bedeutet, dass die patentierten Pflanzen nur von einigen wenigen Firmen
vertrieben werden, wobei die Artenvielfalt gewaltig abnimmt. Was wiederum zu
einer wachsenden Abhängigkeit der Bauern von diesen Firmen führt, da die
Bauern zu jeder Aussaat neues Saatgut kaufen müssen, da das "Terminator-
Saatgut" steril ist.
Als letztes Argument gegen die Genmanipulation möchte ich noch anführen, das
die Gefahr besteht, dass das Antibiotika-Resistenzgen aus der Pflanze auf gesundheitsschädliche Keime übergeht.
Mögliche Folgen wären, wenn der Genmais als Tierfutter oder als Lebensmittel verwendet wird, dass das Resistenzgen im Darm von krankheitserregenden Bakterien aufgenommen wird, die dann gegen eine Behandlung mit dem Antibiotikum immun wären.
Dieser so genannte horizontale Gentransfer wird erst seit kurzem erforscht. Was sich aber mit Sicherheit sagen lässt ist, dass Gene im Darm relativ stabil sein können und, dass Darmbakterien prinzipiell in der Lage sind, Gene aus der Umwelt in ihr Erbgut aufzunehmen.
6.Aufgabe
Siehe Aufgabe 4 (Insulin)!
7.Aufgabe
Es gibt drei Wege zum transgenen Rind:
1.Möglichkeit: Befruchtung der Eizelle
Nach dem ersten Tag der Befruchtung wird in die Eihülle eine Injektion
von einer DNA-Lösung mit dem Fremdgen gegeben.
Anschließend beginnt die Kernverschmelzung in der Hülle.
Dann teilt sich die Zelle, somit entstehen zwei Zellen und kann auf das Empfängertier übertragen werden.
2.Möglichkeit: 8-Zellen-Stadium
Nach dem vierten Tag der Befruchtung wird die Eihülle entfernt. Dadurch sind die Zellen des Embryos frei und es werden Fremdgene durch Viren eingeschleust. So entsteht ein Zellhaufen mit transgenen Zellen. Dieser Zellhaufen wird dann auf das Empfängertier übertragen.
3.Möglichkeit: Zellhaufen
Am achten Tag nach der Befruchtung besteht schon der Zellhaufen in den eine Injektion mit einer aus Fremdgenen bestehenden DNA-Lösung gegeben wird. So entstehen Fremdzellen. Dann wird noch eine Injektion von genetisch veränderten Zellen in einen anderen Embryo gegeben. Dann werden die Fremdzellen in den wachsenden Embryo gegeben und das wird dem Empfängertier übertragen.
8.Aufgabe
Das größte mögliche Risiko besteht darin das die Sicherheit bzw. Gefährlichkeit der
Gentechnik nicht genügend überprüft wird.
Da möchte ich ein kleines Beispiel geben das wirklich passierte:
(Quelle: https://www.transgen.de/?link=/Sicherheit/pusztai1.html)
Dr. Arpad Pusztai Biologe
Dr. Arpad Pusztai, ein angesehener Biologe in einem Istitut das sich mit Gentechnik befasst,
sollte Gen-manipulierte Kartoffeln testen. Was er herausfindet ist alles andere als Zufriedenstellend, nämlich das Immunstörungen bei den Versuchtieren auftraten sowie Krankheiten. Das meldete der Biologe sofort.
Doch was dann geschah hätte er sich nie träumen lassen:
Er bekam Druck von der Industrie und den Politikern, das dies nicht an die Öffentlichkeit dringe dürfe. Also wurde Pusztai entlassen.
Doch nach einiger Zeit veröffentlichte eine angesehene Zeitung der Naturwissenschaften "The Lancet" die Experimentergebnisse von Pusztai.
Das bewirkte das die Kartoffeln wieder geprüft werden sollten - Resultat sie wurden verboten!
Das zeigt das die Sicherheitsüberprüfung noch nicht ausgefeilt ist und das es noch vieler Teste benötigt um diese angewandte Gentechnik auf die Menschheit loszulassen.
9.Aufgabe
Stellungnahme:
Ich bin der eindeutigen Meinung das wir, die Menschen, es nicht zu weit treiben dürfen.
Weil sollen wir wirklich in die Entwicklung eingreifen? Ich denke "NEIN", weil was ist wenn wir auf einmal alle Krankheiten heilen können? Oder was wäre wenn jeder sich klonen ließe? Alles fragen auf die keiner eine Antwort hat, aber (wie ich denke) jeden beängstigt!
Dich Gentechnik an Pflanzen ist sicherlich lobenswert, in einem bestimmten Maße auch die an Tieren, aber auf keinen Fall dürfe man an Menschen das ausprobieren geschweige denn anwenden. Also sollte man nicht alles was biotechnisch in Ordnung ist anwenden. Das ist meine Meinung!
Nun habe ich noch eine kleine Statistik auf der folgenden Seite:
Halten Sie es für richtig oder falsch, dass Nahrungsmittel auf Basis von GVO (gentechnisch veränderte Organismen) gefährlich sind?
10.Aufgabe
Die Gesetzte sind stark umstritten, in vielen Ländern ist Klonen zum Beispiel noch erlaubt.
Wissenschaftler argumentieren mit: "Alles, was nicht verboten ist, ist damit erlaubt"
Doch die meisten Länder sind schon an neuen Gesetztes Entwürfen die das Absolute Klonen verbieten. Deutschland, Schweiz, Spanien und in den Niederlanden ist alles schon verboten.
Doch in den anderen europäischen Ländern ist noch kein Sieg in sichtweite.
11.Aufgabe
Das Klonen kann sehr hilfreich sein gegen Krankheiten, z.B.: Man benötigt dringend ein Spenderorgan doch man findet keins, ist die einzige Möglichkeit ein klon zu erschaffen der dann das Organ spendet. Die heutige Technik kann sogar schon einzelne Organe schaffen aus klonen, wie zum Beispiel den ganzen Körper nur nicht den Kopf.
Aber was sagt eigentlich der Klon dann dazu? Ist der überhaupt mit dem einverstanden?
Will er überhaupt spenden?
Man geht somit also über die Rechte eines Menschen, weil Klonen sind auch Menschen vielleicht sind sie ja künstlich hergestellt aber das sagt noch lange nicht das der Klon keine Rechte hat.
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