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关键词： 农政体系   转基因商业化   粮食安全   高水平开放  

摘要： 尽管仍然存在争议,但是转基因技术从实验室技术到商业化发展是全球农业发展的重要进步。在这一历史进程中,美国农政体系发挥了重要作用,尤其是法律体系的谦抑性和政策体系的现实性。本文也正是由此入手,通过回溯美国转基因商业化相关的代表性法案和政策,讨论美国农政体系在科技进步与商业实现之间的关系。站在发展角度,美国的历史经验在中国推动转基因商业化的进程,尤其对经济社会影响及相关争议的处理是具备参考价值的。出于将问题具体化的考虑,本文以中国玉米品种转基因技术的全面推广和品种放开为例,评估中国转基因商业化的具体经济影响,其结果不仅包含转基因作物推广将大幅提升中国粮食产能裕度的事实,同时也可能改变国内农业生产结构和利益分配格局,甚至会间接影响中美农业贸易结构。这也对丰富和完善中国农政体制提出了全新的要求,在策略上谋划新的篇章。

关键词： 基因工程   智慧树-知到平台   线上线下混合式教学模式   教学效果  

摘要： 近年来,适应时代发展的要求,各种课程网络平台应运而生。其中,智慧树-知到平台是近年来建立的一个很实用的线上教学平台。将该平台用于基因工程混合式教学模式的改革和探索,有利于提高该课程的教学效果。基因工程课程是生物类专业一门重要的必修课,利用智慧树-知到平台建立基因工程线上线下混合式教学模式,不仅非常必要,还有利于提高教学效果。

关键词： 转基因   作物   转基因技术  

摘要： 进入新世纪,转基因技术的应用推动了农作物育种技术的发展,有效提升了农作物的产量和食品质量。与此同时,在转基因技术的应用下,农作物种植中的农药、杀虫剂的使用量显著减少,这大大降低了农业生产成本,增加农民收入的同时,还有利于减轻农业种植对环境影响。然而,虽然转基因作物均需要经由严格的安全评估才能进入市场,但由于基因流动、对非靶标生物体的危害、抗药性杂草、昆虫抗药性进化以及可能存在的毒性、过敏性等问题,使得人们对转基因食品的接受程度普遍偏低。为了解决上述问题,诸多科学家正尝试利用近缘转基因、种内转基因、基因编辑等新的技术手段对转基因作物进行遗传改良。本文总结了转基因农作物的发展现状,分析了其现存弊端,并对其未来趋势进行了展望,以期为相关研究人员提供理论参考。

关键词： 产乙酸菌   一碳气体   化能自养   基因工程   能量守恒  

摘要： 利用微生物发酵一碳气体生产燃料和高值化学品,是实现碳资源回收利用和绿色生物制造的重要途径之一。产乙酸菌可利用CO或H_(2)为能量来源,通过伍德-永达尔(Wood-Ljungdahl)途径固定CO_(2),维持自身代谢,并生产乙酸、乙醇等高附加值产品。相较于化学催化而言,该生物催化过程对原料气体比例要求不高、反应条件温和、产物选择性高。在气体发酵中,CO和H_(2)均可作为菌株生长和代谢的能量来源,二者具有不同的能量代谢模式。同时,不同的产乙酸菌代谢产物也不相同。发酵过程中气体溶解度低限制了能量供给,导致微生物生长速率慢、原料利用率低以及目标产物产量低等问题。提高气体利用效率和扩大产乙酸菌的产物谱,是面向产业化应用的必然要求。本文简述了产乙酸菌的伍德-永达尔途径、产乙酸途径和产乙醇途径等天然代谢途径,从分子改造的角度总结了产乙酸菌利用一碳气体发酵生产高附加值产品如乙醇、2,3-丁二醇、丙酮、异丙醇等的相关研究进展,并从提高能量供给和产物选择性的角度进行了总结。最后,本文以能量代谢为切入点对产乙酸菌转化一碳气体进行了展望,以期为未来的生物制造提供参考。

关键词： 小球藻   基因工程   转化   蛋白表达  

摘要： 小球藻是一种可以利用阳光和二氧化碳进行光合生长并积累生物质的单细胞微藻,被广泛用于生产生物燃料和其他高附加值产品,在水产养殖、食品、能源和环境等领域均有重要应用。随着基因工程技术的发展,小球藻分子水平方面的研究和应用逐渐受到关注,对其进行特定的遗传改造也成为了可能。本文通过从转化系统、转化方法、转化影响因素、外源蛋白表达等四个方面进行总结归纳,阐述了小球藻在基因工程改造领域中的应用和仍存在的难题,期望为小球藻的高附加值产品生产提供理论支持和参考。

