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关键词： 二硫化钼   纳米孔   制造技术   DNA测序  

摘要： 二维原子二硫化钼(MoS_(2))薄层材料的纳米孔孔内集成横向纳米电极,可实现二维双通道,在检测DNA分子链易位信号变化的过程中,其因具有样品无需标记、快速读取数据、低成本与高精度等特点而备受关注。本文总结二硫化钼合成及转移方法、纳米孔的制造技术与工作原理等方面的研究进展,分析纳米孔制备方法、表征技术及其优缺点,可为新型纳米孔材料应用到DNA测序技术提供理论支持。

关键词： 转基因作物   安全评价   文献计量分析   数据库   信息可视化  

摘要： 随着全球转基因作物种植面积持续不断的增加,转基因作物的生物和生态安全一直备受关注。为了解转基因作物生物安全性评价的全球研究动态和热点,笔者以Web of Science(WOS)和中国知网(CNKI)为检索数据库,利用Hiscite和Citespace软件分析了1999—2020年间的转基因作物研究文献。结果表明:(1)WOS发文量呈先升高后稳定的趋势,其中2018年发文量最高,为237篇;CNKI发文量呈先升高后下降的趋势,其中2014年发文量最高,为68篇;(2)WOS发文量排名前5位的国家分别为美国、中国、英国、德国和法国,发文量依次为1246、615、342、272和260篇;(3)WOS发文量排名前5位的研究机构分别为中国农业科学院、法国农业科学研究院、美国孟山都公司、美国爱荷华州立大学和美国农业部农业研究组织,发文量依次为182、115、113、112和93篇;(4)该领域研究者最为关注的研究方向包括基因飘移、对非靶标生物的影响、靶标害虫抗性和食用安全性等,其中我国在转基因作物对非靶标生物影响方面的研究较多,而在基因飘移方面的研究较少;此外,WOS研究热点还涉及转基因大豆、转基因作物与传统作物的共存、转基因作物的环境风险等,CNKI研究热点还涉及转基因水稻、转基因育种与传统育种技术比较、转基因安全证书等。

关键词： 微藻   类胡萝卜素   代谢调控   基因工程  

摘要： 能源消耗与环境污染使得微藻生物柴油生产成为研究焦点。通过同时提取类胡萝卜素和油脂,对微藻进行综合利用,可以有效降低微藻生物柴油生产成本。类胡萝卜素是一类重要的活性物质,但是,目前对于微藻类胡萝卜素的合成和代谢调控还缺乏了解。为了更好地理解和操纵微藻类胡萝卜素代谢以增强类胡萝卜素积累,本文综述了微藻类胡萝卜素合成与代谢调控的研究进展,包括类胡萝卜素生物合成途径,提高类胡萝卜素积累的生化调控方式、诱变方式和基因工程方式,阐述环境因素对类胡萝卜素积累的影响,总结了增强类胡萝卜素合成途径关键酶基因的表达、增强调控类胡萝卜素合成途径的转录因子基因的表达等基因工程策略,同时也对微藻类胡萝卜素代谢研究的发展进行了展望。

关键词： 学科核心素养   新情境   真实情境   基因工程   知识迁移   具体与抽象   递进性   课堂教学  

摘要： 学科核心素养导向下的"大单元教学"设计,要充分建立学科核心素养与学科核心内容之间的关系,使学科核心素养具体化。依据《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称《课程标准》)和教材,整合教学目标;选择恰当的情境素材,设计学习评价与递进性任务活动;以大概念为核心,开展课堂教学。大单元教学目标的整合、制订与达成可以使教学思路整体化、结构化,培养学生的科学思维,提升学生在真实情境下解决问题的能力。"大概念"是将素养落实到具体教学中的锚点,充分理解大概念可达成高通路知识迁移,形成具体与抽象交错的复杂认知结构,有助于学生解决新情境下的问题。笔者将以大单元教学"基因工程"复习课为例,谈如何运用大单元教学形成大概念解决"2021年河北省普通高中学业水平选择性考试第24题"情境下的问题。

