5V Thema 4 DNA basisstof 7

4.7 Biotechnologie
1 / 33
next
Slide 1: Slide
BiologieMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

This lesson contains 33 slides, with text slides and 3 videos.

Items in this lesson

4.7 Biotechnologie

Slide 1 - Slide

Leerdoelen
  • Je kunt uitleggen wat biotechnologie is en waar het goed voor is.
  • Je kunt uitleggen wat genetische modificatie betekent.
  • Je kunt voorbeelden geven van biotechnologie.

Slide 2 - Slide

Biotechnologie
Biotechnologie is verzamelnaam voor technieken waarbij organismen worden gebruikt om producten voor mensen te maken.

Bijvoorbeeld opbrengstverhoging door: 
- veredeling: kruisen - selecteren
- polyploïdie (wel mitose, geen cytokinese) m.b.v. colchicine
- laboratoriumtechnieken zoals weefselkweek en ivf

Slide 3 - Slide

Klassieke biotechnologie
Biotechnologie wordt al heel lang door mensen gebruikt:
- gist (bier, brood)
- kaas
- veredeling (selecteren en kruisen)

Slide 4 - Slide

Gisten en bacteriën
- Gisten --> gebruikt voor bijv. brood en bier. brood gaat rijzen -> wordt luchtiger 
- Bacteriën --> gebruikt om bijv. yoghurt te maken, zorgen voor zure smaak


genotype van organismen wordt hierbij niet veranderd

Slide 5 - Slide

Veredeling
  • Kwekers ontwikkelen steeds nieuwe plantenrassen, dit heet veredelen.

  • In de afbeelding hiernaast zie je de verschillende stappen van veredelen.

Slide 6 - Slide

Polyploïdie

  • vergroot opbrengst gewassen

Gebruik colchicine: spoelfiguur wordt afgebroken

hierdoor polyploïdie: 

veelvoud van 

het aantal 

chromosomen

Slide 7 - Slide

Moderne biotechnologie
Nieuwe technologiën onstaan snel:
- Klonen (vanaf 1980 'Dolly')
- Genetische manipulatie
    > Recombinant DNA-techniek
        Zalm (groei), Muis (oor)
    > Organen kweken 
        aap met varkenshart, kweekvlees
    > Gentherapie
        CRISPR-CAS9

Slide 8 - Slide

Klonen
Na verkijgen van gunstig genotype kunstmatig zorgen voor nakome-lingen die allemaal hetzelfde geno-type hebben, noemt men klonen.

- Bij planten: weefselkweek, stekken
- Bij dieren: embryosplitsing, celkerntransplantatie 

Slide 9 - Slide

Slide 10 - Video

Klonen: embryosplitsing
Uit een eicel ontstaat een klompje cellen.

Deze wordt gesplitst in kleinere klompjes cellen.

Slide 11 - Slide

Die klompjes cellen worden in de baarmoeder van b.v een koe geplaats. Hier groeit een kalf uit. Dit zijn de klonen.

Voor gunstige eigenschappen!


Slide 12 - Slide

Celkern-
transplantatie

2 cellen: een eicel van een dier en een lichaamscel van een ander dier van dezelfde soort. 

De lichaamscel komt van een donor ('gever') met bekende erfelijke eigenschappen. Het doel is om klonen te krijgen die allemaal die erfelijke eigenschappen hebben.

Slide 13 - Slide

Slide 14 - Slide

Genetische modificatie 
Eigenschappen van organismen worden veranderd door een nieuw gen in te brengen of genen te wijzigen

Genetisch gemodificeerd organisme:
- cisgenese: DNA afkomstig van organisme van dezelfde soort
- transgenese: DNA afkomstig van organisme van een andere soort 

Slide 15 - Slide

Moleculaire technieken
Technieken:
- Recombinant-DNA-techniek: inbouwen van DNA gebruik makend van bacteriën of virussen
- Gebruik van anti-sense DNA of RNA-i
- Knock-out muis

