高考生物学科选择题命制的几点建议

以近几年新课程高考生物学科中命制失误的选择题为切入点,提出高考生物学科选择题命制的几点建议。     

小鼠胎肺分支形态发生的分子机制

哺乳动物在早期胚胎发育过程中，肺发育经历了气管分支的形态发生、树样结构上皮管道的形成，并伴随着血管的发育而发生的气体通路和肺泡的分化等过程.肺发生涉及到许多复杂的分子机制.肺形态学的变化受到一系列持家基因、激素、核转录因子、生长因子及其他因素的综合调控.目前已经发现决定肺分支形态发生的许多重要因子.本文根据目前最新研究进展，阐述了小鼠胚胎肺在分支形态发生过程中，上皮与间充质之间诱导的信号通路之间的相互作用及其对呼吸树形态建成的调控机制.     

昆虫记忆的形成机制及生态适应性

介绍近十几年来利用蜜蜂Apis mellifera L.、果蝇Drosophila melanogaster Meigen和寄生蜂等昆虫对学习和记忆行为研究的成果。这些研究表明昆虫的记忆形成是多阶段的。从短时记忆向长时记忆的形成过程中,cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element-bindingprotein,CREB)起重要的作用;而蘑菇体是学习、记忆形成的主要位点。已有的研究还表明昆虫记忆的动态是适应于不同物种的生态学需要。这些研究为探索昆虫和其它动物记忆的形成和生态适应性提供了理论基础。     

饵料蛋白水平对德国小蠊肠道细菌群落的影响

昆虫肠道微生物在宿主营养代谢、生长发育、免疫以及抵御病原菌等方面具有重要作用。研究不同蛋白水平饵料饲养对德国小蠊（Blattella germanica）雄成虫肠道细菌群落组成及其功能的作用，探究德国小蠊肠道细菌对宿主营养和健康的影响，以期为发展生物防治的诱食性饵料提供理论支持。分别取连续饲喂低蛋白（LP2组：5%）、高蛋白（HP3组：65%）以及正常蛋白水平饵料（CD1组：25%）21 d的德国小蠊雄成虫，饥饿24 h后无菌条件下分离并提取肠道总基因组DNA，采用特异引物扩增细菌16S rDNA的V4可变区并进行高通量测序，分析德国小蠊肠道细菌群落组成及其功能特征。结果表明德国小蠊肠道细菌主要由拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形菌门（Proteobacteria）、梭杆菌门（Fusobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）等细菌群落组成。饲喂低蛋白饵料LP2组的德国小蠊肠道细菌中拟杆菌属（Bacteroides）细菌丰度（47.44%）显著高于HP3组（23.97%）和对照CD1（7.04%）。饲喂高蛋白饵料的HP3组梭杆菌门丰度显著高于其他两组。LEfSe物种差异分析也表明HP3组德国小蠊肠道细菌中梭杆菌属（Fusobacterium）细菌与低蛋白饵料LP2组和对照CD1组有显著差异。基于Tax4Fun功能预测显示，HP3高蛋白饵料组的德国小蠊肠道细菌中与能量代谢功能相关基因的相对丰度极显著高于对照组CD1组，外源性物质代谢与降解和其他氨基酸代谢功能基因的相对丰度显著高于低蛋白LP2组。本研究结果表明饵料中蛋白质水平的差异能够显著改变德国小蠊肠道中细菌群落结构组成，并影响其代谢功能。     

紫球藻藻红蛋白的分离纯化及光谱学特性

采用4℃反复浸提、离心、硫酸铵沉淀、DEAE—Sepharose Fast Flow离子交换柱层析,从紫球藻（Porphyridium cruentum Naegeli）冻干粉中分离纯化藻红蛋白,分离纯度达到4．85,总收率51．9％;经羟基磷灰石柱层析纯化,藻红蛋白纯度达到5．10,总收率34．0％,聚丙烯酰胺凝胶电泳显示1条带。所分离纯化的藻红蛋白含有3个亚基（α、β、γ）,在可见光区545nm和560nm处有2个吸收峰,在498nm处有1个吸收肩峰。实验结果说明所分离纯化的藻红蛋白纯度符合要求。     

