Tartalom
- Természetes biológiai folyamatok
- Egyszerű biotechnológiai projektek
- Biotechnológiai Tudományos Vásár projektek
A biotechnológia biológiai rendszereket alkalmaz praktikus termékek előállításához vagy feldolgozásához. Az élesztő kenyér és sajt készítéséhez korai biotechnológiának tekinthető, ám a modern biotechnológia a rekombináns DNS kifejlesztésével és a gén-splicing kialakulásával kezdődött. A gén-splicingtől a géntechnológiával módosított szervezetektől a génterápiáig a biotechnológia alkalmazása az orvostudományon túl az információs rendszerekbe, az ipari alkalmazásokba és a mezőgazdaságba is kiterjed. Ezek a területek számos potenciális biotechnológiai projekt témát kínálnak a hallgatók számára.
Természetes biológiai folyamatok
A biotechnológia sokféle adaptációt igényel a természetben. Az élesztő és más mikroorganizmusok például a tejet sajtvá alakítják. Az enzimek megváltoztatják az egyik anyagot a másikra. A katalizátorok reakciókat váltanak ki anélkül, hogy részt vennének a reakcióban. A szentjánosbogarak, dinoflagelátok, medúzák és egyes gombák biolumineszcens fényt használnak, és a kémiai reakciók révén a fényt generálják, nem pedig az áramot. A növények biológiai mérgeket használnak a víz, a talaj és az űrért folyó verseny megakadályozására.
Egyszerű biotechnológiai projektek
Ezek az egyszerű biotechnológiai projektek lehetőséget kínálnak bizonyos biotechnológiai technikák feltárására.
Készítsen kézműves sajtot, joghurtot, ecetet vagy kenyeret hagyományos vagy kortárs módszerekkel. Ezekre a technológiákra építve javíthatja a terméket.
Vizsgálja meg az élelmiszereket tejcukorszint (laktóz) szempontjából, a laktáz enzim segítségével a glükóz tesztelésére, amely a laktáz és a laktóz közötti reakció mellékterméke. A glükóz tesztcsíkok leolvasják a glükóz mennyiségét, amely viszonyul az oldatban szereplő laktóz mennyiségéhez. Ezzel a módszerrel vizsgáljon meg különféle ételeket tejcukor szempontjából, különös tekintettel a tejmentes címkére.
Használjon zselatint az ananász frissességének tesztelésére. Az ananászban lévő enzim megakadályozza a zselatinban levő fehérjék elrendeződését. Az ananász főzése vagy feldolgozása megsemmisíti ezt az enzimet. Ha az ananász hozzáadása után a zselatin összeáll, az ananász nem friss.
Növényi festékeket extraháljon és művészeti festékekként vagy szövetek festésére használja fel. Ezek közül a színezékek közül sok gyorsan elhalványul vagy kimosódik, ezért a modern festékek általában kőolaj alapúak. Mit lehet tenni a növényi festékek javítása vagy "rögzítése" érdekében?
Kivonjuk a DNS-t növényi anyagokból. Számos módszer létezik, az egyszerű extrakciótól kezdve a DNS megtekintéséig, a bonyolultabb elektroforézisig, a DNS darabokra történő elválasztására. A darabok összehasonlítása lehetővé teszi a DNS azonosítását.
A kereskedelemben beszerezhető készlet felhasználásával a biolumineszcens géneket illessze össze jóindulatú baktériumokká, hogy sötétben ragyogó baktériumokat hozzon létre.
Biotechnológiai Tudományos Vásár projektek
A tudományos vásár projektek során feltárást és kísérletet kell tenni egy olyan kérdés értékeléséhez, amelyre nincs válasz, amelyet egyszerűen kutathat. Még a negatív eredmény is elfogadható, amennyiben a tudományos módszertan és az elemzés pontos. Az ismert módszerrel kezdve és a továbbiakban is feltárva számos lehetőséget kínál a hallgatók számára a biotechnológiai projekt témáira.
Élelmiszer-biotechnológiai projekt témái
Hogyan lehet a sajt, joghurt, kenyér vagy ecet előállításának hagyományos módszereit felhasználni más alkalmazásokban?
Kiindulási pontként használja a laktóz-laktáz reakciót. Hogyan lehetne ezt a reakciót felhasználni? A tejplasztika megújuló, biológiailag lebontható termék. Javítható-ea tej műanyag a kereskedelemben történő alkalmazásra, majd biológiailag lebontható laktáz felhasználásával?