Slide 16 - Slide

Recombinant-DNA-techniek (benodigdheden)
Benodigde enzymen:
  • restrictie-enzymen: vrijmaken van DNA-fragmenten
  • DNA-ligase: toegevoegde DNA-fragmenten en sticky ends aan elkaar plakken 
  • reverse transcriptase: synthese van DNA a.h.v. ingebracht RNA (bv copyDNA techniek voor inbouw in virussen/bacteriën) 

Slide 17 - Slide

Restrictie-enzym
  • restrictie-enzym knipt DNA fragmenten uit DNA beide soorten
  • DNA-ligase plakt sticky ends aan elkaar

Slide 18 - Slide

Recombinant-DNA-techniek
1. plasmide wordt m.b.v. restrictie-enzymen opengeknipt.
2. stuk DNA met het insuline gen wordt uit het menselijke DNA geknipt en m.b.v. ligase in  plasmide geplakt.
3. plasmiden worden opgenomen door bacteriën en door deling ontstaan miljoenen bacteriën met het gerecombineerde plasmide.
4. bacterie is transgeen geworden door genetische modificatie.

Slide 19 - Slide

Recombinant-DNA-techniek
Recombinant-DNA-techniek
Waar in BINAS?

Slide 20 - Slide

Genetische modificatie met virus of liposoom
- DNA of RNA als erfelijk materiaal met daar omheen een eiwit-mantel
- Veel kleiner dan bacteriën: 0,1 um
- Vermeerderen via specifieke cellen door aan oppervlakte-eiwit te hechten en DNA/RNA naar binnen te laten
- DNA van DNA-virus direct in celkern
- Bij RNA-virus: reverse transcriptase

Slide 21 - Slide

Slide 22 - Slide

Reverse transcriptase = 
enzym uit virus
cDNA bevat gewenste gen en  wordt geplaatst in plasmide of virus 

Slide 23 - Slide

complementair of copy DNA (cDNA)
  • Verkregen door mRNA dat codeert voor een eiwit m.b.v. reverse transcriptase om te zetten naar enkelstrengs DNA
  • Als je cDNA gebruikt, dan hoef je geen rekening te houden met splicing
  • Vervolgens DNA dubbelstrengs maken door tweede streng DNA ertegen te maken m.b.v. DNA polymerase ---> copyDNA
Dit cDNA inbrengen in een plasmide of in een virus

Slide 24 - Slide

 Gebruik van antisense-DNA
Vorming van complementair mRNA waardoor translatie niet meer kan plaats vinden --> geninactivering 

Toepassing: 
- onderzoeken functie van een gen
- uitschakelen expressie van een ziekteverwekkend gen 

Slide 25 - Slide

geninactivering dmv antisense-DNA

Slide 26 - Slide

stukje gen resistentie tegen antibioticum

Slide 27 - Slide

DNA-manipulatie
Gentherapie is het inbrengen van genetisch materiaal in (menselijke) cellen in het kader van een geneeskundige behandeling. Bij erfelijke aandoeningen hoopt men dat dit genetisch materiaal kan dienen om een ziekte die ontstaat door een niet goed functionerend gen te genezen door een 'gezond' gen toe te voegen.

Slide 28 - Slide

Slide 29 - Video

Slide 30 - Video

Argumenten voor:

  • producten kunnen goedkoper worden
  • hogere opbrengsten in de landbouw (minder honger)
  • milieuvriendelijkere gewassen
  • medicijnen tegen ziektes

Argumenten tegen:

  • mens heeft het recht niet om te knippen en plakken met genen van andere organisme
  • maken van nieuwe soorten gaat tegen natuur in
  • kan gevaarlijk zijn voor de natuur

Slide 31 - Slide

Leerdoelen
  • Je kunt uitleggen wat biotechnologie is en waar het goed voor is.
  • Je kunt uitleggen wat genetische modificatie betekent.
  • Je kunt voorbeelden geven van biotechnologie.

Slide 32 - Slide

Aan de slag
Opdracht 48 t/m 57
Maken samenhang blz 130 en 131

Slide 33 - Slide