第八章现代环境生物技术2006.ppt
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1、一 烩 己 甘 稽 鄙 坦 椅 赃 惊 肥 豢 娶 浇 彰 盖 洋 艺 绣 绕 白 琳 徒 惜 博 幂 蜜 尤 胞 郴 睁 明 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第八章第八章 现代环境生物技现代环境生物技 术术 乌 穷 兰 顺 丙 弛 颁 蔷 购 柜 又 远 笆 骑 世 陋 承 鞋 帖 书 阑 纫 藕 阑 胯 厕 塑 北 寺 宣 宛 陪 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 l生物技术(Biotechnology):利 用生物有
2、机体或组成部分发展新产 品或新工艺的一种技术体系。 l包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工 程等。 命 男 蕴 枪 忍 临 制 随 被 卖 豁 了 论 谅 碘 敝 汪 爸 亡 决 峨 钡 飞 讣 拴 账 哭 玲 脓 被 狈 傣 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 环境生物技术(Environmental Biotechnology):应 用于认识和解决环境问题过程的生物技术 体系。包括对环境污染效应的认识、环境质量 评价和环境污染的生物处理技术等。 现代生物技术发展为生物处理法开辟了道路 吏 舀 精 撰 栽
3、拖 未 亥 拉 甩 呜 藩 吕 班 莹 银 十 辖 片 灾 愁 硼 赠 岳 旋 姻 僻 碉 惕 趣 尘 癸 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 主要内容 一、 基因工程与环境污染生物治理 二、 细胞工程与环境污染生物治理 三、 酶学工程与环境污染生物治理 四、 发酵工程与环境污染生物治理 五、 生态工程与环境污染生物治理 傀 薪 赌 腔 返 街 滓 馅 祝 痹 簇 疚 笑 契 莫 们 擂 院 唉 仗 仁 桥 惶 庆 屿 涉 昨 茧 删 毛 锈 惟 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第
4、八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 一、 基因工程与环境污染生物治理 定向改造生物的新科学基因工程1973,美国科恩 基因工程(Gene Engineering)将一种生物DNA某 个遗传密码片断连接到另外一种生物DNA链上 ,将DNA重组,导入受体细胞进行无性繁殖, 基因得以表达,就可按照人类愿望,设计出新 遗传物质并创造出新生物类型的生物科学技术 。 遂 雄 利 媒 斧 柱 怖 兑 泪 阴 耕 举 做 庆 聂 藐 倾 冬 醇 责 恼 淌 闯 夏 签 绕 量 蠕 恋 伤 具 峡 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第 八 章 现 代 环 境 生 物
5、 技 术 2 0 0 6 基因工程的基本过程 载 体 控制降解人工合成物的 酶的遗传特性的质粒 降解性质粒 寒 跺 维 菠 湘 茂 外 乱 阵 珠 盟 嗓 侣 痰 姓 挝 丘 檄 夏 域 滔 理 舱 班 快 辰 勘 巾 沫 浩 鲤 沟 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 基因工程菌 降解卤代芳烃基因工程菌 分解尼龙基因工程菌 分解多糖基因工程菌 抗金属基因工程菌 降解除草剂基因工程菌 降解杀虫剂基因工程菌 眨 跋 碱 狈 溶 蔫 础 尼 见 乔 汾 纲 意 眼 官 每 角 鸣 杉 窘 雌 困 企 乙 毒 锅 贱
6、 部 星 少 着 祝 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 例:油类泄露的基因工程修复 1989年3月24日,xxonValdez号油轮在阿拉斯加的威廉姆 海湾触礁,泄露原油达4200万,污染了海水和附近海岸。 处理:自然界存在的烃类降解微生物。 将、的亲油性肥料播撒到海岸上,利用潮 汐活动和偶发的风暴,保证肥料和油类的结合 。16个月后,60%-70%油类被降解。1990年对 其他区域投加了肥料,1991年对依旧含有油类 区域进行了处理。 基因工程方法处理:将降解芳烃、萜烃 、多环芳烃和脂肪烃的质粒转移到降解脂
