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关键词： 胚胎干细胞   滋养层干细胞   Msx2   piggyBac  

摘要： 第一次细胞命运决定中相同的卵裂球逐渐分化形成内细胞团(inner cell mass,ICM)和滋养外胚层(trophectoderm,TE)两个不同的谱系,这一过程的正确进行是小鼠胚胎正常发育的必要条件.然而小鼠的ICM与TE尽管最初来源于相同的卵裂球,却有着不可逾越的屏障,自然情况下ICM与TE两个谱系之间不能相互转变.在小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)中利用piggyBac(PB)转座子系统过表达基因Msx2,并将Msx2过表达的小鼠ESCs培养在滋养层干细胞(trophoblast stem cells,TSCs)的条件培养基中进行诱导,可以使小鼠ESCs转变为TSCs,这一结果为研究第一次细胞命运决定的潜在机制提供了理论依据.

关键词： 神经酸   基因工程   底盘   转基因   分子育种   十字花科油料作物   种子油  

摘要： 神经酸(NA)是一种超长链单不饱和脂肪酸,为大脑神经纤维髓鞘的核心成分,具有修复受损大脑神经纤维、促进神经细胞再生等功能。因此,NA受到越来越多的研究和关注。目前NA主要依赖于从天然物种中提取,难以满足市场需要,限制其进一步发展和应用。近年来,随着基因工程以及合成生物学的发展,通过多基因策略,在现有物种中构建NA代谢路径,可经济且可持续地获得NA,以满足营养、制药和化学工业等领域的需求。本文综述了NA的生物功能、生物来源、合成途径,并比较了基因工程生产NA各底盘的优劣,进一步探讨了十字花科油料作物底盘生产富含NA种子油的影响因素,以期为将来通过转基因技术和分子育种调控NA的生产,获得可再生的NA资源提供一定的思路和策略。

关键词： 亚磷酸脱氢酶   磷源   基因工程   微生物   植物  

摘要： 近年来,农业生产面临磷源匮乏和环境污染的双重挑战,亚磷酸脱氢酶(phosphitedehydrogenase,PTDH)的发现和应用为解决这一问题提供了新的思路。在微生物中,PTDH使得非无菌环境下的高效发酵成为可能,降低了成本并提高了生产效率。在植物中,PTDH不仅解决了磷源问题,还为除草剂的开发提供了新的途径。此外,亚磷酸盐可作为一种潜在的除草剂和磷源使用,相比传统除草剂更环保、成本更低、稳定性更好。尽管亚磷酸脱氢酶的应用研究取得了显著进展,但目前仍处于功能解析和概念验证阶段,对亚磷酸脱氢酶的催化机理、蛋白结构和酶活改良等方面的研究还需进一步深入。综述了PTDH在微生物、模式植物(如拟南芥和烟草)、经济作物(如棉花和油菜)以及粮食作物(如水稻和玉米)中的应用进展。随着蛋白质定向进化技术、基因转化和基因编辑技术的发展,未来将进一步优化亚磷酸脱氢酶的应用效果,为作物的高效利用亚磷酸盐和环境保护提供更多可能。

关键词： 新工科   生物工程   混合式教学   教学设计  

摘要： “基因工程”作为新工科背景下生物工程专业的核心课程,存在知识点抽象、教学模式单一、课堂氛围沉闷等不足之处。为满足“基因工程”教学的内在需求,达到变被动为主动,实现创新人才培养的教学改革势在必行。线上线下混合式教学是一种创新型的教学模式,有利于激发学生的积极性和主动性,提升其实际应用能力。本文基于“基因工程”的课程概况及教学现状,探索课程改革及建设思路,优化混合式课程设计方案,丰富教学方式并增强学习趣味性,切实达到提高教学质量的目的,为新工科背景下多元混合式教学改革提供借鉴与参考。

关键词： 基因工程疫苗   疫病防制   基因缺失疫苗   现代生物科技   免疫效果   传统疫苗   基因工程亚单位疫苗   重组活载体疫苗  

摘要： 随着现代生物科技的发展,基因工程疫苗在畜禽疫病防制领域发挥着重要的意义。与传统疫苗相比,基因工程疫苗具有更高的安全性、稳定性和免疫效果好的特性,被广泛应用于畜禽疫病防制中。本文主要论述基因工程亚单位疫苗、重组活载体疫苗、基因缺失疫苗和核酸(DNA)疫苗在疫病防制中的具体应用,以期为我国畜牧业的健康发展提供有益的参考和借鉴。

