课程思政在高校《基因组学》中的探索与思考

课程思政制作打造了全面化的思政育人格局,进一步推动思政教育、落实立德树人这一教育根本任务。课程思政将思政教育融入专业课程中,需要教师树立思政教育意识,在专业课程中挖掘思政元素,探寻隐性化的思政教育路径。本文分析了《基因组学》课程思政的实施路径,首先讨论了课程思政的概念,之后分析在《基因组学》课程实施课程思政的具体路径,希望能够为同类课程教学提供一些借鉴和参考。

利用蛋白支架复合物提高大肠杆菌MG1655的L-苹果酸产量

构建RIAD-RIDD人工蛋白支架并验证其对蛋白的共定位能力,在此基础上,利用蛋白支架对L-苹果酸生成途径关键酶Pykf和maeB进行共定位,通过形成蛋白支架复合物来促进苹果酸酶的逆向催化,从而提高大肠杆菌MG1655发酵时的L-苹果酸产量。检测结果表明,人工蛋白支架RIAD-RIDD在胞外、胞内均可有效实现蛋白共定位,在导入蛋白支架复合物后,重组大肠杆菌MG1655发酵时的L-苹果酸产量大幅提高。

褐飞虱细胞色素P450单加氧酶基因CYP4CE1的克隆及表达谱

为了解P450基因在褐飞虱Nilaparvata lugens适应水稻品种过程中的重要作用,利用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR),快速扩增cDNA末端(RACE)和长距离聚合酶链式反应(LD-PCR)技术,克隆了褐飞虱4龄若虫的CYP4家族的一个P450单加氧酶基因,被命名为CYP4CE1。该基因的全长cDNA序列(2160bp)含有一个1626bp的开放阅读框(ORF),编码541个氨基酸残基的蛋白质。通过GenBank数据库中的blastx搜索引擎进行同源性分析,结果表明CYP4CE1编码的蛋白与岸蟹Carcinus maenas的CYP4C39(GenBank登录号:JC8026)的相似性最高,两者的氨基酸序列同源性达43%;其次与热带蟑螂Blaberus discoidalis的CYP4C1(AAA27819)及黑腹果蝇Drosophilamelanogaster的CYP4C3(NP_524598)的相似性也较高,氨基酸序列同源性分别达42%。氨基酸序列比对表明该蛋白含有CYP4家族成员的所有保守特征序列,如螺旋K(E-R-P),氧结合结构域即螺旋I(AG-T),血红素结合区(PF-G--C-G-F)以及CYP4成员的特有特征序列(EVDTFMFEGHDTT)等。使用Northern杂交检测CYP4CE1随时间的表达变化,结果表明:与饲养于感虫水稻台中1号(Taichung Native1,TN1)上的若虫相比,在取食中度抗性水稻Minghui63(MH63)秧苗12,24,48,72h的各时间段的褐飞虱体内,该基因有2.1倍的过量表达且表达水平保持稳定。进一步通过Northern杂交检测该基因的组织表达特异性,结果显示:该基因在取食TN1秧苗的若虫脂肪体中表达量最高,在肠道组织及体壁中的表达水平较低;褐飞虱取食MH63秧苗24h后,该基因在体壁及脂肪体中的表达量略有上升(各约1.2倍),而在肠道组织中的表达量则大幅升高(约12倍)。肠道整体原位杂交表明,CYP4CE1在取食TN1秧苗的若虫的肠道组织及马氏管中均有本底水平的表达;若虫取食MH63秧苗后,该基因在上述肠道各区段表达水平明显增强。结果提示,在褐飞虱与水稻互作过程中CYP4CE1的重要功能之一可能是参与水稻有毒次生物质的代谢。

利用抑制差减杂交技术分离受水稻抗性调控的褐飞虱基因

为分离受水稻抗性调控的褐飞虱Nilaparvata lugens基因,以取食感虫水稻台中1号和高抗水稻B5的2叶1芯秧苗24h的褐飞虱4龄若虫为起始材料,采用抑制差减杂交技术构建了两个群体间的正反向差减cDNA文库。通过斑点杂交从差减文库中筛选代表受水稻抗性调控的基因的cDNA克隆,进行测序和功能分析,挑选具功能的基因进行Northern杂交验证。结果表明,通过斑点杂交筛选到的98个阳性克隆代表92个互不重复的单基因,其中25个与动物的已知蛋白基因存在较高的同源性。Northern杂交表明,这25个基因有11个表达上调,8个表达下调,提示它们可能在褐飞虱适应抗性水稻过程中发挥了重要作用。本研究结果为克隆上述新基因的全长cDNA序列及进一步研究其在褐飞虱与水稻互作中的功能奠定了基础。

