探秘基因科学 解锁生命密码||高二年级学生走进大学食品科学与工程学院实验室
为使学生将教材知识点与实践紧密结合,加深对基因科学的理解,6月22日,在赵璟、秦晓飞两位老师的带领下,我校高二年级部分学生走进大学食品科学与工程学院,开展了一场别开生面的DNA片段扩增及电泳鉴定实验参观学习活动。此次活动由食品安全系副主任王欣副教授全程指导,以理论与实践交替推进的方式,为同学们揭开基因科学的神秘面纱。
踏入实验室,同学们的好奇心瞬间被点燃。王欣副教授从基因工程中目的基因DNA片段的获取讲起,随后着重讲解PCR扩增基本原理。他形象地将PCR过程比作基因的“复制工厂”,当讲到目的基因是绿色荧光蛋白基因时,他停下脚步,拿起模型向同学们解释,绿色荧光蛋白是因为它的氨基酸序列形成独特的结构,在特定波长光的激发下,而发出绿色荧光,这也是我们后续鉴定的重要标记。同时,他深入阐述变性过程中,随着温度升高,双链DNA解旋为单链,碱基对暴露,溶液吸光度会发生显著变化,而这一变化正是监测PCR进程的关键指标。
理论讲解完毕,王欣副教授迅速开启实践演示。他动作精准而熟练地完成样本提取、试剂添加,设置PCR仪各项参数,每一个步骤都细致入微。在等待PCR仪运行的间隙,他与同学们围坐在一起,结合实验内容,分享PCR技术从诞生到不断完善的科学发展史,讲述科学家们如何突破技术瓶颈,让基因扩增变得高效精准。
当PCR进入循环阶段,王欣副教授带领同学们开始配置凝胶。调配试剂、加热融化、倒入模具,每一个动作都伴随着对细节的强调。在等待凝胶凝固的时间里,他又引入DNA鉴定的原理,详细介绍液相色谱分析如何通过分离不同性质的DNA片段,实现对基因组成的精准剖析,让同学们明白科学鉴定方法的多样性。
凝胶凝固后,王欣副教授着重讲解电泳鉴定的原理。“电泳就像是一场 DNA 片段的‘跑步比赛’,不同长度的DNA片段在电场中‘奔跑’的速度不同,最终在凝胶上形成独特的条带图谱。”他一边讲解,一边指导同学们设置电泳装置、进行点样操作。随着样品缓缓注入凝胶孔,实验室里充满了紧张而期待的氛围。
在电泳跑胶的过程中,王欣副教授再次与同学们展开交流,分享分子生物学领域诺贝尔奖背后的科研故事,以及自己在糖研究方向的实验趣事。他用幽默风趣的语言,将枯燥的科学理论转化为生动的探索历程,让同学们深刻感受到科学研究既需要严谨的态度,也充满奇思妙想与惊喜。
经过紧张而有序的实验操作,当电泳结束,同学们围聚在成像仪前,看着清晰的电泳照片上,那一条条代表着目的基因的荧光条带,兴奋之情溢于言表。这次活动不仅让同学们将课本知识与实践紧密结合,更让他们在真实的科研场景中,体会到科学探索的魅力,一颗热爱科学的种子已悄然在他们心中种下。
作者:赵 璟
初审:徐恒明
终审:韩党卫