Содержание
- Природные биологические процессы
- Простые биотехнологические проекты
- Биотехнологическая научная ярмарка Проекты
Биотехнология использует биологические системы для производства или обработки практических продуктов. Использование дрожжей для изготовления хлеба и сыра может считаться ранней биотехнологией, но современная биотехнология началась с разработки рекомбинантной ДНК и генного сплайсинга. От биосинтеза до генетически модифицированных организмов и генной терапии приложения биотехнологии теперь выходят за рамки медицины и распространяются на информационные системы, промышленные приложения и сельское хозяйство. Эти области предлагают много потенциальных тем проекта биотехнологии для студентов.
Природные биологические процессы
Биотехнология использует природные преимущества многих адаптаций. Например, дрожжи и другие микроорганизмы превращают молоко в сыр. Ферменты меняют один материал на другой. Катализаторы запускают реакции, не участвуя в реакции. Светлячки, динофлагелляты, медузы и некоторые грибы используют биолюминесцентный свет, генерируя свет посредством химических реакций, а не электричества. Растения используют биологические яды для предотвращения конкуренции за воду, почву и пространство.
Простые биотехнологические проекты
Эти простые биотехнологические проекты предоставляют возможности для изучения некоторых биотехнологических методов.
Создайте ремесленный сыр, йогурт, уксус или хлеб, используя традиционные или современные методы. Используйте эти технологии для улучшения продукта.
Проверьте пищевые продукты на содержание молочных сахаров (лактозы), используя фермент лактазу, чтобы проверить глюкозу, побочный продукт реакции лактазы с лактозой. Тест-полоски на глюкозу считывают количество глюкозы, которое обратно связано с количеством лактозы в растворе. Используя эту технику, протестируйте различные продукты на молочный сахар, особенно продукты, помеченные как безмолочные.
Используйте желатин в качестве теста на свежесть в ананасе. Фермент в ананасе предотвращает образование белков в желатине. Приготовление или обработка ананаса уничтожает этот фермент. Если желатин застывает после добавления ананаса, ананас не свежий.
Извлекайте растительные красители и используйте в качестве художественных красок или для окрашивания тканей. Многие из этих красителей быстро тускнеют или вымываются, поэтому современные краски обычно на нефтяной основе. Что можно сделать, чтобы улучшить или «починить» растительные красители?
Извлечение ДНК из растительного сырья. Существует несколько методов, от простой экстракции для анализа ДНК до более сложного электрофореза для разделения ДНК на кусочки. Сравнение рисунка частей позволяет идентифицировать ДНК.
Используя коммерчески доступный набор, расщепьте биолюминесцентные гены на доброкачественные бактерии, чтобы создать бактерии, светящиеся в темноте.
Биотехнологическая научная ярмарка Проекты
Проекты научной ярмарки требуют изучения и экспериментов для оценки вопроса, на который нет ответа, который вы можете просто исследовать. Даже отрицательный результат является приемлемым, если научная методология и анализ точны. Начиная с известного метода и заканчивая исследованиями, можно найти много возможностей для студентов по темам биотехнологических проектов.
Темы проекта пищевой биотехнологии
Как традиционные методы приготовления сыра, йогурта, хлеба или уксуса могут быть использованы в других областях?
Используйте реакцию лактоза-лактаза в качестве отправной точки. Как еще можно использовать эту реакцию? Молочный пластик является возобновляемым, биоразлагаемым продуктом. Может ли молочный пластик быть улучшен для коммерческого использования, а затем биологически разложен с использованием лактазы?
Ферменты могут быть использованы для превращения водорослей или растительного материала в биотопливо. Можно ли использовать фермент ананас для этого процесса? Какие еще ферменты можно использовать? Какие еще ферментативные процессы можно проводить со свежим ананасовым соком?
Темы проекта сельскохозяйственной биотехнологии
Использование биотехнологии в сельском хозяйстве столкнулось с большим сопротивлением из-за опасений по поводу попадания генетически модифицированных организмов (ГМО) в окружающую среду, а также потенциального долгосрочного воздействия на тех, кто ест продукты ГМО. Тем не менее, большинство пищевых культур и животных уже были изменены путем селекции. Многие проекты в области сельскохозяйственной биотехнологии направлены на повышение урожайности, уменьшение зависимости от пестицидов и доступ к более сложной окружающей среде. Проекты в области сельскохозяйственной биотехнологии предлагают широкий спектр возможностей. Однако очень строгие правила научной справедливости регулируют использование животных из-за опасений по поводу этического отношения к этим животным.
Не все хлопковые заводы производят белый хлопок. Используйте селекцию, чтобы усилить естественный цветной хлопок. Или используйте выделение и отбор генов, чтобы ускорить процесс. Возможно, используйте генный сплайсинг для внесения биолюминесцентного цвета в геном белого хлопка.
Изолировать природный репеллент, найденный во многих растениях. Создать экологически чистый репеллент. Может ли этот продукт использоваться в красках для предотвращения проникновения термитов? Или разработайте безопасную альтернативу химическим репеллентам для людей, домашних животных или дома. Могут ли гены этих природных репеллентов от насекомых быть сращены в других растениях для повышения устойчивости насекомых без ущерба для урожайности или качества? Проверьте безопасность этих естественных альтернатив.
Используйте генный сплайсинг, чтобы увеличить производство цветов или урожай.
Определенные вирусы вызывали полосы и вариации у тюльпанов и лилий, но в течение нескольких поколений уничтожали луковицы. Тля переносит эти вирусы от растения к растению. Современные полосатые тюльпаны были разработаны с использованием селекционной селекции. Могут ли инфицированные вирусом тюльпаны скрещиваться или генетически модифицироваться для поддержания разнообразия без разрушения луковиц или перекрестного заражения других тюльпанов?
Темы биотехнологического проекта с использованием биолюминесценции
Естественно, биолюминесцентные растения и животные предлагают множество интересных возможностей, которые еще не достигли коммерческого рынка.
Некоторые идеи от «Популярной механики» включают биолюминесцентные конфеты и напитки, уличное освещение и биолюминесцентные деревья, «умные» продукты, чьи биолюминесцентные цвета меняются в зависимости от состояния здоровья растений, испытания качества воды, медицинские индикаторы и габаритные огни для вертолетов. Хотя не все из них могут быть полезны в качестве биотехнологических проектов для старшеклассников, их изменение немного открывает возможности. Например, вместо биолюминесцентных деревьев, возможно, биолюминесцентная трава для выравнивания тротуаров или биолюминесцентные маркеры для ступеней. Хотя опасения по поводу ГМО могут ограничивать рынок биолюминесцентных конфет или напитков, вы можете использовать биолюминесцентные материалы в изолирующем слое между прозрачными слоями в чашке, чтобы чашка светилась.
Другая возможность связана с искусством. Извлекайте различные биолюминесцентные цвета и включайте цвета в цветы или другие растения. Разделите гены на растения, чтобы добавить другое измерение натуральным красителям и краскам.