Az enzimek felhasználhatók algák vagy növényi anyagok bioüzemanyagokká történő átalakítására. Használható-e az ananász enzim erre a folyamatra? Milyen más enzimeket lehet használni? Milyen egyéb enzimfolyamatokat lehet megtenni a friss ananászlével?
Mezőgazdasági biotechnológiai projekt témái
A biotechnológia mezőgazdaságban történő felhasználása jelentős ellenállással szembesült a környezetbe belépő géntechnológiával módosított szervezetekkel (GMO-k) kapcsolatos aggodalmak miatt, valamint a GMO-élelmiszereket fogyasztók esetleges hosszú távú hatásaival szemben. A legtöbb élelmiszernövényt és állatot azonban szelektív tenyésztéssel már módosították. Számos mezőgazdasági biotechnológiai projekt a hozam növelésére, a peszticidektől való függőség csökkentésére és a kihívásokkal teli környezethez való hozzáférésre koncentrál. A mezőgazdasági biotechnológiai projektek számos lehetőséget kínálnak. Az állatok használatát azonban nagyon szigorú, tudományos szempontból tisztességes szabályok szabályozzák az állatok etikai kezelése miatt.
Nem minden gyapotnövény termel fehér pamutot. Használjon szelektív tenyésztést a természetben előforduló színes pamut fokozása érdekében. Vagy használjon génizolációt és szelekciót a folyamat felgyorsításához. Talán használjon géncsíkot a biolumineszcens szín bevezetésére a fehér pamut genomjába.
Izolálja a sok növényben található természetes rovarriasztót. Készítsen környezetbarát rovarriasztót. Használható-e ez a termék festékekben a termeszek behatolásának megakadályozására? Vagy dolgozzon ki biztonságos alternatívát a vegyi repelensek számára emberek, háziállatok vagy otthonok számára. Lehet-e ezeknek a természetes rovarriasztóknak a géneit más növényekbe génterel illeszteni, hogy növeljék a rovarok ellenállását anélkül, hogy veszélyeztetnék a terméshozamot vagy a minőséget? Tesztelje ezen természetes alternatívák biztonságát.
Használjon gén-splicing-et a virágtermelés vagy a terméshozam növeléséhez.
Egyes vírusok csíkokat és variációkat okoztak a tulipánokban és a liliomokban, de több generáció alatt elpusztították a hagymákat. Az levéltetvek ezeket a vírusokat növényről növényre hordozzák. A modern csíkos tulipánokat szelektív tenyésztéssel fejlesztették ki. A vírussal fertőzött tulipánok keresztezhetők-e vagy genetikailag módosíthatók-e a változatosság fenntartásához anélkül, hogy megsemmisítenék a hagymát, vagy más tulipánok nem szennyeződnének egymással?
Biotechnológiai projekt témái a biolumineszcencia felhasználásával
A természetes biolumineszcens növények és állatok természetesen számos érdekes lehetőséget kínálnak, amelyek még nem jutottak el a kereskedelmi piacra.
A Popular Mechanics néhány ötlete magában foglalja a biolumineszcens édességeket és italokat, az utcai jelzőfényeket és a biolumineszcens fákat, az „intelligens” ételeket, amelyek biolumineszcens színei a növény egészségére reagálva változnak, vízminőség-tesztelés, orvosi nyomjelzők és jelzőfények a helikopterek számára. Noha ezek nem mindegyike gyakorlati lehet, mivel a középiskolás diákok számára biotechnológiai projektek, ezek megváltoztatása kissé nyit lehetőséget. Például a biolumineszcens fák helyett például biolumineszcens fű a járdák vonalához vagy biolumineszcens markerek a lépésekhez. Noha a GMO-kkal kapcsolatos aggodalmak korlátozhatják a biolumineszcens cukorka vagy ital piacát, használhatunk biolumineszcens anyagokat a szigetelő rétegben a tiszta rétegek között egy csészében, hogy a poharat világítsuk.
Egy másik lehetőség a művészet. Bontsa ki a különféle biolumineszcens színeket, és illessze be a színeket a virágokba vagy más növényekbe. Ossza fel a géneket növényekre, hogy újabb dimenziót adjon a természetes festékekhez és festékekhez.