微生物学教学中大学生科学探究与创新意识培养的教学案例

从若干具体教学案例出发,介绍如何在微生物学教学中倡导科学研究方法思想:观察现象,提出问题,进行假说,科学实验,形成理论;注意介绍重要生物学里程碑事件或重大理论突破的发现和证明的科学探究过程,帮助学生建立创新意识。另外,结合自身科研实例开展教学工作,并在考试中注重考察解决实际问题的能力。     

千金子不同极性部位对酪氨酸酶活性的影响

测定千金子醇提物不同极性部位对酪氨酸酶活性的影响。以L-酪氨酸为底物,采用比色法测定千金子不同极性部位对酪氨酸酶的抑制率。得到了千金子醇提物的乙酸乙酯相、正丁醇相和水相的半数抑制率(IC50值)分别为0.150 mg/mL,0.813 mg/mL,7.570 mg/mL,并对乙酸乙酯相进一步分离得到七叶内酯,其IC50值0.103 mg/mL。结果表明千金子中起到酪氨酸酶抑制性的物质为七叶内酯,主要分布在乙酸乙酯相中。为千金子中酪氨酸酶抑制性物质的筛选提供科学依据。     

2型猪链球菌srtBCD菌毛岛SSU2100基因的克隆表达与免疫学特性

【目的】研究2型猪链球菌(Streptococcus suis serotype 2,S.suis 2)野毒株05ZYH33的srtBCD菌毛岛菌毛亚蛋白SSU2100的免疫保护性作用。【方法】通过PCR扩增出SSU2100基因片段,将目的基因克隆到表达载体pET28a上,转化入E.coli BL21感受态中表达,亲和层析法纯化目的蛋白;Western blot检测SSU2100蛋白的免疫原性,重组蛋白免疫BALB/c小鼠,ELISA法检测多抗血清的效价及IgG亚型,研究重组蛋白的免疫保护作用。【结果】在原核系统成功表达出了SSU2100蛋白;ELISA结果显示重组蛋白能够刺激小鼠产生高效价的免疫抗体;动物实验表明该蛋白具有良好的免疫保护作用。【结论】菌毛亚蛋白SSU2100可以作为S.suis 2亚单位疫苗的候选分子,为系统地阐释srtBCD菌毛岛在S.suis 2致病机制中的作用奠定基础。     

新型大肠杆菌高效表达载体pHsh的构建与应用

在现代生物学和生物技术研究中,通过基因的重组表达获得目标蛋白是一种应用最广泛的方法。因其培养简单、操作方便、遗传背景清楚、克隆表达系统成熟完善,大肠杆菌表达系统通常是人们表达重组蛋白的首选,而表达载体在重组蛋白的生产中起决定作用。pHsh及其衍生质粒是近年发展起来的新型大肠杆菌表达载体,其调控外源基因表达的原理不同于所有其他表达系统,并且具有表达水平高、成本低廉等特点。介绍大肠杆菌表达系统的组成和常用表达载体,并对由pHsh系列载体组成的Hsh表达体系的构建策略、表达调控机制及其使用方法进行综述。Hsh表达体系的建立和发展有望从一个不同的角度帮助解决基因的重组表达中常见的表达水平低、诱导剂成本高、包涵体形成等问题。     

外源亚精胺对NaCl胁迫下毕氏海蓬子光合参数和叶绿体超微结构的影响

在0、100、300、500和700 mmol·L-1NaCl胁迫条件下比较了喷施0.1mmol·L-1亚精胺(Spd)对毕氏海蓬子(Salicomia bigelovii Torr.)幼苗叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和叶绿体超微结构的影响.结果表明:毕氏海蓬子的叶绿素含量、净光合速率和气孔导度均呈低浓度条件下(0、100和300 mmol·L-1NaCl)升高、高浓度条件下(500和700 mmol·L-1NaCl)降低的趋势,在300 mmol·L-1 NaCl胁迫条件下达到最高值:胞间CO2浓度则呈低浓度NaCl胁迫条件下降低、500 mmol·L-1NaCl条件下升高、700 mmol·L-1NaCl条件下略降低的趋势;在0～500 mmol·L-1NaCl胁迫条件下叶绿素a/b值变化不明显,但在700 mmol·L-1NaCl条件下急剧降低.在低浓度NaCl胁迫条件下,叶绿体整体膨胀,类囊体片层结构松散,但叶绿体和类囊体结构仍保持完整;而经500和700mmol·L-1NaCl处理后,叶绿体超微结构被严重破坏,叶绿体膜结构破裂、类囊体结构松散呈放射状、有些叶绿体完全解体.而在相应的NaCl胁迫条件下喷施0.1 mmol·L-1Spd,毕氏海蓬子的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度虽然也呈现出相同的变化趋势,但其数值均显著高于对照(未喷施Spd);且叶绿体超微结构的损伤程度也轻于对照.研究结果说明:喷施外源Spd能够减缓NaCl胁迫对毕氏海蓬子的伤害作用.     

