科学史视角下的“基因工程”课程思政探索与实践

课程思政是新时期高校思想政治教育的重要途径之一。科学史记载了科学知识从产生到持续发展的过程,蕴含着丰富的育人价值,能够为专业课的课程思政教学提供新的视角和思路。本文从科学史丰富的育人价值中选择科学精神、科学思维、科学兴趣和科学伦理4个方面的素材;依托"基因工程"课程内容,对有关诺贝尔奖的科学史进行梳理;然后,以4个方面的素材为育人载体,深挖其中蕴含的思政元素,通过实施课程思政教学,帮助学生达成课程思政目标;最后,综合运用问卷和深度访谈相结合的方式评价教学效果。借此引领学生树立正确的价值观,提高思想政治水平,以期为生物学专业的课程思政体系建设提供参考。     

属级芯片筛查技术在马铃薯纺锤块茎类病毒属检测中的应用

建立马铃薯纺锤块茎类病毒属(Pospiviroid)类病毒有效的芯片筛查技术,对该属类病毒进行筛查。分析了该属类病毒序列,得到19条具有属级鉴定特征的探针。这些探针符合GC含量在40%与60%之间、单个核苷酸含量不大于50%、无多于4个核苷酸的连续重复及不形成多于6个核苷酸的发卡结构的标准;将探针点制到玻璃片基上制备芯片。芯片探针有效性实验结果表明,菊花矮化类病毒(Chrysanthemum stunt viroid,CSVd)及番茄雄性株类病毒(Tomato planta macho viroid,TPMVd)样品杂交可获得有效信号;灵敏度实验结果表明,该芯片可检测到200 pg/μL的总RNA。该芯片可用于Pospiviroid类病毒的筛查。     

人卵巢癌A2780 细胞侵袭转移与HES1 相关性

目的:探讨人卵巢癌细胞A2780中的HES1表达与人卵巢癌侵袭及转移的关系。方法:分别运用实时RT-PCR、WesternBlotting及细胞免疫荧光法检测γ分泌酶抑制剂作用前后A2780细胞中HES1的表达水平,Transwell小室试验及MTT法分别用于检测细胞的侵袭、迁移及黏附能力。结果:下调A2780细胞中HES1的表达水平后,A2780细胞的黏附、侵袭及转移能力下降,差异有统计学意义(P<0.01)。结论:HES1的表达与人卵巢癌细胞的侵袭及转移密切相关,下调其表达可抑制卵巢癌细胞的黏附、侵袭及转移能力。     

意大利黑麦草对新西兰兔增重及肉品质的影响

构建合理的意大利黑麦草饲喂畜禽模式是推广“意大利黑麦草-水稻”草田轮作这一典型生态农业系统的重要基础。试验对意大利黑麦草(Lolium multiflorum)代替部分精饲料饲养新西兰兔(Oryctolagus cuniculus)的效果进行研究。经过60天的分组饲喂试验发现, 采用意大利黑麦草代替50%精饲料饲喂的新西兰兔其去皮重和胴体重分别提高6%和8%。意大利黑麦草饲喂新西兰兔的兔肉中脂肪含量显著低于精饲料组(P<0.05), 且16种人体必需氨基酸含量明显高于精饲料组和杂草组, 表明利用意大利黑麦草作为青饲料代替部分精饲料能够明显改善新西兰兔的兔肉品质。     

西藏色季拉原始冷杉林死亡木特征研究

通过色季拉原始冷杉林死亡木的研究 ,结果表明 :冷杉林死亡木主要由枯立木、拔根倒木、干基折断木和干中折断木 4种类型构成 ,其中干基折断和拔根倒方式形成的倒木是林地死亡木最主要的输入形式 ;主林层林木的老龄化和心腐病导致了树势的衰弱 ,极易发生折倒 ,风害、雪压是诱发立木折倒死亡的直接原因。冷杉林死亡木的现存量为 111.53 t· hm- 2 ;C、N、P、K、Ca、Mg 6种养分元素的总贮量为 60 442 .69kg· hm- 2 ;原始冷杉林死亡木现存量大、养分贮量高 ,是目前国内已知的针叶林类型中贮量最高的     

