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Laboratorio 12: Biotecnología - Biología

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Dra. Leah Howell, Dalton State College

Introducción:

(Adaptado de The Biology Place. Pearson Molecular Biology Lab Bench.)

La electroforesis en gel es un procedimiento que separa moléculas en función de su velocidad de movimiento a través de un gel bajo la influencia de un campo eléctrico. La dirección del movimiento se ve afectada por la carga de las moléculas y la velocidad de movimiento se ve afectada por su tamaño. Las moléculas cargadas positivamente se moverán a través del gel hacia el electrodo negativo (negro) y las moléculas cargadas negativamente se moverán hacia el electrodo positivo (rojo). Las moléculas grandes se mueven más lentamente que las moléculas pequeñas.

El ADN es una molécula cargada negativamente, por lo que las moléculas de ADN se moverán hacia el lado del electrodo positivo del gel cuando se aplique una corriente. Muchas veces, antes de que el ADN se procese en un gel, primero se cortó con enzimas de restricción. Estas son enzimas que cortan el ADN en secuencias de nucleótidos específicas. Cuando el ADN ha sido cortado por enzimas de restricción, los fragmentos de diferentes tamaños migrarán a diferentes velocidades a través del gel. El ADN que ha estado expuesto a enzimas de restricción y luego se ha procesado en un gel producirá múltiples bandas en el gel. Cada banda contiene ADN de un tamaño de par de bases específico.

Cuando los científicos forenses intentan determinar la fuente de ADN que se encuentra en la escena del crimen, pueden cortar el ADN de la escena del crimen y el ADN de cualquier sospechoso con la misma enzima de restricción. Estas muestras de ADN se pueden analizar una al lado de la otra en un gel y compararse para determinar si los patrones de bandas son los mismos; esto se conoce comúnmente como huellas dactilares de ADN. El laboratorio de hoy ilustra el proceso de electroforesis en gel con tintes en lugar de con ADN. Las moléculas de diferentes tintes tienen diferentes tamaños y cargas, por lo que deben moverse en diferentes direcciones y a diferentes velocidades.

Ejercicio 1: Electroforesis en gel

Materiales:

  • Cámara de gel
  • Fuente de alimentación
  • Tintes
  • Gel de agarosa vertido previamente
  • Pipetman
  • Puntas desechables
  • Búfer en ejecución

Procedimiento:

  1. Retire con cuidado el peine y las tapas de los extremos del gel. Tenga cuidado de no dañar los pozos.
  2. Con el pipeteador, agregue 10 µL de cada muestra de tinte a cada carril correspondiente como se indica a la derecha. Utilice una nueva punta para cada muestra.
  3. Coloque el gel en el centro de la cámara de gel.
  4. Agregue tampón a un extremo de la cámara hasta que el líquido esté casi uniforme con la parte superior del gel.
  5. Agregue tampón al otro lado de la cámara. Siga llenando hasta que el gel esté completamente sumergido. Tenga cuidado de no lavar las muestras de los pocillos.
  6. Ponga la tapa en la recámara. Asegúrese de que la superficie exterior esté seca.
  7. Conecte los cables a la fuente de alimentación. Asegúrese de que el rojo se convierta en rojo y el negro en negro. Consulte conmigo antes de encender la fuente de alimentación.
  8. Encienda la fuente de alimentación. Busque pequeñas burbujas que salgan de los electrodos.
  9. Observe cómo el tinte migra a medida que la corriente atraviesa el gel.
  10. Ejecute hasta que el primer tinte se acerque a la parte inferior del gel, luego apague la fuente de alimentación y desconecte los cables.
  11. Examine los resultados para responder a las preguntas.

Preguntas:

1. ¿Cuál es el propósito de la electroforesis?

2. ¿Para qué sirve el tampón?

3. ¿Por qué las moléculas de tinte migran hacia el ánodo (electrodo positivo)?

4. ¿Por qué las moléculas más pequeñas migran más rápido que las moléculas más grandes?

5. Dibuja tu gel terminado en el espacio de abajo. Asegúrate de etiquetar qué banda es qué tinte en tu figura.

6. ¿Qué molécula de tinte es la más pequeña? Cual es el mas grande? Enumere los tintes por nombre, no por apariencia.

7. ¿Qué tintes hay en el Explorer que mezclo? Enumere los tintes por nombre, no por apariencia.

8. ¿Qué tintes hay en la mezcla Explorer II? Enumere los tintes por nombre, no por apariencia.

Ejercicio 2: ¡¿Quién se comió el queso ?!

(Adaptado de: http://www.biologycorner.com/workshe...he_cheese.html)

Objetivos:

En esta simulación, examinará la evidencia de la escena del crimen para determinar quién es responsable de comer el Queso Lindbergher especial importado de la Reina. Modelará el proceso de electroforesis y toma de huellas de ADN.

Informe de incidentes de la guardia real

Datos de incidentes

Tipo de incidente: Estado de la denuncia por robo: Resultados de ADN pendientes

Procesado por: Jefe de Wiggam Otros oficiales: Oficial Li Gase

Propiedad

Código de propiedad: Queso raro Nombre del propietario: Queen Elizabeth

Nombre: Lindbergher Valor: $ 12,000

Datos de robo

Método de entrada: Desconocido, no hay evidencia de fuerza en puertas o ventanas.

Narrativa: Supuestamente, el queso fue robado de la sala de estar de la reina la noche anterior al gran baile. El queso fue catalogado como un regalo del diplomático de Manchuria. El oficial Li Gase limpió las huellas dactilares y no encontró ninguna en la mesa o las puertas, la criada afirmó que las habían limpiado antes. La rueda de queso estaba en una plataforma en la sala de estar y se había comido la mitad. Tomamos fotografías del queso a medio comer y las enviamos al laboratorio para realizar más pruebas. Edna N. Zime, la técnica de laboratorio, dijo que se podrían tomar muestras de saliva de las huellas de los dientes del queso que quedó.

Datos sospechosos

Número de sospechoso: 1

Nombre: Princess Dubbah Elix

Descripción de la sospecha: Se vio a la princesa entrando en la sala de estar más temprano en la noche. Es conocida por su amor por el queso.

Sospechoso número 2

Nombre: Electra Foresis

Descripción de la sospecha: Electra estuvo involucrada recientemente en una relación con el diplomático de Manchuria que, según las fuentes, terminó mal. Su motivo pudo haber sido sabotear el obsequio del diplomático a la reina.

Sospechoso número 3

Nombre: Ada Nine

Descripción de la sospecha: Ada era la criada encargada de limpiar la sala de estar. Tenía acceso al queso.

Sospechoso número 4

Nombre: Gene Tics

Descripción de la sospecha: Gene es el líder del Gremio de Fabricantes de Queso local, puede que no haya deseado que la reina Isabel tuviera queso de ningún otro lugar que no fuera su propio gremio.

Datos del laboratorio de criminalística

Investigador del laboratorio de criminalística: R. Renee Técnico del laboratorio: Edna N. Zime

Lista de pruebas recibidas: Bolsa de plástico con migas de queso Lista de procedimientos utilizados: Extracción de ADN

Reacción en cadena de la polimerasa

Análisis de restricción de ADN

Narrativa: Después de recibir el paquete con la bolsa de plástico marcada Escena del crimen, se extrajo el ADN. Debido a que la muestra era tan pequeña, el ADN se amplificó mediante la reacción en cadena de la polimerasa. Aislamos el ADN de los cuatro sospechosos y los comparamos con el ADN de la escena del crimen mediante un análisis de restricción de ADN.

Resultados: ver los resultados de ADN adjuntos

Evaluación de evidencia de ADN:

1. En la siguiente página encontrará varias secuencias de ADN. Corta cada uno y voltea las tiras resultantes hacia arriba. La enzima de restricción corta en cada punto que encuentra C C G G, siempre cortando entre la C y la G. Utilice unas tijeras para cortar la secuencia de ADN en los puntos C C G G. Etiquete la parte posterior de las hojas con el número del sospechoso para que no se confundan después de cortarlas.

