基于移动学习的生物化学课程混合式教学改革初探

随着移动网络技术的迅猛发展,其教育功能逐步被挖掘,展现出了良好的移动学习应用的前景。本文通过建设基于“浙江线上大学APP+课程微信订阅号”的学习资源,构建了基于移动学习的混合式教学模式,并应用于生物化学课程的教学改革实践中;通过课堂教学实践和调查反馈显示,将移动学习应用于混合式教学是受学生欢迎、教学效果良好的教学模式。     

基于微信公众号的病案教学在肿瘤学教学中的应用

目的探讨基于微信公众平台的病案教学在肿瘤学教学中的应用效果。方法建立肿瘤学教学微信公众平台,给学生发送病案教学课程学习资源,学生通过移动通讯设备在微信公众平台自主学习、互动交流。结果基于微信公众号的病案教学模式,交互性强,能为学生提供大量的学习资料,利用碎片时间学习,对于提升教学质量、弥补传统教学模式的不足、提高学生的学习积极性等方面均有很大的帮助和极大的研究价值。结论将微信公众号结合病案教学,能有效提高肿瘤学的教学效果。     

人Nephrin—GFP融合蛋白真核表达载体的构建和鉴定

目的构建人19号染色体长臂Nephrin基因和绿色荧光蛋白（green fluorescence protein,GFP）真核表达质粒,为进一步研究肾小球裂隙隔膜分子复合物构成与功能提供基础。方法设计引物,扩增真核表达质粒pEGFPN3中的GFP基因片段,将其插入nephrin原核表达载体pcDNA3．1 nephrin V5-His,重组质粒经酶切鉴定后测序,并转染至COS-7细胞观察表达情况及生物学特性。结果成功构建pcDNA3．Inephrin—GFP重组质粒,并将Nephtin—GFP融合蛋白成功表达于COS-7细胞,进一步经交联实验证明Nephtin—GFP融合蛋白具有正确的细胞膜表达。结论利用pEGFPN3和pcDNA3．1nephtinV5-His可成功重组Nephrin—GFP表达质粒,为进一步研究肾小球裂隙隔膜分子复合物构成及其功能提供有利工具。     

Kozak序列+4G提高绿色荧光蛋白在HEK293细胞中的表达

构建含不同Kozak序列的绿色荧光蛋白(GFP)基因真核表达载体, 并检测它们在HEK293细胞中的表达差异。 通过设计突变的PCR引物改变目的基因GFP的Kozak序列, +4 位碱基分别为A和G, 且不改变氨基酸编码, 将PCR扩增的GFP片段与载体pcDNA3.1进行酶切、连接、转化、鉴定。成功构建的pHGFP-A, pHGFP-G质粒采用脂质体法转染HEK293细胞, 荧光显微镜下观察绿色荧光表达, 流式细胞术检测目的蛋白GFP的荧光表达阳性率, Western blot检测目的蛋白GFP的表达。构建的两质粒均能有效转染 HEK293细胞, 其中流式细胞术分析显示: pHGFP-A组GFP阳性率约为15%, pHGFP-G组GFP阳性率约为45%; Western blot 显示pHGFP-G的GFP表达量约为pHGFP-A的GFP表达量3.87倍。结果表明, Kozak序列+4G(?3位为嘌呤碱基时)在蛋白表达中发挥重要作用, 可以使绿色荧光蛋白GFP在HEK293细胞中的表达量提高约4倍。     

