环境与资源研究法 题目汇总

1、LogKow的公式Kow定义为分配平衡时某一有机化合物在辛醇相中的浓度（C0）与其在水相中非解离形式浓度（Cw）的比值，即：Kow=C0/C wLogKow即为对Kow取对数。

由上述对Kow的定义可以看出，LogKow值代表着物质在有机相和水相中的分配，也即物质在细胞中的溶解性情况（相似相溶）。

LogKow数值越大，代表有机化合物在辛醇中的浓度越高，即表明物质较容易穿过细胞膜的磷脂双分子层结构，越容易进入细胞；反之，LogKow数值越小，代表有机化合物在辛醇中的浓度越低，物质较不容易穿过细胞膜的的磷脂双分子层结构，越容易溶于细胞外水溶液。

测定PBDE同系物的辛醇-水分配系数，首先可以用实验方法：（1）产生柱法：将一定体积的PBDE正辛醇（水饱和）溶液加入产生柱中，使用一定体积的蒸馏水（正辛醇饱和）循环通过恒温（25+0.5℃）产生柱中过程的正辛醇层，连续测定5个水相浓度，直至两相平衡，由此求出分配系数。

（2）反相高效液相色谱法：利用反向液相色谱系统来模拟正辛醇—水分配系统。

在HPLC 系统中测试出PBDE及已知其LogKow值的参比物的容量因子K，再根据参比物的lgK-lgKow 标准曲线计算PBDE的lgKow值。

其次可以用Leo碎片法计算得，即是基于从经验得来的碎片常数f和结构因子F的加和，即lgKow=∑碎片常数〔f〕+结构因子（F）f和F值可以通过查表得到，要输入的唯一信息是化合物的结构参数，但PBDE中连接的结构类型较为复杂，所以碎片可能会有很多f值可用，考虑的因子过多，容易出现误差。

再次可以使用EPI Suite 软件进行计算，这种方法较为方便且对于疏水性较强的PBDE，计算值更为精准。

2、PCR技术的原理PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。

PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；②模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP 为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。

每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。

PCR技术的应用: 1、核酸的基础研究：基因组克隆2、不对称PCR制备单链DNA用于DNA测序3、反向PCR测定未知DNA区域4、反转录PCR（RT-PCR）用于检测细胞中基因表达水平、RNA病毒量以及直接克隆特定基因的cDNA 5、荧光定量PCR用于对PCR产物实时监控6、cDNA末端快速扩增技术7、检测基因的表达8、医学应用：检测细菌、病毒类疾病；诊断遗传疾病；诊断肿瘤；应用于法医物证学。

PCR技术应用广泛：生命学科，医学工程，遗传工程，疾病诊断，法医学，考古学都有其运用。

PCR除了是一个诊断工具外，更重要的是它有广泛的运用。

在我所研究的环境科学方向中，可以利用PCR本身直接可用来鉴定特定基因的存在与否的特点，对环境中能对污水起净化作用的菌种进行PCR技术鉴定。

可以进一步了解该菌种的净化机理，有利于菌种培养。

也可以用来侦测基因是否有异常(Gene mutation, deletion, and rearrangement)。

另外在演化上的分析，经由PCR的运用也产生重大的进展。

近来，在环境科学的研究上，特别是细胞间讯息的传递分子，诸如介白质(Interleukines) 及各种生长因子(Growth factors) 基因的表现都可用PCR来进行质与量的分析。

3、微生物学家生平历届列文虎克奖得主1877 C. G. Ehrenberg，Germany1885 F. Cohn，Poland1895 L. Pasteur，France1905 M. W. Beijerinck，Netherlands1915 Sir D. Bruce，United Kingdom1925 F. d’Herelle，Egypt1935 S. Nikolaevitch Winogradsky，France1950 S. A. Waksman，United States1960 A. Lwoff，France1970 C. B. van Niel，United States1981 R. Y. Stanier，France1992 C. R. Woese，United States2003 Karl Stetter，Germany部分简介：1877 C. G. Ehrenberg，Germany 克里斯汀·戈特弗里德·埃伦伯格（1795.4.19－1876.6.27），生于德国德利慈（Delitzsch），他最早在莱比锡大学研读神学，后来到柏林研读医学与自然科学。

