环境生物技术..pptVIP

二、生物技术的发展 　1、传统生物技术 　2、现代生物技术 　3、研究内容：当今世界四大工程：环境工程、信息工程、生物工程、材料科学工程。现代生物技术研究的主要内容：基因工程、酶工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程。基因工程是核心，其它工程是实现生产有用物质的手段。 2、层次分为3个部分或层次 　　(1)第一层次为现代环境生物技术 　　(2)第二层次是以废物的生物处理为主要内容 　　(3)第三层次包括氧化塘、人工湿地、农 业生态工程等技术 3、研究内容：包括5个方面 二、环境微生物的富集与分离 (一)普通纯培养菌株的富集与分离 1、制定富集与分离方案 2、普通纯种培养菌株富集与分离的操作步骤 (二)有机污染物降解菌的富集与分离 1、有机污染物降解菌的富集 2、有机污染物降解菌的分离 (三)共代谢基质降解菌的富集与分离 (四)同生菌的富集与分离 四、环境微生物的驯化 　　(一)驯化方法 　　(二)影响驯化期的环境因素 　　　1、微生物的营养 　　　2、温度 　　　3、PH值 　　　4、溶解氧 　　　5、有毒物质 二、诱变育种 　　通过诱变剂处理可以大大提高菌种的突变效率，扩大变异辐度。 　　(一)诱变育种方案设计：包括三个环节：1、突变的诱发 2、突变株的筛选 3、突变高效降解基因的表现。 　　(二)原理：利用诱变剂使DNA分子的某一位置结构改变称为前突变。然后经过DNA复制而成为真正的突变。 (三)微生物原生质融合育种：因水解酶除去细胞壁，形成原生质膜包被的裸细胞，然后用物理化学或生物学方法诱导遗传性状不同的两亲本原生质体融合，经染色体交换、重组而达到杂交的目的，经筛选获得到集双亲优良性状于一体的稳定融合子。 　　1、直接亲本及遗传标记的选择 　　2、原生质体制备和再生 　　3、原生质体融合 　　4、融合体再生 　　5、重组子检出与遗传特性分析 　　6、原生质体融合的应用 二、基因工程菌的构建 　　基因工程菌的构建需要把DNA从细胞中提取出来，通过限制性内切酶切取目的DNA，再用连接酶将此DNA和作为载体的质粒连接起来，再把这种杂合分子重新引入适合的寄主细胞内，令其复制和表达。 　（一）基因工程菌构建方法　　　　　　（二）构建具有特殊功能的菌株 　（三）构建降解菌拓宽氧化酶的专一性　 　（四）构建基因工程菌增强无机磷的去除 三、基因工程菌的应用 　（一）优化污染物的降解途径　（二）利用质粒突变筛选高效降解菌 　（三）增强细菌的环境适应性 二、有机污染物代谢的生理过程 　（一）有机污染物代谢的基本过程：向基质接近、吸附在固体基质上、分泌胞外酶、基质的跨膜运输和细胞内代谢。 　1、向基质接近　　　　2、吸附在固体基质上 　3、胞外酶的分泌　　　4、跨膜运输　　　　　　 5、细胞内代谢 （二）有机污染物生物降解的动力学 　　1、幂指数定律：在基质降解过程中如果不考虑微生物生长这一因素，可以用幂指数定律来描述基质降解速率与基质浓度的关系 　　2、双曲线定律：基质降解过程中需要考虑微生物的生长时，用此定律 四、微生物对污染物的去毒与激活作用 　（一）去毒作用 　（二）微生物的激活作用 　　1、激活作用 　　2、激活作用的类型 　　3、生物毒性谱的变化 （二）芳香烃化合物的生物降解 　　1、单环芳烃的生物降解 　　　1）降解菌 　　　2）单环芳烃的好氧降解途径 　　　3）单环芳烃的厌氧降解途径 　　2、多环芳烃的降解 　　　1）降解微生物种类 　　　2）多环芳烃的好氧微生物降解途径 　　　3）多单环芳烃的厌氧生物代谢途径：与单环烃的代谢途径类似 　　　4）PAHS的降解特点 2、卤代芳香烃衍生物的生物降解 　　　1）菌种：真菌、细胞 　　　2）氯代苯类的生物降解 　　　3）氯代苯甲酸的降解 　　　4）多氯联苯的降解 　　　5）卤代芳香烃农药的降解 　　　6）卤代芳香烃衍生物的降解规律 （二）含氮芳香烃类的生物降解 　　1、含氨基的芳香烃类衍生物的生物降解 　　　1）苯胺类降解　　　　2）偶氮染料的降解 　　2、硝基芳香烃类的生物降解 　　　1）降解菌　　　　　　2）降解机制 　（三）含磷原子烃类衍生物的生物降解 　　1、含氧化烃类衍生物的生物降解 　　2、表面活性剂的生物降解　 三、有机金属的生物降解：有机铝砷等化合物。 主要是通过一些抗性微生物来降解。 如：假单细胞菌K62对汞化物的还原作用等。 * * 环境生物技术讲稿 主讲人：宋文军 第一章　引言 　　环境生物技术是近30年来发展起来的新型的边缘学科。这主要由生物技术、工程学、环境学、生态学等学科组成。其广义定义就是指利用生物体、生物的代谢反应过程和生物合成产物(包括酶)对环境进行监测，评估以及整