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생명 공학은 실제 제품을 제조하거나 가공하기 위해 생물학적 시스템을 사용합니다. 빵과 치즈를 만들기 위해 효모를 사용하는 것은 초기 생명 공학으로 간주 될 수 있지만, 현대 생명 공학은 재조합 DNA와 유전자 접합의 개발로 시작되었습니다. 유전자 접합에서 유전자 변형 유기체, 유전자 요법에 이르기까지 생명 공학의 응용은 이제 의학을 넘어 정보 시스템, 산업 응용 및 농업으로 확장됩니다. 이 분야는 학생들에게 잠재적 인 많은 생명 공학 프로젝트 주제를 제공합니다.
자연 생물학적 과정
생명 공학은 많은 적응을 본 성적으로 이용합니다. 예를 들어 효모 및 기타 미생물은 우유를 치즈로 변환합니다. 효소는 하나의 물질을 다른 물질로 바꿉니다. 촉매는 반응에 참여하지 않고 반응을 유발합니다. 반딧불, dinoflagellates, 해파리 및 일부 곰팡이는 모두 생물 발광을 사용하여 전기보다는 화학 반응을 통해 빛을 생성합니다. 식물은 생물학적 독을 사용하여 물, 토양 및 공간에 대한 경쟁을 방지합니다.
간단한 생명 공학 프로젝트
이 간단한 생명 공학 프로젝트는 일부 생명 공학 기술을 탐구 할 수있는 기회를 제공합니다.
전통적이거나 현대적인 방법을 사용하여 장인 치즈, 요구르트, 식초 또는 빵을 만듭니다. 이러한 기술을 기반으로 제품을 개선하십시오.
유당과 락타아제 반응의 부산물 인 포도당을 테스트하기 위해 효소 락타아제를 사용하여 우유 당 (유당)에 대한 식품을 테스트합니다. 포도당 테스트 스트립은 포도당의 양을 읽으며 이는 용액의 유당 양과 관련이 있습니다. 이 기술을 사용하여 다양한 설탕, 특히 유제품이없는 식품을 테스트하십시오.
파인애플의 신선도를 테스트하기 위해 젤라틴을 사용하십시오. 파인애플의 효소는 젤라틴의 단백질이 응고되는 것을 방지합니다. 파인애플 요리 또는 가공은이 효소를 파괴합니다. 파인애플을 넣은 후 젤라틴이 굳 으면 파인애플이 신선하지 않습니다.
식물성 염료를 추출하여 아트 페인트 또는 직물 염색에 사용하십시오. 이러한 염료 중 다수는 빨리 사라지거나 씻겨 지므로 현대 페인트는 대개 석유 기반입니다. 식물성 염료를 개선하거나 "고정"하기 위해 무엇을 할 수 있습니까?
식물 재료에서 DNA를 추출하십시오. DNA를보기위한 단순한 추출에서부터 DNA를 조각으로 분리하는 더 복잡한 전기 영동에 이르기까지 여러 가지 방법이 있습니다. 조각 패턴을 비교하면 DNA를 식별 할 수 있습니다.
시중에서 판매하는 키트를 사용하여 생물 발광 유전자를 양성 박테리아에 결합하여 어두운 박테리아를 생성합니다.
생명 공학 과학 박람회 프로젝트
과학 박람회 프로젝트는 단순히 연구 할 수없는 질문을 평가하기 위해 탐구하고 실험해야합니다. 과학적 방법론과 분석이 정확하다면 부정적인 결과조차 받아 들여질 수 있습니다. 알려진 방법으로 시작하고 그 너머로 탐구하는 것은 학생들에게 생명 공학 프로젝트 주제에 대한 많은 기회를 제공합니다.
식품 생명 공학 프로젝트 토픽
치즈, 요거트, 빵 또는 식초를 만드는 전통적인 기술을 다른 응용 분야에서 어떻게 사용할 수 있습니까?
유당-락타아제 반응을 출발점으로 사용하십시오. 이 반응을 어떻게 더 사용할 수 있습니까? 우유 플라스틱은 재생 가능한 생분해 성 제품입니다. 우유 플라스틱을 상업적 용도로 개선 한 다음 락타아제를 사용하여 생분해 할 수 있습니까?