2. Cuente el número de pares de bases (pb) en cada fragmento de ADN que creó. Registre el número de pares de bases en la parte posterior del fragmento de ADN.

3. Haga una tabla ampliada como la que se muestra a la izquierda. Use una regla para asegurarse de que las longitudes sean uniformes.

4. Pegue con cinta adhesiva sus fragmentos de ADN a la tabla, utilizando los números de pares de bases como guía para la ubicación de los fragmentos.

5. Compare el ADN de la escena del crimen con el de los sospechosos e indique en su gráfico qué sospechoso es culpable de comerse el queso.

6. Para cada una de las siguientes tareas realizadas en la actividad, describa lo que realmente están simulando.

Cortar el ADN en fragmentos: ________________________________________________________

Pegar el ADN en el papel grande: _____________________________________________________

7. Describa cómo se relaciona cada técnica a continuación con la toma de huellas dactilares de ADN:

Reacción en cadena de la polimerasa:

Electroforesis en gel:

Enzima restrictiva:


Descargar CBSE Class 12 Biology Lab Manual 2020-21 Session en PDF

Manual de laboratorio de biología CBSE para la clase 12 ayuda a los estudiantes a visualizar los diversos conceptos de biología. Además, el programa del examen práctico de la clase 12 constituye el precursor de los conceptos que se impartirán en cursos profesionales como medicina y odontología. El Manual de laboratorio y los experimentos n. ° 8217 se proporcionan aquí para ayudar a los estudiantes a prepararse para su examen práctico de una mejor manera. Por ejemplo, la mayoría de los experimentos presentados aquí tienen contenido que explica la base del experimento. Además, se elaboran pasos, procesos, procedimientos y precauciones exactos, para que los estudiantes los comprendan con facilidad. Es por eso que ofrecemos una Manual de laboratorio de biología de la clase 12 con fines de práctica para obtener una gran puntuación en el examen final.

[Índice de páginas]
1. Resumen

2. Materiales de estudio CBSE 12
3. Manual de laboratorio de biología CBSE Clase 12

4. Recursos útiles de biología de la clase 12
5. Régimen de becas
6. Examen de la Olimpiada 2020-21
7. Preguntas frecuentes (FAQ)
8. Recursos útiles de CBSE


Clase 12 Biología Capítulo 12 Biotecnología y sus aplicaciones

Se considera que la biotecnología es una vasta área de la biología que incluye tanto la aplicación de organismos vivos y sus componentes como la tecnología para producir un producto útil para el bienestar humano. Las aplicaciones de la biotecnología comprenden terapéutica, cultivos modificados genéticamente para la agricultura, diagnóstico, alimentos procesados, biorremediación, tratamiento de residuos y producción de energía.

Biotecnología: Definición

La biotecnología es esencial para hacer frente a la producción a escala industrial de productos biológicos y biofarmacéuticos. La palabra biotecnología fue acuñada por primera vez por un ingeniero agrícola Karoly Ereky en el año 1919, después de esto se le llama [Padre de la Biotecnología]. Hoy en día se usa en un sentido restringido, para referirse a aquellos procesos que utilizan organismos genéticamente modificados para lograr lo mismo a gran escala. Muchos otros procesos y técnicas también se incluyen en la biotecnología, algunos de los cuales son, fertilización in vitro, probeta, sintetizar un gen y usarlo para desarrollar una vacuna de ADN.

Aplicación de la biotecnología en la agricultura

La biotecnología en la agricultura incluye técnicas científicas como, algodón Bt, plantas resistentes a plagas, organismos genéticamente modificados. Estos ayudan en la transformación de animales, plantas y microorganismos y mejoran su producción. Algunas técnicas que ayudan en esto son, se aplican vacunas, cultivo de tejidos, ingeniería genética. & # XA0

El uso de la Biotecnología en el área Agrícola también se conoce como Revolución Verde o Tecnología Verde.

La biotecnología ha dado muchos tipos de procesos agrícolas que son: -

  • Agricultura basada en cultivos genéticamente modificada & # xA0
  • Agricultura basada en agroquímicos
  • Agricultura orgánica.

Aplicación de la biotecnología en medicamentos

En este sector, la biotecnología ha tenido un inmenso impacto en el área de la salud y la tecnología mediante la producción de medicamentos y fármacos seguros y más eficaces. & # XA0

Además, la tecnología del ADN recombinante ha contribuido al avance en el campo de la salud al permitir la producción en masa de medicamentos más productivos. Estos fármacos se forman principalmente mediante el proceso de Ingeniería Genética.

La insulina se forma genéticamente y se usa para tratar la diabetes y se produce mediante ingeniería genética. La biotecnología ha desarrollado la terapia genética que ayuda a eliminar el trastorno genético en el embrión. Algunas otras aplicaciones de la biotecnología en el área de medicamentos y diagnóstico molecular incluyen: -

Hoy en día existen 30 terapias recombinantes que han sido aprobadas para uso humano en todo el mundo, y en la India, 12 de ellas están actualmente presentes en el mercado.

  1. Diseñado genéticamente: - Se utiliza para producir insulina para pacientes con diabetes. & # XA0
  • La insulina que se utiliza para la diabetes se extrajo anteriormente del páncreas de ganado vacuno y porcino sacrificado, lo que provocó alergias o la otra reacción de las mismas patentes.
  • En la insulina hay una combinación de 2 cadenas polipeptídicas cortas que es la cadena A y la cadena unida entre sí mediante la maduración del puente disulfuro de la proinsulina en insulina.
  • En los mamíferos, la insulina se sintetiza como una prohormona (necesita ser procesada antes de que se convierta en una hormona completamente madura y funcional) que contiene un tramo adicional llamado péptido C.
  • El péptido C no está presente en la insulina madura y se elimina durante la maduración en insulina. Por lo tanto, el principal desafío para la producción de insulina utilizando técnicas de ADN fue lograr que la insulina se ensamblara en una forma madura.
  • Las cadenas A y B se produjeron por separado, se extrajeron y combinaron creando un enlace disulfuro para formar insulina humana.
  1. Producción de vacuna: - A través de la ingeniería genética se forman estas vacunas, por lo que dichas vacunas se denominan vacunas recombinantes y también se denominan vacunas de segunda generación y de subunidades. Básicamente, hay dos tipos de vacunas que son: -
  • Las vacunas de ADN son el uso de ADN modificado genéticamente que se inyecta como vacunas para producir una respuesta inmunológica.
  • Las vacunas proteicas utilizan ADN producido por proteínas específicas en las vacunas.

Hay algunos genes que codifican proteínas aislados de patógenos que también se incorporan y expresan en antígenos que producen plantas y también se denominan vacunas comestibles.

  1. Terapia de genes:- Básicamente, se trata de colecciones de métodos que permiten corregir defectos genéticos diagnosticados en un niño o embrión.
  • Los genes se insertan en las células y los tejidos de las personas para tratar una enfermedad.
  • & # xA0En la corrección de un defecto genético, implica la entrega de un gen normal en el individuo o embrión para asumir la función y compensar el gen no funcional.
  • En 1990, M Please y WF Andres administraron la terapia First Gene a una niña de 4 años con deficiencia de adenosina desaminasa (ADA).

* En algunos niños, la deficiencia de ADA se puede curar mediante un trasplante de médula ósea y una terapia de reemplazo enzimático, pero no son completamente curables.

* Los pasos involucrados son los siguientes: - & # xA0

* En el primer paso de la terapia génica, los linfocitos de la sangre del paciente se cultivan fuera del cuerpo.

* A continuación, se introduce un ADN ADA funcional (utilizando un vector retroviral) en estos linfocitos, que posteriormente se devuelven al paciente.

* Si los genes se aislaran de las células de la médula ósea que producen ADA y se introducen en las células en las primeras etapas embrionarias, podría ser una cura permanente.