Kozak序列+4G提高绿色荧光蛋白在HEK293细胞中的表达

构建含不同Kozak序列的绿色荧光蛋白(GFP)基因真核表达载体, 并检测它们在HEK293细胞中的表达差异。 通过设计突变的PCR引物改变目的基因GFP的Kozak序列, +4 位碱基分别为A和G, 且不改变氨基酸编码, 将PCR扩增的GFP片段与载体pcDNA3.1进行酶切、连接、转化、鉴定。成功构建的pHGFP-A, pHGFP-G质粒采用脂质体法转染HEK293细胞, 荧光显微镜下观察绿色荧光表达, 流式细胞术检测目的蛋白GFP的荧光表达阳性率, Western blot检测目的蛋白GFP的表达。构建的两质粒均能有效转染 HEK293细胞, 其中流式细胞术分析显示: pHGFP-A组GFP阳性率约为15%, pHGFP-G组GFP阳性率约为45%; Western blot 显示pHGFP-G的GFP表达量约为pHGFP-A的GFP表达量3.87倍。结果表明, Kozak序列+4G(?3位为嘌呤碱基时)在蛋白表达中发挥重要作用, 可以使绿色荧光蛋白GFP在HEK293细胞中的表达量提高约4倍。     

含四个串联核酶和GFP基因的转基因质粒的构建

以含绿色荧光蛋白(GFP)基因的质粒pSK100-DS、含切割对虾杆状病毒基因的核酶Rz1的质粒pRGRz1、含核酶Rz2的质粒pRGRz2和转基因空质粒pcDNA3为基础,把绿色荧光蛋白GFP基因克隆于pcDNA3的SV40启动了下面,由SV40启动子控制含四个两种核酸基因的四联体克隆于pcDNA3的多克隆位点区,由T7启动子控制,构建成含两个Rz1、两个Rz2和GFP基因的转基因质粒pGTR,以用于转基因抗病毒对虾的研究.     

含四个串联核酶和GFP基因的转基因质粒的构建

以含绿色荧光蛋白（GFP）基因的质粒pSK100-DS、含切割对虾杆状病毒基因的核酶Rz1的质粒pRGRzl、含核酶Rz2的质粒pRGRz2和转基因空质粒pcDNA3为基础,把绿色荧光蛋白GFP基因克隆于pcDNA3的SV40启动了下面,由SV40启动子控制,含四个两种核酸基因的四联体克隆于pcDNA3的多克隆位点区,由T7启动子控制,构建成含两个Rz1、两个Rz2和GFP基因的转基因质粒pGTR,以用于转基因抗病毒对虾的研究。     

绿色荧光蛋白在草鱼肾细胞中的表达

应用阳离子脂质体介导法,将含绿色荧光蛋白（GFP）基因的质粒pEGFP-N1转染到培养成单层的草鱼肾细胞（CIK）中,通过荧光倒置显微镜和特异性RT-PCR方法检测GFP的表达.在荧光倒置显微镜下可见CIK细胞的胞质和胞核均呈现绿色荧光,且细胞核的绿色荧光强度强于细胞质.转染细胞中的转录产物经RT-PCR扩增后,凝胶电泳鉴定出与GFP基因片段分子量大小一致的条带,经测序证明其为GFP基因序列.结果表明,GFP基因可以在草鱼CIK细胞内高效率成功表达,为构建以GFP为报告基因的真核重组质粒及研究草鱼出血病DNA疫苗奠定了重要的基础.     

启动子cbh1的改造与里氏木霉通用质粒载体的构建

里氏木霉具有优异的表达及分泌异源蛋白的能力。本研究为了提高里氏木霉在工业生产中异源蛋白表达产量,对cbh1启动子中四处葡萄糖反馈抑制位点进行突变,并且成功构建两株定点插入型表达质粒pG与pH。在后续的报告基因红色荧光蛋白DsRed表达过程中,pG比pH表现出更优异的表达能力,并且异源蛋白基因被定点插入了cbh1基因位点而对该基因进行了敲除。pG质粒具有工业应用前景。     

基于雨课堂的项目课程混合式教学模式的构建

高职教育专业实践性强,大部分课程采用项目化教学,但往往存在理论知识不系统、师生互动不充分和学习自主性较低等问题。混合式教学结合了传统教学与网络教学的优势,体现了以学生为主体,教师为主导的教学理念,因此将混合式教学应用于项目化课程非常有意义。雨课堂是在移动互联网与大数据背景下由清华大学和"学堂在线"推出的混合式教学工具,利用微信和PPT能够实现多屏互动、答疑弹幕和大数据分析等功能。本文研究了国内外混合式教学模式的发展现状和目前项目化教学存在的问题,构建了基于雨课堂的项目课程混合式教学模式,并从框架构建、课程教学资源建设和移动学习平台的搭建进行了充分的阐述。     

