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学科核心素养导向下小学数学低段非纸笔测试的实践研究

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学科核心素养导向下小学数学低段非纸笔测试的实践研究

作者：李亭萱贵州师范大学

学位级别：硕士

教育部发布文件提出小学一二年级不进行纸笔测试,《新课标》提出数学学科核心素养“三会”,明确小学数学核心素养及其具体表现。非纸笔测试作为学生在真实情境中运用所学知识解决问题的表现性评价方式,丰富了评价的多样性,促进学生多方... 详细信息

教育部发布文件提出小学一二年级不进行纸笔测试,《新课标》提出数学学科核心素养“三会”,明确小学数学核心素养及其具体表现。非纸笔测试作为学生在真实情境中运用所学知识解决问题的表现性评价方式,丰富了评价的多样性,促进学生多方面发展,符合现行教育发展的需要。如何在学科核心素养导向下进行小学数学低段非纸笔测试引起了教育工作者的关注,各校纷纷展开了小学数学低段非纸笔测试的实践探索。本论文是在学科核心素养导向下进行小学数学低段非纸笔测试的实践研究,通过调查了解非纸笔测试现状并进行问题分析,依据非纸笔测试设计基本框架进行期末非纸笔测试案例的设计与实施,供一线小学数学教师参考与借鉴,主要包括以下研究。第一,通过文献分析法整理分析非纸笔测试的研究现状,同时对本论文研究进行学理阐释,论述相关理论基础,分析非纸笔测试价值和特征。第二,采取“三区一地”模式,通过问卷调查法和访谈法,结合案例分析法,调查非纸笔测试实施现状,结果显示存在三方面问题:测试目标未紧密联系素养;测试任务丰富性有待加强;测试评价机制建设不完善。第三,遵循亲历数学化、情境真实化和评价多元化的设计原则,依据设计依据、设计理念和思路,总结出学科核心素养导向下小学数学低段非纸笔测试设计流程:明确非纸笔测试目标,确定非纸笔测试内容,创设非纸笔测试情境,制定非纸笔测试任务,编制非纸笔测试评价。第四,根据设计流程,对期末非纸笔测试方案进行设计并在年级内实施,对实施效果进行分析,从而帮助笔者改进研究。本研究从理论与实践相结合的角度,探讨了学科核心素养导向下小学数学低段非纸笔测试设计的基本框架,以期能为一线教师开展非纸笔测试提供思路,提升非纸笔测试实施质量,促进学生学科核心素养发展。

关键词：非纸笔测试学科核心素养小学数学低段

“教-学-评”一致性在初中道德与法治课的应用研究

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“教-学-评”一致性在初中道德与法治课的应用研究

作者：曹铭萱贵州师范大学

学位级别：硕士

《义务道德与法治课程标准(2022年版)》的颁布对初中道德与法治课的教学活动具有全新的指导意义。新课标明确指出,初中道德与法治课要围绕学科核心素养内涵,根据教学内容提出学业要求,在课程评价环节要运用多种评价方式,注重实现“教-学... 详细信息

