亲爱的同学们:
你们知道转基因是什么吗?转基因对人类是有益的,还是有害的呢?在很多国家,使用转基因原材料制作的食品会在包装上加以注明,那么转基因食品可以吃吗?吃了转基因食品,食物的基因会被转入人体吗?你怕转基因吗?网上有些宣传,将转基因描述成妖魔鬼怪,那我们为什么还要研究和种植转基因生物呢?
面对转基因技术和通过转基因技术生产出的各种生物,很多同学都会萌生出强烈的好奇心,产生这样那样的疑问,甚至还有那么一点点的小恐惧。没有关系,就让老师们带领大家来一场转基因科学探索之旅吧。我们专业的老师会为同学们解开脑中的一个个疑团,从科学的视角了解和看待转基因技术。
本次科技探索之旅,我们将带领同学们认识转基因,近距离观察转基因作物,学习转基因技术的科学原理,动手实验如何检测转基因,让你眼睛看见转基因。我们将会在稻田里、温室中、实验室和科学海报中度过一段难忘、充实而又快乐的周末时光。经过此次与转基因生物技术的亲密接触,将会让同学们将更加热爱自然,感受自然,激发同学们强烈的科学研究兴趣。
1. 生物转基因科普教育基地参观
转基因是利用现代生物技术,将人们期望的目标基因,经过人工分离、重组后,导入并整合到生物体的基因组中,从而改善生物原有的性状或赋予其新的优良性状, 为人类服务的技术。
转基因水稻就是一段目的基因转入水稻的基因组DNA中。大家是不是很想看看水稻的基因组DNA是什么样子的?好!我们一起来提取水稻叶片DNA吧。
2. 实验提取大豆种子/水稻叶片/动物组织等DNA和质量分析,了解什么是DNA?
实验一、植物基因组DNA提取
实验目的:植物叶片DNA快速提取(经典方法-CTAB法)
实验原理:CTAB(hexadecyltrimethylammonium bromide,十六烷基三甲基溴化铵),是一种阳离子去污剂,具有从低离子强度溶液中沉淀核酸与酸性多聚糖的特性。在高离子强度的溶液中(>0.7mol/L NaCl),CTAB与蛋白质和多聚糖形成复合物,只是不能沉淀核酸.通过有机溶剂抽提,去除蛋白、多糖、酚类等杂质后加入乙醇沉淀即可使核酸分离出来。
注:CTAB溶液在低于15℃ 时会形成沉淀析出,因此,在将其加入冰冷的植物材料之前必须预热,且离心时温度不要低于15℃。
实验二:分析DNA质量
DNA提取质量评估:将提取的DNA样本吸取2 μL,使用Nanodrop 2000 UV/vis 分光光度计测定提取基因组DNA的纯度、浓度。DNA浓度其OD 260/280比值在1.8-2.0之间,说明所提取的DNA纯度较好,可用于后续实验,比值大于2.0,表明有RNA污染,小于1.6,表明有蛋白质、酚等污染;OD 260/230比值应大于2.0,若比值小于2.0说明样品中有糖类、盐类或有机溶剂污染。
实验三、试纸条快速发现转基因
实验目的:转基因作为一种新的生物技术手段,在给人类带来巨大经济效益和社会效益的同时,却也存在潜在的环境和食用安全风险。而快速检测试纸条法能较好地对杂交玉米种子进行转基因成分检测,且检测结果准确、快速、成本低、方便携带,适于快速检测的需要。
BT是苏云金芽孢杆菌在代谢过程中产生的一种杀虫蛋白,作为生物农药广泛使用在瓜果、蔬菜等农作物上。 通过根癌农杆菌介导等方法将BT基因转入棉花植株的细胞中后,棉花植株体内可以合成BT杀虫蛋白。棉铃虫等害虫取食后,BT蛋白在昆虫的碱性肠道中转变为毒素使害虫的肠道细胞受到破坏,短时间内使害虫死亡。
实验原理:转基因检测试纸分别由衬板、样品垫、吸收垫、结合垫、硝化纤维膜(NC膜)、检测带和控制带等组成。 其中样品垫、结合垫、检测带和控制带是快速检测试纸条检测技术的核心部分。检测时,首先将样品垫充分浸在已提取好的蛋白样品溶液中,在毛细吸收作用下,样品溶液由样品垫沿 NC 膜向吸收垫流动。 样品溶液中的特定蛋白 在流经结合垫时先与胶体金标记的抗体发生抗原—抗 体的特异性结合作用,再在流经检测带时抗原—抗体复合物被固定在检测带上的捕获抗体结合,最后聚集形成肉眼可见的金标条带,进而显示检测结果为阳性。 过量的金标抗体仍会继续流动被固定在控制带上的第二抗 体结合聚集形成肉眼可见的条带,进而显示检测的结果有效。