基于GFP观察的花粉介导植物转基因方法的细胞学研究

花粉介导的植物转基因方法不需要组织培养过程,且操作简便易行。为明确该方法的细胞学基础,以离体下米（Zeamays）郑单958花粉为材料,在超声波作用下将含有绿色荧光蛋白（GFP）基因的质粒与花粉共处理,对处理过的仡粉进行体外培养及人工授粉,并利用荧光显微镜对GFP基因在玉米花粉粒、花粉管及胚中的表达进行示踪观察。结果表明：处珲绀和对照组均有部分花粉粒呈强烈的绿色荧光,因此通过观察花粉粒荧光来确定GFP基因是否表达不可靠;处理组化粉管较对照旱现强烈的绿色荧光：GFP基因在玉米胚中表达可以作为鉴定转化体的证据。该实验首次利用荧光观察为花粉介导植物转基因方法提供了可视的细胞学证据。     

超正电荷绿荧光蛋白+36GFP作为核酸载体的细胞穿透性分析

旨在通过原核表达纯化超正电荷绿色荧光蛋白+36GFP,研究其与核酸的结合作用及作为核酸载体的细胞转导功能。将pET+36GFP-HA2质粒转化到大肠杆菌BL21(DE3)菌株中,然后表达纯化+36GFP蛋白。将得到的目的蛋白在特定浓度下分别转导293细胞、HepG2细胞、A549细胞和B16细胞,流式细胞仪检测+36GFP的转导效率;+36GFP蛋白(100 nmol/L)转导A549细胞,激光共聚焦显微镜观察结果;将+36GFP蛋白与质粒DNA按不同比例孵育,凝胶阻滞实验检测+36GFP与DNA的结合能力;激光共聚焦显微镜和流式细胞仪检测+36GFP蛋白携带质粒DNA转导细胞后报告基因的表达。结果显示,+36GFP蛋白具有较高的细胞转导效率,且随浓度升高转导效率增加,呈浓度依赖性。凝胶阻滞实验显示,+36GFP能够与质粒DNA结合,阻滞DNA在凝胶中迁移,且呈现一定的浓度依赖性。+36GFP包裹质粒转导细胞后,可高效携带质粒DNA转导进入细胞,使质粒报告基因得到表达。本研究成功表达纯化了+36GFP蛋白,证实该蛋白具有较高的细胞转导效率,可将外源核酸携带入细胞使外源基因得到表达。     

“发酵工程原理与技术”混合式教学研究与实践：以“抗生素发酵生产工艺与工程实践”内容为例

“发酵工程原理与技术”是理工科高校生物专业的核心课程之一,具有较强的应用性和实践性。然而目前以线下教学为主的传统教学方式不利于学生对知识的理解和掌握。同时,该课程实验教学环节存在发酵设备更新不及时、缺乏大型工艺设备、易受场地限制等问题,严重影响实践教学效果。线上线下相结合的混合式教学模式是丰富教学资源和提升教学质量的重要手段。我们以“抗生素发酵生产工艺与工程实践”内容为例,基于虚拟仿真平台设计并构建虚拟仿真实验项目,同时结合课堂教学和实验室教学等线下教学方式,形成线上线下高度融合的混合式教学新模式。混合式教学强化了课堂教学与在线教学、虚拟实验与实体实验的有机结合,促进了学生扎实掌握理论知识和实验技能,培养了学生的创新精神和实践能力,提高了学生的综合素质。     

