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关键词： 高温胁迫   分子机制   热激蛋白   基因工程   种质资源  

摘要： 随着全球的温度持续上升,高温胁迫已经成为影响植物生长发育的重要因素之一,高温对水稻等农作物产量造成的损失对人类经济收益的影响尤为重要。为了了解植物应对高温胁迫的分子机制,本综述归纳了高温胁迫对植物形态、生理生化、光合作用等方面产生的不利影响并总结了信号传导途径、转录因子的调节、抗高温胁迫相关基因的表达这3种植物应对高温胁迫的分子机制。根据以上内容,本文建议利用生物信息学、基因工程、细胞生物学、分子生物学等手段继续深入探索植物耐受高温胁迫的分子机制,并对该领域未来的研究方向提出了展望。

关键词： 基因工程   思想政治教育   科学素养  

摘要： 基因工程是当前生命科学领域最具生命力的学科之一,也是生命科学和农林专业学生的必修课程。基因工程所涉及的生物技术发展速度快、创新成果多、应用前景广泛,其发展历史具有丰富的科学元素,具体表现在科学精神、科学思维、科学价值、科学伦理等方面,是开展思政教学的优势学科。本研究通过思政元素挖掘、教学设计改进、评价方式改革等措施,旨在实现思想政治教育与知识体系教育的有机统一,从而实现全面育人的人才培养目标。

关键词： 丙酮丁醇发酵   耐受菌株   菌种选育   基因工程   合成生物学  

摘要： 以化石燃料为主的传统不可再生能源在促进经济发展过程中起到重要作用,但同时也对生态环境造成了严重的危害,因此,新型可再生能源的研究与应用已成为全球能源领域重要方向。生物丁醇因具有环境友好、可再生等优点而成为生物质能源领域研究的热点。然而由于丁醇的毒害作用导致丙酮丁醇发酵过程中出现低产物浓度、低产率及低转化率现象,因此提高发酵菌株的丁醇耐受性是增强丙酮丁醇发酵经济性的重要途径之一。该文综述了不同诱变育种、适应性驯化策略、合成生物学手段等不同方法提高丁醇生产菌株的丁醇耐受性的原理及国内外研究进展,讨论了各方法在实践中的优缺点与挑战等问题,以期为提高微生物细胞的丁醇耐受性菌株的选育提供一些理论与实践参考。

关键词： 造血干细胞   免疫细胞   基因工程   调控机制   综述  

摘要： 造血干细胞(HSC)具有高度自我更新、增殖和多向分化等潜能。长期以来,HSC移植一直是治疗血液性疾病和自身免疫性疾病的主要方法,而移植后免疫系统的重建能力是评价移植是否成功的关键。为了提高移植后免疫系统的重建能力,目前研究多集中于基因工程,以及利用规律间隔成簇短回文重复序列(CRISPR)基因编辑技术改造HSC作为移植细胞的来源。本文主要对HSC的生物学特性、调控机制、分化为免疫细胞的能力以及在治疗血液、免疫缺陷、癌症等相关疾病的应用及其研究进展进行总结,以期为相关疾病的研究提供参考。

关键词： 试题命制   高中生物   学科核心素养  

摘要： 试题命制是考试评价的关键。教师根据生物学新课标和新教材的要求和内容进行试题命制,聚焦生命观念、关注科学思维、重视科学探究、培养社会责任,全面提升学生生物学学科核心素养,使学生能够利用“基因工程”相关原理,选取恰当的技术或方法,提出工程学构想,解决生活和生产实践中的问题。

关键词： 7   8-二羟-9   10-环氧苯并[a]芘   人支气管上皮样细胞   染色质免疫共沉淀测序   DNA加合物   生物信息学  

摘要： [背景]苯并[a]芘(BaP)的活性代谢产物7,8-二羟-9,10-环氧苯并[a]芘(BPDE)可与DNA加合,但BPDE-DNA加合物图谱尚不明确。[目的]采用染色质免疫共沉淀测序技术(ChIP-Seq),在全基因组水平上鉴定BPDE加合位点分布及加合基因,为深入研究BaP的毒作用机制提供依据。[方法]人支气管上皮样细胞16HBE培养至第四代达对数生长期。收获细胞并加入染色质免疫共沉淀裂解缓冲液,将裂解产物等分为实验组和对照组,实验组添加终浓度20μmol·L^(–1)的BPDE溶液,对照组添加相同体积的二甲基亚砜溶液,在37℃环境下孵育24 h。超声获得100~500 bp的染色质小片段。使用BPDE特异性抗体(anti-BPDE 8E11)富集与BPDE加合的DNA片段,高通量测序检测BPDE加合位点,使用MEME和DREME软件对前1000个峰序列进行模体分析,注释BPDE在全基因组水平的加合靶基因,并通过生物信息学技术对BPDE加合靶基因进行基因本体论(GO)功能分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析。[结果]高通量测序共检测出842个BPDE结合位点,在各染色体上均有分布。BPDE可以与基因编码区和非编码区共价结合,73.9%的结合位点分布在基因间区,19.6%分布在内含子区,上游2千碱基区域、外显子区、下游2千碱基区域及5′非翻译区也有少量分布。对前1000个峰序列进行分析,寻找到4条可靠的模体,发现富含鸟嘌呤(G)和腺嘌呤(A)的位点易于结合。对结合位点进行富集,共鉴定出199个BPDE加合靶基因,大多分布在1号、5号、7号、12号、17号和X染色体上。GO分析显示,靶基因主要富集于核酸和蛋白质结合,参与调节催化活性、转运活性、翻译延伸因子活性,在细胞分裂、分化、运动、物质运输和信息传递方面发挥重要作用。KEGG分析显示靶基因主要富集于心血管疾病、癌症、免疫炎症反应等相关通路。[结论]利用ChIP-Seq在全基因组水平上共鉴定出199个BPDE加合靶基因,主要影响细胞分裂、分化、运动、物质运输和信息传递等生物学功能,与心血管疾病、肿瘤及免疫炎症反应密切相关。

