东方肉座菌EU7-22木聚糖酶和木糖苷酶基因克隆及生物信息学研究

东方肉座菌EU7-22具有高产半纤维素酶的能力。根据已报道的同属里氏木霉及绿色木霉木聚糖酶,木糖苷酶相关基因序列,设计PCR引物扩增出东方肉座菌内切木聚糖酶(XYNⅠ,XYNⅡ)及β-木糖苷酶(β-BXL)基因。序列经NCBIBlast分析:东方肉座菌xynⅠ基因与里氏木霉xyn1基因(X69573.1)的同源性最高达到91%;xynⅡ基因与绿色木霉xyn2基因(EF079061)同源性最高达到93%;β-bxl基因与里氏木霉β-bxl1基因(Z69257.1)的同源性最高达到94%。生物信息学分析表明内切木聚糖酶Ⅰ和Ⅱ均属于糖基水解酶家族11,N末端前19个氨基酸均为信号肽。内切木聚糖酶Ⅰ分子量为24.13kD,等电点为7.87,含有3个糖基化位点;内切木聚糖酶Ⅱ分子量为24.44kD,等电点为4.86,含有1个糖基化位点;β-木糖苷酶属于糖基水解酶家族3,分子量为87.27kD,等电点为5.49,N末端前20个氨基酸为信号肽,含有8个糖基化位点。利用SWISS-Model对木聚糖酶,木糖苷酶蛋白质三级结构进行了预测和模拟。对木聚糖酶和木糖苷酶基因及其编码蛋白质的生物信息学分析,为进一步研究这些基因的表达与调控、构建高效利用纤维素组份的工程菌株奠定基础。     

木聚糖酶与XIP型木聚糖酶抑制蛋白相互作用分子机制的研究进展

Xylanase inhibitor protein (XIP)型木聚糖酶抑制蛋白对大部分GH10、GH11家族的真菌木聚糖酶具有抑制作用,但是却不能抑制细菌来源和植物自身所产生的木聚糖酶。XIP型木聚糖酶抑制蛋白对木聚糖酶的抑制作用主要是通过模拟底物接触酶的活性位点,迅速阻塞底物进入活性位点区域的通道。然而,在对XIP型木聚糖酶抑制蛋白具有抗性的GH10和GH11木聚糖酶晶体结构中,连接二级结构的Loop构象严重阻碍了XIP型木聚糖酶抑制蛋白的抑制功能。与对XIP型木聚糖酶抑制蛋白敏感的木聚糖酶相比,氨基酸残基的插入突变导致抗性木聚糖酶的Loop具有明显的凸出构象;而在GH11家族抗性木聚糖酶中,"拇指"结构中部分氨基酸的替换致使XIP型木聚糖酶抑制蛋白与"拇指"结构无法形成稳固的氢键和疏水建,从而削弱XIP的抑制作用。     

PBL (Problem-based learning)教学模式在微生物 制药设计性实验教学中的应用

微生物制药设计性实验是提高学生专业技能和培养创新能力的一种重要途径.为提高教学质量,我们在设计性实验教学中开展了基于问题的学习(PBL)教学模式.PBL教学模式的引入显著地提高了学生的学习积极性,锻炼了学生分析和解决问题的能力,增强了沟通和交流能力.本文报道PBL教学模式在微生物制药设计性实验中的实施情况,并对实施过程中出现的一些问题进行分析和探讨.     

樟绒枝霉(Malbranchea cinnamomea)固体发酵产木聚糖酶的发酵条件优化

[目的] 研究樟绒枝霉(Malbranchea cinnamomea) CAU521利用农业废弃物固体发酵产木聚糖酶的发酵条件.[方法]采用单因素试验法优化影响菌株产酶的各个条件,包括碳源种类、氮源种类、初始pH、初始水分含量、培养温度及发酵时间共6个因素.[结果]获得的最佳产酶条件为:稻草为发酵碳源、2％(W/W)的酵母提取物为氮源、初始pH 7.0、初始水分含量80％和发酵温度45℃.在此条件下发酵6d后木聚糖酶的酶活力达到13 120 U/g干基碳源.[结论]樟绒枝霉固体发酵产木聚糖酶的产酶水平高,生产成本低,具有潜在的工业化应用前景.     

稻纵卷叶螟人工饲料配方的优化研究

应用二次正交旋转组合设计对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenée人工饲料的配方进行了优化,以化蛹率为目标函数建立了二次回归模型,结果表明稻叶粉、麦胚粉、玉米粉、干酪素、酵母对稻纵卷叶螟幼虫发育与化蛹率影响较大,大豆粉的影响不明显。通过统计寻优获得的优化配方为:每135 g人工饲料中,稻叶粉3 g、麦胚粉8 g、玉米粉4 g、干酪素4 g、酵母粉4 g。在温度27℃,相对湿度80%左右,光照L∶D=16∶8的条件下,使用该优化配方饲养稻纵卷叶螟,25.6%的供试初孵幼虫能完成幼虫发育并化蛹,幼虫期平均26.9 d,蛹重16²2mg。与以前的研究结果比较,化蛹率与蛹重均有显著提高,而幼虫历期略短。     

“染色体变异”（第1课时）的教学设计

本节课教学尝试采用建构主义学习理论设计,力求体现新课改理念。通过创设情境导入、提纲引领自学、概念生成与转换及建构新知识、原理应用与“STS”教育、知识再现与应用提升等教学环节达成教学目标,尤其是运用图表解读、设问与讨论、引导探究、整理归纳、磁性染色体放大模型的摆放等教学方式帮助学生理解、学习相关概念。     

“果酒和果醋的制作”的教学设计

“果酒和果醋的制作”是普通高中生物学课程标准中选修1“生物技术实践”专题中的一个重要的学生活动。通过开展“果酒和果醋的制作”的实践活动,一方面为学生展现自我及个性的发展搭建了平台,另一方面有利于学生创新实践能力及合作交流能力的培养,有助于提高学生生物学素养。     

美国K-12科学教育框架中对生物学核心概念的关注及其启示

在科学技术迅速发展和教育领域研究成果不断积累的推动下,美国启动了新科学教育标准的研发工作,并于2012年完成了第1阶段的任务,正式出版了《K－12科学教育框架》。该框架强调概念理解的重要性,在生物学核心概念的选定上,与我国高中生物学课程的模块主题划分不谋而合,这样的认识和改进对我国生物学课程发展及课堂教学改革都具有很强的应用价值。在核心概念及其子概念的呈现上,以问题的形式引入,并展示了学习进阶的理论和研究结果,对教师设计和实施“为了理解的教学（teaching for understanding）”具有引领作用。     

论证探究式教学模型的设计和运用

论证是科学的语言,是科学探究的核心。论证式教学策略近年来逐渐受到重视。论证探究式教学模型将论证和科学探究有机结合,成为一种非常有效的论证式教学策略。主要介绍如何设计和运用论证探究式教学模型。以期待此教学模型为更多的理科教师所认识和运用。