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ABT (Subject) / Einführung (Lesson)
Grundlegende Rahmendaten
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- Wie definiert sich Biotechnologie? Wissenschaft, die sich mit der Nutzung von Organismen oder Zellen zur Herstellung oder Prozessierung von Materialien befasst. (-> Biologie + Ingenieurswissenschaften)
- Welche klassischen Biotechnologien sind kommerziell verbreitet? Landwirtschaft (pflanzenbau, Tierhaltung) Molkereiprodukte (Fermentation v. Milch) Getränkeprodukte (Bier-, Weinherstellung) Backwaren
- Welche Farbe ist der Agrarbiotechnologie zugeordnet und wie ist diese unterteilt? Agrarbiotechnologie = grüne Biotechnologie mikrobielle (Herstellung und Anwendung von Mikroben zur Förderung des Pflanzenwachstums, Abwehr...) tierische (Reproduktionstechnologie) pflanzliche (Verfahren in der Pflanzenproduktion)
- Wie ist ein gentechnisch veränderter Organismus im Gentechnikgesetz definiert? Organismus, mit Ausnahme des Menschen, dessen genetisches Material in einer Weise verändert worden ist, wie sie unter natürlichen Bedingungen durch Kreuzen oder natürliche Rekombination nicht vorkommt.
- Welche Verfahren gibt es, um einem Organismus gentechnisch verändertes Material zu induzieren? Nukleinsäure- Rekominationstechnik (Nukleinsäure -> im Vektor neue Kombination gebildet -> Einbringung im Wirtsorganismus) Verfahren bei dem in einen Organismus direkt Ergbut eingebracht wird (Nukleinsäure außerhalb des Organismus gebildet -> Einbringung durch Mikro-, Markoinjektion oder Verkapselung) Zellfusion odder Hybridisierungsverfahren (Verschmelzung einer oder mehrerer Eizellen, wovon eine mit gentechnisch verändertem Material beimpft ist) Definitionen basieren alle auf dem Verfahren, nicht dem Ergebnis (sobald einziges Gen künstl. übertragen wird, ist es Gentechnik)
- Was sind die aktuellen Rahmenbedingungen für Landwirtschaft? begrenzte Ressourcen (Boden, Wasser, ... ) variable Produktionsfaktoren (Wind, Staub, Bodenqualität, ... ) steigender Bedarf ( Bevölkerungswachstum von 7,2 -> 9,7 Milliarden bis 2050)
- Welche Erfordernisse der Landwirtschaft resultieren aus den gegebenen Rahmenbedingungen? Steigerung der Effizienz Verbesserte Anpassung (der Pflanzen) Steigerung der Produktion & Verbesserung der Nahrungsmittelauqlität
- Was sind wichtige Empfehlungen der "nature"- Studie (von 2011)? keine Ausweitung landw. Nutzfläche Steigerung der Ertäge durch precision farming (Ökolandbau + Pflanzenzüchtung) optimierter Einsatz von Wasser, Nähstoffen Minimierung von Nachernteverlusten und LM-Abfällen Offenheit für alle Problemlösungen
- Welche grundsätzlichen Verfahren wurden entwickelt, um den Ansprüchen der "nature"Studie, bzw. der Erfordernisse in der Landwirtschaft gerecht zu werden? Züchtung Pflanzenschutz organischer Landbau Gentechnik
- Welche Züchtungsmethoden gibt es? Selektionszüchtung Rekombinationszüchtung Hybridzüchtung "Smart Breeding" oder MAS
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- Was versteht man unter Hybridzüchtung? Kreuzungen von Inzuchtlinien (DNA, die aufgrund ihrere Inzuchtlinien verkommen ist, wird plötzlich wieder aktiviert, die produzierten Pflanzen sind robuster, als ihre Eltern)
- Was ist die Besonderheit bei "smart-Breeding" oder MAS? Einsatz von genetischen Markern Kreuzungen von Pflanzen anhand genetischer Marker, anstatt des Phänotyps Forscher verlassen sich nicht auf äußere Erscheinung, sonderen analysieren Erbgut um passenden Kreuzungspartner zu finden Zeitersparnis ! (Pflanzen müssen nicht erst wachsen, Genmarkertest funktioniert bereits bei jungen Keimlingen) "Präzisionszucht"
- Welche Möglichkeiten zum Pflanzenschutz gibt es? chemische Methoden natürliche organische & anorganische Verbindungen synthetische organische Verbindungen Naturderivate biologischer Pflanzenschutz (Einsatz von Antagonisten)
- Durch welche Maßnahmen lässt sich der Pflanzenschutz hinsichtlih der nature-Studie noch optimieren? Senkung der Toxizität von Pflanzenschutzmitteln für die Umwelt Optimierung der Anwendung Senkung der Anwendungsmenge (kg/ha) Verringerung der Rückstandsproblematik zunehmend kommerzieller Einsatz des biologischen Pflanzenschutzes
- Was bezeichnet man als organischen Landbau? Verzicht auf synthethische Betriebsmitel z.B. Pflanzenschutz Verzicht auf Einsatz gentechnisch veränderter Organismen Zielsetzung: ein weitgehend in sich geschlossener Betriebsorganismus
- Welche Ergebnisse der Gentechnik sind bereits bekannt? Transgene Pflanzen (= Pflanzen, in die neue Eigenschaften mit Hilfe gentechnisch veränderter Verfahren übertragen werden) Herbizidresistenz (Soja) Insektenresistenz (Mais) Virusresistenz (Bohne)
- Wie sieht die Entwicklung der Erträge auf der Welt aus? manche Regionen erzielen bereits optimale Erträge, in anderen Gebieten (Afrika, Osteuropa...) gibt es noch Defizite Gründe sind Mangel an Wasser, Nährstoffen (N, P, Kalium) diese werden in einigen Gebieten zu viel gegeben Umverteilung könnte Erträge insgesamt steigern
- Welche Schlussfolgerung lässt sich aus den gegebenen Rahmendaten ziehen? Maßnahmen zur Effizienzsteigerung sind auf allen Ebenen notwendig Ausgangsmaterial (gentechnische Veranlagung der Pflanze) Produktion (Anbauformen und Kulturtechnik) Infrastruktur (Transport, Lagerhaltung)
- Wie ist die Entwicklung von Anbauflächen transgener Pflanzen? insgesamt steigen sie linaer an sie sind beschränkt auf wenige Merkmale und wenige Kulturen in Industrieländern stagniert Wachstum derzeit Entwicklungs- und Schwellenländer überholen Industrieländer
- Wie entwickelt sich das Klima? trockene Gebiete werden wärmer und trockener Niederschläge ändern sich in geographischer und zeitlicher Verteilung Anzahl von Extremereignissen nimmt zu