4.7 Biotechnologie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

4.7 Biotechnologie

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.

Biotechnologie

Technieken waarbij organismen worden gebruikt om producten voor de mens te maken. 

Ontwikkeling van:

Nieuwe stoffen

(betere) voeding

Medicijnen

manieren van biotechnologie

- gebruik maken van gisten en bacteriën bij voedselproductie 

- veredeling/ fokken

- polyploïdie 

- klonen 

- genetische modificatie

•     Recombinant DNA-techniek - Zalm (groei), Muis (oor)
•     Organen kweken  - aap met varkenshart, kweekvlees
•     Gentherapie - CRISPR-CAS9

Gist

Bacterie 

Brood 

Bier

Wijn

Yoghurt

Zuurkool

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

Wat was veredeling ook alweer?

Veredeling

• Kwekers ontwikkelen steeds nieuwe plantenrassen, dit heet veredelen.

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

 veredeling

Polyploïdie

• vergroot opbrengst gewassen

Gebruik colchicine: spoelfiguur wordt afgebroken

hierdoor polyploïdie: veelvoud van het aantal chromosomen

Kloneren

Kunstmatig zorgen voor nakomelingen die allemaal hetzelfde genotype hebben, noemt men kloneren.

Bekende manieren:

embryosplitsing

celkerntransplantatie.

Klonen: embryosplitsing

klonen: celkerntransplantatie

Klonen is een voorbeeld van:

1. Ongeslachtelijke voortplanting
2. Geslachtelijke voortplanting
3. Science-fiction
4. Recombinatie

Bij celkerntansplantatie bevat het embryo DNA van de eiceldonor.

1. juist
2. onjuist

Bij celkerntansplantatie bevat het embryo DNA van de draagmoeder

1. juist
2. onjuist

Van een kloon kan men in het algemeen zeggen dat:

1. de fenotypen en de genotypen onderling gelijk zijn.
2. de genotypen onderling altijd gelijk zijn
3. de genotypen onderling gelijk zijn, maar de fenotypen kunnen verschillen
4. de fenotypen onderling gelijk zijn, maar de genotypen onderling verschillen

Volgende keer... 

gaan we ons verdiepen in technieken waarbij erfelijke eigenschappen worden veranderd --> genetische modificatie 

Huiswerk

- Lees kopje biotechnologie, klonen EN genetische modificatie, recombinant DNA-techniek 

- maak opdrachten 48 t/m 50

Genetische Modificatie

= wanneer erfelijke eigenschappen van een organisme worden veranderd.

Een genetisch gemodificeerd organisme noem je een transgeen. 

* Op etiketten staat vaak de afkorting GM.

Technieken genetische manipulatie

- Genetische manipulatie

    > Recombinant DNA-techniek 

        (mbv. reverse transcriptase) 

    > Antisense -DNA

    > Organen kweken 

    > Gentherapie

        (CRISPR-CAS9)

recombinant DNA

Recombinant DNA is dus DNA van een ander organisme ergens in plaatsen.

•  organismen van dezelfde soort --> cisgenese
• organismen van een andere soort --> transgenese

Recombinant-DNA-techniek

Recombinant-DNA-techniek

Neem afbeelding 73 in je boek goed door!

DNA fragmenten vrijmaken: restrictie-enzymen

DNA weer aan elkaar plakken: DNA-ligase

recombinant-DNA-technieken 

benodigde enzymen:

- restrictie-enzymen: vrijmaken van DNA-fragmenten. 

- DNA-ligase: toegevoegde DNA-fragmenten aan elkaar plakken 

Soms ook:

- reverse transcriptase: synthese van DNA a.h.v. ingebracht RNA

(bv copyDNA techniek voor inbouw in virussen/bacteriën) 

Voortplanting virus

Technieken genetische manipulatie

- Genetische manipulatie

    > Recombinant DNA-techniek 

        (mbv. reverse transcriptase) 

    > Antisense -DNA

    > Organen kweken 

    > Gentherapie

        (CRISPR-CAS9)

antisense-DNA

 Gebruik van antisense-DNA

toevoegen antisense DNA -> vorming van complementair mRNA -> ontstaan ds-RNA waardoor translatie niet meer kan plaats vinden --> geninactivering 

toepassing: 

- onderzoeken functie van een gen

- uitschakelen expressie van een ziekteverwekkend gen 

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
  

Veredeling wijzigt direct het DNA.

1. Niet waar
2. Waar

Plotselinge verandering van het genotype noemen we......

1. recombinant-DNA-techniek
2. biotechnologie
3. mutatie
4. evolutie

Wat is recombinant-DNA-techniek?

1. verzamelnaam voor technieken waarbij organismen worden gebruikt om producten te maken voor de mens
2. hierbij wordt in DNA van een organisme nieuwe erfelijke informatie aangebracht.
3. dan wordt de celkern van een lichaamscel van een organisme gecombineerd met de celkern van een ander organisme
4. Er wordt gekeken of er een DNA match is tussen een verdachte en bewijsmateriaal

Goed of fout: met recombinant-DNA-technieken kan je het DNA van iemand wijzigen.

1. Goed
2. Fout

Wat is een voorbeeld van de Recombinant DNA-techniek?

1. Aardappels kruisen tot er een goed ras ontstaat.
2. Gist toevoegen aan brooddeeg.
3. Productie van menselijk insuline door een bacterie.
4. Yoghurt maken met behulp van bacteriën.

Wat doet reverse transcriptase?

1. maakt van DNA mRNA
2. Maakt van mRNA cDNA
3. Maakt met mRNA via tRNA eiwitten
4. Haalt bij het mRNA de introns weg

Huiswerk

- Lees 4.6 Biotechnologie

- maken opdracht 53, 55, 56, 57

Veredeling

Genetische modificatie