探险家亚历山大·冯·洪堡是他的好友。

著名博物学家、动物学家、比较解剖学家、地理学家、微生物学家。

他是当代最多产的自然科学家之一，细菌即是由他命名的。

1905 M. W. Beijerinck，Netherlands 拜耶林克就读于荷兰莱顿大学，并在在瓦赫宁根大学农业学校微生物专业（现在的瓦赫宁恩大学）成为了一名教师，后来在代尔夫特技术学院（现代尔夫特理工大学）（从1895年）。

他建立了代尔夫特大学微生物学。

他研究农业微生物学和工业微生物学领域的生物学。

他却不公平的被同时代的罗伯特·科赫和路易斯·巴斯德所掩盖，因为与他们不同，拜耶林克没研究过人类疾病。

他被认为是病毒学的开创者，他在1898年通过过滤实验证明烟草花叶病的病原体比细菌还要细小，并因此推论出病毒的存在。

他把这种病原体命名为“virus”。

（伊万诺夫斯基也在1892年发现了病毒，但他没有公布他的发现。

）他主张病毒是一种液体，但后来美国化学家斯坦利证明了病毒其实是微粒。

[1] 拜耶林克也发现了氮气转化为植物所能够吸收的铵离子的过程──固氮作用。

在这个过程中，附于某些品种植物（荚果）的根部上的细菌为其提供养分，是植物与细菌之间的共生的典型例子，也对维持泥土肥沃起着关键作用。

拜耶林克发现了通过还原硫酸盐进行缺氧呼吸的细菌，他认识到细菌能够以硫酸盐代替氧气作为最终电子受体。

这个发现深远地影响到我们现时对生物地质化学循环的认识。

1935 S. Nikolaevitch Winogradsky，France 谢尔盖·尼古拉耶维奇·维诺格拉茨基(1856. 9. 1－1953. 2. 25）是俄国一位著名微生物学家，土壤微生物学的创立者之一。

首先发现硝化作用为硝化细菌所引起。

1885～1888年间，分离得到能使铵氧化为亚硝酸盐的亚硝化单胞菌属和亚硝化球菌属以及能使亚硝酸盐氧化为硝酸盐的硝化杆菌属两种细菌。

同时，他还研究了贝日阿托氏菌后确定了它利用无机物硫化氢作为能源、以二氧化碳作为碳源。

他的研究揭示了土壤中化能无机营养型细菌的存在。

1992 C. R. Woese，United States卡尔·理查德·乌斯（1928年生于纽约州锡拉丘兹）是一位美国微生物学家和物理学家。

乌斯因在1977年由对16S 核糖体RNA种系发生分类学分析定义了古菌（生物的一个新的域）而知名。

他还是RNA世界学说的创始人，虽然当时该理论还不叫那个名字。

2003 Karl Stetter，Germany一个边缘生命的顽强追寻者赢得了微生物学的最高荣誉。

2003年11月24日，德国雷根斯堡大学的极端微生物（extremophiles）专家Karl Stetter接受了荷兰皇家科学院颁发的列文虎克勋章。

Stetter是世界上最成功的超嗜热菌（hyperthermophiles）培养者，超嗜热菌是指在能在90℃以上环境中生活且繁殖速度最快的微生物，而这个温度条件下其它微生物立刻就会死亡。

他和他的同事已经识别出超过45种新古生菌物种，许多古生菌都能在滚烫的80°C水域中生活。

Stetter是在一次家庭度假时做出其一生中最重大发现之一的。

1980年，他和他的同事在冰岛热泉中发现了在80°C以上温度中生活的细菌。

“就是在那时我灵感迸发。

”他说，“我想，上帝呀，还应该有其它的细菌也能在高温下生活。

会不会还有细菌能在100°C的沸水中生存？”怀疑德国政府不会资助这样一个不着边际的想法，他和他的妻子、也是一名微生物学家的Heidi决定在第二年夏季到西西里岛附近的Vulcano岛度假。

在那儿，Heidi和他们6岁的女儿Sabine在装满取样设备的救生筏上等待，Stetter则潜入火山热孔中收集温度范围从105°C到110°C超热水样本。

Heidi帮助把样本装到瓶子里，而Sabine负责读取样本的pH 值，他回忆说。

回到实验室后，Stetter检测到这些超热水样本中含有丰富的超嗜热菌。

Stetter和他的同事最终从热孔样本中识别出11个新物种。

卡尔•乌斯（carl woese）20世纪70年代，卡尔博士率先研究了原核生物的进化关系。

他没有按常规靠细菌的形态和生物化学特性来研究，而是靠分析由dna序列决定的另一类核酸--核糖核酸（rna）的序列分析来确定这些微生物的亲缘关系。

乌斯和他的同事们研究细菌的核糖核蛋白体中rna序列时，发现并不是所有的微小生物都是亲戚。

他们发现原来我们以为同是细菌的大肠杆菌和能产生甲烷的微生物在亲缘关系上竟是那么不相干。

它们的rna序列和一般细菌的差别一点也不比与鱼或花的差别小。

产甲烷的微生物在微生物世界是个异类，因为它们会被氧气杀死，会产生一些在其它生物中找不到的酶类，因此他们把产生甲烷的这类微生物称为第三类生物。

后来又发现还有一些核糖核蛋白体rna序列和产甲烷菌相似的微生物，这些微生物能够在盐里生长，或者可以在接近沸腾的温泉中生长。

而我们知道，早期的地球大气中没有氧气，而含有大量氨气和甲烷，可能还非常热。

在这样的条件下植物和动物无法生存，对这些微生物却非常合适。

在这种异常地球条件下，只有这些奇异的生物可以存活，进化并在早期地球上占统治地位，这些微生物很可能就是地球上最古老的生命。

因此，乌斯把这类第三生物定名为古生菌（archaea），成为和细菌域、真核生物域并驾齐驱的三大类生物之一。