过表达亚硝酸盐还原酶的重组大肠杆菌辅助污水短程硝化

【目的】为了体现并突出亚硝酸盐还原酶在污水脱氮以及短程硝化中的重要性,对过表达亚硝酸盐还原酶的大肠杆菌进行了污水脱氮的研究。【方法】通过转化带有亚硝酸盐还原酶基因的重组质粒,将亚硝酸盐还原酶在大肠杆菌中过表达,通过分析重组大肠杆菌的产物研究了该酶的表达及还原亚硝酸盐的情况,通过将该重组菌与已报道的硝化-反硝化细菌或生活污水进行混合培养,研究重组菌用于辅助氨氮去除的短程硝化能力。【结果】重组大肠杆菌能正确表达亚硝酸盐还原酶,OD600=2.0的菌悬液在2 h内还原约1 mmol/L的亚硝酸盐,并产生几乎等量的一氧化氮;重组大肠杆菌与Acinetobacter sp.YF14菌株等比例混合时,12 h能够提高氨氮脱氮效率约(36.0±7.4)%,且在4 h时,最大亚硝酸盐的积累量减少37%;重组大肠杆菌(OD600=1.0)12 h内能够提高污水厂活性污泥的脱氮效率约(31.0±5.7)%,且未检测到亚硝酸盐和硝酸盐的积累;溶氧水平对于亚硝酸盐还原酶重组菌辅助脱氮具有明显的影响,中等溶氧量[(6.4?0.7)mg/L]时脱氮效果最好。【结论】过表达亚硝酸盐还原酶的大肠杆菌可以提高污水脱氮的短程硝化能力。     

血清Hcy，叶酸和维生素B12在胃癌及其癌前疾病中的作用

目的:探讨血清同型半胱氨酸(Hcy)、叶酸以及维生素B12在胃癌及癌前疾病中的水平及临床意义。方法:收集2014年1月至2016年8月我院收治的100例胃癌患者(胃癌组),及100例胃良性病变患者包括41例胃炎、34例胃溃疡、25例胃息肉(癌前病变组),并于同期随机选择200例健康体检者为对照组,采用循环酶法测定三组的血清Hcy,电化学发光免疫分析法测定叶酸及维生素B12水平,并分析各指标与胃癌临床病理特征的关系。结果:胃癌组、癌前病变组血清Hcy水平均高于对照组,叶酸及维生素B12水平均低于对照组,并且胃癌组血清Hcy水平高于癌前病变组,叶酸及维生素B12水平低于癌前病变组,差异有统计学意义(P0.05)。Ⅲ+Ⅳ期胃癌患者Hcy水平高于Ⅰ+Ⅱ期,进展期患者Hcy水平高于早期,有淋巴结转移患者Hcy水平高于无转移者,差异有统计学意义(P0.05);Hcy表达与性别、年龄、病变位置以及分化程度无关,差异无统计学意义(P0.05)。叶酸、维生素B12的表达在胃癌患者中与各临床病理特征(性别、年龄、TNM分期、肿瘤浸润深度、病变位置、有无淋巴结转移、分化程度)无明显关系,差异无统计学意义(P0.05)。结论:血清Hcy在胃癌患者中呈高水平表达,而叶酸及维生素B12呈低水平表达,联合检测三种指标有助于早期区分胃癌及癌前病变,同时血清Hcy还可能参与了胃癌的发生发展过程。Hcy、叶酸及维生素B12可作为早期鉴别诊断胃癌及其癌前病变的重要指标。     

