Methoden der Gentechnik
Einfach lernen mit Videos, Übungen, Aufgaben & Arbeitsblättern
Beliebteste Videos und Lerntexte
Jetzt mit Spaß die Noten verbessern
und sofort Zugriff auf alle Inhalte erhalten!
30 Tage kostenlos testenInhaltsverzeichnis zum Thema
- Einsatzmöglichkeiten der Methoden der Gentechnik
- Werkzeuge der Gentechnik
- Plasmide als Vektoren
- PCR und DNA-Sequenzierung
Einsatzmöglichkeiten der Methoden der Gentechnik
Die Methoden der Gentechnik sind vielfältig und dienen der gezielten Veränderung von DNA-Sequenzen. Gründe, bestimmte DNA-Sequenzen zu verändern, sind je nach Bereich der Gentechnik unterschiedlich. Die Methoden der Gentechnik können beispielsweise dafür verwendet werden, genetisch veränderte Pflanzen zu erzeugen, die gegenüber unveränderten Pflanzen verbesserte Eigenschaften aufzeigen. Oder aber die Gentechnik findet Anwendung in der Medizin, beispielsweise zur Herstellung von Insulin mithilfe von Bakterien. Für alle Anwendungsmöglichkeiten sind bestimmte Methoden der Gentechnik notwendig, die du hier kennenlernen wirst.
Werkzeuge der Gentechnik
Die Gentechnik bedarf Werkzeuge und Methoden, die notwendig sind, um DNA-Sequenzen gezielt zu verändern. Wichtige Werkzeuge hierfür sind bestimmte Enzyme, wie das Restriktionsenzym oder die Ligase.
Um DNA aus einem bestimmten Organismus zu isolieren, werden passende Restriktionsenzyme eingesetzt, die die DNA in Fragmente zerschneiden. Diese DNA wird anschließend mithilfe eines Vektors, der ebenfalls mit denselben Restriktionsenzymen geschnitten wurde, auf einen anderen Organismus übertragen. Um den Vektor mit dem isolierten DNA-Molekül zu verknüpfen, wird das Enzym Ligase eingesetzt, das auch bei der Replikation DNA-Fragmente miteinander verknüpft.
Plasmide als Vektoren
Der Einsatz von Bakterien in der genetischen Forschung. Als Vektoren, also Transportmoleküle, dienen sehr häufig die DNA-Moleküle von Bakterien. Dieses ist ringförmig und wird als Plasmid bezeichnet. Plasmide eigenen sich hervorragend für den Gentransfer, da man sie mit denselben Restriktionsenzymen schneiden kann wie die zu transportierende DNA-Sequenz. So kann das Gen, das die genetische Information für ein bestimmtes Merkmal trägt, von der Spenderzelle auf die Zielzelle übertragen werden. Ob der Genaustausch stattgefunden hat, kann mithilfe von Antibiotikaresistenz-Genen der Plasmide herausgefunden werden. Die Plasmide besitzen diese Gene, die transgene Zellen in einem antibiotikahaltigen Medium überlebensfähig machen. Antibiotika sind Substanzen, die die Stoffwechselprozesse von Bakterien hemmen, sodass die Bakterien nicht weiterleben können. Es überleben also nur diejenigen Bakterien in einem Medium mit dem Antibiotikum, die das Plasmid aufgenommen haben.
Der Einsatz von Bakterien und ihren DNA-Molekülen gehört mit ihrer Vektorfunktion zu den wichtigsten Methoden der Gentechnik. Prokaryonten wie Bakterien sind auch in der Lage, natürlichen Gentransfer zu vollziehen. Als Vektoren können neben den Bakterienplasmiden auch Viren dienen. Auch sie können in der genetischen Forschung für die Klonierung eingesetzt werden.
PCR und DNA-Sequenzierung
Weitere wichtige Methoden der Gentechnik sind die Methoden zur Bestimmung der Basensequenz eines DNA-Abschnitts: die Polymerasekettenreaktion, kurz PCR, und die DNA-Sequenzierung. Die PCR dient der Vervielfältigung der DNA. Diese Methode kann beispielsweise dann angewandt werden, wenn die Konzentration eines DNA-Fragments zu gering ist und vermehrt werden muss. Die PCR läuft in drei Schritten ab, die wiederum in Zyklen ablaufen: Denaturierung, Hybridisierung und Polymerisation. Für die Polymerisation spielt das Enzym DNA-Polymerase eine wichtige Rolle. Mithilfe der Polymerase werden Komplementärstränge synthetisiert und die DNA vervielfältigt.
Die DNA-Sequenzierung dient dazu, die genau Nucleotidabfolge eines DNA-Moleküls zu bestimmen. Dieser Schritt kann bei der Klonierung von DNA-Fragmenten eine wichtige Rolle spielen. Nachdem die erwünschten DNA-Fragmente kloniert worden sind, ist es in der genetischen Forschung üblich, die klonierten DNA-Moleküle zur Sequenzanalyse zu schicken. Denn nur mithilfe der Sequenzanalyse kann bewiesen werden, ob die Klonierung vollständig erfolgreich war. Auch bei dieser Technik handelt es sich um eine essentielle Methode der Gentechnik.
Alle Videos und Lerntexte zum Thema
Videos und Lerntexte zum Thema
Methoden der Gentechnik (7 Videos, 1 Lerntext)
Alle Arbeitsblätter zum Thema
Arbeitsblätter zum Thema
Methoden der Gentechnik (7 Arbeitsblätter)
-
Gentechnik – Methoden und Werkzeuge
PDF anzeigen
-
PCR – Vervielfältigung von DNA
PDF anzeigen
-
Klonierung – angewandte Gentechnik
PDF anzeigen
-
Natürlicher Gentransfer – Transformation, Konjugation, Transduktion
PDF anzeigen
-
Genetische Forschung – Einsatz von Bakterien
PDF anzeigen
-
Genetische Forschung – Einsatz von Viren
PDF anzeigen
-
Tracer – Bedeutung und Funktionsweise
PDF anzeigen
Beliebteste Themen in Biologie
- Dna Aufbau
- Organe Mensch
- Meiose
- Pflanzenzelle
- Blüte Aufbau
- Feldmaus
- Chloroplasten
- Chlorophyll
- Rna
- Chromosomen
- Rudimentäre Organe
- Wirbeltiere Merkmale
- Mitose
- Seehund
- Modifikation Biologie
- Bäume Bestimmen
- Metamorphose
- Synapse
- Synapse Aufbau und Funktion
- Ökosystem
- Amöbe
- Endoplasmatisches Retikulum
- Blobfisch
- Fotosynthese
- Nahrungskette Und Nahrungsnetz
- Das Rind Steckbrief
- Ökologische Nische
- Zentrales Und Vegetatives Nervensystem
- Glykolyse
- Mutation Und Selektion
- Quellung und Keimung
- Rückenmark
- Skelett Mensch
- Sinnesorgane
- Geschmackssinn
- Analoge Organe
- Säugetiere
- Vermehrung Von Viren
- Organisationsstufen
- Symbiose
- Mikroorganismen
- Wie entsteht Blut einfach erklärt
- Vererbung Blutgruppen
- Blutgruppen einfach erklärt
- Sprossachse
- Tierzelle Aufbau
- Wie Entstehen Zwillinge
- Archaeopteryx
- Diabetes
- Moose