《义务道德与法治课程标准(2022年版)》的颁布对初中道德与法治课的教学活动具有全新的指导意义。新课标明确指出,初中道德与法治课要围绕学科核心素养内涵,根据教学内容提出学业要求,在课程评价环节要运用多种评价方式,注重实现“教-学-评”一致性。该理念的提出,表明教师不仅需要关注教与学的问题,还要注重评价活动,以教学评价改进教学过程,把握好教、学、评三环节,在培育学科核心素养的基础上将三者有机融合。初中道德与法治课是义务教育阶段培育时代新人的重要课程,是中学生价值观形成的关键课程,教学、学习、评价是课堂教学中不可缺少的环节,推进“教-学-评”一致性就是落实课程标准要求,最终培育学生学科核心素养,落实立德树人的根本任务。基于此,本文以“教-学-评”一致性在初中道德与法治课的应用为主题展开研究。首先,通过梳理国内外研究文献,对国内外研究成果进行总结,厘清相关概念、明确理论基础,为后续研究的开展提供理论支撑。其次,根据目前初中道德与法治课堂教学实际情况,编制学生调查问卷和教师访谈提纲,并选取初中学段学生为调查研究对象,利用教育实习深入课堂观察及参与教学实践活动,分析教案文本与课堂教学效果,对初中道德与法治课“教-学-评”一致性的应用现状开展调查。最后,通过调查发现“教-学-评”一致性在初中道德与法治课实际应用中存在目标设置难以准确引领教学方向、学习活动难以有效达成教学要求、评价任务难以全面诊断教学质量等困境。究其现实原因,主要是由于教师教学设计能力有限,对目标的界定模糊;学生缺乏自主学习意识,对教师具有依赖心理;评价环节偏离实践要求,实践操作难度较大等。综合文献研究与实际问题分析,从确立目标、细化活动、全面评价、强化培训四大方面对“教-学-评”一致性在初中道德与法治课的应用提出优化策略。一是明析“教-学”方向,具体要立足素养聚焦要求,剖析学情注重分析。二是搭建“学-评”框架,要以多样教学形式激发学生学习兴趣,以具体学案设计引导学生主动学习。三是创设“教-评”情境,要依据教学实际制定评价量表、依据多维评价结果改进教学。四是助力“教-学-评”一致,包括加强教研学习以落实课程标准要求、开展学科培训以提升教师专业素养。最后,基于优化策略以《坚持依宪治国》一课为教学实践案例,从目标分析、学情分析、评价任务三方面进行教学设计并开展实际教学,为后续课堂教学活动提供参考。

关键词：初中道德与法治课 “教-学-评”一致性教学目标核心素养

非对称大剪切挤压对Mg-Al-Sn-Ca合金组织演变和力学性能的影响

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非对称大剪切挤压对Mg-Al-Sn-Ca合金组织演变和力学性能的影响

作者：李昱萱吉林大学

学位级别：硕士

在节能减排的大背景下,轻量化结构材料的利用是有效的途径之一。镁合金由于具有低密度、高比强度和优异的电磁屏蔽性能,在汽车、航空航天和3C(计算机、通信和消费电子)等领域受到越来越多的关注,因此镁合金结构材料的开发仍是研究热点... 详细信息