保护地土传病害枯萎病和疫霉病生防菌剂的田间试验

为了克服保护地栽培作物的连作障碍,针对筛选的拮抗引起土传病害的枯萎病菌和疫霉病菌的微生物菌种进行了混合生防菌剂的制备,测定了制备菌剂中的菌体数量和抑菌活性;在人工接种的条件下研究了制备菌剂的生防效果;在保护地中试验了混合菌剂对枯萎病和疫霉病的防效。结果表明:制备的单菌剂中含有的活菌体数量能达到108 cfu/g以上,混合菌剂中每个菌种的活菌体数量能达到105 cfu/g,并且菌剂的粗提物中存在明显的抑制枯萎病菌和疫霉病菌的抑菌物质。在人工接种盆栽试验中单菌剂和混合菌剂对枯萎病和疫霉病均有一定的防效,其中混合菌剂对两种病害的防效均达到80%以上。混合菌剂田间实验对枯萎病和疫霉病防效能达到70%以上。     

微生物学课程中的微生物多样性教学内容的改革

为了强调物种多样性在微生物学课程中的分量,近几年我们尝试对教学内容进行了改革：①将微生物分类单元、细胞生物的拉丁双名法等共性分类知识调到绪论中;②在讲授原核微生物、真核微生物和病毒各章时,分别增加了它们的多样性与分类内容;③考虑到课时所限,采用图表概括方式介绍各大类微生物的主要分类类群及主要特征,将原先课堂教学中介绍的一些特殊微生物内容纳入到微生物多样性体系中讲解,适当予以详细介绍,     

东北亚地区蜉蝣多样性及生物地理学初探(英文)

在标本鉴定和文献汇总的基础上,对东北亚地区(包括朝鲜半岛、日本、俄罗斯远东地区、中国东北)的蜉蝣区系做了统计分析.结果显示,截至目前该地区已报道蜉蝣18科48属237种.其中俄罗斯远东地区的蜉蝣属种多样性最高,而从地区对比来看,朝鲜半岛和中国东北地区的蜉蝣区系最为相似(属种相似度分别为83%和64%).日本群岛蜉蝣区系相对独特,这可能是由于它长期与大陆分离而造成的.     

极耐热性乳酸脱氢酶高效表达、纯化及酶学性质

从海栖热袍菌扩增出编码乳酸脱氢酶的基因并将其插入热激载体pHsh构建表达质粒,在大肠杆菌Escherichia coli中进行表达产生极耐热性乳酸脱氢酶Tm-LDH。基因表达产物通过热处理,可以一步获得接近电泳纯的重组酶。酶学性质研究表明,Tm-LDH的最适反应温度为95℃,最适pH 7.0;纯酶在90℃的半衰期为2 h,在pH 5.5–8.0之间最稳定;SDS-PAGE结果显示分子量为33 kDa,与理论推算值相吻合。以丙酮酸和NADH为底物时,相对于丙酮酸的Km值1.7 mmol/L,Vmax为3.8×104 U/mg;相对于NADH的Km值7.2 mmol/L,Vmax值为1.1×105 U/mg。Tm-LDH基因在T7载体中未能实现高效表达,但是在热激载体pHsh中得到了可溶性超量表达,表达水平达到340 mg/L。该酶在65℃反应条件下,活性达到最高活性的50%,并能保持活性不变,这使该酶能够与常温酶匹配,在辅酶NAD再生体系的建立中具有广泛的用途。