青附學子完成DNA提取實驗 十小時破譯會場梭蟹身份密碼 ——中科院...

2021-01-10 網易

  

  

  近日,EA在官方推特上放出消息,他們將在北京時間:4月14日 凌晨2:30正式公布《星球大戰:絕地武士 失落的秩序(Jedi: Fallen Order)》。是一款單人的第三人稱動作冒險遊戲,遊戲將會採用虛幻引擎4打造。

  

  

  

  上午8時,經過前期的精心準備,青大附中山鷹科學院海洋生物學方向的6名學生帶著實驗手冊,信心滿滿地走進中國科學院海洋研究所。在實驗操作臺上,兩隻張牙舞爪的會場大梭蟹緊緊地吸引著迫不及待開展實驗的學子目光。一排排潔淨的試管貼碼有序,移液槍擺放整齊,還有DNA提取試劑盒、金屬水浴鍋、離心管、槍頭、超純水、無水乙醇、剪刀、鑷子、記號筆、高速離心機、微型離心機、PCR儀、瓊脂糖凝膠電泳系統和凝膠成像儀等調配到位。穿上乾淨整潔的實驗服,戴上實驗手套,用記號筆認真地寫下自己的名字,鄭重地把標籤貼在離心管上。學子們一絲不苟的表情和科學嚴謹的操作,瞬間搖身一變成了熟練自如、信心百倍的大科學家。

  

  

  

  青附學子完成DNA提取實驗

  十小時破譯會場梭蟹身份密碼

  ——中科院海洋所生物分類著名專家高度評價學生實驗成果

  金秋九月風乍起,會場梭蟹出海時。當下蟹正肥,青島著名海產品嶗山「會場梭蟹」又成了千萬吃貨關注的熱點。到底什麼樣的蟹子才是貨真價實的會場梭蟹?也許只有通過最科學最靠譜的DNA檢測才能知道。上周日,青大附中六名「小科學家」走進中科院海洋所海洋生物分類與系統演化實驗室,經過了近十個小時的鏖戰,通過基因提取,成功破譯了會場梭蟹的身份密碼。

  上午8時,經過前期的精心準備,青大附中山鷹科學院海洋生物學方向的6名學生帶著實驗手冊,信心滿滿地走進中國科學院海洋研究所。在實驗操作臺上,兩隻張牙舞爪的會場大梭蟹緊緊地吸引著迫不及待開展實驗的學子目光。一排排潔淨的試管貼碼有序,移液槍擺放整齊,還有DNA提取試劑盒、金屬水浴鍋、離心管、槍頭、超純水、無水乙醇、剪刀、鑷子、記號筆、高速離心機、微型離心機、PCR儀、瓊脂糖凝膠電泳系統和凝膠成像儀等調配到位。穿上乾淨整潔的實驗服,戴上實驗手套,用記號筆認真地寫下自己的名字,鄭重地把標籤貼在離心管上。學子們一絲不苟的表情和科學嚴謹的操作,瞬間搖身一變成了熟練自如、信心百倍的大科學家。

  在中科院海洋所幾位老師的指導下,同學們開始實驗。

  第一步,切取30毫克以下的會場梭蟹組織材料,放入裝有200 微升 GA緩衝液的離心管中,渦旋振蕩15秒;

  第二步,加入20微升 Proteinase K (20mg/ml) 溶液,渦旋振蕩充分混勻,簡短離心以去除管蓋內壁的水珠,將離心管放置於56℃水浴,大約1小時,直至組織完全裂解,簡短離心以去除管蓋內壁的水珠;

  第三步,加入緩衝液GB,充分顛倒均勻,然後70℃放置10分鐘,溶液變清亮後簡短離心,去除管蓋內壁的水珠;

  第四步,加入200微升無水乙醇,充分顛倒混勻,此時出現絮狀沉澱,簡短離心去除管蓋內壁的水珠;

  第五步,將上述所得溶液和絮狀物沉澱加入吸附柱中(吸附柱事先放入收集管中), 12,000 rpm 離心30秒,倒掉廢液,將吸附柱放回收集管中;

  第六步,向吸附柱中加入500微升緩衝液GD,12,000rpm離心30秒,倒掉廢液,將吸附柱放回收集管中;

  第七步,加入600微升漂洗液PW,12,000rpm離心30秒,倒掉廢液,將吸附柱放回收集管中;再重複第七步;

