拉恩山脉的遗传学课程：让自己的DNA“显形”

将所学知识付诸实践。观察自己的DNA。让DNA“显形”？——这正是12年级生物学进阶班的学生们在拉恩贝格（Lahnbergen）的遗传学课程中做的事情。关于此，艾丽西亚·斯皮茨胡特尔（Alicia Spitzhüttl）写道：

我们在马尔堡植物园见面，并在课程结束时亲眼看到了自己的DNA。更准确地说，是我们的基因指纹——每个人的基因指纹都各不相同，例如在刑事案件中，它被用来明确识别犯罪嫌疑人。 为了观察我们的DNA，我们首先学习了如何使用微生物学移液管。在进入实验室之前，我们先学习了一些规则和理论知识，以便进一步巩固或温习所学内容。

 

DNA提取是一个复杂的过程

在实验室里的第一步是提取我们的细胞。为此，我们用清水彻底冲洗，从而获得了口腔黏膜细胞。随后，我们将水和细胞的混合物进行离心处理，使细胞沉淀在底部，并去除多余的水。 由于我们的DNA在细胞核内受到良好保护，我们必须通过分步使用缓冲液来破坏细胞膜。为此，我们加入了裂解缓冲液和沉淀缓冲液，以使细胞膜溶解。 此外，我们反复对DNA混合物进行离心，以便固体成分沉淀并去除多余的水。通过缓冲液和离心处理，细胞中的所有成分被逐步溶解，最终仅剩下一团DNA沉淀。 最后，我们用乙醇和紫外线处理水对该DNA沉淀进行了纯化，以便随后进行聚合酶链式反应。
借助聚合酶链式反应，可以以单个DNA分子为起点，将特定的DNA片段复制数十亿倍。

 

查看自己的基因指纹

午休时，我们点了披萨，并在飘雪中参观了植物园。午休结束后，待聚合酶链式反应完成后，我们利用电泳和琼脂糖使DNA显现出来。 随后，我们将扩增后的DNA
注入琼脂糖凝胶中。接着，我们启动了专门用于显示各个卫星片段长度的仪器。之后，我们在暗室中观察到了结果，从而每个人都看到了自己的“基因指纹”，并亲手将其可视化呈现出来。

这一天既充满乐趣又富有教育意义，甚至可能激励了其中一两位同学日后从事该领域的职业。植物园内的学生实验室是一个校外学习场所，为高中生物课程提供各类实验实践活动。 其中部分活动是与新成立的中黑森州学生研究中心合作开展的。该研究中心面向该地区所有对STEM学科感兴趣的学生，提供工作坊、讲座，并为学生自主开展的研究项目提供指导和支持。

所有信息请参见：https://sfz-mittelhessen.de/和https://www.uni-marburg.de/de/botgart/schuelerlabor。