实践研学

中科院生物细胞基因探索科研实践

项目简介基因编辑人类从科幻作品照进了社会现实,2018年中国深圳的科学家贺建奎宣布,他们团队创造的一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿在中国诞生,此事件的发生震惊全球学界和社会公众。

  • 承办方: 知世教育
  • 报名联系: 微信:txarea
项目简介


基因编辑人类从科幻作品照进了社会现实,2018年中国深圳的科学家贺建奎宣布,他们团队创造的一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿在中国诞生,此事件的发生震惊全球学界和社会公众。 基因编辑是人对身体的遗传密码做出的修改,对此,业界早就有多种伦理原则进行规范,而实际上人类却从没有停止过对于“基因优化”的追寻,基因编辑是一种强大而且价值极大的技术,如何坚守道德底线的同时推进基因编辑技术的进步是未来科学人才努力的 方向。
本项目将由中科院顶级权威专家带领学员走进神秘的细胞与 基因世界。学员将在导师指导下掌握Western Blotting和BLAST的原理及其操作方法,进行相应实验数据解读。走进实验室运用高科技实验仪器观测细胞形态,进行肿瘤细胞培养实验,导师将教授学员如何提取基因组,并在掌握PCR方法后解剖SD大鼠,提取组织样本DNA进行基因检测,最终设计出特异性引物对所研究基因单链进行配对结合并使用专业软件对基因序列进行分析。


项目说明


理论知识: 
基因组提取原理 
DNA是遗传信息的载体,是最重要的生物信息分子,是分 子生物学研究的主要对象,所以基因组DNA提取实验是分 子生物学最基本实验之一。导师将为学员讲解基因组DNA 的提取原理,为实验打下理论基础。 Western Blotting 原理 
蛋白质印迹法是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用 的一种实验方法,由瑞士米歇尔弗雷德里希生物研究所的 Harry Towbin在1979年提出的。导师将详细为学员讲解 Western Blotting的原理及操作方法。 
BLAST原理及操作方法 
BLAST (Basic Local Alignment Search Tool)是一套在蛋白质数据库或DNA数据库中进行相似性比较的分析工具。 BLAST基于匹配短序列片段,用一种强有力的统计模型来确定未知序列与数据库序列的最佳局部联配,学员将在导师讲解后尝试使用BLAST进行数据解读。
PCR技术 
PCR技术,即聚合酶链反应(polymerase chain reaction)是由美国PE Cetus公司的Kary Mullis在1983年建立的。导师将为学生详细讲解其知识原理,因为它不仅是DNA分析最常用的技术,而且在DNA重组与表达、基因结构分析和功能检测中具有重要的应用价值。
Snap Gene软件操作学习
SnapGene是做分子克隆常用的一个分子生物学工具软件, 能够非常直观的注释分析DNA图谱,学好它可以让实验过程变得更加快速方便。
实践实操:
实验室高科技实验仪器实操 
导师将带领学员进入实验室学习显微镜、离心机等高科技实 验仪器,并尝试使用不同倍镜来观测细胞形态,让学员为之后的实验课程做初步准备。 
肿瘤细胞培养实验
肿瘤细胞在组织培养中占有核心的位置,肿瘤细胞与体内正 常细胞相比,不论在体内或在体外,在形态、生长增值、遗传性状等方面都有显著的不同。学员将在导师的指导下一步步完成肿瘤细胞培养实验。
基因组提取实验
制备基因组DNA是进行基因结构和功能研究的重要步骤, 其原理是先用蛋白酶和裂解液把DNA释放出来,再用无水乙醇沉淀DNA,用载体吸附DNA,然后洗涤液洗涤,最后用溶解液溶解DNA,学员将运用试剂盒提取基因组完成上 述步骤。 
Western Blotting 操作及数据解读 
学员将在导师指导下进行Western Blot操作,通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的细胞或生物组织样品进行着色并将解读数据。 
SD大鼠解剖并提取组织样本DNA 
在肿瘤研究中常常使用大鼠,通过使用生物、化学的方法诱 发大鼠肿瘤,或人工移植肿瘤进行研究,或体外组织培养研究肿瘤的某些特性等等。项目中导师将解剖SD大鼠并为后续实验提取出组织样本DNA。 
设计基因特异性引物并进行PCR实验 
导师将指导学员根据所要研究的基因设计出针对该基因的特异性引物,并运用PCR技术,将目的基因DNA受热变性后解链为单链,将引物与单链相应互补序列结合,纯化DNA 片段并进行测序。 
运用Snap Gene分析基因序列
学员将在导师指导下运用该软件对基因序列进行对比和分析,找出基因突变或者缺失并将数据记录,梳理思路、整理数据最终完成学术汇报。


项目收获

中科院权威导师签发的推荐信;
收获中科院生物细胞基因探索科研实践项目证书;
完成一份高含金量的学术研究报告;
掌握实验室生物实验专业操作技能;
获得专家级导师指导学习和提升学术能力的机会。


项目日程

* 注:行程内容如有调整,以行程当天的实际内容为准

Day 1


上午:
-开营仪式,学员分组
-走进神秘的细胞与基因世界
下午:
-进入实验室学习显微镜、离心机等实验室高科技实验仪器使用方法
-观测细胞实验,用不同倍镜观测细形态。
-对肿瘤细胞进行培养实验


Day 2


上午:
-在导师指导下学习提取基因组的原理
下午:
-进行基因组提取实验,运用试剂盒提取基因组


Day 3


上午:
-提取小鼠组织样本的DNA。学习使用PCR方法进行检测基因。
下午:
-根据所要研究的基因,学生设计针对该基因特异性引物。


Day 4


上午:
-学习使用PCR方法进行检测基因。
下午:
-在导师指导下学生进行PCR实验, 纯化DNA片段,并进行测序。


Day 5


上午:
-观摩小鼠解剖导师讲解BLAST原理及操作。学生尝试使用BLAST进行数据解读。
下午:
-导师讲解并指导学生学习Snap Gene软件及操作。运用该软件对序列进行对比和分析,找出基因突变或者缺失。


Day 6


上午:

-Western Blotting原理简介及操作,数据录入及整理分析,Western Blotting及数据解读。

下午:

-小组梳理思路并制作结题汇报PPT。


Day 7


全天:

-小组汇报,专家点评。

-颁发毕业证,合影留念。