Innhold
Bioteknologi bruker biologiske systemer for produksjon eller prosessering av praktiske produkter. Å bruke gjær til å lage brød og ost kan betraktes som tidlig bioteknologi, men moderne bioteknologi begynte med utviklingen av rekombinant DNA og genskjøting. Fra genskjøting til genmodifiserte organismer til genterapi, anvendelser av bioteknologi strekker seg nå utover medisin til informasjonssystemer, industrielle applikasjoner og jordbruk. Disse feltene tilbyr mange potensielle temaer for bioteknologi prosjekt for studenter.
Naturlige biologiske prosesser
Bioteknologi utnytter naturens mange tilpasninger. Gjær og andre mikroorganismer forvandler for eksempel melk til ost. Enzymer endrer ett materiale til et annet. Katalysatorer utløser reaksjoner uten å delta i reaksjonen. Brannfluer, dinoflagellater, maneter og noen sopp bruker alle bioluminescerende lys, som genererer lys gjennom kjemiske reaksjoner snarere enn elektrisitet. Planter bruker biologiske giftstoffer for å forhindre konkurranse om vann, jord og rom.
Enkle bioteknologiprosjekter
Disse enkle bioteknologiprosjektene gir muligheter til å utforske noen bioteknologiteknikker.
Lag håndverksost, yoghurt, eddik eller brød ved hjelp av tradisjonelle eller moderne metoder. Bygg videre på disse teknologiene for å forbedre produktet.
Test mat for melkesukker (laktose) ved å bruke enzymet laktase for å teste for glukose, et biprodukt av laktasereaksjonen med laktose. Glukoseteststrimler leser mengden glukose, som gjelder tilbake til mengden laktose i løsningen. Ved hjelp av denne teknikken, test en rekke matvarer for melkesukker, spesielt matvarer merket som meieri-fri.
Bruk gelatin som en test for friskhet i ananas. Et enzym i ananas forhindrer at proteinene i gelatin setter seg. Matlaging eller prosessering av ananas ødelegger dette enzymet. Hvis gelatin setter seg etter at ananas er tilsatt, er ananas ikke frisk.
Trekk ut fargestoffer og bruk som kunstmaling eller til å fargestoffer. Mange av disse fargestoffene blekner eller vaskes raskt ut, og det er grunnen til at moderne maling vanligvis er petroleumsbasert. Hva kan gjøres for å forbedre eller "fikse" plantefargestoffer?
Trekk ut DNA fra plantematerialer. Det finnes flere metoder, fra ganske enkelt ekstraksjon for å se DNA til mer kompleks elektroforese for å skille DNA i biter. Sammenligning av mønster av brikker tillater identifisering av DNA.
Ved å bruke et kommersielt tilgjengelig sett, spliser du bioluminescerende gener i godartede bakterier for å lage glød i mørke bakterier.
Prosjekter innen bioteknologi
Science fair-prosjekter krever å utforske og eksperimentere for å evaluere et spørsmål som ikke har et svar du bare kan forske på. Selv et negativt utfall er akseptabelt, så lenge den vitenskapelige metodikken og analysen er nøyaktig. Å starte med en kjent metode og utforske utover gir mange muligheter for temaer for bioteknologi prosjekt for studenter.
Matbioteknologi prosjektemner
Hvordan kan tradisjonelle teknikker for å lage ost, yoghurt, brød eller eddik brukes i andre bruksområder?
Bruk laktose-laktase-reaksjonen som utgangspunkt. Hvordan ellers kan denne reaksjonen brukes? Melkplastikk er et fornybart, biologisk nedbrytbart produkt. Kan melkeplastikk forbedres for kommersiell bruk og deretter brytes ned ved hjelp av laktase?
Enzymer kan brukes til å omdanne alger eller plantemateriale til biodrivstoff. Kan ananasenzymet brukes til denne prosessen? Hvilke andre enzymer kan brukes? Hvilke andre enzymprosesser kan gjøres med fersk ananasjuice?
Emner for landbrukets bioteknologi
Bruken av bioteknologi i landbruket har møtt stor motstand på grunn av bekymring for genetisk modifiserte organismer (GMO) som kommer inn i miljøet og også potensielle langtidseffekter på de som spiser GMO-mat. Imidlertid har de fleste matvekster og dyr allerede blitt modifisert ved selektiv avl. Mange bioteknologiske prosjekter i landbruket fokuserer på å øke utbyttet, redusere avhengigheten av plantevernmidler og få tilgang til mer utfordrende miljøer. Prosjekter innen landbruksbioteknologi tilbyr en rekke muligheter. Imidlertid regulerer meget strenge vitenskapelige rettferdige regler bruken av dyr på grunn av bekymring for den etiske behandlingen av disse dyrene.
Ikke alle bomullsplanter produserer hvit bomull. Bruk selektiv avl for å forbedre naturlig forekommende farget bomull. Eller bruk genisolering og seleksjon for å akselerere prosessen. Bruk kanskje genskjøting for å introdusere bioluminescerende farge til det hvite bomullsgenomet.
Isoler det naturlige insektmiddelet som finnes i mange planter. Lag et miljøvennlig insektmiddel. Kan dette produktet brukes i maling for å forhindre inntrenging av termitt? Eller utvikle et trygt alternativ til kjemiske repellenter for mennesker, kjæledyr eller hjem. Kan genene for disse naturlige insektsmiddelet splittes i andre planter for å øke insektmotstanden uten at det går ut over avling eller kvalitet? Test sikkerheten til disse naturlige alternativene.
Bruk genskjøting for å øke blomsterproduksjonen eller avling.
Visse virus forårsaket striper og spredninger i tulipaner og liljer, men over flere generasjoner ødela pærene. Bladluser fører disse virusene fra plante til plante. Moderne stripete tulipaner ble utviklet ved bruk av selektiv avl. Kan de virusinfiserte tulipanene krysses eller genetisk manipuleres for å opprettholde spredningene uten å ødelegge pærene eller kryssforurense andre tulipaner?
Bioteknologiprosjektemner ved bruk av bioluminescens
Naturlig bioluminescerende planter og dyr tilbyr en rekke interessante muligheter som ennå ikke har nådd det kommersielle markedet.
Noen ideer fra Popular Mechanics inkluderer bioluminescerende godteri og drikke, gateskiltbelysning og bioluminescerende trær, "smarte" matvarer hvis bioluminescerende farger endres som respons på plantens helse, testing av vannkvalitet, medisinske sporere og markeringslys for helikoptre. Selv om ikke alle disse kan være praktiske som bioteknologiprosjekter for elever på videregående skoler, åpner det litt muligheter for å endre dem. For eksempel snarere enn bioluminescerende trær, kanskje bioluminescerende gress til linje fortau eller bioluminescerende markører for trinn. Selv om bekymring for GMO kan begrense markedet for bioluminescerende godteri eller drikke, kan du bruke bioluminescerende materialer i det isolerende laget mellom klare lag i en kopp, slik at koppen gløder.
En annen mulighet involverer kunst. Trekk ut forskjellige bioluminescerende farger og integrer fargene i blomster eller andre planter. Del opp genene i planter for å gi en annen dimensjon til naturlige fargestoffer og malinger.