GFP用于单核细胞增生李斯特菌PrfA调控毒力基因actA转录表达的研究

PrfA是单核细胞增生李斯特菌(LM)中迄今为止发现的惟一个调控绝大多数毒力基因转录表达的蛋白因子.为了研究PrfA转录调控毒力基因表达的分子机制,将无启动子的绿色荧光蛋白(GFP)基因与毒力基因actA的启动子融合,连接到穿梭载体pLSV16质粒上,构建成表达融合载体pLSV16-PactA-gfp,然后将其电转化入LM野生株P14、PrfA高表达突变株P14a和prfA基因等位缺失突变株A42中表达.利用荧光显微镜和荧光酶标仪检测上述3株细菌中绿色荧光蛋白的不同表达强度,从而评价actA基因依赖于PrfA的转录活性强弱.结果显示,绿色荧光蛋白在P14a中发出的荧光强度最高,P14次之,A42最弱,两两比较均有显著差异(P＜0.01),表明毒力基因actA的转录水平高低与PrfA的活性成正相关,其转录表达依赖于PrfA的调控;该试验同时也显示GFP能方便、有效地用于研究PrfA调控LM不同毒力基因的转录表达水平.     

部分扩增与双片段连接相结合制作长基因定点突变

重叠延伸PCR是基因定点突变的主要方法,但是以该方法制作长基因定点突变时,往往遇到难以获得第二轮PCR产物或容易引入新的非预期突变等问题。此时,可先以重叠延伸PCR扩增含突变位点的部分基因片段,再将其连入适当载体获得重组质粒。若该扩增片段两侧的酶切位点在质粒载体上不单一,则可采用双片段连接法构建完整质粒。以制作视网膜母细胞瘤基因S780E定点突变为例,直接以重叠延伸PCR扩增全长基因时未能得到理想的目标产物。故先扩增含点突变的F3片段,再将其与源自原始质粒的F2片段一起连入含F1片段的质粒载体而构建完整质粒。两个筛选出的重组质粒经序列检测完全符合目标突变序列特征,验证了该方案的可行性。该方法作为重叠延伸PCR的补充,可为许多长基因定点突变提供解决方案。     

基于BOPPPS+翻转课堂的“蛋白质工程”线上线下混合式教学模式探索

“蛋白质工程”是山西省一流本科专业建设点生物技术专业的核心必修课程。为了解决“蛋白质工程”课堂教学模式单一、传授式教学学生参与度不够、听课不认真、授课时间缩短、实验价格昂贵等问题,课程团队进行了“蛋白质工程”课程教学模式改革与实践,提出了适合生物技术专业的“蛋白质工程”教学新策略:构建了基于BOPPPS+翻转课堂的教学模式,线下课堂讲授与学生在线自主学习与完成作业、章节测验和讨论等相结合,全面融入翻转课堂;特别是在“金课”两性一度标准的指导下,课程团队自建慕课(massive open online courses,MOOC)课程资源,利用超星泛雅网络教学平台开展BOPPPS+翻转课堂的“蛋白质工程”线上线下混合式教学工作,构建了全面、系统及动态的“蛋白质工程”课程新教学体系。经过3轮的教学实践表明,课程团队在“蛋白质工程”课程资源建设、探究性实验辅导、课堂研讨设计,以及课程成绩评定方式等方面形成了一套完整、可复制、科学、合理的线上线下混合式教学模式。基于BOPPPS+翻转课堂的“蛋白质工程”线上线下混合式教学模式有助于提高学生的自主学习能力,使学生深度参与到教学的全过程,对“蛋白质工程”有了全面深刻的认识,提高了“蛋白质工程”的教学质量,为后续学生学习其他专业课程奠定了基础,也为课程教学改革提供了参考。     

基于“云板书”的微信公众号辅助教学在组织学与胚胎学教学中的应用

通过手机进行碎片化记忆已经成为一种学习方式,在微信公众号中获取学习资源已经成为医学生的日常行为。将"云板书"与微信公众号融合作为一种辅助教学和学习方法,应用在组织学与胚胎学教学中,通过推送每个章节微信公众号(基于云板书),便于学生在课前预习与课后归纳总结。教师通过一对一微信在线答疑的方式解决学生在课堂中存在的疑惑,解决了学生课堂提问和讨论时间不足的问题,提高了学生学习成绩,促进学生学习组织学与胚胎学的兴趣,养成了学生自主学习的能力。     