  第八步,將吸附柱放回收集管中,12,000rpm離心2分鐘,倒掉廢液,將吸附柱於室溫下放置數分鐘,以徹底晾乾吸附材料中的漂洗液體;

  第九步,將吸附柱轉入乾淨離心管中……經過上述繁瑣的實驗步驟,同學們提取到了會場梭蟹的基因組DNA。使用該DNA作為模板,加入相應的PCR擴增聚合酶、超純水和引物,使用PCR儀經過近三小時的聚合酶鏈式反應,同學們獲取了大量擴增的目的核酸片段。取 PCR 擴增產物 2微升,用 1.5%的瓊脂糖凝膠電泳進行檢測......凝膠成像儀顯示出了5條清晰的條帶。這說明,經過近十個小時的艱苦奮戰,同學們成功獲得了5個DNA目的片段!隨後,經過測序及比對等分析,表明同學們成功擴增了會場梭蟹的細胞色素 c 氧化酶亞基 I (COI) 基因片段。

  「青大附中山鷹科學院海洋無脊椎動物DNA條形碼基因提取和擴增實驗獲得圓滿成功!」隨著青大附中山鷹科學院導師、中科院海洋所李新正研究員正式宣布,同學們一片歡騰。「我們這些海洋科學工作者做了成千上萬的海洋生物DNA提取實驗,可是誰也沒有想到去檢測一下會場梭蟹這個青島著名海產的身份信息。今天你們首先做到了!可以毫不誇張地說,你們高起點的科學序幕已經正式拉開啦!祝賀你們!」李新正看著學生們的實驗成果讚嘆不已。

  李新正研究員介紹說,物種之間在遺傳物質上存在著明顯的差異,而生物的遺傳物質就保存在DNA裡,遺傳物質決定了一個物種的形態、習性和生活環境等特徵。分子生物學家經過多年的努力,終於在生物的DNA中找到了可以很方便地區別物種的一些基因標記,其中在甲殼動物、軟體動物等無脊椎動物的DNA中最好用的具有明顯種間差異的基因就是線粒體DNA上的細胞色素 c 氧化酶亞基 I (COI) 基因。科學家們把COI基因的核苷酸序列數位化,就成了為一個物種的DNA條形碼。這個條形碼與物種是一一對應的,對於一個物種來說,它的DNA條形碼是唯一的。「生物基因技術是目前世界上分子生物學最熱門的領域之一。作為一所初中學校,青大附中的研究性學習能夠進入這一高端領域,可見這所學校的視野有多廣闊、學生的科學素養有多高!」

  

  

  

  

  「青大附中山鷹科學院海洋無脊椎動物DNA條形碼基因提取和擴增實驗獲得圓滿成功!」隨著青大附中山鷹科學院導師、中科院海洋所李新正研究員正式宣布,同學們一片歡騰。「我們這些海洋科學工作者做了成千上萬的海洋生物DNA提取實驗,可是誰也沒有想到去檢測一下會場梭蟹這個青島著名海產的身份信息。今天你們首先做到了!可以毫不誇張地說,你們高起點的科學序幕已經正式拉開啦!祝賀你們!」李新正看著學生們的實驗成果讚嘆不已。

  

  李新正研究員介紹說,物種之間在遺傳物質上存在著明顯的差異,而生物的遺傳物質就保存在DNA裡,遺傳物質決定了一個物種的形態、習性和生活環境等特徵。分子生物學家經過多年的努力,終於在生物的DNA中找到了可以很方便地區別物種的一些基因標記,其中在甲殼動物、軟體動物等無脊椎動物的DNA中最好用的具有明顯種間差異的基因就是線粒體DNA上的細胞色素 c 氧化酶亞基 I (COI) 基因。科學家們把COI基因的核苷酸序列數位化,就成了為一個物種的DNA條形碼。這個條形碼與物種是一一對應的,對於一個物種來說,它的DNA條形碼是唯一的。「生物基因技術是目前世界上分子生物學最熱門的領域之一。作為一所初中學校,青大附中的研究性學習能夠進入這一高端領域,可見這所學校的視野有多廣闊、學生的科學素養有多高!」

  

  山鷹科學院是青大附中的金牌學生社團,十大科學導師都是享譽國內外的科學大咖,六大專業涉及航天發射、衛星導航、行星科學、古生物學、海洋科研、地球科學、高速列車研發等國家高精尖的戰略領域。國際視野、民族底蘊、科學素養、人文情懷,這是青大附中人才培養的永恆目標和卓越追求!

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