白桦APETALA2基因启动子的克隆及其表达分析

APETALA2（AP2）转录因子亚家族普遍存在于植物中,参与植株的生长发育、胁迫应答和多种生理生化反应的信号传导。本研究从白桦（Betula platyphylla Suk.）基因组中克隆了AP2基因2 308 bp的启动子序列,生物信息学分析发现,该序列除具有TATA-box和CAAT box等高等植物普遍具有的保守元件外,还具有大量光响应元件和激素响应元件,如响应赤霉素、脱落酸、茉莉酸甲酯等的元件。将白桦AP2基因启动子克隆至pBI121-35S：：GUS植物表达载体中,命名为pBI121-proAP2：：GUS,用农杆菌介导法侵染白桦和拟南芥,并进行GUS染色分析,结果表明AP2基因启动子驱动下的GUS报告基因在整个拟南芥中都表达,在白桦的营养器官和雌花种翅及花柄中也有表达,说明其具有启动活性,可能参与该器官的发育。     

敲减NADPH氧化酶4能降低STAT3活性抑制人黑色素瘤A375细胞的增殖

NADPH氧化酶参与细胞活性氧族（ROS）的生成过程,而ROS与肿瘤细胞增殖密切相关. 为了阐明NADPH氧化酶影响黑色素瘤A375细胞增殖的分子机制,本文首先应用荧光定量PCR和Western 印迹证实NOX4为人黑色素瘤A375细胞的NADPH氧化酶功能核心亚基;随后根据NOX4基因设计3条干扰序列和对照序列并连接到pSuper-retro-puro载体,经鉴定后转化E.coli DH5α感受态细胞、筛选有效干扰序列并用于逆转录病毒包装,病毒液感染A375细胞并经嘌呤霉素筛选10 d,构建了NOX4缺陷的A375稳转细胞珠（A375 NOX4Δ）,其NOX4的mRNA和蛋白表达分别下降了66.02%和77.35%,伴随NADPH氧化酶活性和ROS水平分别下降了79.17%和64.16%;MTT、EdU法检测显示,A375-NOX4Δ细胞的增殖能力比A375-WT细胞明显降低、倍增时间延长,增殖细胞数量下降了68.27%（P＜0.01）,呈现G1→S期阻滞;Western blot检测表明A375 NOX4Δ细胞的 cyclin D1、CDK4分别下降了55.7%（P＜0.01）和64.8%（P＜0.01）,而P53、P21分别增加了6.89 倍（P＜0.01）和3.27 倍（P＜0.01）,STAT3、P-STAT3分别下降了51.80%（P＜0.05）和82.58%（P＜0.01）;电泳迁移率变动分析（EMSA）表明,A375 NOX4Δ细胞的STAT3-DNA结合活性明显降低. 上述结果提示,敲减A375细胞的NOX4表达可能通过减少ROS生成使得STAT3磷酸化水平及其结合DNA的活性下降,最终导致A375-NOX4Δ细胞增殖减少、呈现G1→S期阻滞,这为黑色素瘤发病机制研究提供了新思路及可能的药物作用靶点.     

呼伦贝尔草甸草原优势种贝加尔针茅根系组织和地上部分凋落物的分解

采用凋落物分解袋法, 研究了呼伦贝尔草甸草原主要优势种贝加尔针茅(Stipa baicalensis)根系组织和地上部分凋落物分解的季节动态以及凋落物的放置位置(置于地表和15 cm土壤表层)对分解的影响。结果表明, 置于表层土壤中的根系组织和地上部分凋落物的分解速率比置于地表的快, 但是根系组织在两个放置位置分解的差异不显著。无论置于地表还是置于表层土壤中, 地上部分凋落物的分解均快于根系组织的凋落物分解。在分解过程中, 凋落物碳(C)损失的季节变化模式与重量损失相似; 而氮(N)变化模式明显不同, 地上部分凋落物表现为释放—累积—释放, 根系则表现为释放—累积, 并且地上部分或者根系在不同放置位置中N含量变化的差异较小。地上部分和根系组织凋落物的初始化学组成的差异可能是导致其分解过程差异显著的主要原因, 其次的原因才是土壤含水量。因此, 该地区未来环境温度、湿度因子的变化将会显著影响贝加尔针茅地上部分凋落物的分解过程, 而对根系组织凋落物的分解作用较小。