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关键词： 多环芳烃   微生物修复   混菌体系   基因工程   降解机理  

摘要： 多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)指含2个或2个以上苯环的芳烃,其致癌、致突变、致畸作用引起了严重的环境问题。微生物降解作为PAHs污染的修复方式之一,具有成本低、效率高、环境友好等优点。而相比于传统的单一菌株降解,混合微生物体系通常降解效果更好,适应性和抗逆性更强。本文综述了从自然环境中获得的各种PAHs降解天然混菌体系以及基于不同单菌成员的降解或其他特性构建的人工混菌体系,对各混菌体系的条件优化方法以及对实际污染场地进行修复的研究进展,并对混合微生物体系降解多环芳烃的未来发展方向进行了展望。

关键词： 科学思维   跨学科   项目式学习   基因工程   蛋白质工程  

摘要： 跨学科项目式学习旨在打破学科壁垒,围绕一个核心学科,关联其他学科,通过合作交流、动手实践和主动思考等方式完成项目任务,从而提升学生的科学思维水平。以“基因工程赋予生物新的遗传特性”为核心概念,以“荧光蛋白基因获取—转化—检测—应用—改造”为项目线索,综合运用物理、化学、信息技术等学科知识,开展跨学科项目式学习,充分发挥单元教学和跨学科项目式学习的特色与优势,培养学生的科学思维,激发学生的探究精神,发展学生的核心素养。

关键词： 问题导向学习模式   线上线下混合教学   工科人才   基因工程  

摘要： 当代我国的高等工程教育范式已经迈入了从重知识基础、重能力培养阶段向重素质塑造阶段的蜕变之路。如何在新工科的快速发展建设背景下,培养出既具备扎实专业知识,又富有创新精神和实践能力的工科人才已成为各类工程专业教育面临的核心议题和亟待破解的难题。本文以生物工程专业课程体系中的一门主干课程“基因工程”为例,阐释了实施问题导向学习(problem-based learning,PBL)模式,线上线下混合教学的改革思路。实践证明,这种思路不仅显著提升了课程的教学质量和学生的学习成效,更为培养具有创新精神、实践能力和正确价值观念的工科人才提供了可借鉴的模式。

关键词： 胚胎干细胞   分化   信号通路  

摘要： 家禽胚胎干细胞(ESCs)作为具有高度多能性的细胞,在家禽遗传育种和生物医学研究中展现出重要价值。本文综述了家禽ESCs的概念、特点、维持和分化机制,以及它们在疫苗生产、生物反应器、遗传育种和人类医学研究中的应用。随着分子生物学技术的不断进步,家禽ESCs的研究进一步揭示了胚胎干细胞的分化机制,也为未来的生物技术应用提供了新的方向。

关键词： 基因工程   教学改革   应用型人才  

摘要： “基因工程”是生物工程本科专业的一门重要专业核心课程,理论性和实践性较强,且基因工程技术广泛应用于多个领域。针对“基因工程”课程教学中存在的问题,从教学内容和课程体系方面进行了一系列改革。同时,在教学中探索BOPPPS、线上线下混合式教学、翻转课堂等教学方法,采用灵活多样的教学手段。此次课程改革对激发学生学习兴趣、培养学生自主学习能力和实践操作能力具有良好的教学效果,也有利于应用型人才培养目标的实现。

关键词： 抗病基因   转基因作物   病害抵抗力   基因表达调控   生态安全性  

摘要： 抗病基因导入技术在增强转基因作物病害抵抗力方面意义显著,本研究就抗病基因的选择、转化技术、表达调控及其在作物中的应用效果进行了系统探究。采用广谱抗病基因筛选、多基因组合策略以及基因编辑技术,精准导入抗病基因可显著提高作物对多种病原的抵御能力,并延缓病原的适应性进化。基因表达调控对抗病效果的稳定性与持久性起着关键作用,但抗病基因导入技术依旧面临着抗性衰退、生态安全性等方面的挑战。未来需聚焦于新型抗病基因开发、基因组合优化及生态风险评估。本研究为转基因作物病害防控开拓了新思路。

关键词： 跨学科主题学习   高中生物学   基因工程  

摘要： 跨学科主题学习能够打破学科界限,帮助学生构建完整的知识体系,促进学科核心素养的落实。然而,当前高中生物学跨学科主题学习面临知识融合难度大、教学资源缺乏、教学评价体系不完善以及教师跨学科教学能力不足等问题。为此,本文以“生产基因工程药物——重组人胰岛素”为主题,提出了一系列跨学科主题学习在高中生物学教学中的应用策略,包括设计跨学科主题、设置课程目标、开展学习任务以及实施多元化的学习评价。本研究不仅为高中生物学教学提供了新的视角,也为跨学科主题学习的实践提供了有益的参考。

