第7章 现代生物技术与环境污染治理
2022人教版七年级下册生物第七章第二节 探究环境污染对生物的影响 第三节 拟定保护生态环境的计划
【实验拓展】 (1)实验中,为什么要设计有清水的一组?
提示:有清水的一组作为对照组,与酸雨形成对照实验。 (2)由实验结果推测酸雨如何影响农业的发展。 提示:酸雨会严重影响农业的发展,它使种子发芽率降低,影响植株生长。
【归纳升华】 探究酸雨对种子萌发的影响实验注意事项
(1)原则:保证对照实验只有一个变量,即单一变量原则。 (2)关键:实验还应该在相同条件下进行重复实验,取平均值,可以避免偶然性。
表1 实验设计表
植物 苯
A箱 无 通入苯
B箱 有 通入苯
C箱 有 不通苯
(4)分析实验数据:4种植物按照吸收苯的能力大小排列为___③__④__①__②____(填序号);
不同植物受苯污染影响程度不同,净光合速率下降幅度最大的是___绿__萝____。
(5)本实验说明,生物与环境的关系是:环境能___影__响____生物,生物能___影__响____环
13%
2%
A.实验中可用胚根突破种皮作为种子萌发的标志 B.模拟酸雨是由真实的酸雨与清水混合配制而成的 C.为减小实验误差,每组应用等量的多粒黄豆种子作为实验材料 D.实验结果表明,随着雨水酸性的增强,对黄豆种子萌发的抑制作用增大
【知识点二 】 其他环境污染
7.污染已成为世界上日益严重的环境问题,全球性的大气污染主要表现在 ( C )
(3)如果用食醋和自来水配制供实验用的模拟酸雨,在其他条件相同且适宜的情况下,实
验中与模拟酸雨形成对照的水,应选用___B___。
A.蒸馏水
B.自来水
C.池塘里的水 D.不是酸雨的雨水
(4)你准备以什么现象或数据(要可观察或可测量)来呈现实验结果?__种__子__的__发__芽__率___。
《环境生物学》课程教学大纲
《环境生物学》课程教学大纲课程中文名称(英文名称):环境生物学(Environmental Biology)课程代码:PRN241课程类别:学科基础课程课程性质:必修课课程学时:48学时(理论32学时,实验16学时)学分:3学分适用专业:环境科学先修课程:环境学、无机化学一、课程介绍1.环境生物学是环境科学专业一门重要的必修学科基础课。
环境生物学是20世纪50年代环境问题成为全球重大问题时,生物学家在运用生命科学的理论和方法,认识环境问题实质并寻找解决环境问题途径的过程中逐渐形成的一门新兴边缘学科。
本课程系统介绍环境生物学的基本知识、主要技术和发展动态,使学生对环境生物学能有一个较完整的认识,为学习后续课程打下坚实的基础2.环境生物学属于环境科学专业学生必修的专业基础课,在专业人才培养方案和课程体系中的地位十分重要,属重点基础课,许多后续课程如环境毒理学、环境生物化学、环境生物工程、环境污染修复工程等与环境生物学密切相关。
环境生物学也是环境生态类考研科目之一,对学生的考研具有重要作用。
了解与掌握环境生物学的基本理论和方法,是环境类专业人才认识和解决环境问题所必须。
二、课程教学目的和任务通过本课程的学习,使学生对本大纲范围内的环境生物学内容有比较系统和比较全面的了解,认识环境污染物的生物效应以及环境污染的生物净化,使学生掌握环境生物学的基本知识和基础理论;培养学生具有初步的分析问题和解决问题的能力,为学好后续课程打下坚实基础。
课程应达到的基本要求为理解和掌握以下理论、方法和技术:1)环境污染物在生态系统中的行为;2)污染物对生物的影响;3)污染物的生物效应检测;4)环境质量的生物监测与生物评价;5)环境污染生物净化的原理;6)环境污染物的生物净化方法;7)现代生物技术与环境污染治理8)污染环境的生物修复三、课程学时分配、教学内容与教学基本要求四、教学方法与教学手段说明环境生物学为重点基础课,牵涉面广,学科交叉较多,内容丰富,而学时有限,因此,贯彻“少而精”的原则,精选有代表性的、有广泛应用的、最基本的、较现代化的内容作为基本要求。
现代环境生物技术PPT课件
王建龙 文湘华 编著
环境工程教研室
谯
华
环境污染生物降解
夏北成 化学工业出版社
环境微生物工程
参 考 污染控制微生物 书 目 生物化学
微生物学microbiology
马文漪等 南京大学出版社 徐亚同等 化学工业出版社 王希成 清华大学出版社
J.Nicklin 科学出版社
基因与伦理
范冬萍等 羊城晚报出版社
DNA的双螺旋结构
世界首只克隆羊“多莉”
(二)意义
生物技术作为一个现代前沿学科领域,受到当今世界
各国的广泛关注,全球生物技术每年创造的产值约5000亿
一 、
美元,单项产品产值高达40亿美元,仅美国生物技术产值
达2240亿美元。 引
言
比如“三色”农业-绿色“露天农业” 、白色“工
厂农业”、蓝色“水生农业”。其中白色农业主要表示这
得到了影像,从而分辨出这种分子的维度、角度和形状; 引 她发现DNA是螺旋结构,至少两股,其化学“信息”面 言 向进里面。
1973:第一个成功的克隆转化实验,第一个有目的的 基因重组实验,是现代生物技术的标志。
1997:英培育出世界上第一例体细胞克隆动物“多莉” 羊,2003年2月14日去世。
1998:日本培育出体细胞克隆动物8头牛犊。
美国于2003年3月5日启动了牛基因组测序工程,将 言 能够改进牛奶和牛肉制品的质量以及提高食品的安全系
数。诸如此类,将为人类开创美好的明天。
一种新的软件MyGrid将加快人类基因组解读,而且 它还可以自动找到与该研究有关的信息,搜索基因和蛋 白质数据、调节网络和任何其它相关信息。
(一)定义
生物技术:以现代生命科学为基础,结合先进的工
环境生物学,绪论2006
绪论
三、任务: 任务
阐明污染的生物学或生态学效应: 阐明污染的生物学或生态学效应: 探索分子—个体 种群—群落 个体—种群 群落—生态 探索分子 个体 种群 群落 生态 的效应及机理, 系统污染 的效应及机理,发展环境质量 生物学监测与评价方法。 生物学监测与评价方法。 探索生物对环境污染的净化原理, 探索生物对环境污染的净化原理,提高生 物对污染净化的效率。 物对污染净化的效率。 探讨自然保护生物学和恢复生态学原理与 方法。 方法。
境,以人类为主体的环境 ) 以人类为主体的环境
理论基础、 理论基础、研究方法与生态学有重叠