在节能减排的大背景下,轻量化结构材料的利用是有效的途径之一。镁合金由于具有低密度、高比强度和优异的电磁屏蔽性能,在汽车、航空航天和3C(计算机、通信和消费电子)等领域受到越来越多的关注,因此镁合金结构材料的开发仍是研究热点。然而,镁合金在室温下的塑性和强度有限是镁合金固有的缺点,限制了镁合金的广泛应用。人们为开发高强度、高塑性镁合金作了许多努力和尝试。因此实现镁合金强度-塑性的协同提升,是实现镁合金工业应用的关键。晶粒细化已被发现是显著改善镁合金强度-塑性协同效应的有效方法,这可以在凝固过程中以及在固态下通过各种方法实现。然而,在高温热机械加工过程中,低层错能镁合金在的动态再结晶形核和长大十分迅速,对于实现均匀细晶结构是巨大的挑战。针对上述研究现状及存在问题,本研究以无稀土Mg-3.8Al-1.1Sn-0.4Ca镁合金为研究对象,基于非对称大剪切挤压工艺,通过对高速挤压下晶粒细化机制的研究,提出了系列挤压板材制备方法。实现了高速挤压Mg-3.8Al-1.1Sn-0.4Ca合金均匀细晶结构和弱织构的制备,系统研究了合金在挤压过程中的组织演变以及变形机制。通过对挤压工艺优化,制备出均匀超细晶组织。为高性能镁合金设计及其短流程制备拓展了视野。本文主要研究内容和结果如下:(1)利用亚快速凝固提高Mg-3.8Al-1.1Sn-0.4Ca合金凝固冷速,研究了凝固冷速对铸态、固溶态和挤压态Mg-3.8Al-1.1Sn-0.4Ca合金晶粒尺寸和共晶相尺寸、形貌及分布的影响;随着冷速提高,铸态、固溶态和挤压态Mg-3.8Al-1.1Sn-0.4Ca合金晶粒尺寸都有明显细化;Ca Mg Sn共晶相的尺寸也发生大幅减小,形貌由长棒状和针状向短棒状和球状转变。(2)通过改变坯料形状实现坯料非对称和模具非对称复合挤压,研究了挤压坯料形状对非对称挤压的影响。发现非对称坯料在墩粗过程中能够增大累积应变,同时非对称坯料能够引入额外界面,在界面处引入剪切力有利于细化晶粒。与模具非对称复合挤压后的板材晶粒实现进一步细化,提高了合金板材的强度和延伸率。同时解决了非对称板材在应变梯度方向上组织和力学性能存在差异的问题。(3)在复合非对称挤压中降低模具温度,实现差热非对称挤压。研究了Mg-3.8Al-1.1Sn-0.4Ca合金在不同差热条件下合金的流动变形行为和微观组织演变。研究发现坯料温度和模具温度分别为400℃和200℃时,Mg-3.8Al-1.1Sn-0.4Ca合金具有最佳的强度-塑性结合。通过研究发现,随着模具温度的降低,挤压板材中形成了更细的动态再结晶晶粒。同时,较高的坯料预热温度保持了其析出能力。最佳强塑性的板材其高屈服强度源于均匀的细晶结构、强基面织构和位错强化;高塑性源于织构倾斜对基面滑移的促进作用。(4)通过挤压前对坯料加入预压缩,进一步实现了具有均匀超细晶(0.72μm)弱织构的Mg-3.8Al-1.1Sn-0.4Ca挤压板材。通过研究发现,引入的大量{10-12}拉伸孪晶能够诱导动态再结晶,从而提高再结晶分数和改变基面织构。与强基面织构挤压板材相比,引入预压缩后的板材形成弱双峰织构。抗拉强度和延伸率增加到380 MPa和22%。

关键词： Mg合金非对称挤压差热微观组织力学性能

猪流行性腹泻病毒S1蛋白的原核表达及其核酸适配体筛选

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猪流行性腹泻病毒S1蛋白的原核表达及其核酸适配体筛选

作者：张冬萱河南农业大学

学位级别：硕士

猪流行性腹泻(Porcine epidemic diarrhea,PED)是由猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)引起的猪肠道传染性疾病,给我国养猪业造成了巨大的经济损失。由于PEDV毒株变异系数大,市场现有的灭活疫苗或减毒疫苗并不能... 详细信息

