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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： 酒精暴露   胚胎干细胞   分化   毒性作用  

摘要： 酒精暴露作为一种广泛存在的环境因子,具有很强的毒性和致畸作用。胚胎干细胞(ESCs)具有多能性,是发育过程中的一种关键细胞,其基因表达受到严格调控,使得细胞在不进行自我更新的状态下就会进行分化。已有众多研究表明酒精是影响ESCs分化的重要因素,本文则系统归纳了酒精影响ESCs分化的四大分子机制:(1)抑制Wnt信号通路;(2)限制丝裂原活化蛋白激酶/细胞外信号调节激酶(MAPK/ERK)通路;(3)改变多能转录因子表达;(4)激活核转录程序。通过以上机制,酒精会诱导分化相关基因异常表达,改变细胞向特定谱系分化的方向进而影响正常的胚胎发育。研究基于ESCs模型,结合体内外分化实验,阐明酒精如何通过干扰信号网络和转录调控来影响其分化的分子基础,并对目前这一领域所取得的研究成果进行总结,这对于理解酒精介导的毒性作用至关重要。

关键词： 放线菌素X2   链霉菌   基因工程   产量提高   细胞毒性  

摘要： 【背景】放线菌素（actinomycins）是一类具有显著抗癌和抗菌活性的色素肽内酯类抗生素，其中放线菌素X2因其优异的生物活性，在医药、染料及农业领域展现出广阔的应用前景。然而，目前报道的放线菌素产生菌中，以放线菌素X2为主要产物的菌株较为稀缺，且关于利用基因工程方法提高放线菌素X2产量的研究尚未见报道。【目的】本研究旨在发掘新的以放线菌素X2为主要产物的生产菌株，并运用基因工程等策略提高放线菌素X2的产量。【方法】基于antiSMASH预测分析，发现黄色产色链霉菌（Streptomyces xanthochromogenes）JCM 4594具备产生放线菌素X2的潜力，经过高分辨电喷雾电离质谱（high-resolution electrospray ionization mass spectrometry， HRESIMS）和核磁共振（nuclear magnetic resonance， NMR）技术的验证进一步确认。通过优化培养基、过表达acxD、acxO及插入强启动子kasOp*-SF14等手段，提升放线菌素X2的产量。【结果】培养基筛选、发酵以及代谢产物分析结果显示，S. xanthochromogenes JCM 4594产生的放线菌素类化合物中，主要成分为放线菌素X2。通过在放线菌素X2生物合成基因簇中插入双向强启动子后，放线菌素X2的产量提高了7倍（12.6 mg/L）；过表达acxO后，产量提高了21.5倍（38.7 mg/L）；过表达acxD后，产量提高了23.8倍（43.8 mg/L）。此外，首次报道了放线菌素X2对人源肝癌细胞系HuH-7具有显著的抑制作用，IC50值为6.8 nmol/L。【结论】本研究发现并鉴定了一个新的以放线菌素X2为主要产物的菌株，解析了其生物合成基因簇。通过基因工程手段成功显著提高了放线菌素X2的产量，表明高表达核心生物合成酶、正调控因子以及重要辅助蛋白是提升放线菌素X2产量的有效策略。本研究为构建更优的放线菌素X2生产菌株提供了新的元件、菌株及理论基础，有望推动放线菌素X2的进一步应用与开发。

关键词： 松线虫   生物技术   微生物防治RNA干扰   基因工程  

摘要： 松线虫(Bursaphelenchusxylophilus)已然成为全球松林的重大威胁,凭借木材运输与风媒传播,在森林中迅速扩散,严重危及森林生态安全。传统化学防治虽能短期控制松线虫数量,但其引发的环境污染、抗药性及生态破坏问题,导致其无法满足长效防治需求。近年来,微生物防治、基因工程技术和RNA干扰技术等生物技术成为松线虫防治研究重点,通过筛选抗线虫微生物、创新运用RNA干扰技术、开发基因工程植物,为松线虫防治提供了可持续方案。本文围绕这些应用,探讨综合防治策略,为松树保护提供理论与实践指导。

关键词： 高中生物学   基因工程   选择限制酶  

摘要： 基因工程是高中生物学的重要组成部分,是当前生命科学领域研究的前沿.在“三新”背景下,从近年的全国各省份的高考命题中可以看出,高考试题经常以生命科学领域的科研实验为背景设置问题,基因工程的核心步骤、基因表达载体的构建涉及限制酶的选择,是高考的高频考点.近年来,全国各地的高考卷和模拟卷中经常出现以“选择限制酶”为考查对象的情境化试题,对学生关键能力和核心素养进行考查.本文通过例题对选择限制酶的试题进行归纳分析,总结出“四原则,两技巧”以提高学生核心素养和解题能力,为高考备考提供帮助.