与毒理学
毒理学:研究外来化合物对生物体毒性作用。 毒理学:研究外来化合物对生物体毒性作用。 环境生物学: 环境生物学:
生态毒理学、分子生态毒理学、遗传毒理学, 微观上, 微观上,如:生态毒理学、分子生态毒理学、遗传毒理学,深入 到细胞、分子水平。 到细胞、分子水平。
境中的变化和适应; 境中的变化和适应;如何利用生物监测指示受 损环境和改善环境质量。 损环境和改善环境质量。
4)研究生物与受人类活动干扰环境之 )研究生物与受人类活动干扰环境之 间相互作用的科学。 间相互作用的科学。主要理论基础是生 态系统的概念,环境生物学是生态学 态系统的概念, 黄玉瑶, (黄玉瑶,2001)。 )。 对象:受人类干扰的生态系统。 对象:受人类干扰的生态系统。 干扰: 干扰:
五、发展过程: 发展过程:
70年代,生态毒理学开始形成。 年代,生态毒理学开始形成。 年代 毒理学开始形成 1990S,生态破坏受同等重视,并在生物多样 ,生态破坏受同等重视, 性和可持续生物圈水平上有机结合。 性和可持续生物圈水平上有机结合。 大时空尺度上,小剂量污染对生物的影响。 大时空尺度上,小剂量污染对生物的影响。
环境污染治理技术手册
环境污染治理技术手册第一章:引言环境污染是当前全球面临的重要问题之一。
为了保护地球和人类健康,我们迫切需要有效的环境污染治理技术。
本手册旨在提供详细的环境污染治理技术,以帮助相关从业人员和机构采取切实可行的措施来应对环境污染。
第二章:大气污染治理技术2.1 袋式除尘技术:介绍袋式除尘器的原理、结构和应用领域,以及如何安装和维护袋式除尘器,实现大气污染治理。
2.2 烟气脱硫技术:阐述湿法烟气脱硫和干法烟气脱硫两种常用技术的原理和适用情况,并提供操作指南和运维要点。
第三章:水污染治理技术3.1 生物法处理技术:介绍自然降解和微生物处理的原理,探讨生物滤池、生物膜等常见生物法处理设备的应用和效果。
3.2 化学法处理技术:探讨化学沉淀、絮凝、吸附等技术的原理和操作方法,重点介绍活性炭吸附、聚合物絮凝等技术在水污染治理中的应用。
第四章:土壤污染治理技术4.1 修复技术概述:概述常见的土壤污染修复技术,包括热解吸附、化学还原、生物修复等方法的原理和适用条件。
4.2 土壤固化技术:详细介绍土壤固化剂的种类、性能以及施工方法,以及如何控制土壤固化效果并保护环境。
第五章:噪声污染治理技术5.1 隔声技术:介绍常见的隔声材料和隔声结构的选用原则,以及隔声墙、隔声窗等设施的设计和施工要点。
5.2 吸声技术:详述吸声材料的分类和性能指标,阐述如何选择和使用吸音材料以达到噪声污染治理的目的。
第六章:固体废弃物治理技术6.1 分类与回收技术:介绍固体废弃物分类和回收的意义,详细介绍不同类型废弃物的分类方法,以及回收工艺和设备的选择。
6.2 垃圾焚烧与填埋技术:探讨垃圾焚烧和填埋两种主要处理方法的原理、优缺点和适用范围,并强调对焚烧废气和填埋液的处理要求。
第七章:可持续发展与环境污染治理7.1 循环经济模式:介绍循环经济的理念和特点,探讨其在环境污染治理中的应用,包括资源回收利用、废弃物处理等方面的技术。
7.2 绿色技术创新:关注绿色技术创新在环境污染治理中的推动作用,包括清洁能源、节能减排等技术的应用前景和发展机遇。
《环境生物学》 第七章
结论: (1)生化呼吸线位于内源呼吸线之上,表明该有机物或废水可被微生物 氧化分解。两条呼吸线之间的距离越大,有机物或废水的生物降解性越好; 反之亦然(图7-1A)。 (2)生化呼吸线与内源呼吸线基本重合,表明该有机物不能被活性污泥 微生物氧化分解,但对微生物的生命活动无抑制作用(图7-1B)。 (3)生化呼吸线位于内源呼吸线之下,说明该有机物不能被微生物分解, 且对微生物生长产生了有害抑制作用,生化呼吸线越接近横坐标,抑制作 用越大(图7-1C)。 3、测定相对耗氧速率曲线
第七章 生物净化和治理的传 统方法
[本章要点]
本章介绍了环境生物技术的定义、研究 内容和在环境领域中的应用,阐述了微生物 处理污染物的特点、原理、影响因素和传统 微生物处理法的工作原理和方法。
环境生物技术(environmental biotechnology)诞生的背景:
由于人们的生产,生活活动对环境造成了各种各样的污染,人类 的生存和发展面临着严峻的挑战,迫使人类必须发动一场“环境革命” 来拯救自身,环境生物技术因此而诞生并日益受到重视,人们把生物 技术开发和应用的注意力转向环境保护。
6.废物强化处理技术研究
7.环境的生物监控技术研究
四个热门方向:
基因工程菌从实验室进入模拟系统和现场应用过程中,如何解决其遗传 稳定性、功能高效性和生态安全性等方面问题
开发废物资源化和能源化技术,利用废物生产单细胞蛋白、生物塑料、 生物农药、生物肥料以及利用废物生产生物能源,例如甲烷、氢气、乙醇 等
耗氧速率就是单位生物量在单位时间内的耗氧量,生物量可用活性污
环保行业污染治理技术指南
环保行业污染治理技术指南第1章污染治理基础概念 (4)1.1 污染类型及特点 (4)1.2 污染治理原则与方法 (4)第2章水污染治理技术 (4)2.1 水污染来源与危害 (4)2.2 常见水污染治理技术 (4)2.3 水污染治理案例 (4)第3章大气污染治理技术 (4)3.1 大气污染来源与危害 (4)3.2 常见大气污染治理技术 (4)3.3 大气污染治理案例 (4)第4章固体废物污染治理技术 (4)4.1 固体废物分类与危害 (4)4.2 常见固体废物治理技术 (4)4.3 固体废物治理案例 (4)第5章噪声污染治理技术 (4)5.1 噪声污染来源与危害 (4)5.2 常见噪声污染治理技术 (4)5.3 噪声污染治理案例 (4)第6章土壤污染治理技术 (4)6.1 土壤污染来源与危害 (4)6.2 常见土壤污染治理技术 (4)6.3 土壤污染治理案例 (4)第7章农业面源污染治理技术 (5)7.1 农业面源污染来源与特点 (5)7.2 农业面源污染治理技术 (5)7.3 农业面源污染治理案例 (5)第8章城市污染治理技术 (5)8.1 城市污染类型与特点 (5)8.2 城市污染治理技术 (5)8.3 城市污染治理案例 (5)第9章工业污染治理技术 (5)9.1 工业污染类型与特点 (5)9.2 常见工业污染治理技术 (5)9.3 工业污染治理案例 (5)第10章生态修复技术 (5)10.1 生态修复概念与原则 (5)10.2 常见生态修复技术 (5)10.3 生态修复案例 (5)第11章环保监测技术 (5)11.1 环保监测方法与手段 (5)11.3 环保监测案例 (5)第12章环保产业发展与政策 (5)12.1 环保产业发展现状与趋势 (5)12.2 环保政策与法规 (5)12.3 环保产业案例分析与发展建议 (5)第1章污染治理基础概念 (5)1.1 污染类型及特点 (5)1.1.1 大气污染 (5)1.1.2 水污染 (6)1.1.3 土壤污染 (6)1.2 污染治理原则与方法 (6)1.2.1 大气污染治理方法 (6)1.2.2 水污染治理方法 (7)1.2.3 土壤污染治理方法 (7)第2章水污染治理技术 (7)2.1 水污染来源与危害 (7)2.2 常见水污染治理技术 (8)2.3 水污染治理案例 (8)第3章大气污染治理技术 (8)3.1 大气污染来源与危害 (9)3.2 常见大气污染治理技术 (9)3.3 大气污染治理案例 (9)第4章固体废物污染治理技术 (10)4.1 固体废物分类与危害 (10)4.1.1 生活垃圾 (10)4.1.2 工业固体废物 (10)4.1.3 农业固体废物 (10)4.1.4 危险固体废物 (11)4.2 常见固体废物治理技术 (11)4.2.1 填埋处理 (11)4.2.2 焚烧处理 (11)4.2.3 堆肥处理 (11)4.2.4 资源回收利用 (11)4.3 固体废物治理案例 (11)4.3.1 生活垃圾焚烧发电 (11)4.3.2 工业固体废物综合利用 (11)4.3.3 农业固体废物沼气工程 (12)4.3.4 危险固体废物安全处置 (12)第5章噪声污染治理技术 (12)5.1 噪声污染来源与危害 (12)5.2 常见噪声污染治理技术 (12)5.3 噪声污染治理案例 (13)第6章土壤污染治理技术 (13)6.2 常见土壤污染治理技术 (14)6.3 土壤污染治理案例 (14)第7章农业面源污染治理技术 (14)7.1 农业面源污染来源与特点 (14)7.2 农业面源污染治理技术 (15)7.3 农业面源污染治理案例 (15)第8章城市污染治理技术 (16)8.1 城市污染类型与特点 (16)8.2 城市污染治理技术 (16)8.2.1 大气污染治理技术 (16)8.2.2 水污染治理技术 (16)8.2.3 土壤污染治理技术 (17)8.2.4 噪声污染治理技术 (17)8.2.5 固体废物污染治理技术 (17)8.3 城市污染治理案例 (17)8.3.1 大气污染治理案例 (17)8.3.2 水污染治理案例 (17)8.3.3 土壤污染治理案例 (17)8.3.4 噪声污染治理案例 (18)8.3.5 固体废物污染治理案例 (18)第9章工业污染治理技术 (18)9.1 工业污染类型与特点 (18)9.2 常见工业污染治理技术 (18)9.3 工业污染治理案例 (19)第10章生态修复技术 (19)10.1 生态修复概念与原则 (19)10.2 常见生态修复技术 (19)10.3 生态修复案例 (20)第11章环保监测技术 (20)11.1 环保监测方法与手段 (20)11.1.1 采样与分析方法 (21)11.1.2 自动监测技术 (21)11.1.3 遥感监测技术 (21)11.1.4 网络监测技术 (21)11.2 环保监测技术发展 (21)11.2.1 仪器设备更新换代 (21)11.2.2 数据处理与分析技术提升 (21)11.2.3 跨学科技术融合 (21)11.2.4 无人机等新型监测手段的应用 (21)11.3 环保监测案例 (21)11.3.1 城市空气质量监测 (21)11.3.2 水源地水质监测 (22)11.3.3 工业园区环境监测 (22)第12章环保产业发展与政策 (22)12.1 环保产业发展现状与趋势 (22)12.2 环保政策与法规 (22)12.3 环保产业案例分析与发展建议 (23)以下是环保行业污染治理技术指南的目录结构:第1章污染治理基础概念1.1 污染类型及特点1.2 污染治理原则与方法第2章水污染治理技术2.1 水污染来源与危害2.2 常见水污染治理技术2.3 水污染治理案例第3章大气污染治理技术3.1 大气污染来源与危害3.2 常见大气污染治理技术3.3 大气污染治理案例第4章固体废物污染治理技术4.1 固体废物分类与危害4.2 常见固体废物治理技术4.3 固体废物治理案例第5章噪声污染治理技术5.1 噪声污染来源与危害5.2 常见噪声污染治理技术5.3 噪声污染治理案例第6章土壤污染治理技术6.1 土壤污染来源与危害6.2 常见土壤污染治理技术6.3 土壤污染治理案例第7章农业面源污染治理技术7.1 农业面源污染来源与特点7.2 农业面源污染治理技术7.3 农业面源污染治理案例第8章城市污染治理技术8.1 城市污染类型与特点8.2 城市污染治理技术8.3 城市污染治理案例第9章工业污染治理技术9.1 工业污染类型与特点9.2 常见工业污染治理技术9.3 工业污染治理案例第10章生态修复技术10.1 生态修复概念与原则10.2 常见生态修复技术10.3 生态修复案例第11章环保监测技术11.1 环保监测方法与手段11.2 环保监测技术发展11.3 环保监测案例第12章环保产业发展与政策12.1 环保产业发展现状与趋势12.2 环保政策与法规12.3 环保产业案例分析与发展建议第1章污染治理基础概念1.1 污染类型及特点环境污染是现代社会面临的严重问题之一,主要包括大气污染、水污染、土壤污染等类型。
《环境生物技术》教材
《环境生物技术》教材
《环境生物技术》是一本介绍环境生物技术的教材。
环境生物技术是现代生物技术和环境科学与工程紧密结合而发展起来的新兴交叉学科,已具有较完整的学科体系。
这本书共分12章。
书中首先讨论了环境生物技术的产生、学科体系与结构,然后按学科体系介绍了其生物学基础(包括微生物学基础、酶学基础、生态学基础)与理论基础(生化反应计量学、生化反应动力学、生化反应热力学),再重点介绍了环境污染治理基因工程技术、环境污染生物治理技术、环境污染生物修复技术、环境污染预防生物技术等,内容涉及废水好氧生物处理、废水厌氧生物处理、生物脱氮与生物除磷、固体废物生物处理、有机废气生物处理、水体与土壤的生物修复、环境生物材料(生物絮凝剂、生物吸附剂、生物可降解塑料、生物表面活性剂)及生物农药等,既有理论分析,也有国内外最新研究进展与发展趋势的介绍。
此外,书中还介绍了环保型微生物制剂的开发应用,包括环保型微生物制剂的生产和使用,以及其在环境保护中的作用和意义。
如需更多信息,建议阅读《环境生物技术》教材或咨询该领域专家。
现代生物技术与环境污染治理
用于污染治理的基因工程菌示例
⊙ 降解卤代芳烃的基因工程菌—pD10质粒-假单胞菌细胞
IMP134菌体中的pJP4质粒上存在着降解氯代苯邻二酚的基因,将此 基因克隆到广泛宿主质粒pKT231上。重组之后的质粒记为pD10。当它转 移到受体细胞——假单胞菌细胞中后,菌体则能分解代谢氯代苯邻二酚。 这个质粒已用于构建降解氯代-O-硝基苯酚的工程菌。
⊙ 抗金属的基因工程菌
目前已发现抗Hg、抗Cd、抗Pb等多种菌株。但是,这类菌株多数生 长繁殖并不迅速。把这种抗金属的基因,转移到生长繁殖迅速的受体菌中, 构成繁殖率高,富集金属速度快的新菌株,可用于净化重金属污染的废水。
例如有人将假单胞杆菌R4染色体中的抗镉基因, 转移到大肠杆菌HB101中,使得大肠杆菌HB101能在 100 mg/L的含镉液体中生长,具有抗镉的遗传特征。
重组质粒
以大肠杆菌质粒载体 为例的基因工程过程
Ⅴ. 再用重组质粒转化大肠杆菌细胞
Ⅵ. 培养大肠杆菌 克隆大量目的基因
基因工程菌在环境污染生物处理中的应用
基因工程菌可以达到的目的
基因工程为改变细菌细胞内的关键酶或酶系统提供了可能, 从而可以:
➢ 提高微生物的降解速率 ➢ 拓宽酶对底物(有机污染物)的专一性范围 ➢ 维持低浓度下的代谢活性 ➢ 改善有机污染物降解过程中的生物催化稳定性
➢ 发展对环境污染物的生理毒性及其对生态影响的检测技术。
基因工程的关键步骤:
大肠杆菌细胞
Ⅰ. 从细胞中分离出DNA
DNA
➢ 选择工具酶 ➢ 选择合适的载体
Ⅲ. 分离大肠杆 菌细胞中的质粒
Ⅱ. 限制酶截 取DNA片段
供体细胞 目的基因
➢ 目的基因的分离 质粒
➢ 目的基因导入受体
生物技术与环境保护
生物技术与环境保护生物技术,作为一项非常新颖和先进的科学技术,已经在环境保护方面扮演着越来越重要的角色。
随着全球对环境保护的重视程度越来越高,“生物技术与环境保护”也已经成为越来越多人研究和关注的领域。
一、生物技术在环境污染治理中的应用生物技术的发展在很大程度上推动了环境保护行业的快速发展。
在治理环境污染的方面,生物技术被广泛运用。
例如,利用微生物技术来处理工业废水和生活污水,可以把有毒有害物质在微生物的作用下转化成无毒无害的物质,从而避免了这些污染物对环境的危害。
此外,生物技术还可通过控制污染微生物的生长,来控制或消除环境中的生物污染物。
例如,通过应用生物修复技术来清除有机物、金属离子和放射性元素等各种物质的污染,从而促进植物的生长和恢复自然生态系统的平衡。
二、生物技术在生态保护中的角色随着环保意识的提高,生态平衡的重要性日渐被人所重视。
生物技术在生态保护中也有不可替代的作用。
例如,在森林保护和修复方面,生物技术配合DNA合成技术可以通过改变植物的遗传信息,使其具备抗病虫和高产的特性,从而提高发育速度和森林生态系统的可持续性。
此外,生物技术还可以通过改善土壤环境并减少对生态系统的影响,来提高植物的生产力和环保水平。
三、生物技术可持续发展在环保领域中的作用如今,人类所面临的最大威胁之一就是环境资源的枯竭。
因此,可持续发展在环保领域中的重要性也越来越被人所关注。
生物技术也可以作为一种可持续发展的手段,在环境保护中扮演非常重要的角色。
例如,生物多样性的保护和生物资源的开发,都是需要生物技术的支持和促进。
生物技术的应用不仅可以改善现有的环境状况,更重要的是为未来的生态环境提供保障,是实现可持续发展、推进绿色执政的重要手段。
四、结论生物技术可以为环境保护和可持续发展提供重要的科技支撑。
随着技术的不完善和环境条件的变化,生物技术在实践中也需要不断地加以完善和发展。
此外,只有发挥好生物技术的能力,更好地保护环境和启动绿色事业,才能真正实现绿色发展,推动整个社会和人类生产生活方式的创新和变化。
环境污染治理中的微生物技术
环境污染治理中的微生物技术环境问题在当今社会中备受关注,其中之一就是环境污染。
环境污染严重影响着人类的健康和生存环境,而且污染的治理也十分困难。
为了应对环境污染,科学家们研发了各种治理方法。
其中,微生物技术是一种具有极大潜力的治理方法,它不但具有效率高、成本低的优点,还在污染治理中发挥着独特的作用。
微生物技术是以微生物为核心的综合技术,它通过利用微生物的代谢活性来降低环境中有害物质的含量,从而实现环境污染的治理。
微生物技术可以应用于多种场合,例如国内外类别丰富的废水处理、土壤修复、大气污染、废弃物处理和环境监测等领域。
相较于其他的治理方法,微生物技术具有以下几个优势:一、高效性微生物技术可以快速降解有害物质,很大程度上提高了治理效率。
例如,在废水处理中,微生物可以迅速将有机物转变为无机物,从而达到净化水质的目的。
在土壤修复中,微生物可以通过根际修复和土壤生态恢复等方式,快速降解污染物,修复土壤。
由于微生物对污染物的选择性较强,因此在环境污染治理中的效率更高。
二、成本低廉微生物技术的成本相对较低,减轻了污染物治理的负担。
微生物的生长代谢不需要大量的能量和物质支持,减少了治理成本。
而微生物繁殖周期较快,数量可控,因此,不需要大规模的人力和物力投入。
三、可持续性微生物技术是一种可持续性发展的治理方法。
它可以利用自然界中广泛分布的微生物资源,不会造成对环境的二次污染和生态破坏。
而且,微生物可以在不断的繁殖中不断适应环境适应污染物种类,具有一定的适应性和韧性。
微生物技术在环境污染治理中有着不可替代的优势,因此得到了广泛的应用。
下面分别介绍微生物技术在不同领域中的应用。
一、污水处理领域现代城市发展迅速,污水处理成为重要问题。
而微生物技术在污水处理中发挥着重要的作用。
废水中的有机物质和氨氮等均可通过微生物的降解代谢作用得到处理。
此外,一些特殊的微生物如硫化细菌和硝化细菌等还能够利用污水中的某些特殊成分进行处理,达到净化水质的目的。
浅述现代生物技术在环境污染治理中的发展及应用
业不断地增加 , 能源不断 的被消耗 。在高速发展 的同时我们也付 出了沉重 的代价 , 例如大气污染 、 酸 雨的污染 、 臭氧 层的破坏 、 全 球变 暖 、 海洋 的污染等等 问题 同时 向我 们袭来 , 大 自然 的报复让 我们更加深刻 的认识 到了环境 的负担 , 让我们更加坚定 了对环境
1环 境 年 来 人 类 的社 会 和经 济 突 飞猛 速 的发 展 。人 口 、 现 在 工
4生 物技术 在环 境污 染治理 中 的应 用
目前我 国由于工业“ 三废” 污染 、 农用化肥和农药的污染 以及 废 弃 塑 料 和 农 用 地 膜 的污 染 ,严 重 的影 响 了 我 国 的生 态 环 境 , 所 以运用环境 生物技术治理环境 污染时我 国面临的重 大课题 , 自2 0 世纪 8 0年代 以来生物技术作为一种高新技术 ,已普遍受到世界 各 国和 民间 研 究 机 构 的高 度 重 视 , 发 展 十 分 迅 猛 。与 传 统 方 法 比 的治 理 的 意 识 。 较, 生物治理方法具有 许多优点 , 用生物技 术来促进 我国的环境 我国是一个人口大同, 社会的发展需要更多的付出, 在人 民生活 工程建设是很有效 的手段 。 水品不断提高的同时对环境造成 了巨大的影响。现代工业产生的废 目前 可提 供 的技术 主要 有 : 城 市有 机 垃 圾 处 理技 术 、 污染 土壤 的 气废水 、 农业 生产 中的过量的使用农药 、 化肥, 这些都是破坏环境 的 生物修复 、 含油污泥高新生物处理技 术以及生活污水的处理技术 。 根源。根据有关数据统计, 我国现阶段的污水处理率仅为7 % 左右, 离 5 结 语 标准的处理率存在较大的差距 。因此 , 治理环境 问题刻不容缓。
在经济高速发展的同时我们一定不能忽视环境的监测与治理 。 我们要有效地利用生物技术来对环境进行治理。同时, 人类也应该更 现代生物技术 的定 义是应用 现代 生物科 学及某 些工 程原理 , 加合理的利用资源为让我们人类 自己创造—个美好的生存环境 。 利用生命有机体 ( 从微生物到高级 动物1 及其组成 ( 含器官组织 、 细 参 考 文 献 : 胞、 细胞 器甚 至基 因) 来 发展新产 品或新T艺的一种技术体 系。如 [ 1 ] 郭祥 钟 成华 王涛 周晓琴 苏翔 ; 环境生物技术在 污染 治理 中的 今现代生 物技 术才处于起步阶段 , 但是它 的各方 面优势在环境保 研究进展l J l ; 三峡环境与生态 ; 2 0 1 2年 第 O 2期 护 中得到广泛应用 。生物技术能够广泛的应用于人类生活的各个 [ 2 】 刘艳丽 ; 现 代 生 物 技 术 在 生 态环 境 及 污 染 治 理 中 的应 用 Ⅲ 煤 矿 领域 , 能 够 很 好 地 保 障人 类 正 常 和谐 的发 展 , 对 世 界 的 环境 污染 等 现代化 ; 2 0 0 9年 第 0 4期 等危机能进行有效地改善和处理 。生物技术在二十一世纪中是不 [ 3 ] 刘德绍 郑强 ; 关 于环境生物技 术在水污染治理中的研究 与应用 可缺少和重要 的技术支柱 , 是世界上各 国重点研究 的高技术之一 。 [ J ] 重庆环境科学 ; 2 0 0 1 年第O 1 期
生物工程与环境污染治理的关系分析
生物工程与环境污染治理的关系分析随着人口的增加、工业的发展和城市化进程的加快,环境污染问题已经成为全球所面临的严重挑战。
而在环境污染治理中,生物工程作为一种新兴的技术手段,在解决环境问题方面发挥着日益重要的作用。
本文将探讨生物工程与环境污染治理的关系,并分析其在不同污染领域的应用。
一、生物工程在水污染治理中的应用水污染一直是环境保护的重要问题之一。
传统的水污染治理方法主要依靠化学物质的投加和物理处理,但随着人们对环境友好型技术的需求增加,生物工程在水污染治理中开始发挥重要作用。
例如,利用微生物技术可以将有机物质降解为无害物质,减少水体中的有机污染物。
同时,利用人工湿地和植物技术也可以将水中的重金属等无机污染物吸附并固定在生物体内,达到净化水体的目的。
二、生物工程在大气污染治理中的应用大气污染是城市发展过程中无法回避的问题。
生物工程在大气污染治理中主要通过植物技术发挥作用。
研究表明,植物能够通过呼吸作用吸收空气中的有害气体,如二氧化硫、氮氧化物等。
此外,植物还能够吸附颗粒物,净化空气中的微小颗粒。
因此,利用植物种植带、绿化带等方式,可以有效改善城市大气环境。
三、生物工程在土壤污染治理中的应用土壤污染直接关系到农作物生长和人类健康。
在土壤污染治理中,生物工程也发挥着重要作用。
生物修复技术通过将污染土壤中的毒性物质降解为无害物质,或者通过植物的吸收和固定达到净化土壤的目的。
研究表明,利用微生物合成的蔗糖来提高植物对重金属的抗性,可以有效改善受污染土壤的质量。
四、生物工程在废弃物处理中的应用废弃物处理是环境污染治理中的另一个重点问题。
生物工程在废弃物处理中主要通过生物降解技术发挥作用。
利用微生物和酶等生物体的作用,可以将有机废弃物降解为可再利用的物质,如肥料、生物质能源等。
这样不仅减少了废弃物对环境的影响,同时也实现了资源的循环利用。
结论生物工程与环境污染治理密切相关,其技术手段在不同领域的应用都取得了显著成果。
生物技术与环境污染治理
生物技术与环境污染治理在当今日益发展的科学技术领域中,生物技术作为一种强大的工具逐渐被应用于环境污染治理。
生物技术的特点在于其能够利用生物体的自我修复和降解能力,以及改造生物体中的有益基因来降低环境污染的程度。
本文将探讨生物技术在环境污染治理中的应用,并介绍了其具体的实施方法和效果。
一、生物技术在土壤污染治理中的应用土壤污染是环境中的一个重要问题,对生态系统的健康和人类的健康都具有潜在的威胁。
生物技术在土壤污染治理中起到了重要的作用。
首先,通过生物修复的方法可以降解和清除土壤中的有害物质。
例如,通过菌株的筛选和培养,可以获得具有降解农药和有机物能力的微生物,然后将其引入到受污染的土壤中进行生物修复。
其次,利用植物的吸收和富集能力,可以通过植物修复的方法去除土壤中的重金属和有机物。
这是通过种植具有高度耐受性和吸附能力的植物来实现的,这些植物可以吸收和积累土壤中的有害物质,从而减轻土壤的污染程度。
二、生物技术在水体污染治理中的应用水体污染是另一个严重的环境问题,对生态系统和人类的健康造成了严重威胁。
生物技术在水体污染治理中也发挥着重要的作用。
一方面,通过微生物处理的方法可以有效地去除水体中的有机物。
微生物包括细菌和微藻等,它们具有分解和降解有机物的能力。
通过将这些微生物引入到受污染的水体中,可以分解和清除水体中的有机物质,从而改善水体质量。
另一方面,利用水生植物的吸附和降解能力,可以去除水体中的重金属和营养物质。
这是通过种植具有高度耐受性和富营养能力的水生植物来实现的,例如水葱和莎草等。
这些水生植物可以吸收和积累水体中的有害物质,从而净化水质。
三、生物技术在空气污染治理中的应用空气污染是当前全球范围内面临的一个严重问题,对人类的健康和环境的稳定性造成了巨大的威胁。
生物技术在空气污染治理中扮演了重要的角色。
一种有效的方法是利用微生物去除空气中的有害气体和污染物。
例如,通过合适的菌株筛选和培养,可以获得具有降解挥发性有机物和二氧化碳等气体的微生物。
最新环境生物学第五章
第五章 环境污染生物净化的原理 第六章 环境污染的生物净化方法 第七章 现代生物技术与环境污染治理 第八章 污染环境的生物修复
BOD曲线
BOD曲线的七个阶段:
TOD
(1)微生物增殖的迟缓期
UOD
7
(2)细菌的对数生长期
BOD
5
6
(3)耗氧平缓阶段
4 3
(4)原生动物耗氧峰
它反映了水中受还原性物质污染的程度,水中还原性物质包括: 有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物染是很 普遍的,故COD也作为有机物相对含量的指标之一。
在规定条件下,强氧化剂重铬酸钾K2Cr2O7可氧化大多数常见 的有机污染物,故在实际使用中常把COD Cr 的测定值近似地代 表废水中的全部有机物。
中二氧化碳的含量,并扣除150 ℃燃烧测得的碳酸盐等无机 碳元素的含量。
4、固体物质
总固体(TS) 悬浮固体(SS)与溶解性固体(DS) 挥发性固体(VS)与非挥发性固体(FS)
5、含氮化合物
含氮化合物的几种化学形态
有机氮:蛋白质、氨基酸、尿素等物质中所含的氮 无机氮:包括氨氮:NH3-N、NH4+-N和硝态氮:NO2--
第二节 生物对污染净化原理
一、微生物对污染物降解与转化
微生物对物质降解与转化的特点 微生物对污染物降解与转化的途径 影响微生物对物质降解转化作用的因素 微生物对常见污染物的降解与转化 有机污染物的生物可降解性及其评价方法
微生物对物质降解与转化的特点:
微生物个体微小,比表面积大,代谢速率大; 种类繁多,分布广泛,代谢类型多样; 微生物具有多种降解酶; 微生物繁殖快,易变异,适应性强; 微生物具有巨大的降解能力;
A
E1
生物技术与环境污染预防
汇报人:XX 2024-01-22
目 录
• 生物技术概述 • 环境污染现状及危害 • 生物技术在环境污染预防中的应用 • 生物技术在农业面源污染预防中的应用 • 生物技术在工业污染治理中的应用 • 生物技术在城市环境治理中的应用 • 生物技术与环境污染预防的未来展望
01
生物技术概述
微生物修复技术
利用微生物的代谢活动降解土壤和水体中的污染物,恢复环境的生 态功能。
生态工程技术
结合植物、微生物等生物资源,构建人工生态系统,提高环境的自 净能力和生态稳定性。
07
生物技术与环境污染预防的未来 展望
生物技术发展趋势预测
基因编辑技术的广泛应用
CRISPR等基因编辑技术将应用于环境污染治理,通过改造微生物 或植物基因,增强其降解污染物的能力。
生物催化剂的研究与应用
利用生物催化剂加速污染物的降解过程,提高环境治理效率。
生物传感器的研发与应用
生物传感器能够实时监测环境污染情况,为污染治理提供数据支持 。
环境污染预防策略建议
推广清洁生产技术
鼓励企业采用清洁生产技术,减少生产过程中 的污染物排放。
加强废弃物资源化利用
通过生物技术手段,将废弃物转化为有用资源 ,降低废弃物对环境的污染压力。
THANKS
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工业废气处理中的生物技术
生物过滤法
利用微生物降解废气中的有机污染物,通过过滤器的截留作用实现 废气净化。
生物洗涤法
将废气通入含有微生物的营养液中,通过微生物的吸附和降解作用 去除污染物。
生物滴滤法
在滴滤塔中填充生物滤料,废气通过滤料时,与滤料上的微生物发生 生物化学反应,从而去除污染物。
环境与生物技术
现代生物技术在环境保护中的应用摘要:日益严重的环境污染问题成为制约经济和社会发展的重要障碍。
随着环境生物技术的迅猛发展,生物技术在治理环境污染中的应用也越来越广泛。
文章重点介绍了生物技术在环境污染治理中的应用。
关键词:现代生物技术生态环境环境保护现代生物技术是指以DNA技术为先导,包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称。
自20世纪80年代以来,生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。
目前,现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,且随着日益突出的环境问题,其在治理污染、环境生物监测、工业清洁生产、工业废弃物、城市生活垃圾的处理、有毒有害物质的无害化处理等方面发挥着重要的作用。
严格的说,环境生物技术指的是直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些机能,建立降低或消除污染物产生的生产工艺,或者能够认识环境过程、高效净化环境污染、同时又生产有用物质的工程技术。
由于其在处理环境污染物等方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。
随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。
在改良环境中没有其他技术所可代替和比拟的。
为此,本文将主要谈谈现代生物技术在环境保护中的应用。
一、现代生物技术在环境治理上的特点(1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。
(2)利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。
生物学与环境污染治理
生物学与环境污染治理环境污染日益严重,对人类生存和健康造成了严重威胁。
而生物学作为一门研究生物的科学,可以发挥重要作用来治理环境污染问题。
本文将从生物学的角度出发,探讨生物学在环境污染治理中的应用和价值。
一、生物学在水污染治理中的应用生物学在水污染治理中有着广泛的应用。
首先,通过利用水中的生态系统进行治理,如湿地修复、植物净水等手段,可以有效去除水中的有机和无机污染物质。
湿地修复不仅可以增加水生生物的数量和多样性,还可以降低水中的氮、磷等有机物的含量。
植物净水则利用水生植物的光合作用和吸附能力,去除水中的污染物,使水质得到改善。
其次,生物学还可以通过生物技术来处理水中的污染物。
例如,利用微生物的降解能力来分解水中的有机物质,或者利用植物的吸附作用来去除水中的重金属离子等。
这些方法不仅可以达到良好的净化效果,还能够避免化学方法带来的二次污染。
二、生物学在空气污染治理中的应用生物学在空气污染治理中也发挥着重要作用。
首先,通过植物的光合作用来净化空气中的有害气体。
植物能够吸收空气中的二氧化碳,并释放出氧气,从而达到改善空气质量的目的。
此外,植物还可以吸附空气中的颗粒物,如尘埃、霉菌孢子等,从而减少空气污染的程度。
其次,生物学还可以利用微生物来处理空气中的有机污染物。
例如,以微生物为基础的生物滤床装置可以有效去除空气中的苯、甲醛等有机化合物。
此外,通过微生物群落的多样性和协同作用,可以更好地降解有机污染物质,减少其对环境和人体的危害。
三、生物学在土壤污染治理中的应用生物学在土壤污染治理中也起到了重要作用。
首先,通过利用植物的修复能力来修复受到污染的土壤。
植物可以吸收土壤中的污染物质,如重金属、有机物等,并将其富集在地上部分,从而起到净化土壤的作用。
此外,植物的根系还可以促进土壤微生物的生长,并加速土壤中污染物的降解。
其次,通过利用土壤中的微生物来降解土壤污染物。
土壤微生物具有很强的降解能力,可以有效分解土壤中的有机物质和毒性物质。
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现代生物技术与环境污染治理
生物技术(Biotechnology)
也称生物工程(Bioengineering)
以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他 基础学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生 物原料,发展新产品或达到某种目的的一种技术体系。
产品 —— 医药,食品,化工,能源,金属产品和各种 基因工程、细胞工程、酶工程、发 生物原料 目的 —— —— 包括疾病的预防、诊断和治疗、环境污染 淀粉,糖蜜,纤维素等有机物;一 动植物的优良品种等 酵工程、蛋白质工程 生物体——传统发酵所利用的微生物,动植物细胞 些无机化学品;无机矿石 的检测和治理 或细胞中的酶
如多莉羊
F 基因转移
基因在细胞水平上的转移。主要有载体法 (多用于双子叶植物遗传转化)和直接导入法。
胚胎移植 俗称人工授胎或借腹怀胎。它是将动物的受精卵或 发育数日的胚胎,从某一个体(供体)移植到同种动物的另一 个体(受体),使之继续发育的技术。
取出卵细胞 离体精子
在体外与精子形成受精卵
形成早期胚胎移植到 母亲子宫内发育
① 连接的部位:磷酸和脱氧核糖之间的键:磷酸二酯键
(梯子的扶手)
② 结果:两个相同的未端的连接。 ③ 举例:E· coli DNA连接酶
T4 DNA连接酶
(3)运载体
① 作用:将外源基因送入受体细胞。 ② 具备的条件: 能在宿主细胞内复制并稳定地保存 具有多个限制酶切点 具有某些标记基因 对受体细胞无害 ③ 举例:质粒、噬菌体 和动植物病毒
疫苗和生长因子等。
B 细胞融合
用自然或人工的方法使两个或几个不同细胞融合为一个细胞 的过程。可用于产生新的物种或品系(植物上用得多,动物上 用得少)及产生单克隆抗体等。其中单克隆抗体技术利用克隆 化的杂交瘤细胞分泌高度纯一的单克隆抗体,具有很高的实用 价值,在诊断和治疗病症方面有着广泛的应用前途。
二、重组微生物工程菌与疫苗生产
自从200多年前人们发现,预先接种过牛痘的人能够抵御天花感
染的现象,并据此提出免疫的概念后,疫苗就已被广泛地用来 预防多种传染病的传播。
基因工程疫苗是指用重组DNA技术克隆并表达保护性抗原基因,
利用表达的产物或重组体本身制成疫苗。
三、重组微生物工程菌与环境保护
当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、 细胞核及细胞器移植技术、染色体(组)工程等方面。
细胞工程中常用的技术
细胞融合技术 细胞拆合技术(细胞核移植) 细胞(组织)培养技术 胚胎移植技术等
A 细胞培养
如紫杉醇-生物反应器
细胞培养:从生物体分离出细胞,使其在体外条件下继续生长
与繁殖。
关键在于营养与生长环境控制。
分植物和动物细胞培养。
三个层次:单个细胞培养、组织培养和器官培养 植物细胞和原生质体培养技术可以用于育种,也可用于各类植
物的快速繁殖,在培养无毒苗、长期贮存种子和生产次生代谢 产物等方面发挥作用。
动物细胞培养技术可用于制取许多有应用价值的细胞产品,如
人类基因组计划(human genome project, HGP):
1990年开始启动,计划15年内完成人类全部基因组30亿个碱基 对的排列顺序的测定和图谱分析。即把人体内十万个基因所在 的位置确定下来,把基因分离出来,研究其功能,认识基因和 疾病的关系。 一般把找到的基因称为靶基因。基因治疗就是对相关的基 因进行抑制或调整。所有的药物开发,是先在靶基因上实验的。 因此有了基因,就可以制造基因工程诊断试剂,基因工程治疗 药物,甚至形成治疗这种疾病的药物产业。
1975年,英国科学家米尔斯坦利用细胞融合技术 将一个B型淋巴细胞,和一个骨髓瘤细胞融合在一起形成 一个杂交瘤细胞,其产生的抗体叫做单克隆抗体
植物细胞A
植物细胞B
原生质体A
原生质体B
植物体细胞杂交
原生质 体融合
杂种细胞
杂种植株
组织培养
C 染色体工程
染色体工程是按人们需要来添加或削减一种生物的 染色体,或用别的生物的染色体来替换。可分为动物 染色体工程和植物染色体工程两种。 动物染色体工程主要采用对细胞进行微操作的方 法(如微细胞转移方法等)来达到转移基因的目的。 植物细胞工程目前主要是利用传统的杂交回交等 方法来达到添加、消除或置换染色体的目的。 姐妹染色单体交换试验,SCE
的复制,因而命名为干扰素 (interferon, IFN)。
(四)重组人抗体及其片段的生产 抗体是存在于血清中的免疫球蛋白,它是脊椎动物受到抗原刺
激时,由其免疫系统产生的一类糖蛋白,在高等动物自身免疫 系统中具有多种生理功能。
第一代:多克隆抗体 第二代:单克隆抗体 第三代:基因工程抗体
微生物作为一个整体分解有机物的能力是惊人的,但绝大 多数降解污染物的微生物都来自土壤的假单胞菌,而不同菌 株分解污染物的能力及所需条件又存在很大差异。 . 因此,从整体考虑。环境保护工程菌的开发应包括从降解 污染物菌株的筛选、目的基因分离到工程实施与技术鉴定的 全过程,而基因工程菌的构建是其中的中心环节。
工具酶
限制性内切酶、 连接酶、核酸聚合 酶、逆转录酶、核 酸酶
载体
如质粒、噬菌体、 病毒。能自我复制; 有可选择的,便于 筛选、鉴定的遗传 标记;有供外源 DNA插入的位点; 本身体积小
获取目的基因方法:1.从基因中获取目的基因。 2.利用PCR技术合成DNA 3. mRNA差异显示法获得目的基因 (反转录)
组织培养 植物细胞工程基本技术
脱分化
已分化的组织
再分化
幼根幼芽 完整植株
愈伤组织
植物体细胞杂交技术
1.去除细胞壁
2.融合形成杂种细胞
单克隆抗体技术:
1975年,英国科学家米尔斯坦利用细胞融合技术将一个B型淋巴细 胞,和一个骨髓瘤细胞融合在一起形成一个杂交瘤细胞,其产生的 抗体叫做单克隆抗体 第一个基因工程药物:
(人生长激素释放抑制素)
1977年11月美国人工方法化学合成了人生长激素释放抑制素基因, 具有工程菌的功能。将其置于微生物发酵罐里,繁殖,其代谢产物 含有人生长激素释放抑制素. (1B干扰素)
D 染色体组工程
染色体组工程是整个改变染色体组数的技术。 自从1937年秋水仙素用于生物学后,多倍体的工 作得到了迅速发展,例如得到四倍体小麦,八倍 体小黑麦等。
E 细胞质工程
又称细胞拆合工程,是通过物理或化学方法将细胞质与细胞核
分开,再进行不同细胞间核质的重新组合,重建成新细胞。
可用于研究细胞核与细胞质的关系的基础研究和育种工作。
基因表达载体的构建
微生物基因工程的应用
一、重组微生物工程菌与人类药物生产
基因工程产品约有2/3用于人类疾病治疗和预防性用药,它给制药 工业带来了革命性的变化。据估计,人用蛋白药物的全球市场,每年 可达200亿美元,而且还在持续增长。在这种巨大利益驱使下,世界 各大制药公司相继投入巨资用于这些重组蛋白药物的研究开发。 (一)重组人胰岛素生产
基因工程技术在环境污染中的应用
降解卤代芳烃基因工程菌 分解尼龙寡聚物基因工程菌 分解多糖基因工程菌 抗金属基因工程菌 除草剂降解基因工程菌 杀虫剂降解基因工程菌
黄杆菌属、棒状杆 菌属、产碱杆菌属
分解尼龙寡 聚物的质粒 pOAD 大肠杆菌
(2)细胞工程
应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人类的 设计,有目的,有计划地改造细胞,能达到细胞产物及组织本 身的规模生产,以生产有用的生物产品或培养有价值的植株, 并可以产生新的物种或品系。
现代生物技术以20世纪70年代末发展起来的,以现代
生物学研究成果为基础,以基因工程技术为核心的一系
列技术。
其中20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志
•二十世纪五十年代,DNA双螺旋结构学说发现
•二十世纪七十年代,重组DNA技术,单克隆抗体技术,第一 个基因工程药物脱颖而出
•二十世纪八十年代,第一株转基因植物,第一例转基因动
② 作用特点:专一性,识别特定核苷酸序列,切割特定切点。
③ 结果:产生黏性未端和平末端 ④ 举例:EcoR1限制酶、Sma1限制酶
限制酶的识别特点
以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称,重复排列
如:GAA TTC CTT AAG
CCC GGG GGG CCC
黏性未端和平末端
(2)DNA连接酶
克隆动物技术:
1997年2月27日,《自然》杂志报道了一项震惊世界的科学 创举,英国胚胎学家维尔穆特博士领导的研究小组,应用克隆 技术,成功地复制了一头雌性芬兰塞特绵羊多莉。证明一个已 经完全分化成熟的体细胞,还能像胚胎细胞一样,其细胞所具
有的遗传信息也能指导产生新的个体。
2003年4月14日,美国国家HGP项目负责人Collins博士在华盛顿隆重宣布,美、 英、法、德、日、中的科学家经过13年的不懈努力,人类基因组序列图绘制成功,人 类基因组计划所有目标全部实现。
物横空出世
•二十世纪九十年代,克隆动物和人类基因组计划
1953年,美国生物学家,沃森,英国物理学家,克里克,
发现了DNA由两条螺旋多核苷酸链组成。为人类揭开生命的
秘密奠定了基础。
基因是带有遗传效应的DNA片段பைடு நூலகம்
基因工程-重组DNA技术: 利用人工手段去改造生物的遗传性状 按照人们的预想重新设计生命的过程 人工创造新生物并给予生物以新功能的过程
胰岛素是由人和动物的胰脏β-胰岛细胞合成的蛋白质,是治疗胰岛素
依赖型糖尿病的特效药物。
1982年,美国Ely Lili公司使用重组大肠杆菌生产人胰岛素,这是第一
个上市的基因工程药物。
(二)重组人生长激素生产
人生长激素(hGH),又叫做促生长素,具有调节生长与发育 的功能,对多种人类疾病诸如垂体性侏儒症、特纳氏综合症、 组织坏死等,都具有良好的治疗效果。