不同提取剂对粗细菌素提取效果的影响

摸索并建立了粗提细菌素的方法。从粗提细菌素的能力和活性保留两个方面,比较了酸沉淀法和硫酸铵沉淀法的优劣。结果发现,相对于硫酸铵沉淀法,酸沉淀法能够获得更多的粗细菌素,蛋白总量提高了28.7%。且酸沉淀法得到的粗细菌素的比活性比硫酸铵沉淀法提高了55.5%,单位效价是硫酸铵沉淀法的2倍。比较了不同有机溶剂抽提以上沉淀物,综合考虑细菌素得率及活性,发现三氯甲烷的抽提效果较好。     

肠道微生物与人体健康

肠道微生物是寄居于人肠道内微生物的统称。肠道微生物与人体健康密切相关,其研究对人类某些疾病的治疗有指导意义。重点介绍肠道微生物与人类肥胖、高血压和肿瘤及其治疗的关系。     

鞘内激活MrgC受体在病理性疼痛和吗啡耐受中的作用

啮齿类动物的MrgC受体(Mas-related G-protein-coupled receptor subtype C)与人类Mas相关基因X受体1 (human Masrelated gene X receptor 1, hMrgX1)享有65%的同源序列和相似的表达模式以及结合谱,因此学者一般通过研究MrgC受体的功能来探索hMrgX1的作用。MrgC受体属于G蛋白耦联受体家族的一员,特异性地表达在背根神经节(dorsal root ganglion, DRG)和三叉神经节(trigeminal ganglion, TG)的小直径神经元上,与痛觉的传递过程密切相关。本文综述了鞘内激活MrgC受体在病理性疼痛和吗啡耐受中的镇痛作用。     

重组人IL-4大肠杆菌表达与纯化

根据大肠杆菌密码子偏爱性优化并合成人白细胞介素4基因,以pET30a( )为载体构建了重组表达质粒pET30a( )/rhIL-4,将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,诱导表达并超声破菌检测重组蛋白的表达形式。采用5L发酵罐培养工程菌,发酵液OD600为0.6时诱导3.5h收集菌体,检测目的蛋白的表达量。收集的菌体经压榨破菌获得包涵体,通过包涵体变性、层析、透析复性等方法对rhIL-4进行纯化。采用人红细胞白血病细胞(TF-1)测定纯化的rhIL-4的生物活性。测序表明目的基因已插入载体pET30a( )中,重组蛋白以包涵体形式表达,单位体积重组蛋白的表达量达200mg/L发酵液,建立了对包涵体形式表达的rhIL-4纯化方法,最终得率为40mg/L发酵液,纯度大于98%,回收率为20%以上。免疫印迹法检测诱导表达的重组蛋白和纯化的蛋白为IL-4,N端氨基酸序列测定结果与理论相符,生物活性检测纯化的蛋白比活性达2.5×106AU/mg。这为rhIL-4进一步产业化研究建立了基础。     

文昌鱼的实验室繁育及子二代获得

文昌鱼特殊的进化地位、简单的器官系统和终生透明的躯体等特征,使其很有希望成为一个新型实验室模式动物。要实现文昌鱼的模式动物化,实验室内全人工条件下繁殖是关键的第一步。为此,我们于2003年9月和2004年4月两次采集产于厦门海域的2种文昌鱼,开展实验室内养殖研究。经过3年多的持续实验室养殖,继2005年夏季于实验室内繁殖出子一代文昌鱼后,又在2006年夏季成功获得了这两种文昌鱼的子二代,初步实现文昌鱼在实验室内的全人工养殖。对子代文昌鱼养殖的初步观察发现,不同水温对生长发育速度有一定影响,提示有可能通过水温控制实现文昌鱼一年多次产卵的目的。目前这两种文昌鱼子二代幼体已完成变态,进入亚成体生长发育阶段,其体长分别已达14.6mm(日本文昌鱼Branchiostomajaponicum)和6.5mm(白氏文昌鱼B.belcheri)。