褐飞虱乙酰胆碱酯酶基因全长cDNA的克隆及序列分析

利用反转录聚合酶链式反应(RT_PCR)结合快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆了褐飞虱Nilaparvata lugens乙酰胆碱酯酶基因cDNA。该cDNA全长2467bp,包含一个1938bp的开放阅读框(GenBank登录号AJ852420);在推导出的646个氨基酸残基的前体蛋白中,N端的前30个氨基酸残基为信号肽,随后的616个氨基酸残基是成熟的乙酰胆碱酯酶序列,其预测的分子量为69418D。在一级结构中,形成催化活性中心的3个氨基酸残基(Ser242,Glu371和His485),以及在亚基内形成二硫键的6个半胱氨酸完全保守;位于催化功能域的14个芳香族氨基酸中有10个完全保守。该酶的氨基酸序列与黑尾叶蝉的同源性最高,达83%。对来自23种昆虫(包括褐飞虱)的30个乙酰胆碱酯酶的聚类分析显示,褐飞虱的乙酰胆碱酯酶与其中6个Ⅱ型乙酰胆碱酯酶(AChE2)同属一个支系;此外,只存在于昆虫AChE2中的超变区及特异的氨基酸残基,也存在于褐飞虱的乙酰胆碱酯酶中。以上结果表明,所克隆的褐飞虱的乙酰胆碱酯酶基因是一个与黑腹果蝇的orthologous型基因同源的AChE2基因。

一个含有玉米器官专一性启动子的表达质粒的构建

报道了玉米醇溶蛋白基因启动子的亚克隆以及利用该启动子和ＧＵＳ基因来构建表达质粒ｐＨＺＰ—ＧＵＳ．经过部分降解和亚克隆，得到玉米醇溶蛋白基因启动子，将该启动子与含ＧＵＳ基因编码序列和ＮＯＳ终止子的ＢａｍＨⅠ片段连接，构成融合基因．将该融合基因克隆到含有ＨＰＴ筛选标记基因的质粒ｐＧＬ２中，得到表达质粒ｐＨＺＰ—ＧＵＳ．

褐飞虱NADH泛醌氧化还原酶51kD亚基全长cDNA序列的克隆及分析

利用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和快速扩增cDNA末端(RACE)技术克隆了褐飞虱NADH泛醌氧化还原酶51kD亚基(NQO)基因的全长cDNA片段,并进行了核苷酸序列测定。结果表明,该cDNA片段长度为1 930 bp,所编码的蛋白与家牛、小家鼠、食蟹猴、人和蟾蜍的NADH泛醌氧化还原酶51kD亚基的氨基酸序列的同源性分别达到77%、76%、76%、75%和75%。Southern杂交分析表明,NQO基因在褐飞虱基因组中以单拷贝形式存在。

褐飞虱NADH泛醌氧化还原酶51kDa亚基cDNA片段的克隆及表达分析

NADH泛醌氧化还原酶是动物体内呼吸链电子传递系统的第一个酶,克隆水稻害虫褐飞虱的NADH泛醌氧化还原酶基因,及研究其在褐飞虱与水稻互作中的表达变化,将为科学防治褐飞虱提供新的线索。利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)技术克隆了褐飞虱NADH泛醌氧化还原酶51 kDa亚基基因的cDNA片段,并进行了序列测定;使用Northern杂交技术检测了该基因对两种不同抗性水稻的分子反应。分子杂交结果表明,在取食抗性水稻品种B5后,褐飞虱的NADH泛醌氧化还原酶51 kDa亚基基因表达水平明显升高,而取食感虫水稻TN1后,该基因的表达水平没有明显变化。

