走进长宁课堂,多姿多彩的课程助推着长宁学子的活力成长。近期,“上海长宁”将以特色课程为主线,推出“长宁课堂”系列报道。本期,跟随记者走进华东师范大学附属天山学校的DNA分子技术探究课堂,体验生命基因的奇妙。
市场上售卖的豆制品中存在转基因大豆吗?
带着这样的疑问,华东师范大学附属天山学校探秘DNA社的同学们决定在《探索基因之谜——分子生物学实验技术》的课堂上一探究竟,利用分子生物学实验技术对市面上的豆制品进行基因鉴定。
走进分子技术实验室,实验氛围可谓是“热火朝天”。探秘DNA社的成员们将买来的豆干、豆腐、豆浆粉等豆制品DNA提取后,第一小组的同学们率先开启了第二步骤——利用琼脂糖凝胶电泳技术检测大豆DNA样本的提取效果。
身着实验服,戴上手套和口罩,同学们小心翼翼地用实验吸管一点点将样本加入凝胶点样孔中。“10微升的吸取量太多了,换成6微升的!”耳边传来老师的提醒,同学们的动作更加缓慢而谨慎。原来,“上样”操作对动作精细程度要求非常高,为了达到标准,同学们反复练习模拟着。
很快,成功“上样”的制胶溶液被放入电泳仪中,电泳开始了。“在这一步,我们需要通过琼脂糖凝胶电泳技术确认样本中含有大豆DNA。简单来说,就是确认买来的豆制品确实是大豆制成的。”探秘DNA社团指导教师杨洪丹告诉记者,实验中的每一步都蕴含着严谨而科学的精神。
怀着忐忑的心情,同学们屏息凝神,目不转睛地盯着电脑屏幕。不一会儿,一条条目的基因条带亮晃晃地出现在电脑屏幕上。“耶!成功了!”“好神奇!”同学们兴奋地欢呼起来。下一步,他们将使用PCR技术放大样本的DNA片段,进一步确认豆制品中是否含有大豆成分与转基因成分。
然而,并非所有小组的DNA提取结果都尽如人意。面对电脑上空荡荡的基因条带显示区,有几组同学疑惑起来。“有些豆制品的制作过程比较特殊,可能是在制作过程中大豆的DNA片段被损坏了。”杨洪丹分析道:“不用气馁,实验失败是很正常的事情,大家学会总结分析实验失败原因,找到解决问题的方法就可以了。”老师的安慰让同学们很快振奋起来。
“看来豆浆粉的DNA提取比较容易,下次用它!”“等放寒假,我要再来做一次实验。”大家你一言我一语地谈论着。
作为华东师范大学附属天山学校的校本特色课程,《探索基因之谜——分子生物学实验技术》这堂独具生命特色的课程随着学校探秘DNA社的成立而开设,课程内容主要包括植物DNA的提取、琼脂糖凝胶电泳和PCR等分子生物学实验技术。2019年至今,探秘DNA社的同学们在学校分子技术实验室中成功完成了约30种天山校园植物物种的鉴定。
伴随着探秘DNA社的学生一路前行的,还有随之而来的荣誉。探秘DNA社自2020-2023学年连续4年获得学校“优秀社团”称号;2022年获“上海高校、高中学校活力社团”和“长宁区优秀社团”等荣誉称号。分子技术实验室作为学校生命科学研究中心的特色实验室之一,获共青团中央青年发展部颁发的“小平科技创新实验室”荣誉称号。
除此之外,探秘DNA社的同学们不断创新、积极探索,运用跨学科知识创新性地制作了凝胶电泳成像装置。“同学们的创新发明将电泳和成像两个功能进行整合,可以实现边电泳边成像的效果,大大提升了课堂实验效率。”提起同学们在DNA分子技术探究课堂中充满坚韧与创造力的表现,杨洪丹十分欣慰。
“学生能够基于生活现象和学习实践提出科学问题,在‘提问—讨论—修改—实践—再提问’的合作探究过程中,不断提升科学思维和科学探究能力,并运用所学实验技术解决现实生活问题,同时增强社会责任意识,这正是学校开展生命科学特色课程、培养学生生命科学素养的目的所在。”华东师范大学附属天山学校校长焦勤说道。
据了解,近年来,华东师范大学附属天山学校积极开设“培养生命科学素养”的校本特色课程。课程包含直接着眼于生物学学科领域的“生命科学特色课程”以及与生命科学交叉关联的“生命科学PLUS特色课程”两部分,旨在满足学生特色学习的基础要求,鼓励兴趣发展,支持特长培养。
此外,学校还积极打造防灾减灾体验馆、生物创客创新实验室、生物组培实验室、生命科学长廊、数字生命科学馆、生涯发展主题馆等学校特色场馆,举办丰富多彩的学生特色社团活动,将培育生命科学素养融入学生课堂内外的方方面面。