* Hay pocas enfermedades más curables mediante terapia génica como: - Hemofilia, fibrosis quística, enfermedad de Parkinson, etc.

  1. Diagnóstico de moléculas: - Este tratamiento está ayudando a solucionar el diagnóstico y el tratamiento más tempranos.
  • Utilizando métodos convencionales de diagnóstico de análisis de suero y orina), no es posible la detección temprana de la enfermedad.
  • Para conocer el estadio temprano de la enfermedad, se desarrolló alguna tecnología de diagnóstico molecular para su mejor tratamiento.
  1. Técnica de PCR
  2. Reacción en cadena de la polimerasa.

Animales transgénicos - Biotecnología

En palabras simples, podemos decir que los animales transgénicos son aquellos animales en los que los científicos han insertado experimentalmente un gen nuevo y alternativo en el genoma con la ayuda de la técnica de ingeniería genética. & # XA0

Algunos de los nombres de animales y apóstoles que los científicos utilizan para los experimentos son: - Ratas, conejos, cerdos, vacas, peces, perros, etc. & # xA0

Los principales fundamentos para realizar experimentos con animales transgénicos son: -

  • Para fines de estudio, cómo funcionan los genes y cómo afectan el funcionamiento normal del desarrollo del cuerpo. & # XA0
  • Para probar la seguridad de las vacunas y la toxicidad de los medicamentos antes de que se utilicen en un ser humano.
  • Estudiar las contribuciones de los genes en la sociedad.
  • Obtener el conocimiento completo de los diferentes tipos de Enfermedades.
  • La producción de productos biológicos. & # XA0

Aplicación Acuicultura - Biotecnología

La aplicación de biotecnología ayuda en la acuicultura a mejorar la calidad, cantidad y especificación de la vida acuática. Estas tecnologías ayudan a proporcionar más conocimientos relacionados con los peces y también proporcionan conocimientos relacionados con este.

Producción de antibióticos mediante biotecnología

A través de la Biotecnología, podemos producir antibióticos, medicamentos, vacunas y armonías artificiales utilizando plantas. Las plantas se utilizan en biotecnología para producir proteínas y todas estas cosas se tomaron de la naturaleza, por lo que el cuerpo humano las consumía fácilmente. & # XA0

Preguntas anteriores sobre biotecnología

Pregunta & # xA0¿Qué es la biotecnología y en qué se diferencia del fitomejoramiento tradicional?

Resp. La biotecnología es el uso de tecnología moderna y utilizada por científicos modernos que incluyen ingenieros genéticos, que mejora y modifica plantas, animales y microorganismos. Y el fitomejoramiento tradicional es una técnica más antigua.

Ques. ¿Cuál es el beneficio de la biotecnología?

Resp. Hay varios beneficios relacionados con la biotecnología en los que se encuentran: -

  • Reduce la tasa de engaño infeccioso
  • Nos ayuda a minimizar o eliminar los productos de desecho & # xA0
  • Nos permite preservar los recursos & # xA0
  • Ofrece oportunidades de avances médicos
  • Crea flexibilidad dentro de la cadena alimentaria.
  • Puede mejorar la salud y reducir el hambre simultáneamente & # xA0

Ques. & # XA0¿Cuáles son las diferentes ramas de la Biotecnología?

Respuesta & # xA0Hay 4 tipos de biotecnología que son: -

  • Micro biotecnología
  • Biotecnología Vegetal
  • Biotecnología animal
  • Biotecnología ambiental

Pregunta & # xA0¿Qué cultivos se utilizan principalmente para investigación en el departamento?

Resp. I) Cultivos hortícolas.

Pregunta & # xA0¿Cuáles son los cursos de biotecnología que ofrece la universidad y cuándo se realizan las admisiones?

Resp. Maestría y Doctorado en Biotecnología. El proceso de admisión para el programa de maestría comienza en julio y para el doctorado comienza en enero

Ques. & # XA0¿Qué es un animal transgénico? ¿Discutir con el ejemplo?
Resp. Los animales transgénicos son aquellos en los que los científicos han insertado experimentalmente un gen nuevo y alternativo en el genoma con la ayuda de la técnica de ingeniería genética.
Por ejemplo, algunos de los nombres de animal & aposs que los científicos usan para los experimentos son ratas, conejos, cerdos, vacas, peces, perros, etc. & # xA0

Ques. ¿Qué es la planta resistente a las plagas?
Resp. Los cultivos transgénicos resistentes a las plagas, es decir, el algodón y el maíz, que han sido modificados hereditariamente, son resistentes a las plagas nocivas. Básicamente se conocen como cultivos Bt ya que las cualidades presentadas fueron reconocidas principalmente en la categoría de animal bacteriano.

Ques. ¿Debatir la aplicación de la biotecnología en el campo de los medicamentos y la salud?
Resp. En este sector, la biotecnología ha tenido un impacto inmenso en el área de la salud y la tecnología mediante la producción de medicamentos y fármacos seguros y más eficaces. Además, la tecnología del ADN recombinante ha contribuido al avance en el campo de la salud al permitir la producción en masa de medicamentos más productivos. Estos fármacos se forman principalmente mediante el proceso de Ingeniería Genética.

La insulina se forma genéticamente y se usa para tratar la diabetes y se produce mediante ingeniería genética. La biotecnología ha desarrollado la terapia genética que ayuda a eliminar el trastorno genético en el embrión. Algunas otras aplicaciones de la biotecnología en el área de medicamentos y diagnóstico molecular incluyen,


Servicios de laboratorio de biotecnología

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Pruebas de laboratorio de biotecnología e investigación científica:

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  • YO ASI 7886 - Jeringas hipodérmicas estériles de un solo uso
  • ASTM F2103 - Guía estándar para la caracterización y prueba de sales de quitosano como materiales de partida destinados a su uso en aplicaciones de productos médicos biomédicos y de ingeniería tisular
  • USP 129 - Procedimientos analíticos para anticuerpos monoclonales terapéuticos recombinantes
  • ANSI 0001.1-2015 - Estandarización de ensayos in vitro para determinar las actividades de la toxina del carbunco
  • ASTM F665-09 (2015) - Clasificación estándar para plásticos de cloruro de vinilo utilizados en aplicaciones biomédicas
  • ASTM F719-81 (2012) - Práctica estándar para probar biomateriales en conejos para detectar irritación cutánea primaria
  • ASTM F895-11 (2016) - Método de prueba estándar para la detección de citotoxicidad en cultivos celulares de difusión en agar
  • YO ASI 20399 - Biotecnología - Materiales auxiliares presentes durante la producción de productos terapéuticos celulares - Parte 2: Guía de mejores prácticas para proveedores de materiales auxiliares
  • BS 1619 - Biotecnología. Proceso y producción a gran escala. Requisitos generales de gestión y organización de los procedimientos de conservación de cepas.
  • YO ASI 21899 - Biotecnología - Biobancos - Requisitos generales para la validación y verificación de métodos de procesamiento de material biológico en biobancos
  • ASTM F2739 - Guía estándar para cuantificar la viabilidad celular y los atributos relacionados dentro de los andamios de biomateriales
  • ASTM F2450 - Guía estándar para evaluar la microestructura de andamios poliméricos para su uso en productos médicos de ingeniería tisular
  • ASTM F3259 - Guía estándar para micro tomografía computarizada de andamios de ingeniería tisular
  • YO ASI 20391 - Biotecnología - Recuento de células - Parte 1: Orientación general sobre métodos de recuento de células
  • YO ASI 20395 - Biotecnología - Requisitos para evaluar el rendimiento de los métodos de cuantificación de secuencias diana de ácidos nucleicos - qPCR y dPCR
  • YO ASI 20399 - Biotecnología - Materiales auxiliares presentes durante la producción de productos terapéuticos celulares - Parte 1: Requisitos generales
  • YO ASI 20688 - Biotecnología - Síntesis de ácidos nucleicos - Parte 1: Requisitos para la producción y control de calidad de oligonucleótidos sintetizados
  • YO ASI 21709 - Biotecnología - Biobancos - Requisitos de proceso y calidad para el establecimiento, mantenimiento y caracterización de líneas celulares de mamíferos
  • YO ASI 21899 - Biotecnología - Biobancos - Requisitos generales para la validación y verificación de métodos de procesamiento de material biológico en biobancos
  • YO ASI 22442 - Productos sanitarios que utilizan tejidos animales y sus derivados - Parte 1: Aplicación de la gestión de riesgos
  • ASTM E3256-20 - Práctica estándar para escenarios de referencia al evaluar la sostenibilidad relativa de bioproductos
  • ASTM E3066-20 - Práctica estándar para evaluar la sostenibilidad relativa que involucra energía o sustancias químicas de biomasa
  • ASTM F3142-16 - Guía estándar para la evaluación de la liberación in vitro de biomoléculas de andamios de biomateriales para TEMP
  • ASTM F3209 - 16 - Guía estándar para plasma rico en plaquetas autólogo para uso en ingeniería de tejidos y terapia celular
  • ASTM F2315-18 - Guía estándar para la inmovilización o encapsulación de células vivas o tejido en geles de alginato
  • ASTM F2884-12 - Guía estándar para la evaluación preclínica in vivo de la fusión espinal
  • ASTM E1262-88 (2018) - Guía estándar para el rendimiento del ensayo de mutación genética de células de ovario de hámster chino / hipoxantina guanina fosforribosil transferasa
  • ASTM F3106-14 - Guía estándar para ensayos de diferenciación de osteoblastos in vitro
  • ASTM F2952-14 - Guía estándar para determinar el coeficiente de permeabilidad Darcy medio para un andamio de tejido poroso
  • ASTM F1984-99 (2018) - Práctica estándar para pruebas de activación de complemento completo en suero por materiales sólidos
  • ASTM F2259-10 (2012) e1 - Método de prueba estándar para determinar la composición química y la secuencia en el alginato mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear de protones (1H NMR)
  • ASTM F2064-17 - Guía estándar para la caracterización y prueba de alginatos como materiales de partida destinados a su uso en aplicaciones de productos médicos biomédicos y de ingeniería de tejidos
  • ASTM F2103-18 - Guía estándar para la caracterización y prueba de sales de quitosano como materiales de partida destinados a su uso en aplicaciones de productos médicos biomédicos y de ingeniería de tejidos
  • ASTM F2131-02 (2012) - Método de prueba estándar para la actividad biológica in vitro de la proteína morfogenética de hueso humano recombinante-2 (RhBMP-2) utilizando la línea celular del estroma de ratón W-20
  • ASTM F2212-19 - Guía estándar para la caracterización del colágeno tipo I como material de partida para implantes quirúrgicos y sustratos para productos médicos de ingeniería tisular (TEMP)
  • ASTM F2260-18 - Método de prueba estándar para determinar el grado de desacetilación en sales de quitosano mediante espectroscopia de resonancia magnética nuclear de protones (1H NMR)
  • ASTM F2605-16 - Método de prueba estándar para determinar la masa molar de alginato de sodio por cromatografía de exclusión de tamaño con detección de dispersión de luz de múltiples ángulos (SEC-MALS)
  • ASTM F2998-14 - Guía para el uso de microscopía de fluorescencia para cuantificar el área de propagación de células fijas
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  • ASTM F3294-18 - Guía estándar para realizar mediciones cuantitativas de intensidad de fluorescencia en ensayos basados ​​en células con microscopía de epifluorescencia de campo amplio
  • ASTM F3223-17 - Guía estándar para la caracterización y evaluación de productos médicos de ingeniería tisular (TEMP) para la reparación y / o reconstrucción quirúrgica del menisco de la rodilla
  • ASTM F3163-16 - Guía estándar para la clasificación de productos celulares y / o a base de tejidos (CTP) para heridas cutáneas
  • ASTM F3089-14 - Guía estándar para la caracterización y estandarización de productos polimerizables a base de colágeno e interacciones asociadas colágeno-célula
  • ASTM F2903-11 - Guía estándar para productos médicos de ingeniería tisular (TEMP) para el refuerzo de reparación quirúrgica de tendones y ligamentos

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Biotecnología y sus aplicaciones MCQ Preguntas importantes para NEET & # 8211 Answer Key

2) C.Hibridación convencional no se requiere biotecnología

4) C. El primer cultivo genéticamente modificado, una planta de tabaco resistente a los antibióticos, se produjo en 1982. China fue el primer país en comercializar plantas transgénicas, introduciendo un tabaco resistente a virus en 1992. Fue desarrollado por Michael W. Bevan, Richard B. Flavell y Mary-Dell Chilton mediante la creación de un gen quimérico que unió un gen resistente a los antibióticos al plásmido T1 de Agrobacterium. El tabaco se infectó con Agrobacterium transformado con este plásmido dando como resultado la inserción del gen quimérico en la planta. Mediante técnicas de cultivo de tejidos, se seleccionó una única célula de tabaco que contenía el gen y una nueva planta que crecía a partir de él.

5) D. Bacillus thuringiensis es una bacteria del suelo.

6) B. Proteína cristalina intracelular (producida dentro de la célula como protoxina)

7) A. Plantas bioinsecticidas

8) D. Insecticida biodegradable de endotoxinas

9) B. Cry & # 8211 gene Cry & # 8211 Protein

10) A. Planta transgénica o planta transgénica

12) A. Mediante la unión de la toxina activada en las células epiteliales del intestino medio, creando poros que provocan hinchazón y lisis.

13) C. Los tipos principales son las toxinas Cry (cristal), codificadas por diferentes genes cry, y así es como se clasifican los diferentes tipos de Bt. Los segundos tipos son las toxinas Cyt (citolíticas), que pueden aumentar las toxinas Cry, mejorando la eficacia del control de insectos. En las últimas décadas, se han identificado más de 700 secuencias de genes cry que codifican proteínas cristal (Cry) y plásmidos grandes parece ser la ubicación habitual de estos genes. Mientras que muchas proteínas Cry tienen propiedades pesticidas útiles y pueden explotarse para el control de plagas de insectos en la agricultura. El cristal de Bt y las toxinas solubles secretadas son muy específicas para sus huéspedes y han ganado importancia mundial como alternativa a los insecticidas químicos. Las proteínas codificadas por los genes crylAc y cryllAb controlan los gusanos del algodón en el algodón. La proteína codificada por crylAb controla el barrenador del maíz en el maíz.

15) D. ARN que es complementario a cierto ARNm

16) C. Incognitia de Meloidegyne

21) C. Conseguir que la insulina se arme en forma madura

22) C.Puede causar reacciones alérgicas.

23) B. La insulina es un péptido, por lo que es digerido por las enzimas proteasas.

24) A. Adenoise desaminasa (ADA)

26) D. Todos estos. (Biotecnología y sus aplicaciones MCQ)

27) B. Terapia génica en etapa embrionaria

35) C. Retrovirus. (Biotecnología y sus aplicaciones MCQ)

37) B. El ADN del fago se destruye en la célula huésped

39) B. ADN extraño en todas sus células

42) A. El aumento biológico es la adición de arqueas o cultivos bacterianos necesarios para acelerar la tasa de degradación de un contaminante. Es posible que los organismos que se originan en áreas contaminadas ya puedan descomponer los desechos, pero quizás de manera ineficiente y lenta.

44) D. La leche es una buena fuente de tiamina, riboflavina y vitamina B12. La leche no se considera una fuente importante de vitamina C en la dieta.

45) C.En el año 1997, Rosie, la primera vaca transgénica, produjo leche enriquecida con proteínas humanas (debido al gen humano alfa-lactcalumina) a 2,4 g / litro

Espero que estas preguntas le ayuden en la preparación de su examen NEET. También tenemos más preguntas de diferentes capítulos, debe consultar esas páginas.

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Principios y procesos de biotecnología MCQ NEET Preguntas importantes Pdf & # 8211 NCERT Clase de biología 12 Capítulo 11

Organismo y población MCQ Preguntas importantes para NEET y # 8211 NCERT Clase de biología 12 Capítulo 13


Pregunta 1.
Endonucleasa de restricción utilizada en RDT obtenida de:
(a) Plásmido
(b) Techos bacterianos
(c) Bacterófagos
(d) Todas las células procariotas

Pregunta 2.
Tecnología de ADN recombinante descubierta por:
a) Hargobind Khoorana
(b) James D. Watsan
(c) S. Kohen y H. Boer
(d) Sulton y Boveri

Respuesta: (c) S. Kohen y H. Boer

Pregunta 3.
La biopiratería está relacionada con lo siguiente:
(a) Conocimientos tradicionales
(b) Biomoléculas y Biorecursos, Aislamiento de genes a partir de Biorecursos
(c) Biorecursos
(Todo lo anterior

Respuesta: (d) Todas las anteriores

Pregunta 4.
Algunas bacterias presentes en la toxina B-7 y el cristal # 8217s no matan a las bacterias debido a:
(a) La bacteria es Antoxina
(b) La toxina no está madura
(c) La toxina está inactiva
(d) La toxina encerrada en bacterias es una venta especial.

Respuesta: (c) La toxina está inactiva

Pregunta 5.
Las propiedades deseadas de las plantas y los animales son posibles mediante las cuales se reproducen.
(a) Ingeniería genética
(b) Ingeniería cromosómica
(c) Tecnología Ekabana
(d) Tecnología Bonsai

Respuesta: (a) Ingeniería genética

Pregunta 6.
Mediante la siguiente expresión del gen Trans obtenida:
(a) Inhibición de un gen innato
(b) Se desarrolla una vía de paso biosintética.
(c) Una proteína que se produjo con el genotipo expresó su deseado
(re. Ninguna de las anteriores

Respuesta: (d) Ninguna de las anteriores

Pregunta 7.
El primer cultivo transjénico fue:
(a) Algodón
(b) Alsi
(c) Guisante
(d) Tabaco

Pregunta 8.
El cultivo adjunto a un gen exótico se llama:
(a) Ingeniería genética
(b) Bioarquitectura
(c) Cultivo de tejidos
(d) Inmunización

Respuesta: (a) Ingeniería genética

Pregunta 9.
Bacterias transgénicas y m la fabricación de lo siguiente:
(a) Epinefrina
(b) Insulina humana
(c) Glutanina
(d) Tiroxina

Pregunta 10.
Arroz dorado transgénico de alto valor nutritivo para:
(a) Lisina
(b) Metionina
(c) Glutanina
(d) Vitamina A

Pregunta 11.
B7 Toxsin es:
(a) Lípido intracelular
(b) Proteína de cristal intracelular
(c) Proteína de cristal extracelular
(d) Lípido

Respuesta: (b) Proteína cristalina intracelular

Pregunta 12.
En un gen de cultivo transgénico para lo siguiente:
(a) Nueva síntesis de proteínas
(b) Resistencia a los antibióticos
(c) En la enzima de formación de antibióticos.
(d) Todos estos

Pregunta 13.
Los anticuerpos monoclonales se obtienen de:
(a) Un padre para un antígeno
(b) Diferentes padres para un antígeno
(c) Un padre para muchos antígenos
(d) Muchos padres para muchos antígenos

Respuesta: (b) Diferentes padres para un antígeno.

Pregunta 14.
La hibridación somática se puede realizar mediante:
(a) Por fusión de protoplastos
(b) Por antera haploide
(c) Por cultivo celular
(d) Cultura ByPollen

Respuesta: (a) Por fusión de protoplastos

Pregunta 15.
¿Qué vitamina se ha transferido al arroz dorado?
(a) Vit-B12
(b) Vit-A
(c) Vit-D
(d) Vit-C

Pregunta 16.
¿Cuál de los siguientes es un paso de la PCR?
(a) Desnaturalización
(b) Recocido
(c) Extensión
(d) Todos estos

Pregunta 17.
El plásmido Ti utilizado en ingeniería genética se obtiene de:
(a) Bacillus thruingiensis
(b) E. Coii
(c) Agrobacterium hizogenes
(d) Agrobacterium tumefaciens

Respuesta: (d) Agrobacterium tumefaciens

Pregunta 18.
A partir de cuál de las siguientes plantas, se prepara el insecticida piretro.
(a) Cymohopogen
(b) Tefrosia
(c) Crisantemo
(d) Vitivera

Pregunta 19.
La oveja "Dolly" se clonó utilizando células somáticas del donante & # 8217s:
(a) Ubre
(b) Piel
(c) Lengua
(d) Lóbulo de la oreja

Pregunta 20.
La prueba de confirmación utilizada para diagnosticar AIDA es:
(a) ELISA
(b) Parcela occidental
(c) ESR
(d) PCR

Pregunta 21.
El ingeniero genético natural es:
(a) Bacillus subtilis
(b) Pseudomonas sp.
(c) Escherichia coli
(d) Agrobacterium tumefaciens

Respuesta: (a) Bacillus subtilis

Pregunta 22.
La toxina Bt es:
(a) Lípido intracelular
(b) Proteína cristalina intracelular
(c) Proteína cristalina extracelular
(d) Lípido

Respuesta: (a) lípido intracelular

Pregunta 23.
El arroz dorado es un cultivo transgénico del futuro con el siguiente rastro mejorado:
(a) Resistencia a insectos
(b) Alto contenido de lisina (aminoácido esencial)
(c) Alto contenido de proteínas
(d) Alto contenido de vitamina A

Respuesta: (c) Alto contenido de proteínas

Pregunta 24.
Primer bioquímico producido comercialmente mediante clonación microbiana e ingeniería genética:
(a) Insulina humana
(b) Penicilina
(c) Interferones
(d) Factor de fertilidad

Pregunta 25.
Una tecnología que ha encontrado un uso inmenso en la resolución de casos de porcentaje en disputa es:
(a) Reacción en cadena de la polimerasa
(b) Huella digital de ADN
(c) Ninguno de estos
(d) Ambos (a) y (b)

Respuesta: (b) Huella digital de ADN

Pregunta 26.
La hirudina anticoagulante se encuentra en:
(a) En serpiente
(b) En lagarto
(c) En Leech
(d) En Escorpión

Pregunta 27.
El gen resistente a herbicidas en plantas es:
(actuar
(b) Mt
(c) Bt
(d) Gst

Pregunta 28.
La especie utilizada como ingeniero genético natural es:
(a) Agrobacterim tumefaciens
(b) Bacillus thruingiensis
(c) Aspergillus
(d) Drosophila

Pregunta 29.
El arma biológica más utilizada es:
(a) Bacillus subtilis
(b) Técnicas biometalúrgicas
(c) Bacillus anthracis
(d) Planta bioinsecticida

Respuesta: (d) Planta bioinsecticida

Pregunta 30.
Las cepas de Bacillus thruingiensis (Bt) se han utilizado para diseñar nobel:
(a) Biofertilizantes
(b) Técnicas biometalúrgicas
(c) Procesos de biomineralización
(d) Plantas bioinsecticidas

Esperamos que la descarga gratuita de NCERT MCQ Questions for Class 12 Biology Capítulo 12 Biotecnología y sus aplicaciones con respuestas en formato PDF le ayude. If you have any queries regarding Biotechnology and its Applications CBSE Class 12 Biology MCQs Multiple Choice Questions with Answers, drop a comment below and we will get back to you soon.


1. Be Prepared

Before you enter a biology lab, you should be prepared for and knowledgeable about any lab exercises that are to be performed. That means you should read your lab manual to know exactly what you will be doing.

Review your biology notes and relevant sections in your biology textbook before your lab begins. Make sure you understand all procedures and purposes, as this will help you understand the lab activities you will perform. It will also help you get your thoughts organized for when you have to write your lab report.


Latest Biology Investigatory Project for Class 12 CBSE Students

Biology Investigatory Projects on Genetics and Evolution

  1. To Study the DNA the mysterious molecule
  2. To Study the Chromosomes and DNA Packaging
  3. To Study the Structure of the RNA and Its Functions
  4. To Study the Genetic Mutation: Types and its Causes
  5. To Study the Isolation of DNA from Animal Cell
  6. Study of the Developments in the Rice Genome Research
  7. To Study the Hemophilia: Types, Symptoms, and Treatment
  8. To Study the Adaptive Radiation and Ecological Opportunity
  9. To Study the Adaptive radiation in the aquatic vertebrates
  10. To Study DNA Fingerprinting: Principles, Methods, and Applications

Biology Investigatory Projects on Cell Structure

  1. To Study the Plant Cells
  2. To Study the Different Cells and Cell Structure
  3. To Study the Structure of Enzymes and their Applications
  4. To Study and Analyze the Mitosis in Onion Root Tip cells
  5. To Study of the Human Stem Cell Technology
  6. To Study the Plasma Membrane and Its Functions
  7. Comparative Study between Active transport and Passive transport
  8. To Study the Comparison between the Animal Cell and Plant Cell
  9. Determination of the phase of mitosis of a cell viewed in a microscope
  10. To Study of the Security Mechanisms, Cellular Membrane and Phospholipids in the Living Cells

Biology Investigatory Projects on Human Physiology

  1. To Study the Working and Function of the Human Heart
  2. To Study the Structure of the Human Eye Vision
  3. To Study the Effect of Pupil Dilation on Peripheral Vision
  4. To Study the pH Tolerance of Microbes
  5. To Study the different types of Human Eye Diseases
  6. To Study the effects of the Human Diseases
  7. Implanting and Erasing Human Brain Memory
  8. To Study the Biology project on the Human Immunity System
  9. To Study the Retinal Glare Recovery: Biology Investigatory Project for Class 12
  10. To Study and Prevent the Effects of the Viral Diseases on Human Body

Also Check:

Biology Investigatory Projects on Plant Physiology

  1. To Study the Dispersal of the Seeds
  2. To Study the Effect of Color on Cherry Trees
  3. To Study the Aeroponics and Hydroponics
  4. To Study the Speed of the Sprouting Seeds
  5. To Study the Effect of the pH on the Seed Germination
  6. To Study and Investigate the different medicinal plants
  7. To Study the Effect of Sugar on Bean Plant Growth
  8. To Study of the Leaf Shape, Venation, and Margin
  9. Evaluating the Vitamin C content in different types of fruits
  10. To Study and Analyse the Seed Tolerance for Freezing Temperatures
  11. To Study the Quantitative Analysis of the Phytoplankton in a Waterbody
  12. To Study of the Various types of flowers based on aestivation
  13. To Study the different types of flowers based on inflorescence
  14. To Compare the Varying Oxygen Aeration Levels in Increasing Plant Production

Biology Investigatory Projects on Human Welfare

  1. To Study the Classification of the Drugs
  2. To Study the effects of the Drug Addiction
  3. To Study and determined the pH Tolerance of Microbes
  4. To Study and Investigate Prevention Methods of Different types of Viral Human Diseases

Biology Investigatory Projects on Reproduction

  1. To Study the Growing Yeast: Sugar Fermentation
  2. To Study on the Infertility and its Causes and Treatment
  3. To Study the Development of the Human Embryogenesis

Biology Investigatory Projects on Biotechnology

  1. To Study the Various new Biotechnological Researches
  2. To Study the Pharmacogenomics of Anti-Cancer Drugs
  3. To Study the Transgenic Animals: Production and Applications
  4. To Study the Nanotechnology Applications to the DNA Genotyping
  5. To Study the Human Reproductive Cloning and Biotechnology
  6. To Investigate the Nanotechnology Methods for DNA Isolation
  7. To Identify and Classify the Gene Shape Plant Response to salinity and drought
  8. Producing the Ethanol by using the molasses and its effluent Treatment
  9. To Study Biotechnology and its applications: Biology Investigatory Project for Class 12
  10. To Investigate methods to Production of the Human Insulin by using the Genetic Engineering

Biology Investigatory Projects on Ecology and environment

  1. To Study the Impact of the Ozone layer Depletion on Environment
  2. To Study the Effect of the Oil Spills on the Oceans
  3. To Study the Agricultural wastewater treatment
  4. To Study the Large Scale Forest Fragmentation Experiment
  5. To Study the Antarctic Peninsula Palaeontology Project
  6. To Study the Methods to Improvement of the Biogas Production
  7. To Study the Impact of Global Warming on the Environment
  8. To Study the Generally modified Animals Impact on the Ecosystem
  9. To Study the Impact of the Solid Waste Landfilling on the Environment
  10. To Investigate the different methods of production of biodiesel from waste

General Biology Investigatory Projects Topics

  1. Study the Manures and Chemical Fertilizer
  2. To Study on the Probiotics and their Preparation
  3. To Study the Effects of Diet on the Blood Glucose
  4. To Study the Effects of Antibiotics on the Micro-Organisms
  5. To Study the Effects of Green Tea on the Oral Bacteria
  6. Study the Effects of the Various Aromas on Animal Behaviour
  7. Investigate Methods to Control the Human Blood Pressure
  8. Study the Effect of Alkaline and Acids on the Bacterial Growth
  9. To Study the Effect of Timing of the Application of Potassium on the Antirrhinum
  10. To Study of the Adaptations of Animals and Plants found in Xerophytic Conditions
  11. To Study the Growth Rate of Poa pratensis in Pure Humus
  12. To Study the Effect of the Exercise on Pulse Rate and Blood Pressure
  13. To Study the various Factors Affecting the Nodule Formations in Legumes
  14. To Study and investigate the Bacteria Affected by the Ultra-Violet Light
  15. To Study the Capacity of Cinnamon and Curry to the Inhibit Bacterial Growth
  16. To Study of Drug Resistance In Bacteria by Using the Antibiotics
  17. To Study the Biology Project on the Population Explosion and Control
  18. To Study the Harmful Effects of the Mobile Radiation on Human Body
  19. To Study the Isolation of Staphylococcus aureus from Raw and Pasteurized Milk
  20. To Study the Harmful Effects of the Working and Reading on the Computer on Vision
  21. To Study the Effect of Ingested Fluid Temperature on the Basal Body Temperature in Humans

I hope that you all like the above list of Biology investigatory project for class 12 CBSE Students. With the help of these Biology project topics, class 12th students can choose easily select the best investigatory project in Biology for class 12.

Also, if you need some more Biology Investigatory Projects please comments below, so that I can provide Biology Investigatory Projects for Class 12 CBSE PPT.


17.1 Biotechnology

En esta sección, explorará las siguientes preguntas:

  • What are examples of basic techniques used to manipulate genetic material (DNA and RNA)?
  • What is the difference between molecular and reproductive cloning?
  • What are examples of uses of biotechnology in medicine and agriculture?

Conexión para cursos AP ®

Did you eat cereal for breakfast or tomatoes in your dinner salad? Do you know someone who has received gene therapy to treat a disease such as cancer? Should your school, health insurance provider, or employer have access to your genetic profile? Understanding how DNA works has allowed scientists to recombine DNA molecules, clone organisms, and produce mice that glow in the dark. We likely have eaten genetically modified foods and are familiar with how DNA analysis is used to solve crimes. Manipulation of DNA by humans has resulted in bacteria that can protect plants from insect pests and restore ecosystems. Biotechnologies also have been used to produce insulin, hormones, antibiotics, and medicine that dissolve blood clots. Comparative genomics yields new insights into relationships among species, and DNA sequences reveal our personal genetic make-up. However, manipulation of DNA comes with social and ethical responsibilities, raising questions about its appropriate uses.

Nucleic acids can be isolated from cells for analysis by lysing cell membranes and enzymatically destroying all other macromolecules. Fragmented or whole chromosomes can be separated on the basis of size (base pair length) by gel electrophoresis. Short sequences of DNA or RNA can be amplified using the polymerase chain reaction (PCR). Recombinant DNA technology can combine DNA from different sources using bacterial plasmids or viruses as vectors to carry foreign genes into host cells, resulting in genetically modified organisms (GMOs). Transgenic bacteria, agricultural plants such as corn and rice, and farm animals produce protein products such as hormones and vaccines that benefit humans. (It is important to remind ourselves that recombinant technology is possible because the genetic code is universal, and the processes of transcription and translation are fundamentally the same in all organisms.) Cloning produces genetically identical copies of DNA, cells, or even entire organisms (reproductive cloning). Genetic testing identifies disease-causing genes, and gene therapy can be used to treat or cure an inheritable disease. However, questions emerge from these technologies including the safety of GMOs and privacy issues.

Information presented and the examples highlighted in the section support concepts outlined in Big Idea 3 of the AP ® Biology Curriculum Framework. The Learning Objectives listed in the Curriculum Framework provide a transparent foundation for the AP ® Biology course, an inquiry-based laboratory experience, instructional activities, and AP ® exam questions. Un objetivo de aprendizaje combina el contenido requerido con una o más de las siete prácticas científicas.

Gran idea 3 Los sistemas vivos almacenan, recuperan, transmiten y responden a información esencial para los procesos de la vida.
Comprensión duradera 3.A La información heredable asegura la continuidad de la vida.
Conocimiento esencial 3.A.1 El ADN, y en algunos casos el ARN, es la principal fuente de información hereditaria.
Práctica de la ciencia 6.4 El estudiante puede hacer afirmaciones y predicciones sobre fenómenos naturales basados ​​en teorías y modelos científicos.
Objetivo de aprendizaje 3.5 The student can justify the claim that humans can manipulate heritable information by identifying an example of a commonly used technology.
Gran idea 3 Los sistemas vivos almacenan, recuperan, transmiten y responden a información esencial para los procesos de la vida.
Comprensión duradera 3.C El procesamiento de la información genética es imperfecto y es una fuente de variación genética.
Conocimiento esencial 3.C.1 Changes in genotype can result in changes in phenotype.
Práctica de la ciencia 7.2 El estudiante puede conectar conceptos en y entre dominios para generalizar o extrapolar en y / o a través de entendimientos duraderos y / o grandes ideas.
Objetivo de aprendizaje 3.24 The student is able to predict how a change in genotype, when expressed as a phenotype, provides a variation that can be subject to natural selection.

Las preguntas del desafío de práctica científica contienen preguntas de prueba adicionales para esta sección que lo ayudarán a prepararse para el examen AP. Estas preguntas abordan los siguientes estándares:
[APLO 3.13][APLO 3.23][APLO 3.28][APLO 3.24][APLO 1.11][APLO 3.5][APLO 4.2][APLO 4.8]

Apoyo a los profesores

Begin the discussion with the ethical considerations, such as genetic modified foods, the availability of a genome to the government or insurance provider, or modifying a genome for therapy or the sex selection with embryos. These topics will be in the minds of students, so get them out in front and then get into the mechanics of the topic.

Basic Techniques to Manipulate Genetic Material (DNA and RNA)

  • Go through the process of DNA extraction in class as a demonstration. This would probably be the first time the students would have an opportunity to actually see DNA. Bring in a gel from gel electrophoresis and the results of Southern Blotting as illustrations of the techniques. This will help the discussion be a little more concrete.
  • Be sure that students understand the different uses of the word clone, such as molecular cloning, cellular cloning, reproductive cloning. Emphasize that the word is neutral and does not automatically infer a negative process. Earlier discussions of the ethics of the subject should help to put it into context.

Biotechnology is the use of biological agents for technological advancement. Biotechnology was used for breeding livestock and crops long before the scientific basis of these techniques was understood. Since the discovery of the structure of DNA in 1953, the field of biotechnology has grown rapidly through both academic research and private companies. The primary applications of this technology are in medicine (production of vaccines and antibiotics) and agriculture (genetic modification of crops, such as to increase yields). Biotechnology also has many industrial applications, such as fermentation, the treatment of oil spills, and the production of biofuels.

Basic Techniques to Manipulate Genetic Material (DNA and RNA)

To understand the basic techniques used to work with nucleic acids, remember that nucleic acids are macromolecules made of nucleotides (a sugar, a phosphate, and a nitrogenous base) linked by phosphodiester bonds. The phosphate groups on these molecules each have a net negative charge. An entire set of DNA molecules in the nucleus is called the genome. DNA has two complementary strands linked by hydrogen bonds between the paired bases. The two strands can be separated by exposure to high temperatures (DNA denaturation) and can be reannealed by cooling. The DNA can be replicated by the DNA polymerase enzyme. Unlike DNA, which is located in the nucleus of eukaryotic cells, RNA molecules leave the nucleus. The most common type of RNA that is analyzed is the messenger RNA (mRNA) because it represents the protein-coding genes that are actively expressed. However, RNA molecules present some other challenges to analysis, as they are often less stable than DNA.

Extracción de ADN y ARN

Para estudiar o manipular ácidos nucleicos, primero se debe aislar o extraer el ADN o ARN de las células. Various techniques are used to extract different types of DNA (Figure 17.2). La mayoría de las técnicas de extracción de ácido nucleico implican pasos para abrir la célula y utilizar reacciones enzimáticas para destruir todas las macromoléculas que no se desean (como la degradación de moléculas no deseadas y la separación de la muestra de ADN). Cells are broken using a lysis buffer (a solution which is mostly a detergent) lysis means “to split.” These enzymes break apart lipid molecules in the cell membranes and nuclear membranes. Las macromoléculas se inactivan utilizando enzimas como las proteasas que descomponen las proteínas y las ribonucleasas (ARNas) que descomponen el ARN. A continuación, el ADN se precipita con alcohol. El ADN genómico humano suele ser visible como una masa blanca gelatinosa. The DNA samples can be stored frozen at –80°C for several years.

El análisis de ARN se realiza para estudiar los patrones de expresión génica en las células. El ARN es naturalmente muy inestable porque las ARNas están presentes comúnmente en la naturaleza y son muy difíciles de inactivar. Similar al ADN, la extracción de ARN implica el uso de varios tampones y enzimas para inactivar macromoléculas y preservar el ARN.

Gel Electrophoresis

Because nucleic acids are negatively charged ions at neutral or basic pH in an aqueous environment, they can be mobilized by an electric field. Gel electrophoresis is a technique used to separate molecules on the basis of size, using this charge. The nucleic acids can be separated as whole chromosomes or fragments. The nucleic acids are loaded into a slot near the negative electrode of a semisolid, porous gel matrix and pulled toward the positive electrode at the opposite end of the gel. Smaller molecules move through the pores in the gel faster than larger molecules this difference in the rate of migration separates the fragments on the basis of size. There are molecular weight standard samples that can be run alongside the molecules to provide a size comparison. Los ácidos nucleicos en una matriz de gel se pueden observar usando varios tintes fluorescentes o coloreados. Distinct nucleic acid fragments appear as bands at specific distances from the top of the gel (the negative electrode end) on the basis of their size (Figure 17.3). A mixture of genomic DNA fragments of varying sizes appear as a long smear, whereas uncut genomic DNA is usually too large to run through the gel and forms a single large band at the top of the gel.

Amplificación de fragmentos de ácido nucleico por reacción en cadena de la polimerasa

Although genomic DNA is visible to the naked eye when it is extracted in bulk, DNA analysis often requires focusing on one or more specific regions of the genome. Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) is a technique used to amplify specific regions of DNA for further analysis (Figure 17.4). La PCR se utiliza para muchos fines en los laboratorios, como la clonación de fragmentos de genes para analizar enfermedades genéticas, la identificación de ADN extraño contaminante en una muestra y la amplificación de ADN para su secuenciación. More practical applications include the detection of genetic diseases.

DNA fragments can also be amplified from an RNA template in a process called reverse transcriptase PCR (RT-PCR) . El primer paso es recrear la hebra de plantilla de ADN original (llamada ADNc) aplicando nucleótidos de ADN al ARNm. Este proceso se llama transcripción inversa. Esto requiere la presencia de una enzima llamada transcriptasa inversa. Una vez elaborado el ADNc, se puede utilizar una PCR regular para amplificarlo.

Enlace al aprendizaje

Deepen your understanding of the polymerase chain reaction by clicking through this interactive exercise.

  1. The process of PCR can isolate a particular piece of DNA for copying, which allows scientists to copy millions of strands of DNA in a short amount of time.
  2. The process of PCR can purify a particular piece of DNA, and very small amounts of DNA can be used for purification.
  3. The process of PCR separates and analyzes DNA and its fragments, which requires very little DNA.
  4. The process of PCR anneals DNA molecules to complementary DNA strands, which maintains the same amount of DNA.

Hibridación, Southern Blot y Northern Blot

Las muestras de ácido nucleico, tales como extractos de ARN y ADN genómico fragmentado, se pueden probar para detectar la presencia de ciertas secuencias. Los fragmentos cortos de ADN llamados sondas están diseñados y marcados con tintes radiactivos o fluorescentes para ayudar a la detección. La electroforesis en gel separa los fragmentos de ácido nucleico según su tamaño. The fragments in the gel are then transferred onto a nylon membrane in a procedure called blotting (Figure 17.5). The nucleic acid fragments that are bound to the surface of the membrane can then be probed with specific radioactively or fluorescently labeled probe sequences. When DNA is transferred to a nylon membrane, the technique is called Southern blotting , and when RNA is transferred to a nylon membrane, it is called northern blotting . Las transferencias Southern se utilizan para detectar la presencia de determinadas secuencias de ADN en un genoma dado, y las transferencias Northern se utilizan para detectar la expresión génica.

Clonación molecular

In general, the word “cloning” means the creation of a perfect replica however, in biology, the re-creation of a whole organism is referred to as “reproductive cloning.” Mucho antes de que se hicieran intentos de clonar un organismo completo, los investigadores aprendieron cómo reproducir regiones deseadas o fragmentos del genoma, un proceso que se conoce como clonación molecular.

La clonación de pequeños fragmentos del genoma permite la manipulación y el estudio de genes específicos (y sus productos proteicos) o regiones no codificantes de forma aislada. A plasmid (also called a vector) is a small circular DNA molecule that replicates independently of the chromosomal DNA. In cloning, the plasmid molecules can be used to provide a "folder" in which to insert a desired DNA fragment. Los plásmidos generalmente se introducen en un huésped bacteriano para su proliferación. In the bacterial context, the fragment of DNA from the human genome (or the genome of another organism that is being studied) is referred to as foreign DNA , or a transgene, to differentiate it from the DNA of the bacterium, which is called the host DNA .

Los plásmidos se encuentran naturalmente en poblaciones bacterianas (como Escherichia coli) and have genes that can contribute favorable traits to the organism, such as antibiotic resistance (the ability to be unaffected by antibiotics). Los plásmidos se han reutilizado y diseñado como vectores para la clonación molecular y la producción a gran escala de reactivos importantes, como la insulina y la hormona del crecimiento humana. An important feature of plasmid vectors is the ease with which a foreign DNA fragment can be introduced via the multiple cloning site (MCS) . El MCS es una secuencia de ADN corta que contiene múltiples sitios que pueden cortarse con diferentes endonucleasas de restricción comúnmente disponibles. Restriction endonucleases recognize specific DNA sequences and cut them in a predictable manner they are naturally produced by bacteria as a defense mechanism against foreign DNA. Muchas endonucleasas de restricción hacen cortes escalonados en las dos hebras de ADN, de modo que los extremos cortados tienen un saliente monocatenario de 2 o 4 bases. Debido a que estos voladizos pueden recocerse con voladizos complementarios, se denominan "extremos pegajosos". La adición de una enzima llamada ADN ligasa une permanentemente los fragmentos de ADN a través de enlaces fosfodiéster. In this way, any DNA fragment generated by restriction endonuclease cleavage can be spliced between the two ends of a plasmid DNA that has been cut with the same restriction endonuclease (Figure 17.6).

Moléculas de ADN recombinante

Plasmids with foreign DNA inserted into them are called recombinant DNA molecules because they are created artificially and do not occur in nature. También se denominan moléculas quiméricas porque el origen de diferentes partes de las moléculas se remonta a diferentes especies de organismos biológicos o incluso a la síntesis química. Proteins that are expressed from recombinant DNA molecules are called recombinant proteins . Not all recombinant plasmids are capable of expressing genes. Es posible que sea necesario mover el ADN recombinante a un vector (o huésped) diferente que esté mejor diseñado para la expresión génica. Plasmids may also be engineered to express proteins only when stimulated by certain environmental factors, so that scientists can control the expression of the recombinant proteins.


Biotechnology: Principles and Processes Class 12 MCQs Questions with Answers

Pregunta 1.
Transgenic plants are develop by:
(a) Introducing of foreign fenes
(b) Clone and genetically modified genes
(c) Genetic engineering
(d) Purified genes

Answer: (a) Introducing of foreign fenes

Pregunta 2.
Two microbes found to be very useful in genetic, engineering are:
(a) Escherichiya Coli and Agrobacterium tumefaciens
(b) Virbio chloerae and tailed bacteriophage
(c) Diplococcus sp and pseudomonas sp.
(d) None of these

Answer: (a) Escherichiya Coli and Agrobacterium tumefaciens

Pregunta 3.
Who discovered Restricted endonucleas enzymes?
(a) Smith and Nathane
(b) Baiger
(c) Waxman
(d) Fleming

Answer: (a) Smith and Nathane

Pregunta 4.
DNA obtained for DNA finger printing:
(a) W.B.C.
(b) Hair root cells
(c) Body fluids
(d) None of these

Pregunta 5.
Two microbes found tb be very useful in Genetic Engineering are:
(a) Excherichia coli and Agrobacterium tumefaciens
(b) Vibrio cholarae and a tailed bacteriophage
(c) Diplococcus sp. and Pseudomonas sp.
(d) Crown gall bacterium and Caenorhabdities elegans

Answer: (a) Excherichia coli and Agrobacterium tumefaciens

Pregunta 6.
Plasmid is a:
(a) Fungus
(b) Plasmid
(c) Part of Plasma membrane
(d) Extra chromosomal DNA in bacterial cell

Answer: (d) Extra chromosomal DNA in bacterial cell

Pregunta 7.
Restriction endonuclease cuts:
(a) One stand of DNA at specific site
(b) Both strands of DNA
(c) Both strands of DNA at any site
(d) Single strand of RNA

Answer: (b) Both strands of DNA

Pregunta 8.
Restrictipn endonucleases are most widely used in recombinant DNA technology. They are obtained from :
(a) Plasmids
(b) AH prokaryotic cells
(c) Bacteriophages
(d) Bacterial cells

Pregunta 9.
Golden rice is a promising transgenic crop. When released for cultivation, it will help in :
(a) High lysin content
(b) Pest resistance
(c) High protien content
(d) High vitamin A content

Answer: (d) High vitamin A content

Pregunta 10.
Triticale, first man made cereal crop, has been obtained by crossing wheat with:
(a) Rye
(b) Pearl millet
(c) Sugarcane
(d) Barley

Pregunta 11.
Viral genome incroporatcd into host DNA is called:
(a) Prophase
(b) Protophage
(c) Bacteriophage
(d) None of these

Pregunta 12.
DNA element with ability to change its position is called:
(a) Cistron
(b) Transposon
(c) Intron
(d) Ricon

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