关键词： Cry1Ab蛋白   成骨分化   发育毒性   胚胎干细胞  

摘要： 目的通过小鼠胚胎干细胞骨分化实验研究Cry1Ab蛋白对胚胎干细胞成骨分化过程的影响,以评估Cry1Ab蛋白的发育毒性。方法以Cry1Ab蛋白为受试物,设置5个剂量(125,250,320,1000,2000 ng/ml)染毒小鼠胚胎干细胞形成的拟胚胎体(embryonic body,EB),设置溶剂对照和阳性对照,同时向培养基中添加β-甘油磷酸盐(10 mmol/L)、抗坏血酸(50μg/ml)和维生素D3(500μmol/L)诱导EB向骨细胞分化,通过茜素红S染色和吸光度检测确定骨细胞钙化结节生成情况;收集EB制备细胞裂解液,通过BCA法测量细胞总蛋白浓度,采用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)检测试剂盒检测细胞裂解液中ALP活性;收集EB样本提取总RNA,通过qPCR检测骨细胞分化相关标志物Runx2、SPARC和I型胶原的基因表达情况。结果与对照组相比,不同浓度Cry1Ab蛋白处理组的EB细胞团大小、钙化结节数量无统计学差异(P>0.05);Cry1Ab蛋白各浓度组的细胞总蛋白浓度和ALP活性与对照组相比无统计学差异(P>0.05);Cry1Ab蛋白各浓度组的Runx2、SPARC和I型胶原基因表达水平与对照组相比均无统计学差异(P>0.05)。结论本次试验中,未观察到Cry1Ab蛋白对小鼠胚胎干细胞成骨分化过程产生影响,125~2000 ng/ml的Cry1Ab蛋白不具有发育毒性。

关键词： 贯穿式情境   结构化教学   大单元   基因工程  

摘要： 随着高中生物学新课程、新教材的推进,情境教学、项目化学习等多种教学方式备受重视,但在有效地推动“双新”教学的同时,也带来了新的难题,如多种教学方式的相互融合问题,贯穿式情境与教学过程的有机整合问题等。为此,本文基于建构主义理论和系统思维,对单元教学结构进行了解析,提出并阐述了基于贯穿式情境的结构化教学的内涵、操作路径和教学示例,帮助一线教师有效实施贯穿式情境,整体设计和宏观把握单元教学中学科核心素养的培育,从而纵深推进“双新”教学。

关键词： 基因工程菌   药物递送   药物分子   释放方式   智能响应  

摘要： 人体体表与体内存在大量共生微生物,微生物菌群与人类疾病发生、发展密切相关。随着合成生物学的发展,利用基因工程菌药物递送系统助力微生物-宿主互作机制探索以及疾病治疗成为研究热点。基因工程菌是基因工程改造后具有高效生产目标产物能力的微生物。通过理性设计治疗靶点和药物递送基因回路,构建的基因工程菌可实现肠道或肿瘤等部位的精准靶向给药。本文对基因工程菌药物递送的三个关键特征,即药物分子、药物释放方式以及智能响应体系进行了综述,讨论了其在临床应用中需要应对的挑战,并展望了基因工程活体药物的发展前景。

关键词： 生物技术   作物抗逆性   分子标记   基因工程  

摘要： 随着全球气候变化和环境恶化,作物抗逆性研究已成为农业科研领域的热点。农业生物技术在提高作物抗逆性方面具有重要意义。综述了近年来农业生物技术在作物抗逆性提高中的应用研究进展,重点关注了分子标记技术、基因工程、转基因技术和分子育种策略在作物抗逆性研究中的应用。此外,还分析了我国农业领域分子标记辅助育种技术的案例,展示了农业生物技术在提高作物抗逆性方面所取得的显著成果。研究表明,农业生物技术在作物抗逆性提高方面具有广泛的应用前景,有望为我国农业领域的发展和粮食安全做出更大贡献。

关键词： 核心素养   真实情境   江苏卷   半保留复制   基因工程   DNA复制   必备知识   高考评价体系  

摘要： PCR技术是指利用DNA半保留复制的原理,在体外短时间内大量扩增目的基因的技术,与体内DNA复制相比,该技术最大特点是能使微量DNA大幅增加。因此PCR技术被广泛用于病原体鉴定、犯罪嫌疑人DNA比对分析、cDNA文库的构建等。随着基因工程的快速发展,作为基因工程基础的技术,PCR已经成为高考出题的热点,这种题型往往结合真实情境,考查学生解决问题的必备知识和关键能力,很好地对学生的核心素养进行了考查,江苏卷对基因工程的考查尤为重视,2017年至2023年,基因工程年年涉及,其中,对引物的考查方向很多:引物的特点、引物的选择、引物的修饰等,其中,2023年对引物选择的考查,体现了高考评价体系中综合性的考查要求。