2026年8月14日—15日，一场以“植物基因克隆”为主题的科学实践活动在陕西省西安植物园（陕西省植物研究所）开展。本次活动聚焦分子生物学基础技术，依托植物园优势学科人才资源和专业化科研团队，将高中课程中涉及的基因工程原理系统转化为可操作的科研实践，完成了从植物核酸提取到原核转化的完整实验流程。真正让学生在实践中加深对基因工程原理的理解。

实验前期，植物园科研导师围绕DNA复制、PCR扩增、引物设计、大肠杆菌转化开展专题授课，结合示意图拆解体外基因扩增、A-T载体连接等核心原理，结合抗逆育种、药用植物改良等实例，讲解基因克隆在种业创新、粮食安全领域的应用价值，让学生走出课堂，以实践指导理论学习再上新台阶。

实操环节采用分组教学，本次实验的核心目标是克隆植物中的特定功能基因。在指导老师的带领下，学生们首先挑战了实验的“第一步”就是从新鲜的植物叶片中（拟南芥）提取高质量的基因组DNA。

在液氮低温环境中，学生们将植物叶片研磨成粉末，随后通过盐析粗提法获得了澄清的植物总DNA溶液。这一过程让学生们直观理解了DNA提取的核心逻辑：破碎细胞、去除蛋白质与多糖等杂质，最终获取纯净的遗传物质。

获得DNA模板后，实验进入核心环节：利用聚合酶链式反应（PCR）技术特异性扩增目标基因。学生们在冰上小心翼翼地配制反应体系，加入模板DNA、特异性引物和PCR预混液，并设定了精确的PCR扩增程序。在随后的琼脂糖凝胶电泳检测环节，当学生们在紫外灯下看到凝胶上出现的清晰、明亮的特异性条带时，标志着PCR扩增成功，也让学生们深刻理解了DNA半保留复制原理在体外技术中的精妙应用。实验的最后，学生们将目的基因与T载体连接，构建重组质粒，并将其导入大肠杆菌感受态细胞中，完成基因的体外克隆与保存。

近日，教育部正式印发《义务教育阶段科学教育“做中学”领航行动指南》，明确提出以学生为主体，以兴趣为导向，以实践为路径，聚焦加强科学探究实践，推动科学教育育人方式变革。此次探究活动正是一次对这一政策精神的生动践行，通过“所校协同”科学实践，将高中阶段抽象的基因工程理论与真实的科研操作无缝衔接，让学生在解决实际科研问题的过程中，完整经历了“提出问题、设计方案、动手实验、分析改进”的探究闭环，切实锻炼了科学思维与动手能力。

同时，由西安植物园承办的2026年“探索未知 点亮科学”雁塔区青少年科学探究大赛也于今年顺利举行，成为区域青少年科技创新展示与交流的重要平台。接下来，西安植物园将持续落实“做中学”领航行动关于“强化社会协同”的要求，面向全市中小学生持续推出科学探究系列活动，开发适配中学生的标准化分子生物实训课程，常态化开展科创实践活动，为培育生物领域的创新后备人才搭建实践平台。