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新哲生物社 | 他们在中学就做起了基因工程实验

12-16 08:50发布于广东

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在高中实验室做基因工程实验是一种什么样的体验? 


近日,新哲文院生物社的同学们用一次大肠杆菌实验回答了这个问题。通过基因编辑技术,他们成功让细菌“发光”,在实验中感受到了分子生物学的奇妙魅力。


大肠杆菌“发光”实验的每一步都需要专业的实验设备,需要一定的成本投入,因此在中学课堂上并不多见。它通过编辑大肠杆菌的基因,让其表达出原本没有的“发光”特性,简单直观地展现了基因编辑的核心奥秘。这次实验不仅是一次宝贵的学习机会,更可能开启学生们未来在兴趣或专业选择上的无限可能。


生物社指导老师表示,希望这个实验能够激发学生对基因编辑领域的兴趣,成为他们探索癌症研究、疫苗开发和生物医药等多个前沿领域的第一步。



Biology

生物实验——在大肠杆菌(E. coli)中表达绿色荧光蛋白(EGFP)




第一步 转化实验

使用DH5α感受态细胞,将携带EGFP基因和Amp抗性基因的质粒导入细菌。


通过冰浴、热休克和恢复培养成功转化细胞,并在含有抗生素Amp的LB培养基中进行过夜培养。


第二步 蛋白诱导

在第二天的过夜培养液中添加IPTG至最终浓度1 mmol/L,诱导荧光蛋白表达。

在37°C条件下震荡培养3至5小时,以达到最佳表达效果。


第三步 荧光观察

使用UV灯或荧光显微镜观察处理后的细菌培养液。

记录萤光强度,对比不同培养条件对萤光表达的影响。


实验结果

成功表达EGFP:在萤光显微镜下,经过诱导的E. coli细胞发出明亮的绿色萤光,证明了外源基因的成功表达。

通过这次实验,同学们不仅了解了分子克隆和蛋白诱导的基础操作流程,还亲眼见证了基因工程的奇妙成果。


以上仅仅是新哲生物社有趣日常的冰山一角。


你知道吗?生物社还能在学校养“宠物”、与小动物“亲密接触”。在新哲,历届生物社、城市生态研习社的同学,通过学校规定的审批流程之后,可以带一些无害的小型动物到实验室进行饲养。


▲动物实验室的小动物


大家在这里观察和记录小动物的行为,分享交流饲养技巧,研究不同动物的特征和习性,体会生物学的动人乐趣。当然,如果整个观察的过程能成为大家的专业研究课题就更完美不过了。


从热爱出发,走向世界的生物社

新哲生物社的故事始于2018年,当时11年级的刘雅瑄同学组织一群热爱生物研究的同学成立了这个新社团。2019年,刘同学作为队长之一与队友一起征战位于美国波士顿的国际赛场,凭借“蜘蛛侠战衣”(彩色蛛丝蛋白)项目,夺得2019年国际基因工程机器大赛(iGEM2019)全球高中组第一名暨世界冠军,成就了新哲生物社的传奇开端。

▲iGEM2019世界冠军 彩色蛛丝蛋白项目


在随后的几年里,生物社成员持续取得令人瞩目的成果:2022届毕业生Leon同学,在2020年成为全国首位在工匠收获蚁体内提取出Brachybacterium短状杆菌的人,Leon同学现于加州大学伯克利分校生物专业继续自己的科研梦想。此外,历届生物社成员们在各类国际生物竞赛中屡获佳绩,不断展现新哲学子在生物学探索中的卓越能力与无限潜力。  

▲Leon同学蚂蚁共生微生物实验


先进设备与丰富课程,打造生物学科高地

作为生物社发展的坚实后盾,新哲文院坐拥生物实验室和先进设备,包括分子实验室、常规实验室、动物培养室以及植物培养室,实验室中配备无菌超净台、恒温培养箱、恒温摇床,PCR扩增仪、高压灭菌锅、UV机、高精度移液器等,这些配套设备可以支持学生完成从生物学观察、标本制作、样本培养到基因工程等多种生物实验需求。

▲新哲生物实验室及实验设备


学校还开设了丰富的生物相关课程,包括低年级通识课,针对简单实验原理的讲解课程以及实验课程,以及普通生物学(本科预备课程),AP生物、A-Level生物、生物奥赛课程,生物个人项目指导等等,为不同阶段的学生提供深入学习和实践的广阔平台。  


这些资源与支持,不仅培养学生的生物学素养,更激发了他们对生物世界的好奇与热情,帮助他们在科学的道路上走得更远、更深。  


个性化教育,为每一个梦想护航

新哲文院始终致力于个性化发展的教育理念,鼓励每位学生发现并追求自己的兴趣与潜能。从生物社到其他各类学术与艺术社团,从先进的课程设置到丰富的校内外实践活动,新哲用实际行动证明:这里,不止是学术知识的沃土,更是梦想生长的摇篮。  


在这里,每一个怀揣科学梦想的学生,都能找到属于自己的舞台;每一次大胆的尝试,都能开启探索未来的可能性。

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