Biotechnologie is een discipline die biologie, chemie, fysica, engineering en informatietechnologie combineert om gebruik te maken van levende organismen voor productie- en industriële doeleinden. In de definitie van de term presenteert het Biotechnology Institute het klonen van planten als een typisch voorbeeld van hoe wetenschappers al eeuwenlang levende organismen fysiek hebben gemanipuleerd. Maar in werkelijkheid raakt de biotechnologie tal van andere onderwerpen van onderzoek en toepassing.

DNA extraheren

Een van de basistaken van biotechnologen is het kunnen extraheren van DNA uit verschillende elementen. Met behulp van een thuis-DNA-kit, of door je eigen DNA-extractiekit te maken, kun je het DNA van verschillende voedingsmiddelen, het haar van verschillende mensen of zelfs willekeurige monsters uit je keuken vergelijken. Je kunt ook een stap verder gaan en het DNA van verschillende materialen vergelijken voordat en nadat het in contact is gekomen met stoffen zoals alcohol, zuren of vuur. Hiermee kun je bepalen of het DNA van het oorspronkelijke materiaal verandert wanneer het wordt blootgesteld aan verschillende elementen.

Supplementen zoeken

Nadat je leerlingen hebben begrepen hoe ze DNA-make-up kunnen identificeren, kun je doorgaan naar een project dat hen in staat stelt te identificeren wanneer supplementen aan hun voedsel zijn toegevoegd. Gebruik vergelijkbare DNA-extractiematerialen en vroeg de studenten of ze mineralen, vitamines en voedingselementen zoals vezels, glucose en vetten kunnen identificeren of niet. Vergelijk bewerkte voedingsmiddelen, met behulp van de DNA-extractiemethode, om te proberen te bepalen welke het gezondst is. Je kunt ook proberen te experimenteren met extractie- en identificatiemethoden.

Enzymes begrijpen

Met het groeiende aantal allergieën en voedselintolerantie kan het interessant zijn om de tijd te nemen om te begrijpen hoe enzymen werken en hoe ze beïnvloeden het vermogen om verschillende voedingsmiddelen te verteren. Inzicht in enzyminteractie, genetische banden met enzymproductie en theorieën met betrekking tot allergieën en voedselintolerantie zijn allemaal goede biotechnologische projecten die ook biologische en chemische principes gebruiken. Gebruik dagboekproducten en kalibratiestrips om te begrijpen hoe lactose reageert en om tests te ontwerpen die kunnen bepalen of een product lactose bevat. Varieer de temperatuur van de producten om te zien of de lactoseconcentraties hetzelfde blijven of test op glucosespiegels van verschillende producten na verloop van tijd.

Praktische toepassingen

Eindelijk, op een middelbare school, biotechnologie projecten die de creatie van nieuwe producten vereisen, stellen studenten in staat om eerdere kennis te gebruiken om praktische toepassingen van biotechnologische principes te bedenken. Bijvoorbeeld, het bestuderen van de transformatie van planten in biobrandstof vereist kennis over planten-DNA, extractie van plantelementen die in biobrandstof gaan en hoe enzymen de plant in een energiebron kunnen transformeren. Vraag de cursisten om hun eigen biotechnologie-experiment te maken of een product uit te vinden waarmee een basisprobleem kan worden opgelost.