关键词： γH2AX   检测方法   DNA损伤   DNA修复   精子   卵母细胞   胚胎干细胞  

摘要： H2AX是组蛋白H2A家族常见的变体之一,H2AX磷酸化是指哺乳动物细胞中的组蛋白H2AX在其C端第139位丝氨酸上发生磷酸化修饰形成磷酸化组蛋白H2AX(histone H2AX phosphorylation,γH2AX)的过程。目前,γH2AX的检测方法主要有免疫荧光法、流式细胞术、免疫印迹法。γH2AX是DNA损伤尤其是DNA双链断裂(DNA double-strand breaks,DSB)或DNA修复的标志物,已经被应用到医学相关领域,如放射性DNA损伤的检测、癌症的辅助诊断以及预后监测。此外,γH2AX在检测生殖细胞中的DNA损伤及修复和维持胚胎干细胞的自我更新中有重要意义。检测γH2AX水平已成为评价生殖细胞和干细胞质量的重要方法。本文将从H2AX及其家族的生物学特征、γH2AX的检测方法、DNA损伤与修复中的H2AX磷酸化及其在生殖相关细胞中的应用等角度对γH2AX研究进展进行总结和探讨。

关键词： 纳米孔   测序   DNA   信息存储   信息读取   国产平台  

摘要： 脱氧核糖核酸(DNA)存储是一种以人工合成的生物大分子DNA作为信息载体的新型存储技术,具有存储密度高、存储量大、存储时间长、损耗率低等优点,有望成为一种新的数据存储介质。随着DNA合成技术(数据写入)和DNA测序技术(数据读取)的快速发展,DNA存储已成为下一代存储技术的热点。然而目前通过二代测序技术实现DNA数据的读取仍然是一个操作复杂、耗时长且成本较高的过程。如何更深入融合和改进DNA合成技术和测序技术,将DNA信息的存储和读取进一步快速高效地实现,是目前需要解决的问题。本研究设计并实践了基于便携式的国产纳米孔测序平台开展DNA存储信息快速读取的可能性,实现了4 h内将存储于DNA片段中一首中文诗词进行重新测序和即时解码,验证了国产纳米孔测序技术从存储DNA信息的介质中即时读取信息的能力。

关键词： 科技进步   基因工程   生物科技   遗传特性   分子遗传学   分子生物学   微生物学   安全隐患  

摘要： 基因技术属于生物科技领域的前沿创新技术,基因工程是基于分子遗传学理论,按照分子生物学和微生物学的技术手段,将不同来源的基因按预设思路在体外构建新的DNA分子并导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性,并获得新品种和生产新产品。基因工程的发展应用是全球性的科技进步、社会需求和政策支持的合力结果.

关键词： 蛋白复合体   LHCⅡ   基因工程   光合系统   光合效率   状态切换   滞后效应   辐照强度  

摘要： 自然状态下太阳光辐照强度可在短时间内发生十几倍涨落。植物要维持正常的生长状态,必须能够在低光条件下保持高效捕光和传能(捕光态),又要在高光条件下避免强光辐照损伤(光保护态、能量淬灭态或淬灭态)。植物光合系统已进化出在高、低光条件下的状态切换功能。由于从光保护态切换到捕光态的速率滞后于光强的动态变化,理论计算表明该滞后效应可导致高达20%的光合效率损失。实验上,美国科学家通过基因工程提高状态切换速率实现光合效率的提升。Long课题组2016年将烟草光合效率提升了15%;2022年将大豆种子产量提高了约33%。实验表明,高等植物光系统Ⅱ主体捕光天线(Major Light-Harvesting Complex Ⅱ,LHCⅡ)是实现这一状态切换功能的色素-蛋白复合体。然而,LHCⅡ是如何感知光强发生的动态变化、实现状态切换的分子机理尚不清楚。

关键词： 法医遗传学   短串联重复序列   二代测序技术   降解生物检材   骨骼  

摘要： 基于毛细管电泳的复合荧光短串联重复序列(short tandem repeat,STR)检测技术在各类案件DNA检验中起到主导作用,但对高度降解的骨骼等疑难生物检材,往往因检出STR基因座数量过少无法发挥效用。本文阐述了二代测序技术在高度降解的骨骼这类疑难生物检材DNA检验中的应用。在一起长达30年未破的杀人案物证检验中,用传统STR检测方法未得到骨骼足够STR基因座分型,通过二代测序方法使用Precision ID Global Filer^(TM) NGS STR Panel v2试剂盒得到了31个常染色体STR基因座的完整分型,帮助办案单位认定了尸源,为案件侦破提供了关键技术支撑。分析二代测序(next generation sequencing,NGS)技术对此类高度降解检材的优势,并探讨CE电泳检测的STR基因座分型结果与NGS分型结果一致性的问题,表明NGS技术可以突破CE对于此类高度降解检材的分析限制,补充CE技术不足,为疑难生物检材的法医DNA检验和分析提供了新方法和手段。