猪流行性腹泻(Porcine epidemic diarrhea,PED)是由猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)引起的猪肠道传染性疾病,给我国养猪业造成了巨大的经济损失。由于PEDV毒株变异系数大,市场现有的灭活疫苗或减毒疫苗并不能够提供足够保护,因此,PEDV早期的诊断及防治药物的开发具有重要意义。PEDV S蛋白通过与细胞上的受体结合介导病毒进入并发生感染,通常与细胞趋向性和毒力的变化相关。PEDV S蛋白包括S1亚基和S2亚基,其中S1亚基包含信号肽(SP)、N端结构域(NTD)、C端结构域(CTD)、亚结构域1(SD1)和亚结构域2(SD2),已有研究证实PEDV的S1-CTD区域能够与猪氨基肽酶N(p APN)的外结构域产生相互作用。在变体PEDV中,S1-CTD结构域比S1-NTD结构域更保守。因此本研究以S1-CTD为靶标筛选核酸适配体。核酸适配体是通过指数富集的配体系统进化技术(SELEX),从人工合成的寡核苷酸文库中筛选出的能与靶标高特异性、高亲和力结合的DNA或RNA小片段单链,也被称为化学抗体,由于核酸适配体合成周期短、易于修饰、靶物质范围广,因此在病毒检测和抗病毒治疗中具有广阔的应用前景。本试验将公司合成的PEDV-S1-CTD质粒分别与带有MBP、SUMO、Nus A、GST的原核表达载体p ET21b通过T4酶进行连接,构建重组质粒p ET21b-MBP-S1、p ET21b-SUMO-S1、p ET21b-Nus A-S1、p ET21b-GST-S1,经双酶切鉴定和测序鉴定正确后转入原核表达菌株大肠杆菌BL21,诱导表达并分析四种标签重组蛋白的可溶性,综合考虑后选择重组MBP-S1蛋白进行后续实验,纯化后的MBP-S1蛋白经Western blot鉴定其正确表达,间接免疫荧光(IFA)鉴定其能与细胞结合具有生物活性,可用于后续实验。随后经磁珠法通过15轮筛选得到111条针对靶标蛋白的候选适配体序列,其中Apt-S1-3、Apt-S1-11富集程度最高,分别是18%和16.2%,合成Biotin修饰的Apt-S1-3和Apt-S1-11序列,经酶联适配体吸附试验ELASA(Enzyme-Linked aptamer sorbent Assays ELASA)测定得到适配体Apt-S1-3解离常数为2.09n M且不与MBP蛋白、MBP-g D蛋白、MBP-GP5蛋白和BSA蛋白发生交叉反应,具有高亲和力与高特异性。此外,使用在线软件Mfold预测适配体Apt-S1-3d的二级结构,结果显示Apt-S1-3具有环状、发卡结构等能与靶标蛋白特异性结合的基本结构。通过分子对接模拟,发现受体蛋白和适配体Apt-S1-3直接形成了多组相互作用力,如靶标蛋白的ARG207、GLN206与核酸适配体形成了氢键,在这些相互作用力的作用下,适配体能够与靶标蛋白形成结合紧密的复合物,进而发挥生物学功能。最后利用间接免疫荧光和流式细胞术验证该适配体能够识别PEDV病毒并对其感染起抑制作用。该适配体表现出与猪流行性腹泻S1-CTD蛋白的高亲和力高特异性结合及其对猪流行性腹泻病毒的抑制作用,为猪流行性腹泻靶向治疗药物的开发以及检测方法的建立打下基础。

关键词：猪流行性腹泻病毒 S1-CTD蛋白原核表达核酸适配亲和力

基于聚合反应动力学诱导相分离的高韧性环氧树脂

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基于聚合反应动力学诱导相分离的高韧性环氧树脂

作者：吴文萱浙江大学

学位级别：硕士

环氧树脂是“三大通用型热固性树脂”之一,被广泛地应用于涂料、胶黏剂、纤维复合材料等领域。环氧树脂的合成与加工成型同步进行,其过程简便灵活,仅需将环氧单体与固化剂混合加热固化,无需隔绝空气或水分的干扰。同时,环氧树脂具备固... 详细信息

