基于可视化技术构建《计算方法》课程探究式教学环境

通过可视化技术建立计算方法课程的探究式教学环境,提供专业相关的实际问题创设任务情境,引进可计算文档格式(CDF)建设可交互的可视化探究学习环境,使用数学软件MATLAB实现典型算法的计算过程可视化和结果可视化.通过可视化和交互性的探究过程,学生自主构建了典型算法的相关知识,有效提高了学生利用计算机技术解决实际问题的计算思维能力和创新能力.     

“框景”在当今国外景观中的运用

阐述了框景的艺术本质、类型及其多样性,并结合国外现代园林中的运用实例,诠释了框景在现代景观中的运用.     

奇妙的动物行为学

正动物行为学是研究动物与环境以及其他生物间互动等问题的学科,研究的对象包括动物的沟通行为、情绪表达、社交行为、学习行为、繁殖行为等。动物行为学的研究成果不仅可以应用于农业、畜牧业、养殖业等部门以提高经济效益,还可以促进仿生学、生理学、心理学、遗传学、进化论等学科的发展。本期为读者遴选、介绍近期英国皇家学会出版的期刊中与动物行为学相关的文章。     

星海链霉菌卤化酶重组蛋白在大肠杆菌中可溶表达

大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)是表达异源蛋白的良好宿主,但常遇到蛋白表达产物不可溶的困难.在对来自星海链霉菌的卤化酶基因sinH进行大肠杆菌异源表达时,为克服蛋白表达产物可溶性低的问题,探讨了不同载体对蛋白可溶表达的影响.利用pET28a进行SinH表达时不能得到可溶的目标蛋白;使用含有泛素标签及内含肽的载体pHUIE实现了卤化酶蛋白SinH的可溶表达,但纯化后纯度不高;利用带有链霉菌分子伴侣蛋白基因的载体pET28a-SinH与pETcoco-pL1SL2在E.coli BL21(DE3)中共表达,在30℃,0.1mmol/L IPTG诱导条件下表达4h,成功获得大量可溶蛋白,使用亲和层析(Ni-NTA)纯化,获得了较纯的目标蛋白SinH,上述研究结果为在大肠杆菌中进行其他链霉菌蛋白的可溶表达提供了参考.     

三维爆炸场冲击波检测与可视化

根据冲击波的物理属性及其在数值模拟结果中的特点,将压力场转换为压力梯度场;然后在压力梯度场的体绘制过程中,通过合理设置空气介质的传递函数,实现了三维爆炸场冲击波特征的检测与可视化处理. 为了提高可视化效率,对基于光线投射的体绘制过程,采用查找表和包围盒等技术进行了加速处理. 算例测试结果表明,本文方法可以清晰展示三维爆炸场的冲击波特征.     

一种基于属性贝叶斯网络的行为识别模型

针对传统行为识别方法仅利用底层特征识别的不足,提出了一种将动作属性与贝叶斯网络相结合的行为识别方法.首先,提取视频中的时空兴趣点及其3D-SIFT特征描述符,用词袋的方法建立时空词典对视频序列进行表示;然后,利用底层特征训练属性分类器,构造由底层特征到高层特征的映射,将底层特征样本经过属性分类器后得到行为—属性的样本信息,并采用MAP(最大后验概率)准则学习贝叶斯网络结构,从而建立一种基于属性贝叶斯网络的行为识别模型.实验结果表明该模型能有效地进行行为识别.     

基于基因组的TEV蛋白酶的高表达

TEV蛋白酶由于其高酶切活性、酶切位点的专一性和酶切条件的宽容性而在蛋白分离和蛋白质组学研究等领域有着广泛的应用.目前获得TEV蛋白酶的方法是将克隆在质粒上的TEV基因在大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中实现过表达.但本方法有一定缺点,如需使用抗生素,这就可能在后续的纯化中引入杂质,菌株群体中不均一性而降低产量等.本研究通过重组工程方法将受T7强启动子驱动的,与麦芽糖结合蛋白MBP融合的TEV蛋白酶基因整合至BL21(DE3)的基因组上进行过表达.MBP-TEV在细胞内自剪切获得分离的TEV.NiNTA亲和层析得到纯化的TEV,产量可达4.2 mg/L.所分离的TEV表达出良好的酶切活性.本菌株有着以之大规模获得TEV的潜力,所建立的通过重组工程将外源基因整合至BL21(DE3)基因组的进行表达的方法也可成为通用的平台技术.     

基于GWR的河南省县域经济差异及其驱动因子的时空演变研究

在总结河南省区域经济差异研究的基础上,分析县域经济的Moran’s I指数及其OLS估计残差值具有显著的空间自相性.采用地理加权回归方法,利用2000、2005、2012年相关数据,通过GWR的空间计量地理学方法,对河南省108个县市经济发展的影响因素进行回归分析,得到以下结论:投资因素对县域经济发展水平具有正向作用,对经济发展水平的贡献逐步减小;第二产业劳动力比例因素对于县域经济发展水平大部分都具有正向作用,贡献呈现逐步增长的趋势;产业结构因素对于与县域经济发展水平之间呈现负相关关系;消费水平因素对于县域经济发展水平为正影响,影响重要程度从西到东逐渐转移;储蓄水平因素对于区域经济发展水平的影响有正有负.在总结各地区县域经济发展特征的基础上,对河南省县域经济发展提出相关的政策建议.     

番茄抗白粉病必需基因ShGSTU1原核表达条件优化

采用RT-PCR技术从番茄中扩增谷光甘肽转移酶基因ShGSTU1,构建该基因的原核表达载体pET28aShGSTU1和pET32a-ShGSTU1,并对重组质粒在大肠杆菌BL21(DE3)中表达条件进行优化,主要对诱导温度、诱导时间及诱导剂浓度进行分析.结果表明:重组蛋白在表达载体pET28a中的最佳表达条件为1mmol/L IPTG,37℃诱导4h;在表达载体pET32a中的最佳表达条件为1mmol/L IPTG,30℃诱导5h.     

重组人表皮生长因子在毕赤酵母中的表达纯化及鉴定

构建并筛选出重组人表皮生长因子(rhEGF)高表达的毕赤酵母(Pichia pastoris)基因工程菌株,于30L发酵罐进行中试发酵按1∶15接种15LFBSM发酵,pH 6.0、28~30℃、DO20%~30%、流加甲醇诱导发酵42h,rhEGF的表达量可达1g/L.采用疏水层析、离子交换柱层析及分子筛凝胶层析的方法分离纯化rhEGF,获得的rhEGF试制品的纯度大于95%,得率在40%以上.通过基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)测定rhEGF的分子质量为5 946.309u,与理论分子质量一致.N端蛋白序列分析仪分析其N端氨基酸序列,测序结果与理论的氨基酸序列一致.采用Balb/c 3T3细胞增殖/MTT比色法测定其活性,测定rhEGF的活性为1.0×106 IU/mg,与WHO标准品相当.本研究实现了毕赤酵母高效表达rhEGF并纯化得到符合《中国药典》标准的rhEGF,为工业化生产rhEGF提供基础.