STEM+本土化的实践探究

STEM指的是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）。立足于国内实际的教育发展现状,许多国内研究者和团队已经开展了STEM＋的研究和实践,其中＂＋＂是实施STEM教育本土化的一个符号标志。本文分析了STEM教育本土化发展的动因,结合案例探究了STEM＋在本土化实践过程中如何切实地与生活联系并体现其跨学科特点。最后,对STEM教育在国内发展提出了几点建议。

基于移动终端技术的科学创新教育探究

随着近年来互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用,许多基于移动终端技术的科学创新教学资源应运而生,比如仿真学习软件、移动终端课件、微视频资源、网络学科主题社区等。这些信息技术的应用使科学创新教育更加生动,培养了青少年对科研的热爱和兴趣,并通过高效互动的方式促进了青少年高阶思维的建立和科学素养的提高。

基于iPAD互动模式的“有氧呼吸”教学设计

以介绍有氧呼吸各阶段的场所和过程为主线,利用iPAD实现课前预习和课堂上高效互动,通过小组讨论交流互动培养学生的问题解决能力,使学生成为课堂的主体.

酵母模式生物研究表观遗传调控基因组稳定性的进展

基因组的遗传稳定性是维持正常的细胞复制、增殖和分化的关键。外源因素和内源因素造成的DNA损伤及其修复失败,是各种遗传疾病发生的根本原因。表观遗传调控(包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA)在DNA损伤修复和细胞周期调控方面发挥着重要的作用,也是维持基因组稳定性的基础。酵母作为单细胞真核生物,是最早开展表观遗传学研究的物种之一,特别是在DNA损伤修复和异染色质形成等方面的研究,为揭示遗传稳定性的本质提供了理论依据。国际上前期以酵母为模式生物研究表观遗传学的报道主要集中于组蛋白修饰领域;近期利用裂殖酵母作为模式生物研究RNAi指导的组蛋白修饰也有了一定的进展。文章以酵母作为模式生物,论述了表观遗传修饰在维持基因组遗传稳定性中的研究进展、作用机制和今后的发展趋势。

促进青少年创新思维培养的科技教育案例及策略

创新思维是指以新颖独创的方法解决问题的思维过程。中学阶段是青少年思维品质发展的重要时期,学校的科技教育对于学生思维发展至关重要。本文基于笔者自身在科技教育领域的实践,以案例形式分析了通过科技教育促进青少年创新思维培养的相关策略,以期为校内青少年创新素养的培养提供依据。

基于中美STEM教育比较的创新人才培养模式新探索

创新人才培养一直是基础教育和高等教育阶段工作的重心和面临的难题。美国在K—12阶段高度重视STEM教育以培养创新人才,提高国际竞争力,不仅设立STEM选修课程,还建设专门的STEM理念学校,并在常规教学课堂上采用基于项目的学习方式进行教学。本文总结了中美STEM教育开展方式,结合案例对创新人才培养模式提出了自己的思考和建议,以期促进校内青少年创新素养的发展。

裂殖酵母Cnb1参与胞质分裂过程

丝/苏氨酸特异性钙调磷酸酶(Calcineurin,CN)是一种在真核生物中广泛存在的蛋白,是参与转录调控的重要分子。裂殖酵母中的CN是由催化亚基Ppb1和调节亚基Cnb1组成的异源二聚体。文章报道了裂殖酵母中cnb1+的缺失引起细胞生长速度缓慢,产生多隔膜现象,胞质分裂受阻滞。胞质分裂过程中,Cnb1与Ppb1组成CN复合物,与收缩环在分裂平面上共定位,并与收缩环一起收缩。cnb1Δ菌株的隔膜成熟过程存在缺陷,微管出现纵穿隔膜的现象。上述结果说明Cnb1可能参与隔膜的成熟过程。此外,还检测了cnb1菌株中胞裂蛋白的信号。胞裂蛋白包括Spn1、Spn2、Spn3和Spn4,它们是引导隔膜降解的重要分子。结果显示,在cnb1菌株中,80%左右的细胞在隔膜处缺失Spn2和Spn3的信号,20%左右的细胞缺失Spn1和Spn4的信号。由于胞裂蛋白的蛋白表达量在cnb1中没有降低,因此胞裂蛋白信号的消失不是转录缺陷引起的,这暗示Cnb1可能采用了不依赖转录的方式来调控胞裂蛋白环的稳定性。以上结果提示,Cnb1可能通过影响隔膜的成熟及胞裂蛋白环的稳定性参与调节裂殖酵母的胞质分裂过程。

促进高中生物学实验教学的实践探究——以“生殖和生命的延续”一课为例

实验教学是高中生物学教学的重要组成部分.分析了目前部分高中实验教学存在的问题,通过自身实践经验提出了促进高中生物学实验教学的可行性策略,并以“生殖和生命的延续”一课为例加以说明如何将理论课改为实验课,以期提高学生科学思维和科学探究能力.

内切菊粉酶基因在毕赤酵母中的高水平表达研究

低聚果糖(Fructooligosaccharides,FOS)具有改善胃肠道环境、刺激和加强机体免疫反应、抑制肠道特定肿瘤的发生等生物活性.内切菊粉酶能够水解菊粉获得低聚果糖.为了实现内切菊粉酶的高表达,从无花果曲霉(Aspergillus ficuum ATCC16882)中克隆了内切菊粉酶编码基因INU2,并实现了在毕赤氏酵母中的重组分泌表达,摇瓶表达的酶活力为570.4U/mL.去除内切菊粉酶的内源性信号肽序列后,其重组表达水平显著提高,摇瓶表达的酶活力为1013.8U/mL,提高幅度77.7%.TLC分析表明:毕赤酵母重组表达的内切菊粉酶(不含内源性信号肽序列)能将2%长链菊粉水解为2～3个聚合度的低聚果糖.

产普鲁兰降解酶菌株的分离筛选及酶学特性的研究

普鲁兰降解酶(pullulan degrading enzymes)能够专一水解普鲁兰多糖α-1,6-糖苷键以及特定位置的α-1,4-糖苷键,在工业、食品业、医疗保健等行业中具有重要的应用意义.本研究采用唯一碳源法从稻田土样中培养筛选到21株产普鲁兰降解酶的菌株.对菌株A1的鉴定及其产生的普鲁兰降解酶的分析表明,该菌株为气单胞菌属,其产生的酶属于Ⅰ型普鲁兰酶(Type I pullulanase,EC 3.2.1.41),专一水解普鲁兰多糖α-1,6-糖苷键.该酶的最适反应温度为60℃,最适反应pH为6.0,具有良好的温度稳定性和适应性;同时在pH为4.0时仍然保留50%的酶活.进一步对A1菌株产酶的发酵条件(pH、温度、时间)进行了优化,摇瓶中A1分泌表达Ⅰ型普鲁兰酶的水平达到21.2 U/mL.根据已报道的气单胞菌属普鲁兰酶基因的保守序列设计引物,克隆获得了4 053 bp的A1普鲁兰酶基因pluA1全长序列,编码1351个氨基酸.本研究结果为该酶的开发应用奠定了基础.