Genetički modificirane biljke u proizvodnji hrane (185483)
Nositelj predmeta
izv. prof. dr. sc. Ivan-Krešimir Svetec
Opis predmeta
Genetički modificirani organizam (GMO) definiran je kao organizam čiji je genom promijenjen metodama genetičkog inženjerstva, a primjena genetički modificiranih organizama u poljoprivredi i prehrani složeno je multidisciplinarno znanstveno područje. Program ovog modula studentima omogućuje stjecanje znanja o primjeni genetičkog inženjerstva i genetički modificiranih organizama u svrhu proizvodnje hrane pa je za njegovo razumijevanje neophodno poznavanje osnova molekularne genetike i genetičkog inženjerstva. U uvodnom dijelu daje se definicija genetičke modifikacije i osnovni princip kako se ona u genom uvodi takozvanim konvencionalnim (klasičnim) metodama, a kako primjenom metoda genetičkog inženjerstva te se uspoređuju prednosti i mane ovih dviju strategija kao i percepcija genetičke modifikacije u javnosti. Program ovog modula omogućuje studentima stjecanje znanja o tehnologiji i postupcima koji se koriste u svrhu unošenja ciljanih genetičkih modifikacija u biljne genome, kao i ograničenja i poteškoća koje se pri tome susreću. Detaljno se analiziraju konstrukti koji se najčešće koriste, ali se daje i pregled budućeg razvoja na ovom području kao što je proizvodnja hrane s poboljšanim nutritivnim svojstvima. Diskutira se potencijalno štetno djelovanje GM-proizvoda na okoliš i ljudsko zdravlje. Daje se pregled odgovarajuće legislative, a detaljno se obrađuju i molekularno-genetičke metode za detekciju GMO u sirovinama i gotovim proizvodima.
Vrsta predmeta
- Diplomski studij / Agroekologija / Mikrobna biotehnologija u poljoprivredi (Izborni predmet, 3. semestar, 2. godina)
- Diplomski studij / Agroekologija / Agroekologija (Izborni predmet, 3. semestar, 2. godina)
ECTS: 3.00
Engleski jezik: R1
E-učenje: R1
Sati nastave: 30
Predavanja: 20
Seminar: 10
Izvođač predavanja
- izv. prof. dr. sc. Ivan-Krešimir Svetec
Izvođač seminara
- izv. prof. dr. sc. Ivan-Krešimir Svetec
Ocjenjivanje
Dovoljan (2): 60 do 70 %
Dobar (3): više od 70 %
Vrlo dobar (4): više od 80 %
Izvrstan (5): više od 90%
Uvjeti za dobivanje potpisa
Redovito pohađanje nastave
Opće kompetencije
Predmet osposobljava za razumijevanje osnovnih principa i primjene genetičkog inženjerstva u svrhu dobivanja organizama željenog genotipa i fenotoipa. Studenti dobivaju neophodna teorijska znanja o primjeni genetički modificiranih organizama u biotehnologiji i proizvodnji hrane.
Oblici nastave
- Predavanja
- Seminari
Studenti prezentiraju znanstveni rad na temu GM-organizama ili prijavu za komercijalizaciju GMO, te potom sudjeluju u raspravi vezanu uz prezentiranu temu
Ishodi učenja i način provjere
| Ishod učenja | Način provjere |
|---|---|
| Definirati osnovne pojmove kao što su GMO, genetičko inženjerstvo, transgeni organizam, transgen, cisgen, heterologna ekspresija gena, GM-proizvod, „pharming“, klon, kloniranje. | Aktivno sudjelovanje u nastavi, pismeni i usmeni ispit |
| Obrazložiti sličnosti i razlike metoda genetičkog inženjerstva i klasičnog oplemenjivanja. | Aktivno sudjelovanje u nastavi, pismeni i usmeni ispit |
| Na temelju konkretnih primjera, obrazložiti razloge primjene GMO sa stajališta proizvođača i potrošača. | Aktivno sudjelovanje u nastavi, pismeni i usmeni ispit |
| Kronološki prikazati pristup oplemenjivanju poljoprivrednih biljaka od početaka poljoprivrede do danas uključujući „zelenu revoluciju“. | Aktivno sudjelovanje u nastavi, pismeni i usmeni ispit |
| Usporediti politiku SAD-a, EU i RH prema GM-proizvodima u prehrani. | Aktivno sudjelovanje u nastavi, pismeni i usmeni ispit |
| Na temelju karakteristika proizvoda zaključiti postoji li zakonska obaveza da ga se označi kao GM-proizvod te zaključiti da li su pojedine tvrdnje u skladu sa Zakonom o GMO. | Aktivno sudjelovanje u nastavi, pismeni i usmeni ispit |
| Zaključiti da li su pojedine tvrdnje o rasprostranjenosti, svojstvima i komercijalnoj dostupnosti GMO istinite te argumentirati odgovore. | Aktivno sudjelovanje u nastavi, pismeni i usmeni ispit |
| Obrazložiti što je to tritikal, komentirati ga obzirom na Zakon o GMO te hodogramom prikazati postupak njegove konstrukcije. | Aktivno sudjelovanje u nastavi, pismeni i usmeni ispit |