“分子生物学”双语线下一流课程建设及实践探索

分子生物学是普通高校生命科学各专业本科生必修的专业基础课程。该文从选用双语教学模式、合理选取和使用教材、修订教学大纲、优化教学内容、利用多媒体技术结合智慧课堂移动端的信息化教学手段、选择丰富多样的教学方法、强化过程性评价、挖掘知识点的思政教育功能以及教学团队建设等方面,阐述了分子生物学课程的双语教学实践活动,对分子生物学课程教学改革进行了探索,对教学改革措施提出了思考。

褐飞虱羧酸酯酶基因cDNA片段的克隆及表达分析

利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)技术克隆了褐飞虱羧酸酯酶基因编码区的cDNA片段,并进行了序列测定.结果表明,所克隆到的cDNA片段长度为396 bp,经BLAST查找比对发现,该片段所编码的氨基酸序列与来自铜绿蝇、家蝇、沟鼠、黑腹果蝇、线虫和埃及伊蚊的羧酸酯酶的片段存在高度同源性.Northern杂交分析显示,在褐飞虱取食抗性水稻后,羧酸酯酶基因表达水平明显升高.以上结果表明,羧酸酯酶基因的表达受抗性水稻的诱导,该基因在有毒化学物质解毒及增强褐飞虱对抗性水稻的耐受性方面可能起着重要作用.

褐飞虱细胞色素P450基因cDNA片段的克隆、测序及表达分析

利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)技术克隆了褐飞虱细胞色素P450基因编码区的cDNA片段,并进行了序列测定.结果表明,所克隆到的cDNA片段长度为237bp,经BLAST查找比对发现,该片段所编码的氨基酸序列与来自烟草天蛾、棉铃虫、埃及伊蚊、家蝇、黑腹果蝇和线虫的CYP6家族的P450的氨基酸序列存在同源性.Northern杂交分析显示,在褐飞虱取食抗性水稻后,P450基因的表达水平明显升高.以上结果表明,P450基因的表达受抗性水稻的诱导,该基因在褐飞虱对抗性水稻的耐受性和解毒方面可能起着重要作用.

褐飞虱谷胱苷肽转移酶基因cDNA片段的克隆、测序及表达分析

谷胱苷肽转移酶是昆虫体内重要的解毒酶系之一,研究水稻害虫褐飞虱的谷胱苷肽转移酶基因在褐飞虱与水稻互作中的表达变化,可为有效防治褐飞虱提供新的理论依据。利用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)技术克隆了褐飞虱谷胱苷肽转移酶基因编码区的cDNA片段,并使用Northern杂交技术检测了该基因对两种不同抗性水稻的分子反应。结果表明,所克隆到的cDNA片段长度为201bp,该片段所编码的氨基酸序列与来自大劣按蚊、细小按蚊、冈比亚按蚊、果蝇和木瓜果实蝇的谷胱苷肽转移酶的片段存在高度同源性。Northern杂交显示,在褐飞虱取食抗性水稻后,谷胱苷肽转移酶基因表达水平明显升高,但褐飞虱取食感虫水稻TN1后,该基因的表达水平没有明显变化。

盾叶薯蓣环阿屯醇合酶基因克隆与表达(英文)

利用巢式PCR和RACE技术从盾叶薯蓣中克隆了阿屯醇合酶的cDNA(定名为DZCAS).结果表明,该cDNA的开放读码框为2280bp,编码759个氨基酸的多肽,分子量为86924Da,等电点为6.39.氨基酸序列比对表明盾叶薯蓣阿屯醇合酶与其他植物阿屯醇合酶的相似性超过70%,含有环阿屯醇合酶共有的保守序列.利用氧化鲨烯环化酶基因缺陷型酵母表达DZCAS,并用高效液相色谱和液质联用仪检测酵母细胞中环阿屯醇合成情况,证明DZCAS编码环阿屯醇合酶.RT-PCR分析表明,DZCAS在盾叶薯蓣幼叶中表达量最高,其次是在地下幼嫩块茎中,而地上幼茎表达量最低.

籼粳杂种多倍体结实情况的初步研究

用 1 0个籼粳交组合的二倍体和四倍体为试材 ,研究了加倍对每穗总粒数、每穗实粒数和结实率的影响 .结果表明 :加倍对结实率等性状的影响因组合不同而不同 .四倍体籼粳杂种的结实率显著高于二倍体 .加倍对正反交的结实情况也有影响 .要提高籼粳交多倍体的结实率 ,应注重同时增加总粒数和实粒数 .