关键词： 假基因   人类胚胎干细胞   多能性  

摘要： 目的探究假基因AC106872.1对维持人类胚胎干细胞(hESCs)自我更新能力的影响。方法在hESCs中敲除假基因AC106872.1,通过PCR及琼脂糖凝胶电泳检测敲除情况;通过集落形成实验及碱性磷酸酶(AP)染色评估hESCs的集落形成能力,qPCR及流式细胞测量术分析检测hESCs的多能性及分化标志基因表达情况,高通量测序检测敲除假基因对细胞转录组的影响。结果敲除假基因AC106872.1后,hESCs的集落形成能力得到抑制(P<0.05),多能性标志基因表达水平显著降低(P<0.0001),分化标志基因表达水平显著上升(P<0.0001)。结论假基因AC106872.1通过调控多能性基因的表达,参与人类胚胎干细胞自我更新能力的维持。

关键词： 高考真题   高效课堂   教学策略  

摘要： 以“基因工程的基本操作程序”一节教学为例,充分利用高考真题,挖掘其中的潜在价值,提出“点亮导入新课环节,聚焦课堂教学重点,提高课堂反馈实效”的教学策略,打造高效课堂,实现培育核心素养的目标。

关键词： 人胚胎干细胞   巨核细胞   巨核细胞微囊泡   人脐静脉内皮细胞   血管新生  

摘要： 目的 建立人胚胎干细胞（hESCs）来源巨核细胞（MKs）及其衍生微囊泡的制备体系，评价巨核细胞微囊泡（MKMPs）对血管新生的促进作用。方法 （1）干细胞来源MKs的制备：将hESCs接种于基质胶包被的培养板中，通过贴壁培养法进行诱导，添加第一阶段诱导培养基培养2 d后将细胞诱导至中胚层祖细胞，添加第二阶段诱导培养基培养3 d后将细胞诱导至生血内皮/造血祖细胞。随后将细胞消化成单细胞并接种至低吸附孔板，通过悬浮培养再诱导8 d。通过细胞形态观察、流式分析各阶段特征分子标志物[hESCs:TRA-1-60、唾液酸糖脂阶段特异性胚胎抗原4（SSEA4）；中胚层祖细胞：brachyury；生血内皮细胞/造血祖细胞：CD34、CD43;MKs:CD41a、CD42b]，细胞免疫荧光染色β微管蛋白（β1-tubulin）、血管性血友病因子（VWF）、Friend白血病病毒整合1（FLI1）、CD42鉴定MKs的特征蛋白；（2） MKMPs收集和验证：通过差速离心法收集MKMPs，利用纳米颗粒跟踪分析实验（NTA）检测粒径，透射电镜观察形态及超微结构，蛋白免疫印迹法检测特征蛋白CD41、肿瘤易感基因101（TSG101）及CD9的表达水平；（3） MKMPs生物学功能分析：将MKMPs和人脐静脉内皮细胞（HUVECs）分别用CD41a-PE及CD34-APC抗体标记后进行孵育，结合活细胞成像观察培养3 h后细胞吞噬MKMPs的现象；以HUVECs为实验对象分别开展管腔形成实验和细胞迁移实验，以血小板来源的微囊泡（PMPs）作为阳性对照，评估MKMPs对内皮细胞迁移及血管新生的作用。实验分为未添加微囊泡组(0 mg·L-1，对照组)及添加不同浓度微囊泡组(1、5、10和20 mg·L-1，实验组)，对细胞在基质胶内培养5 h后形成管腔的结点数量进行计数，并分析6 h细胞迁移率；ELISA检测微囊泡中血管内皮生长因子（VEGF）浓度。结果 （1）流式检测结果表明分化前细胞表达多能性标志物SSEA4及TRA-1-60，诱导至第2 d的细胞表达中胚层祖细胞标志brachyury；诱导至第5 d的细胞表达生血内皮标志CD34和早期造血细胞标志物CD43；诱导至第13 d的细胞表达MKs标志物CD41a和CD42b。分化第13 d细胞表达MKs特征蛋白CD42、β1-tubulin、VWF及FLI1；（2） MKMPs具有典型双层膜状结构，NTA分析表明该囊泡粒径为（164.3±14.0）nm，且表达TSG101、CD9及CD41等标志蛋白；（3）荧光标记的MKMPs与HUVECs共培养3 h后，HUVECs能够摄取MKMPs；与对照组相比，添加MKMPs能够显著提高HUVECs的管腔形成能力及迁移能力，其中MKMPs 5 mg·L-1处理促进管腔形成及细胞迁移能力最强，其促进细胞迁移及管腔形成的能力均显著高于5 mg·L-1的PMPs处理组；与PMPs相比，MKMPs中VEGF的含量显著升高。结论 hESCs来源MKs具备产生微囊泡的能力，MKMPs具有促进血管新生的作用。