Mpl与绿色荧光蛋白融合基因的真核载体构建及表达

目的:探索Mpl与绿色荧光蛋白GFP基因共同转粢哺乳动物细胞NIH3T3的方法.方法:采用PCR方法将GFP基因与Mpl基因构建融合荧光蛋白的真核表达载体,用脂质体介导转染NIH3T3细胞和筛选稳定细胞系,使用荧光显微镜方法和Westernblotting检测转染效果.结果:利用PCR方法有效扩增了Mpl基因,构建了融合荧光蛋白的真核表达载体,序列分析表明所构建的含Mpl基因的质粒与设计相同,使用荧光显微镜方法和Western blotting检测Mpl融合绿色荧光蛋白表达载体成功转染NIH3T3细胞.结论:成功构建了Mpl荧光表达载体,融合基因可以在NIH3T3细胞中稳定表达,为进一步研究Mpl的生物学活性及其与hNUDC蛋白相互作用提供了重要的理论依据.     

RNA干扰技术抑制内源性绿色荧光蛋白的表达

目的建立稳定表达绿色荧光蛋白(GFP)的细胞株;构建短发夹RNA(shRNA)表达质粒并观察其对内源性GFP的抑制作用。方法转染pEGFP-N1至HepG2细胞,利用G418筛选获得稳定表达GFP的细胞株(HepG2.GFP);设计合成针对GFP基因的siRNA对应的DNA片段,插入转录载体pTZU6 1,构建shRNA表达载体pSHGFP,转染HepG2.GFP,荧光显微镜观察细胞荧光强度,以western blot检测GFP蛋白水平,以RT-PCR检测mRNA水平。结果利用PCR方法从HepG2.GFP细胞基因组DNA中检测到GFP基因;pSHGFP能够显著抑制该细胞中GFP的表达。结论GFP基因成功整合至HepG2细胞基因组中,pSHGFP能够显著抑制内源性GFP的表达,该系统能够用于RNA干扰机制等研究中。     

应用2A肽策略构建双基因共表达转基因斑马鱼的研究

目的以Tol2为骨架载体,以绿色荧光蛋白(GFP)、Cherry为报告基因,探讨采用2A肽双基因载体构建策略构建单启动子双基因共表达质粒的方法;将B细胞刺激因子(BAFF)分别置于2A序列前后位置,分析位置效应对跨膜融合蛋白的表达与剪切的影响,探讨多基因共表达转基因斑马鱼构建技术。方法以In Fusion法将GFP-2A-Cherry序列构建到Tol2质粒上,所得p Tol-GFP-2A-Cherry质粒转染He La细胞、显微注射1-细胞期斑马鱼受精卵;倒置荧光显微镜观察He La细胞、斑马鱼幼鱼体内GFP与Cherry蛋白的表达,Western blot法验证GFP和Cherry蛋白的表达量与剪切情况;分别构建p Tol2-GFP-2A-BAFF与p Tol2-BAFF-2A-Cherry质粒,Western blot法检查BAFF的表达与剪切情况。结果 p Tol2-GFP-2A-Cherry质粒转染的He La细胞,GFP与Cherry均可单独表达且表达呈现时空一致性;GFP-2A-Cherry融合蛋白可被剪切为GFP与Cherry,且成等比例表达趋势。p Tol2-GFP-2A-Cherry质粒显微注射1-细胞期斑马鱼受精卵可获得可单独表达GFP与Cherry蛋白的转基因斑马鱼;p Tol2-GFP-2A-BAFF与p Tol2-BAFF-2A-Cherry于斑马鱼体内均有融合蛋白的表达,且BAFF序列位于2A序列后更易于融合蛋白的剪切。结论通过2A肽策略构建可实现在斑马鱼体内单一载体、单一启动子调控双基因表达目的。发现编码跨膜分泌蛋白的功能基因位于2A序列的不同位置会直接影响蛋白的剪切,功能基因位于2A序列后易于跨膜蛋白的剪切。