三角褐指藻岩藻黄素合成途径及其关键基因对高光照的响应

以三角褐指藻为材料,以岩藻黄素的合成途径中主要的六个酶:八氢番茄红素合成酶、八氢番茄红素脱氢酶、ζ-胡萝卜素脱氢酶、胡萝卜素异构酶、番茄红素β-环化酶和玉米黄素环氧酶为研究对象,研究高光照胁迫对三角褐指藻岩藻黄素合成代谢途径中关键基因表达量以及岩藻黄素含量的变化规律。以光照强度为500μE/(m2·s),分别照射处理三角褐指藻3h、6h、12h,采用HPLC对岩藻黄素含量进行定量分析。随着光照时间的延长,岩藻黄素含量呈现先上升后下降的趋势;高光照6h样品中岩藻黄素含量为1.85mg·g-1DW(dry cell weight),比高光照0h对照组中岩藻黄素含量增加了2.16倍。qRT-PCR分析结果表明玉米黄素环氧酶基因zep1和八氢番茄红素合成酶基因pys转录本在高光照胁迫6h时丰度最高,与对照组相比提高了近2倍,基因表达量的变化表现出与岩藻黄素含量变化相一致的趋势。高光照处理3h后,胡萝卜素异构酶基因crtiso3、八氢番茄红素脱氢酶基因pds、ζ-胡萝卜素脱氢酶基因zds的表达水平相比于对照组明显降低,表现出应对高光照胁迫的快速响应;番茄红素β-环化酶基因lcyb、胡萝卜素异构酶基因crtiso1的表达水平则在高光照处理12h后明显提高;与zep1和pys相比,lcyb和crtiso1基因的表达对高光照胁迫处理的响应时间要滞后至少6h。本研究揭示了高光照胁迫处理下三角褐指藻中岩藻黄素含量及其合成途径中关键基因的表达模式,表明zep1和pys基因表达水平与岩藻黄素合成量之间存在明显的线性关系。

外币利率市场化对我国金融市场的影响分析

人民银行于今年９月对我国外币利率管理体制进行了一些改变。虽然，目前它对市场的直接影响不大，但其意义远不止于此。它是人民币存贷款利率市场化的先声，对我国货币市场、外汇市场、外债市场、银行业和证券市场的影响是深刻和多方面的。

论风险投资的政府监管

风险投资市场上垄断性、外部性以及信息不对称的存在要求政府进行适当的监管。为了提高风险投资运作的效率,我国应该加强对风险投资市场准入、风险投资日常运营和风险投资市场退出的监管。对风险投资的监管,要充分发挥各个不同监管主体的优势和专长,互为补充。当然,风险投资的监管也离不开完善的法律制度。

一株絮凝菌的鉴定、絮凝基因定位及其絮凝剂成分分析

从武汉市综合废水处理的活性污泥中筛选得到一株絮凝剂产生菌株MBF03,其絮凝率达到90%以上,絮凝效果稳定。通过16S rDNA鉴定,该菌为泛菌属,扫描电镜结果显示为杆状。通过质粒转化与质粒消除试验,初步证实了MBF03菌的絮凝基因位于染色体上。提取该菌所产的絮凝剂,进行紫外、红外分析,结果表明,该絮凝剂主要成分是胞外多糖类物质,不含蛋白质和核酸。

美国高中生物教学的发展及启示

美国生物教学最初只有植物学、动物学等课程列入大学入门的课程,生理学有涉及但只是关系到身体健康等问题。生物教学开始是分科教学,重视知识传授,后来又逐步重视个人、社会、生态等因素。综合课程曾经流行,后来又回归分科教学。当前的美国生物教学提倡多元化教学目标,重视现代教学思想和方法的综合运用,推进科学标准和教材改革,探究和合作学习是主要特色。美国生物教学发展的启示:建立和谐的师生关系且增进师生互动,运用先进教育理念和多种教学方法改善教学,善于发挥学生独立自主和创新意识,赋予学生选修生物更大的灵活性和空间,大学与中学密切合作培养未来生物教师等。