关键词： 基因工程   二轮复习   真实情境  

摘要： 以象山县本土热议话题“抗黄龙病柑橘植株的培育”为情境,选取我国科学家真实的育种资料,组织学生完成基因表达载体的构建、筛选、鉴定3个任务,运用建模、归纳、创造性思维等方法,以造福家乡的态度和价值观,合作探讨、解决抗黄龙病柑橘育种的相关问题,深入理解“基因工程是一种重组DNA技术”这一重要概念。

关键词： 抗菌脂肽   芽孢杆菌   脂肽应用   产量提高   发酵优化   基因工程   生物防治   医药应用  

摘要： 抗菌脂肽作为微生物发酵产物,在许多领域具有广泛的应用前景,然而其生产过程面临着产量低的重大挑战,该文旨在探讨提升抗菌脂肽产量的关键策略,以推进其工业化应用。该文通过梳理脂肽生产中的培养基优化、前体物质添加、发酵过程控制等工艺手段,详细阐述了这些策略对提高脂肽产量的影响,并分析了基因工程和代谢工程改造菌株的最新进展;同时,进一步讨论了脂肽在油田开发、生物防治、食品保鲜和医药领域的应用进展;此外,探讨了如何通过合成生物学手段改造非核糖体肽合成酶(NRPSs),以优化抗菌脂肽的合成效率。通过阐述分析,为解决脂肽生产高成本、低产量的问题提供技术支持,有助于推动脂肽在各个领域的应用与发展。

关键词： Lunasin   生物活性   分离纯化   生产合成   基因工程   遗传基础  

摘要： Lunasin是一种最初从大豆中分离得到的小分子生物活性肽,其序列上包含精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸细胞黏着模体(RGD)、α-螺旋结构以及C端的9个天冬氨酸残基(Poly-D),因其特殊的序列结构而发挥多种生物学功能。目前,Lunasin多肽的生产合成主要包括从天然原料中分离提取、根据氨基酸序列进行固相合成和利用生物体自身表达系统合成生产3种方式。Lunasin多肽虽然具有很好的应用潜力,但是在天然原料如小麦等作物中含量较低且提取成本较高。因此,解析Lunasin多肽天然合成的分子机制并提高其生产效率变得尤为重要。文章结合目前研究进展,总结归纳了Lunasin及其结构类似多肽在小麦、大麦以及燕麦等麦类作物中的含量,列举了现阶段Lunasin多肽的提取、分离、纯化和质谱鉴定技术;结合其序列结构特点详细总结了Lunasin多肽的生理功能,包括抗氧化、抗炎、抗癌、降胆固醇、抗肥胖等;最后归纳总结了生物合成Lunasin多肽的方法,如大肠杆菌底盘细胞原核表达和酵母底盘细胞真核表达等,并对小麦Lunasin多肽合成的分子机制、相关QTL位点的鉴定等研究方向进行了展望。

关键词： 溶瘤病毒   癌症治疗   免疫治疗   临床试验   基因工程  

摘要： 溶瘤病毒是一种能够选择性地感染并杀死癌细胞的病毒,近年来作为一种新兴的癌症治疗方法显示出了显著的治疗潜力。这类病毒包括腺病毒、单纯疱疹病毒、牛痘病毒、粘液瘤病毒、麻疹病毒等。本文详述了溶瘤病毒在癌症治疗中的应用、临床进展及面临的挑战,探讨了未来的发展方向,并阐述了通过基因工程和结合其他治疗手段提升疗效,克服现有局限性的方法,以期为癌症治疗带来更多选择。

关键词： 微生物技术   水污染治理   好氧微生物   厌氧微生物   基因工程  

摘要： 随着水污染问题的日益严重,如何有效治理水体污染成为全球亟待解决的重要课题。微生物技术作为一种绿色、经济的水污染治理手段,近年来受到广泛关注和应用。本文对微生物技术在水污染治理中的应用及其发展进行了系统性综述,探讨了不同水体的微生物治理方法、微生物作用机制以及一些最新的技术进展,旨在为相关领域的研究和应用提供参考。