| Obrazložiti najčešće korištene metode transformacije biljnih stanica te komentirati njihove prednosti i mane. | Aktivno sudjelovanje u nastavi, pismeni i usmeni ispit |
| Razlikovati karakteristike Ti-plazmida, razoružanog Ti-plazmida i „helper platmida te njihove karakteristike povezati s ulogama tijekom prijenosa DNA iz bakterijske u biljnu stanicu. | Aktivno sudjelovanje u nastavi, pismeni i usmeni ispit |
| Zaključiti je li pojedina tvrdnja o ekološkom i ekonomskom utjecaju uzgoja GM-biljaka istinita te argumentirati odgovore. | Aktivno sudjelovanje u nastavi, pismeni i usmeni ispit |
| Obrazložiti strategije konstrukcije GM-biljaka rezistentnih na viruse. | Aktivno sudjelovanje u nastavi, pismeni i usmeni ispit |
| Zaključiti da li bi neka prehrambena namirnica mogla biti GM-proizvod, argumentirati odgovor te zaključiti da li se ona prema Zakonu o GMO mora i označiti kao GM-proizvod. | Aktivno sudjelovanje u nastavi, pismeni i usmeni ispit |
| Obrazložiti princip, prednosti i mane metoda koje se koriste za detekciju i kvantifikaciju GMO u sirovinama i proizvodima | Aktivno sudjelovanje u nastavi, pismeni i usmeni ispit |
Način rada
Obveze nastavnika
Održavanje predavanja, priprema materijala za seminarske radove studenata, savjetovanje studenata pri izradi seminarskog rada, poticanje rasprave na seminarima, ocjenjivanje seminarskih radova, konzultacije, priprema, održavanje i ocjenjivanje pismenih ispita te održavanje usmenih ispita
Obveze studenta
Pohađati nastavu, sudjelovati u raspravama tijekom nastave, prezentirati seminarski rad te položiti usmeni i pismeni ispit
Polaganje ispita
| Elementi praćenja | Maksimalno bodova ili udio u ocjeni | Bodovna skala ocjena | Ocjena | Broj sati izravne nastave | Ukupni broj sati rada prosječnog studenta | ECTS bodovi |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pohađanje nastave | 20 | 20 | 0,5 | |||
| seminarski rad | 10 bodova (10%) | 10 | 20 | 0,5 | ||
| pismeni ispit | 40 bodova (40%) | 40 | 1 | |||
| Usmeni ispit | 50 bodova (50%) | 40 | 1 | |||
| Ukupno | 100 | više od 60 % više od 70 % više od 80 % više od 90 % | dovoljan dobar vrlodobar izvrstan | 30 | 120 | 3 |
Na temelju seminarskog izlaganja mogu dobiti maksimalno 10 bodova, na temelju pismenog ispita 40 bodova i na temelju usmenog ispita 50 bodova. Svi bodovi se zbrajaju te se ocjena formira temeljem gore navedene bodovne skale
Tjedni plan nastave
- uvod u modul; usporedba klasičnog oplemenjivanja i genetičkog inženjerstva; povijesni pregled metoda oplemenjivanja biljaka; definicija GMO i stav javnosti i laika prema GMO
- najčešća svojstva i rasprostranjenost GM-usjeva; pregled zakonskih akata o GMO; osnove o biljnom genomu i životnom ciklusu kritosjemenjača
- primjena kolhicina i primjeri poliploidnih i hibridnih biljaka
- primjena kalusnih kultura i biljnih hormona
- metode transformacije biljnih stanica s naglaskom na metodu pomoću bakterije A.tumefaciens
- vektori za transformaciju biljnih stanica (promotori, terminatori, biljezi za selekciju, „reporter“geni)
- „antisense vektori“; „ciljane“ i „neciljane“ promjene; „heterosis“ i muška sterilnost
- rezistencija na herbicide, otpornost na insekte, rezistencija na viruse, publikacije o štetnom djelovanju GMO na zdravlje i okoliš
- genetičke modifikacije žitarica i uljarica; genetički modificirani mikroorganizmi
- metode za detekciju i kvantifikaciju GMO u proizvodima i sirovinama
- prezentacije seminara (1 do 2 studenta )
- prezentacije seminara (1 do 2 studenta )
- prezentacije seminara (1 do 2 studenta )
- prezentacije seminara (1 do 2 studenta )
- prezentacije seminara (1 do 2 studenta )
Obvezna literatura
- Predavanja i PowerPoint prezentacija (sustav za E-učenje Merlin)
- http://www.gmo-compass.org/eng/home/ - GMO Compass
- http://www.isaaa.org/ - International Service for the acquisition of Agri-Biotech Applications
Preporučena literatura
- http://www.fao.org/biotech/doc.asp - FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations)
- Stewart , Neal C. ed. (2008). Plant biotechnology and genetics: principles, techniques and applications. Hobken: John Wiley & Sons.
- Slater, A., Scott, N. W., Fowler, M. R. (2008). Plant biotechnology: the genetic manipulation of plants. - 2nd ed., Oxford University Press.
Sličan predmet na srodnim sveučilištima
- The GMO Debate: Science, Society, and Global Impacts, Cornell University