关键词： 胚胎干细胞   肺祖细胞   肺纤维化   免疫缺陷小鼠  

摘要： 目的研究肺祖细胞在小鼠肺内定植的情况及其对小鼠肺纤维化的影响。方法人胚胎干细胞体外分化为肺祖细胞,经免疫荧光和细胞流式术鉴定后,移植至正常免疫缺陷小鼠肺内,观察其定植的时间以及是否在体内发生分化为成熟肺上皮细胞。免疫缺陷小鼠经气管灌注博来霉素(2μg/10 g)建立肺纤维化模型,并将肺祖细胞移植至肺纤维化的小鼠肺内,治疗后取肺组织进行切片做苏木素-伊红染色和Masson染色,同时检测肺内低α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、细胞外基质蛋白-1(ECM-1)和羟脯氨酸表达的变化,以及检测凋亡的情况。结果免疫荧光和细胞流式术显示,定型内胚层细胞阶段标志物叉头框蛋白A2和趋化因子受体4的表达率能达到90%,肺祖细胞标志物NKX2.1显示肺祖细胞的分化效率为70%;在移植后4周,在免疫缺陷小鼠肺内找到定植的肺祖细胞,但未发现肺祖细胞表达表面活性物质C;灌注肺祖细胞后,各组间反映肺纤维化程度的Aschcroft score、α-SMA、ECM-1比较,差异有统计学意义(P<0.01);各组间反映肺上皮功能的表面活性物质C荧光面积比较,差异有统计学意义(P<0.01);各组间反映胶原水平高低的羟脯氨酸浓度比较,差异有统计学意义(P<0.01);反映细胞凋亡的原位末端转移酶标记技术染色实验,各组间荧光面积比较,差异有统计学意义(P<0.01)。结论肺祖细胞可以在免疫缺陷小鼠肺内定植,不能分化为成熟的肺上皮细胞,但能抑制肺纤维化的进展。

关键词： 基因工程制药技术   教师   教材   教法  

摘要： “三教”改革是影响高职教学质量最直接的因素,为新时代高职教育改革指明了方向。本文以基因工程制药技术课程为例,分析其教学面临的困难和问题,通过优化教师队伍、完善教材建设、创新教法落实基因工程制药技术课程“三教”改革,以期更好地完成基因工程制药技术课程教学工作,促进学生专业发展,提升人才培养质量。

关键词： 拉美国家   转基因作物   粮食安全   发展   启示  

摘要： 近年来,拉美国家在转基因作物的应用及商业化种植方面发展迅速。拉美地区大面积种植转基因作物,在转基因农产品国际市场中占有重要地位。拉美国家不断研发转基因作物新品种,种植转基因作物种类也在增多。通过相关文献和数据对拉美地区转基因作物种植情况进行分析归纳,得出相关启示。转基因作物发展要考虑本国的国情、积极推动本国转基因作物相关科研活动、完善转基因作物发展相关监管政策和机制、维护国家粮食安全和粮食主权、保护本地原生种质资源,继续发掘传统育种的潜力,转基因作物与非转基因作物共存。

关键词： 转基因   筛选标记   数字PCR (dPCR)   FMV 35S   定量检测  

摘要： 以含有FMV 35S标记基因的大豆转化体MON87705为材料，利用实时荧光定量PCR(real-time fluorescent polymerase chain reaction，qPCR)和数字PCR(digital PCR，dPCR)技术，建立一种转基因作物的定量检测方法。通过实时荧光PCR法对扩增体系测试，建立的检测方法对FMV 35S标记基因具有高度特异性；利用双重微滴式数字PCR( Duplex Droplet-based digital PCR， duplex ddPCR)进行定量检测参数的测定，结果表明：在基因组DNA 0.005 ng·μL-1～20 ng·μL-1浓度范围，靶标基因的测量拷贝数与理论拷贝数具有良好的线性关系；数字PCR方法对FMV 35S标记基因的检测限可达到5 拷贝，定量限为0.1%(w/w)。利用两个数字PCR平台，对不同含量的转基因作物的盲样进行测定，内标准基因和外源特异性片段的双重、三重测定，均获得准确的定量结果，数据可靠，再现性良好。因此本研究建立的基于筛选标记基因FMV 35S的转基因数字PCR定量检测方法，可满足转基因成分定量检测标准的参数要求的同时， 进一步提高了检测效率，为转基因作物成分定量提供了一种准确、简便的检测技术。