关键词： 材料基因工程   海洋工程用钢   高通量计算   高通量实验   材料数据库  

摘要： 近年来,随着我国海洋资源开发不断走向深水,海洋工程装备对材料的性能要求不断提高,设计和开发高性能钢铁材料已经成为海洋工程材料的主要发展趋势之一。应用传统的“试错法”开发新材料虽然能避开物理机制不明的制约,但研发周期长、成本高、效率低。“材料基因组”思想应运而生,材料的设计逐渐由“炒菜式”向理性设计改变。而材料基因工程以“研发周期缩短一半、研发成本降低一半”为目标,为新材料的研发提供了新的方向。文中在对材料基因工程的基础理论与方法、关键技术、发展现状等方面总结分析的基础上,提出了海洋工程用钢材料基因化的设计思路。短期来看可以缩短研发周期同时降低成本,长期来看还可以实现海洋工程用钢的按需设计,充实钢铁材料数据库,为后续的材料计算与开发提供依据。

关键词： 基础医学院   早期胚胎发育   rRNA   胚胎干细胞   核糖体RNA  

摘要： 2021年11月9日,《自然通讯》(Nature Communications)在线发表了浙江大学基础医学院张进研究员的最新研究成果“rRNA biogenesis regulates mouse 2C-like state by 3D structure reorganization of peri-nucleolar heterochromatin”(DOI:10.1038/s41467-021-26576-2)。该研究通过多组学数据整合挖掘与分子实验相结合的研究策略,发现核糖体RNA(rRNA)生物发生通过调控核仁相分离以及重塑核仁周边异染色质区高级结构来调控二细胞样胚胎干细胞(ES-2C-like细胞)命运转变以及早期胚胎发育。

关键词： 生物工程专业   基因工程   综合实验   教学   改革与探索  

摘要： 生物工程专业旨在培养能在生物工程领域从事复杂工程活动、解决实际问题的综合型人才。基因工程综合实验是生物工程专业综合实验中的重要组成,要想掌握这一技术就必须使得从业者更好地进行基因工程实验学习。因此,生物工程专业教师必须进行科学的实验教学,这样才能让学生掌握基本分子生物学技术,从而培养学生理论与实际操作应用相结合的能力以及解决复杂工程问题的能力。基于此,主要针对现阶段生物工程专业开设的基因工程实验课中存在的问题进行分析,并提出一些基因工程综合实验教学的改革与完善措施。

关键词： PCR应用   基因工程   高中生物  

摘要： PCR技术是现代生物学研究中常涉及的重要技术,也是高中生物教学的重点和难点。由于高中实验室条件限制,学生缺少实操演习,学习难度大,考试得分率低。通过对考试题目中常见的PCR应用类型进行总结和梳理,希望帮助学生突破学习难点,起到举一反三的作用。

关键词： 生物学功能   次生代谢产物   生物合成途径   基因克隆与表达   聚酮合酶  

摘要： 前期研究表明,植物类型Ⅲ聚酮合酶能够催化一系列结构多样和生理活性各异的聚酮化合物的生物合成。本文综述了植物类型Ⅲ聚酮化合物合酶类型划分、产物多样性的催化原理、PKS功能与机制等的研究进展,以期为进一步探明植物Ⅲ型聚酮合酶生物学特性,确立其系统地位,揭示聚酮类化合物相应物质的生物合成机制,以及为该类酶在基因工程中的应用提供资料借鉴。

关键词： 通识课教育   人才培养   基因工程   课程思政  

摘要： 通识教育是高校课程内容设置的重要组成部分,通过通识教育能够拓展学生学习视野,增加知识摄取广度。然而在通识教育中融入课程思政元素更加有利于学生学以致用,树立正确的价值观。基因工程带动了生物技术的兴起和发展,是现代生物技术的核心内容,本课程的学习对了解现代生物领域的研究手段,生物医药领域的研究内容及发展方向具有重要意义。在基因工程通识课的教学过程中引入课程思政,可以使学生充分认识到基因工程对社会,对国家乃至对人类进步发展的重要意义,本研究阐述如何发掘基因工程课程的思政元素,实现立德树人的教育目标,进而提升高等院校本科人才培养质量。