효소는 조류 또는 식물 물질을 바이오 연료로 변환하는 데 사용될 수 있습니다. 파인애플 효소를이 과정에 사용할 수 있습니까? 다른 효소를 사용할 수 있습니까? 신선한 파인애플 주스로 다른 효소 공정을 할 수 있습니까?
농업 생명 공학 프로젝트 토픽
농업에 생명 공학을 사용하는 것은 환경에 들어가는 유전자 변형 생물체 (GMO)에 대한 우려와 GMO 식품을 먹는 사람들에게 장기적인 영향을 줄 수 있기 때문에 많은 저항에 직면 해 왔습니다. 그러나 대부분의 식량 작물과 동물은 이미 선택적 육종에 의해 수정되었습니다. 많은 농업 생명 공학 프로젝트는 수확량 증가, 살충제 의존도 감소 및보다 까다로운 환경 접근에 중점을 둡니다. 농업 생명 공학 프로젝트는 다양한 가능성을 제공합니다. 그러나 매우 엄격한 과학 박람회 규칙은 동물의 윤리적 처리에 대한 우려로 인해 동물의 사용을 통제합니다.
모든면 식물이 흰색면을 생산하는 것은 아닙니다. 선택적 번식을 사용하여 자연적으로 발생하는 착색 된면을 강화하십시오. 또는 유전자 분리 및 선택을 사용하여 프로세스를 가속화하십시오. 아마도 유전자 스 플라이 싱을 사용하여 백색면 게놈에 생물 발광 색을 도입 할 수 있습니다.
많은 식물에서 발견되는 자연적인 구충제를 분리하십시오. 환경 친화적 인 방충제를 만듭니다. 흰개미 침입을 막기 위해이 제품을 페인트에 사용할 수 있습니까? 또는 사람, 애완 동물 또는 가정의 화학 방충제에 대한 안전한 대안을 개발하십시오. 이러한 자연 방충제 유전자를 다른 식물에 유전자 결합하여 작물 생산량이나 품질을 떨어 뜨리지 않으면 서 곤충 저항성을 증가시킬 수 있습니까? 이러한 자연 대안의 안전성을 테스트하십시오.
유전자 접합을 사용하여 꽃 생산 또는 작물 수확량을 증가시킵니다.
특정 바이러스는 튤립과 백합에 줄무늬와 변이를 일으켰지 만 여러 세대에 걸쳐 구근을 파괴했습니다. 진딧물은 이러한 바이러스를 식물마다 운반합니다. 현대식 스트라이프 튤립은 선택적 번식을 사용하여 개발되었습니다. 바이러스에 감염된 튤립은 전구를 파괴하거나 다른 튤립을 교차 오염시키지 않고 잡종을 유지하기 위해 교배 또는 유전자 조작 할 수 있습니까?
생물 발광을 이용한 생명 공학 프로젝트 토픽
자연적으로 생물 발광 식물과 동물은 아직 상업적인 시장에 도달하지 못한 다양한 흥미로운 가능성을 제공합니다.
Popular Mechanics의 아이디어로는 생물 발광 사탕 및 음료, 도로 표지 조명 및 생물 발광 나무, 식물의 건강, 수질 테스트, 의료 추적기 및 헬리콥터 표시등에 따라 생체 발광 색상이 변하는 "스마트"식품이 있습니다. 이들 모두가 고등학생을위한 생명 공학 프로젝트로서 실용적이지는 않지만, 그것들을 바꾸는 것은 약간 가능성을 열어줍니다. 예를 들어 생물 발광 나무보다는 생물 발광 잔디에서 보도까지 또는 발자국을위한 생물 발광 마커입니다. GMO에 대한 우려가 생물 발광 캔디 또는 음료 시장을 제한 할 수 있지만 컵의 투명 층 사이에있는 절연 층에서 생물 발광 재료를 사용하여 컵이 빛날 수 있습니다.
또 다른 가능성은 예술과 관련이 있습니다. 다른 생물 발광 색을 추출하고 꽃이나 다른 식물에 색을 포함시킵니다. 유전자를 식물에 결합하여 천연 염료 및 페인트에 또 다른 차원을 추가하십시오.