Begegnungen mit der Natur 8, Schulbuch

142 Biotechnologie und Gentechnik Genetische Umformung durch Gentechnik Bei den bisher genannten Zuchtmethoden und biotechnologischen Verfahren (Klonen, PND, DNA-Fingerprinting) werden Zahl der Chromosomen, die Chro- mosomen selbst oder die Gene nicht verändert. Seit vielen Jahrzehnten ver- sucht der Mensch jedoch auch diesbezüglich, teilweise erfolgreich, die Natur zu manipulieren. Dazu werden verschiedene gentechnische Verfahren ange- wendet, die gentechnisch veränderte Organismen (GVO) hervorbringen. Mutationszüchtung erfolgt hauptsächlich bei Pflanzen Die Mutationszüchtung beruht darauf, künstlich Mutationen hervorzurufen. Die Methode wird hauptsächlich bei Pflanzensamen angewendet. Aus den genetisch veränderten Samen werden Pflanzen gezogen und anhand von sichtbaren Merkmalen brauchbare Individuen selektiert. Beispiele für Pflanzenlinien, von denen es bereits künstlich erzeugte Mutan- ten gibt, sind Gerste, Weizen, Mais, Sonnenblumen, Weintrauben, Tomaten und Bananen. Auch bei Zierpflanzen wird diese Zuchtart gerne eingesetzt. Ein weiterer Anwendungsbereich der Mutationszüchtung sind industriell genutzte Mikroorganismen. So gelang es dadurch beispielsweise, einen Mut- terkornpilz zu züchten, der verstärkt die in der pharmazeutischen Industrie verwendeten Mutterkornalkaloide synthetisiert.  gentechnisch veränderte Organis- men Organismen, deren Genom mittels gen- technischer Methoden verändert wurde; werden Gene aus anderen Arten einge- schleust, bezeichnet man GVOs auch als transgene Organismen  Mutationszüchtung seit ca. 1930 praktiziert; mutagene Fak- toren sind zB Strahlung, chemische Sub- stanzen, Wärme- oder Kälteschocks. Eine gängige Methode ist die Behandlung mit Spindelgiften (zB Colchicin,  S. 53) zur Polyploidisierung. Polyploide Pflan- zen sind zumeist ertragreicher ( S. 53 f).  Mutterkornalkaloide Giftstoffe, die von Mutterkornpilzen (zB Claviceps purpurea ) produziert werden; werden zB als Wehenmittel sowie zur Migränebehandlung und Durchblutungs- störungen gezielt eingesetzt  Methoden der Gentechnik molekularbiologische Techniken, die sich mit der Isolierung, Charakterisierung, Vermehrung und Neukombination von Genen auch über Artgrenzen hinweg be- schäftigen  Pestizide chemische Pflanzenschutzmittel  grüne Gentechnik Anwendung gentechnischer Methoden in der Landwirtschaft und im Lebensmit- telbereich  rote Gentechnik Anwendung gentechnischer Methoden im Bereich der Medizin  weiße Gentechnik Anwendung gentechnischer Methoden für die industrielle Produktion  graue Gentechnik Anwendung gentechnischer Methoden in der Umwelttechnik  Genome Editing deutsch: Genom-Editierung oder Genom- chirurgie Mit den Methoden der Gentechnik kann das Erbgut gezielt verändert werden Während bei der Mutationszüchtung die genetischen Veränderungen zufällig erfolgen, kann durch Methoden der Gentechnik gezielt in das Erbgut einge- griffen werden. Eine wesentliche Grundlage für die Gentechnik war die Ent- deckung, dass der genetische Code bei allen Lebewesen gleich ist. Damit wur- de die Idee geboren, DNA aus einem Organismus zu isolieren und in einen anderen Organismus zu übertragen. Die molekularbiologischen Methoden, die das zielgerichtete Verändern des Erbguts von Menschen, Tieren und Pflanzen ermöglichen, werden mit dem Sammelbegriff Genome Editing zusammengefasst. Gentechnik macht es unter anderem möglich, neue Pflanzensorten zu züch- ten, die beispielsweise gegen Schädlingsbefall oder bestimmte Pestizide resistent sind ( grüne Gentechnik ), neue Medikamente, Impfstoffe und Thera- pien zu entwickeln ( rote Gentechnik ), Mikroorganismen so zu verändern, dass sie bestimmte Stoffe (zB Insulin) synthetisieren ( weiße Gentechnik ) oder das Erbgut von Pflanzen so umzuprogrammieren, dass sie umweltbelastende Stof- fe (zB Schwermetalle) aufnehmen und speichern ( graue Gentechnik ). 24  Polyploide Obstpflanzen sind meist ertragreicher. 25  Mutationszüchtung auch bei Mutterkornpilzen Erläutere unter Annahme eines dominant-rezessiven Erbgangs welches Risiko eine Selektion von Mutanten birgt, die ausschließlich nach dem Phänotypus erfolgt. Selbst aktiv! Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv