UD03 - La biotecnologia

DOCUMENTAL: 26 de juny del 2000: la seqüenciació del genoma humà  (Els dies clau) (27 min) http://www.ccma.cat/tv3/alacarta/programa/26-de-juny-del-2000-la-sequenciacio-del-genoma-huma/video/5577407/

DOCUMENTAL: Genes en lugar de fármacos (Redes) (27 min) http://www.rtve.es/television/20111023/genes-lugar-farmacos/470697.shtml

DOCUMENTAL: Transgènics a la carta QueQuiCom (25 min): http://www.ccma.cat/tv3/alacarta/quequicom/transgenics-a-la-carta/video/1100129/#

TREBALL COL·LABORATIU SOBRE LA BIOTECNOLOGIA

L'objectiu del treball és realitzar un producte per fer entenedora la biotecnologia i els diferents aspectes d'aquesta a qualsevol persona que no n'hagi sentit a parlar mai. 

Es faran grups de sis persones. A cada membre del grup se li assignarà un rol d’expert. Cada expert treballarà un apartat del tema de tal manera que haurà d’explicar-lo als seus companys. Després, tots junts realitzaran un producte que agrupi tot el que s’ha après.

Temporalització:

Repartiment dels rols

1- La biotecnologia

2- Tècniques d'enginyeria genètica

3- Aplicacions biotecnològiques

4- Els aliments transgènics

5- La clonació i les cèl·lules mare

6- El projecte del genoma humà

Decisió del format

En grup decidiu quin format tindrà el material que elaboreu. Per triar tingueu en compte que us ha de ser un format fàcil i conegut de treballar. Us proposem triar entre:

- Tríptic

- Vídeo

- Pòster o infografia

- Prezi      (https://prezi.com/es/)

Si teniu una altra proposta que no sigui cap d’aquestes, podeu plantejar-la a la professora. Heu de tenir en compte que el dia de la presentació tindreu 5 minuts per ensenyar el vostre material.

 Justifiqueu la vostra decisió: Hem triat aquest format perquè...

Creació del document de treball

Creau un document de text compartit entre tots els membres del grup. Creau sis pàgines i a cada una posar-hi el nom d'un dels rols. Aquest serà el document on treballareu el següent dia.

 Què avaluarem?

Avaluarem el procés mitjançant una autoavaluació i una coavaluació de la feina dels companys de grup amb l'ajuda d'un formulari de google que teniu al classroom. La coavaluació té un valor del 40%, l'autoavaluació un 10% i l'avaluació de la professora un 50%.

Avaluarem el producte final mitjançant una rúbrica.

 Els experts s’agrupen i mitjançant l'estructura cooperativa 1, 2, 4 respondran les pregunes que se'ls han proposat. Cada grup d'experts disposa de diferents recursos i materials a l'apartat corresponent. En cas de necessitar-ho poden cercar altres fonts, sempre que siguin contrastades.

Coses a tenir en compte:

- Contestau les preguntes del vostre grup amb les vostres pròpies paraules.

- Pensau que després haureu d’explicar als vostres companys el que heu après sobre el tema, per tal que ells també ho aprenguin i pugueu fer la presentació.

2. Tècniques d'enginyeria genètica

1. Què és l'enginyeria genètica?

2. En què consisteix la tecnologia de l'ADN recombinant?

3. Defineix enzim de restricció, ADN lligasa, vector i plasmidi bacterià.

4. Quines passes se segueixen per la Tecnologia de l'ADN recombinant? Explica-les breument completant l'esquema.

5. Per què s'utilitza la reacció en cadena de la polimerasa (PCR)? Explica en què consisteix la tècnica a grans trets (no fa falta expliquins les passes).

6. Quines aplicacions pot tenir la PCR?

RECURSOS:

• L'enginyeria genètica: https://biolulia.wordpress.com/biolulia/4-eso/1-la-cel%c2%b7lula/2-8-lenginyeria-genetica/

• Ingeniería genética:  https://biologia-geologia.com/BG4/210_ingenieria_genetica_tecnicas_y_aplicaciones.html

• ADN recombinant: https://blocs.xtec.cat/mmiguela/2009/02/04/tecnologia-de-ladn-recombinant/

• Reacción en cadena de la polimerasa: http://agrega.juntadeandalucia.es/repositorio/18072017/eb/es-an_2017071813_9095206/0001/vigpcr.html

• PCR que es y para qué sirve https://genotipia.com/pcr/

4. Els aliments transgènics

1. Què vol dir que una planta és transgènica?

2. Digues quins gens es poden incorporar a una planta transgènica i quina és la funció de cada un.

3. Explica com s'obté un aliment transgènic i quines tècniques s'utilitzen per inserir el nou gen a la cèl·lula vegetal.

4. Escriu una taula amb avantatges i inconvenients sobre els aliments transgènics.

RECURSOS:

• VIDEO: Com es fa un transgènic (1 min)  http://youtu.be/63ywev-sy8Q

• Els aliments transgènics: https://biolulia.wordpress.com/biolulia/4-eso/1-la-cel%c2%b7lula/2-9-els-aliments-transgenics/

• Treball sobre transgènics on hi ha ben desenvolupats els avantatges i els inconvenients:  http://xtec.cat/crp-santceloni/activitats/forum2011/BAIX%20MONTSENY/WEB/JOANA%20COLOMER/TreballJoanaColomerRosell.pdf

Per saber més:

DOCUMENTAL: Transgènics a la carta QueQuiCom (25 min): http://www.ccma.cat/tv3/alacarta/quequicom/transgenics-a-la-carta/video/1100129/#

DOCUMENTAL per conèixer de manera directa els arguments de diferents agents socials, a favor i en contra de la producció d'animals i plantes transgènics per a l'alimentació (43 min):  http://www.rtve.es/television/20100617/semillas-esclavas-transgenicos-debate/336016.shtml

6. El Projecte del Genoma Humà

1. Què és el Projecte del Genoma Humà?

2. Quins varen ser els seus objectius?

3. Quin temps va durar el projecte? Quins països hi varen participar?

4. Quines són les principals conclusions a les quals es va arribar?

5. Quins avantatges i inconvenients li veus?

RECURSOS:

VIDEO Introducció al PGH (2 min): https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=JU-ybhA4LoI

El projecte del genoma humà: https://biolulia.wordpress.com/biolulia/4-eso/1-la-cel%c2%b7lula/2-12-el-projece-genoma-huma/

El proyecto del Genoma Humano: https://biologia-geologia.com/BG4/2102_proyecto_genoma_humano.html

Article: EL PROYECTO GENOMA HUMANO. SUS VENTAJAS, SUS INCONVENIENTES Y SUS PROBLEMAS ÉTICOS (escrit abans de que acabàs el projecte): http://aebioetica.org/revistas/2001/3/46/393.pdf

Cada expert haurà d’explicar als altres el que sap del seu tema i tots heu de completar els esquemes del full de treball. Després haureu de redactar la informació que incloureu al vostre producte.

Un cop coneixeu tota la informació heu d'elaborar un full amb avantatges i inconvenients de la biotecnologia. Les avantatges les heu treballat fins ara, només les haureu de recopilar i sintetitzar quan elaboreu el document. Ara toca investigar els inconvenients. Per això intentareu respondre aquestes preguntes:

Què és la bioètica?

Quins són els inconvenients de la biotecnologia? Hauràs de mirar-ho des de diferents punts de vista:

• Mediambiental

• Ètic

• Sanitari

• Social

RECURSOS

• Bioética: https://biologia-geologia.com/BG4/211_bioetica.html

• Implicacions dels avanços en biotecnologia: https://biolulia.wordpress.com/biolulia/4-eso/1-la-cel%c2%b7lula/2-11-implicacions-dels-avancos-en-biotecnologia/

• Bioètica: des de les biotecnologies  http://www.xtec.cat/~lvallmaj/palau/bioetic2.htm

Ara heu d’elaborar el producte que englobi les idees principals.

Com s’organitzarà la informació?

 Fixeu-vos en la informació de la fila d’organització de la rúbrica que farem servir per avaluar els vostres materials. En qualsevol entrega és important que la informació estigui estructurada de forma lògica i coherent per al lector. Això vol dir fixar-se en l’ordre o seqüència d’aparició dels continguts i les connexions entre aquests. Per fer-ho us proposam que faceu un borrador seguint les instruccions que es donen a continuació segons el format que hagueu triat a la sessió 1:

• Tríptic: Agafau un DIN A4 i decidiu com el plegareu. Feis un esquema de les parts i decidiu quin contingut hi haurà a cada part.

• Vídeo: Decidiu el nombre de plans que es veuran i com es donarà la informació a cada un d’ells: de forma oral o escrita, amb imatges o animacions... 

• Pòster o infografia: Agafau un full DIN A4 i decidiu l’orientació que tindrà el pòster. Feis un esquema de les parts i decidiu quin contingut hi haurà a cada part.

• Prezi: Agafau un DIN A4 i feis un esquema de les parts i decidiu quin contingut hi haurà a cada part.

Redacció del contingut

Elaborau un document de text en què es sintetitzi el contingut de cada apartat que haureu descrit en el punt anterior. Ensenyau aquest material a la vostra professora perquè us guiï i us permeti fer millores de cara a la següent sessió.

Planificació de l'exposició

Pensau com serà la presentació del material. Recordeu que disposareu de 5 minuts per fer l’exposició. En cas que es tracti d’un vídeo, la presentació serà la pròpia visualització d’aquest.

Ja hem fet la presentació. Ara...

1.Feim una prova de paternitat

Tècnica d'Electroforesi en gel d'agarosa

2.Simulam l'obtenció d'insulina amb bacteris

Vídeo per refrescar la teoria: com s'inserta un gen a un plasmidi, o el que és el mateix, com fer un plàsmid recombinant

Passes a seguir:

1. Lalumnat es disposa per parelles o trios amb el fragment de l'ADN genòmic, el plasmidi i els enzims de restricció.

2. Un alumne talla les tires de l'ADN humà on hi ha el gen de la insulina i els enganxa amb cinta adhesiva en ordre una darrere l'altra. Se suposa que no és el genoma sencer, sinó una amplificació per PCR de la zona del gen de la insulina.

3. Mentre la seva parella pintarà de colors l'origen de replicació i la resistència a la kanamicina, que seran elements obligatoris al nostre plasmidi. Després tallarà les tires del plasmidi, però aquesta vegada haurà de rebutjar dues de les tires a triar entre la 1 i la 6 (tirar una de les tires sense marcadors) i rebutjar una altra tira entre la 2 i la 3. Compte! No es pot rebutjar mai la tira que té l'origen de replicació perquè si no el plasmidi no es replicarà i no servirà de res. Tampoc el plasmidi no es pot quedar sense la resistència a kanamicina. Així mateix, haurà de tenir una resistència a antibiòtics addicionals i una tira sense marcadors.

Un cop lalumnat es quedi amb només 4 tires, podrà unir els fragments en lordre que vulgui. A més, a diferència de l'ADN genòmic humà, el plasmidi és circular així que caldrà unir els extrems i que quedi un cercle.

4. També es talla la lligasa i els diferents enzims de restricció (tots deixen extrems cohesius).

5. Després, en equip, hauran de trobar un enzim que talli el fragment d'ADN genòmic per 2 parts, però quedant el gen de la insulina sencer entre els talls. Aquest mateix enzim haurà de tallar per 1 sol lloc també al plasmidi.

6. Un cop realitzada la digestió, la ligasa unirà els enzims cohesius i, amb sort, el plasmidi tindrà l'inserit del gen de la insulina al seu interior.

Per acabar contesta aquestes preguntes:

1. En quin ésser viu podem introduir aquest ADN per obtenir la proteïna d'interès?

2. Què passaria si no tallem el plasmidi bacterià amb el mateix enzim de restricció que l'ADN humà?

3. Per què serveix el gen de resistència a un antibiòtic que té el plasmidi bacterià emprat?

Aquí podeu investigar  en profunditat la reacció en cadena de la polimerasa (PCR) (en anglès): All about PCR