环氧树脂是“三大通用型热固性树脂”之一,被广泛地应用于涂料、胶黏剂、纤维复合材料等领域。环氧树脂的合成与加工成型同步进行,其过程简便灵活,仅需将环氧单体与固化剂混合加热固化,无需隔绝空气或水分的干扰。同时,环氧树脂具备固化收缩率低、模量高、热稳定和化学稳定等优异特性。然而,其超高的交联度导致这类材料脆性高、断裂伸长率低(通常为2-5%),并且由于化学交联特性使其成型后无法重加工再利用。本文着眼于以上两个难题,旨在构筑具有高韧性和可重加工的环氧树脂,拓展其应用领域,同时减轻由废弃塑料带来的环境负担。针对环氧树脂韧性提升,脂肪胺和芳香胺与环氧基团的反应活性存在差异,深入了解不同胺的固化反应动力学可以为提升材料力学性能提供潜在可能。本文利用同时具有脂肪胺和芳香胺的环氧体系,通过调控活性胺固化动力学实现了网络的聚合诱导相分离,从而达到环氧树脂增韧的目的。进一步,调控网络交联密度及柔性链段的含量实现对材料宏观热/力学性能的按需调控。针对环氧树脂的回收利用,动态共价键能够在一定刺激下发生可逆交换,将其引入高分子网络,能够实现热固性材料的重加工。本文设计了含有可逆硼酸酯键的胺类固化剂,并构建环氧动态共价高分子网络。因此,热固性环氧树脂能够通过热压、注射等传统方式进行重加工,还能在固体状态下通过键交换构筑复杂形状,为热固性环氧树脂的回收再利用提供了全新的思路。综合考虑固化反应动力学和键交换反应动力学,本文设计了一种同时具备超强韧性和优异重加工特性的环氧树脂。其在室温下的断裂伸长率为375%,拉伸韧性为111 MJ/m3,相较于商用环氧树脂实现了数量级的提升。同时,重加工4次后的材料力学性能不会下降。此外,本文研究了聚合反应动力学引起的原位多级微相分离,提出了空穴化现象背后的增韧机理。最后,揭示了超韧可重加工环氧树脂在结构件胶黏剂方面的潜在用途。

关键词：环氧树脂力学性能聚合诱导相分离动态共价键重加工

论郑振铎儿童文学观中的“父爱型”与“母爱型”双重审美倾向

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论郑振铎儿童文学观中的“父爱型”与“母爱型”双重审美倾向

作者：宋雨萱河北大学

学位级别：硕士

五四时期伴随着“人”的发现,作为人类个体生命初始阶段的“儿童”也进入了启蒙者的视野之中,我国现代意义上的儿童文学由此得以真正地发生。郑振铎作为新文学运动的先驱者之一,积极地建设处于发生期的中国现代儿童文学,形成了“以儿童... 详细信息

五四时期伴随着“人”的发现,作为人类个体生命初始阶段的“儿童”也进入了启蒙者的视野之中,我国现代意义上的儿童文学由此得以真正地发生。郑振铎作为新文学运动的先驱者之一,积极地建设处于发生期的中国现代儿童文学,形成了“以儿童为本位”的儿童文学观。然而在郑振铎的儿童文学观中,却存在着“父爱型”与“母爱型”的双重审美倾向。这两种审美倾向相互碰撞、交织,看似对立实则却统一于“儿童本位”的立场之下,使郑振铎儿童文学观的内涵相比于同时期其他在儿童文学领域进行过耕耘的新文学作家们要更加独特与复杂。不同于同样提倡儿童文学要“以儿童为本位”的周作人对儿童文学功利性的否定态度,郑振铎在自己的文论中明确地肯定着儿童文学的工具主义与“教育性”,这与郑振铎提倡在儿童文学中展现“人间社会的现状”的“现实性”共同构成了他儿童文学观念中的“父爱型”审美倾向。然而在郑振铎的儿童文学译述与创作中,却并未突出地表现他在文论中所倡导的儿童文学的教育价值与现实价值,反而呈现出一种与“父爱型”儿童文学主题相悖的、远离功利主义的审美倾向,即注重于以“亲切温馨的氛围”与“美满团圆的结局”来感染儿童的“母爱型”审美倾向。郑振铎儿童文学观念中的双重审美倾向是在多种文化因素的相互作用下生成的。首先,在五四时期“启蒙”的时代语境中,郑振铎对儿童的发现不仅仅限于生理意义上的个体生命初始阶段,同时也是社会意义上作为家国未来的“国民之子”,由此儿童文学就必须承担起反抗封建旧式教育、构建崭新国民教育的文化任务。其次,郑振铎推崇的“写实主义”创作方法、“血和泪的文学”观念以及文学研究会“儿童文学运动”的“现实主义”基调投射在郑振铎的儿童文学观念中,使他对儿童文学的“现实性”功用表现出强烈的欣赏态度。这两种思想相互渗透,构成了郑振铎儿童文学观念中的“父爱型”审美倾向。而郑振铎在进行儿童文学活动时无意识地将儿童文学当作了惨淡现实生活的“逋逃薮”,以及他对于人类学和泰戈尔诗歌“爱与美”艺术特色的接受,又使他的儿童文学观念中存在着潜藏于“父爱型”主题之下的“母爱型”审美倾向。

关键词：郑振铎儿童文学观审美倾向 “父爱型” “母爱型”

初中语文朗读教学中的审美创造核心素养培育研究

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初中语文朗读教学中的审美创造核心素养培育研究

作者：郑怡萱青海师范大学

学位级别：硕士

GCN2在小鼠非酒精性脂肪性肝炎中的作用及机制研究

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GCN2在小鼠非酒精性脂肪性肝炎中的作用及机制研究

作者：钟敏萱延安大学

学位级别：硕士

目的:研究GCN2(一般性调控阻遏蛋白激酶2蛋白,General control nonderepressible 2)对小鼠非酒精性脂肪性肝炎(Nonalcoholic steatohepatitis,NASH)的作用及其机制,为防治NAFLD提供新的策略。方法:利用GEO数据库(https://***/geo/),以NASH为关键词检索,获得临床样本数据集GSE147304,并通过GEO2R软件进行差异表达分析;通过蛋白质印迹法检测正常和NASH小鼠肝脏非实质细胞中GCN2的蛋白变化;通过Cre/lox P重组技术,分别构建GCN2fl/fl对照小鼠和髓系细胞特异性敲除GCN2的小鼠GCN2fl/fl-Lyz Cre/+,进一步喂养蛋氨酸胆碱缺乏饮食(Methionine and choline deficient diet,MCD)诱导NASH模型,八周后麻醉处死小鼠。1.收集小鼠血液样本检测转氨酶ALT、AST活性,小鼠肝脏样本,大体拍照并观察小鼠肝脏状态,通过肝组织苏木精-伊红(Hematoxylin-Eosin,HE)染色NAS评分来评价肝脏病理形态学变化;油红O染色来评价小鼠肝脏中脂滴变化,同时检测肝组织中甘油三酯和胆固醇的含量。2.通过二氢乙锭(dihydroethidium,DHE))荧光探针和相应的试剂盒,分析肝组织中活性氧(Reactive oxygen species,ROS)生成量、丙二醛(Malonaldehyde,MDA)的含量、以及超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性,以评价小鼠肝脏氧化应激反应程度;通过流式细胞术,检测脾脏中免疫细胞如T淋巴细胞和NK细胞的比例;通过免疫组织化学法和荧光定量PCR检测肝脏组织中细胞因子生成量;通过肝组织切片Masson和Sirus Red染色,羟脯氨酸(HYP)含量测定和免疫组化检测α平滑肌肌动蛋白(Alpha smooth muscle actin,a-SMA),以及荧光定量PCR检测纤维化相关分子,来评估小鼠肝脏纤维化程度。3.通过肝组织RNA测序检测差异表达基因,并用这些差异表达基因进行KEGG和GSEA富集分析,筛选相关分子和信号机制;通过免疫印迹法检测肝组织中NLRP3炎症小体和TLR4信号通路。结果:通过GEO2R对数据集GSE147304中差异表达基因分析结果发现,相对于正常人,NASH病人肝组织中GCN2的表达明显减少。通过蛋白免疫印迹分析发现,与正常对照组相比,MCD模型组小鼠肝脏非实质细胞中GCN2的蛋白水平呈现明显下降。1.血清学分析发现,比较MCD-GCN2fl/fl组,MCD-GCN2fl/fl-Lyz Cre/+组小鼠的血清ALT、AST活性显著增高(P<0.01);肝脏HE染色病理学分析结果显示,MCD-GCN2fl/fl组,肝脏中可见肝细胞排列紊乱、肝细胞脂肪变、气球样变、炎症细胞浸润明显,而MCD-GCN2fl/fl-Lyz Cre/+组,小鼠肝组织上述病理变化显著增强,NAS评分显著增加(P<0.01);油红O染色和肝脏TG、TC测定结果发现,MCD-GCN2fl/fl-Lyz Cre/+组小鼠肝组织脂滴数量和面积,以及肝脏TG和TC含量,均较MCD-GCN2fl/fl组显著增加。2.肝脏氧应激相关指标分析表明,相较于MCD-GCN2fl/fl组,MCD-GCN2fl/fl Lyz Cre/+组小鼠肝组织活性氧(ROS)的产生明显增加(P<0.01),MDA水平升高(P<0.05),而肝组织中SOD和CAT活性水平明显下降(P<0.01);炎症反应相关指标分析结果显示,相对于MCD-GCN2fl/fl组,MCD-GCN2fl/fl Lyz Cre/+组小鼠脾脏中CD3 T细胞和NK细胞的比例明显增多,肝组织TNF-α和IL-6等炎症因子表达显著增加,炎症相关分子m RNA表达增高;肝脏纤维化相关指标分析显示,相对MCD-GCN2fl/fl组,MCD-GCN2fl/fl Lyz Cre/+组小鼠肝组织的胶原沉积明显,同时活化的肝星状细胞α-SMA的表达增加,羟脯氨酸生成也明显增多,纤维化相关分子m RNA表达增高。3.转录组测序结果显示,差异基因主要富集在天然免疫信号和炎症反应信号;免疫印迹分析显示,相对于MCD-GCN2fl/fl组,MCD-GCN2fl/fl Lyz Cre/+组小鼠肝组织NLRP3/ASC/Caspase 1炎症小体和TLR4/IRAK1/NF?B信号进一步增强,同时,IL-1?生成也升高。结论:1.髓系细胞特异性敲除GCN2可显著地加重MCD诱导的小鼠肝损伤、脂肪变性。2.髓系细胞特异性

关键词：非酒精性脂肪肝病一般性调控阻遏蛋白激酶2 NLR家族Pyrin域蛋白3 Toll样受体4

纳米塑料胁迫下脱氮系统中胞外聚合物及微生物的响应

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纳米塑料胁迫下脱氮系统中胞外聚合物及微生物的响应

作者：吴若萱安徽建筑大学

学位级别：硕士

微塑料在各环境中广泛存在,污水处理厂充当着自然环境中微塑料污染的储备设施,生产生活中大量微塑料进入活性污泥系统,聚丙烯是其中的主要种类之一,但聚丙烯纳米塑料对活性污泥系统生物脱氮的影响尚不明晰。本试验向序列间接式活性污泥... 详细信息

微塑料在各环境中广泛存在,污水处理厂充当着自然环境中微塑料污染的储备设施,生产生活中大量微塑料进入活性污泥系统,聚丙烯是其中的主要种类之一,但聚丙烯纳米塑料对活性污泥系统生物脱氮的影响尚不明晰。本试验向序列间接式活性污泥反应器(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process,缩写为SBR)中投加不同浓度的聚丙烯纳米塑料(0 mg/L、1 mg/L、5 mg/L、15 mg/L、45 mg/L和90 mg/L),通过化学组分分析、三维荧光光谱仪和傅里叶红外光谱仪,研究不同浓度的聚丙烯纳米塑料对生物脱氮过程中微生物的胞外聚合物组分、官能团和蛋白质二级结构的影响,利用高通量测序研究聚丙烯纳米塑料对脱氮微生物群落结构的影响,以此探究聚丙烯纳米塑料对生物脱氮系统的影响机制。主要结论如下:(1)采用SBR研究聚丙烯纳米塑料对生物脱氮的影响。当聚丙烯纳米塑料投加浓度低于15 mg/L时,聚丙烯纳米塑料的加入对氨氮的去除没有影响。而暴露于较高浓度聚丙烯纳米塑料下,反应器中氨氮浓度随聚丙烯纳米塑料浓度和运行时间的增加而持续增加。好氧末端硝氮盐浓度随着聚丙烯纳米塑料浓度的增加呈现下降的趋势。说明聚丙烯纳米塑料对氨氧化过程和硝化过程有一定的抑制作用。(2)采用化学法研究聚丙烯纳米塑料对生物脱氮系统中微生物胞外聚合物主要物质含量的影响,并结合三维荧光光谱和傅里叶红外光谱分析聚丙烯纳米塑料对胞外聚合物中可溶性荧光物质、官能团和蛋白质二级结构的影响。随着聚丙烯纳米塑料浓度的增加,胞外聚合物中多糖和紧密型胞外聚合物中蛋白质的浓度均呈现了先增加后减少的趋势,蛋白质与多糖的比例下降,污泥变得更为疏松。聚丙烯纳米塑料主要与蛋白质中的酰胺I区进行互动,导致酰胺II区的峰值逐步减少。另外,聚丙烯纳米塑料的引入也导致了胞外聚合物中α-螺旋与β-折叠加的无规卷曲比例下降。α-螺旋与β-折叠加的无规卷曲比值揭示了污泥絮凝的程度,这使得污泥的结构更为疏松。(3)通过运用分类操作单元(Operational Taxonomic Unit,缩写为OTU)聚类分析以及多样性分析,研究了在添加聚丙烯纳米塑料之前和之后,反应器内微生物种类的数量以及它们之间的相关性如何发生变化。在特定的浓度区间内,聚丙烯纳米塑料有助于增加反应器内的OTU数量。当聚丙烯纳米塑料的浓度达到5 mg/L时,OTU达到峰值,从而导致微生物种类的增加和微生物种类的均匀性提升。随着污染物浓度的持续上升,OTU的数目逐步减少,导致微生物种类的丰富度和物种的均匀性都有所下降。(4)通过门水平和属水平的微生物丰度与多样性分析不同浓度聚丙烯纳米塑料影响下生物脱氮系统中微生物群落组成与特征的变化。在聚丙烯纳米塑料的影响下,随着聚丙烯纳米塑料浓度的增加,大多数与脱氮相关的微生物菌属的相对丰度略有降低,但假单胞菌属(Pseudomonas)相对丰度逐渐增加。(5)利用环境因子与微生物的相关性热图,分析生物脱氮系统中微生物与聚丙烯纳米塑料、氨氮、生化需氧量和酸碱度之间的关系。在不同浓度的聚丙烯纳米塑料的影响下,脱氮微生物与聚丙烯纳米塑料之间呈现出某种负相关关系,这进一步证明了添加聚丙烯纳米塑料可能会轻微地抑制脱氮微生物的活跃性,从而降低反应器的脱氮效果。假单胞菌属(Pseudomonas)与其他脱氮微生物有所不同,因为它能够利用聚丙烯作为其碳源,与聚丙烯纳米塑料展现出强烈的正向关系。(6)通过建立微生物的共现网络以及研究物种之间的关联性,可以深入了解生物脱氮系统中微生物的互动关系。在聚丙烯纳米塑料的影响下,微生物之间的互动关系大部分是正相关的,这表明微生物之间存在正向交互作用,并且属种和属种之间是相互共生的。生物脱氮功能菌与其余微生物关联性较强,相关性显著,成为主要关联菌属。此外,非优势菌属也可在生物脱氮系统中起到关键作用。图[21]表[7]参[130]

关键词：纳米塑料胞外聚合物微生物群落结构