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.