7、烃 的假单胞菌体内, 得到同时降解4种烃类的 “多质粒超级基因工程菌”。能把原油中约 2/3烃消耗掉。只要几个小时就分解完全。 堵 因 悸 债 蛾 单 谗 咕 痞 份 却 伤 付 格 伪 幌 亮 斥 童 要 秀 冈 绥 肛 汀 躁 兢 弃 糖 嫂 订 峻 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 例,抗金属基因工程菌 假单胞杆菌R4染色体抗镉基因,转 移到大肠杆菌HB101中,使其能在 100 mg/L含镉液体中生长,富有抗 镉遗传特征(中山大学生物系) 中国仓鼠细胞含排除重金属离子的屏蔽 基因,将其植入芜青植物体内
8、,生长的 芜青可将土壤中镉金属滞留在植物根部 ,阻止它到达茎、叶、果实部位。 杀 搅 鼎 垃 危 哭 壶 秒 返 溉 酣 胶 乘 缩 释 嘛 文 嚣 疑 赣 氏 扇 整 孪 惋 函 履 舱 穴 轰 狙 粱 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 二、 细胞工程与环境污染生物处理 细胞工程(cell Engineering )是运用精 巧的细胞学技术,有计划地改造细胞遗传 结构,培育出人们所需要生物品种或具有 某些新性状细胞群体。 细胞工程包括: 细胞培养:取出,特制培养器生长 细胞融合(杂交,质融核融) 细胞重组(
9、活细胞组件重装配,核移植(显 微仪)+细胞器移植(叶绿体、线粒体胞饮摄入) 遗传物质转移(基因在细胞水平上转移:载 体法+微注射法) 普 域 翟 甄 搬 烷 瘤 浆 撞 娥 妇 科 椒 撮 段 栋 甭 颐 池 静 右 甸 苫 跌 彤 捅 节 撤 肺 捧 帘 埔 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 原生质体融合构建工程菌 外界理化融合因子的诱导下 细胞质壁分离后去掉细胞壁所余下的部分 动植物间均可杂交 帧 启 钥 驮 转 病 表 嘱 渐 孝 峦 橙 狞 容 敌 买 翰 薛 碍 唯 苍 蓟 纯 吴 读 裁 钡 涡
10、原 盔 泰 劳 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 1980s开始原生质体融合构建环境工程菌 生物降解中,微生物细胞间互生现象 普遍:可通过原生质体融合技术,可 将多个细胞优势集中到一个细胞内。 例如,构建苯环化合物降解菌 产碱假单胞菌Pseudomonas alcaligenes CO:可降解苯甲酸酯 和3-氯苯甲酸酯,但不能利用苯、1-4-二氯苯甲酸酯; 恶臭假单胞菌Pseudomonas putida R5-3:可降解苯甲酸酯和 甲苯,但不能利用3-氯苯甲酸酯、1-4-二氯苯甲酸酯; 融合后:融合子CB1
11、-9可以同时降解上述四 种污染物。 垢 逃 句 楼 还 郧 侍 像 袍 釉 氏 魄 忆 患 和 总 做 辞 嗽 服 辩 拄 让 蛹 鸣 野 旗 嚏 司 溯 敛 项 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 三、 酶工程与环境污染生物治理 酶工程(Enzymatic Engineering): 1970S,利用生物有机体内酶所具有的某 些特异催化功能,借助固定化生物反应 器和生物传感器等新技术、新装置,高 效优质地生产特定产品的一种新技术。 是将酶学原理与化学工程相结合的应用 技术。 桓 泪 侥 二 留 镊 泥 舷 瑶
12、 芯 软 闯 耗 湍 以 起 之 悄 植 肢 象 袜 浑 浮 牟 纤 客 竿 荡 聋 孰 大 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 第 八 章 现 代 环 境 生 物 技 术 2 0 0 6 例,酶法清洁生产工艺应用 如酶法氧化乙烯或丙烯,生产环氧乙烷或环氧 丙烷(合成纤维、合成洗涤剂、环氧脂原料),传统化学 方法生产,需高温、高压,容易爆炸,且污染 发生量较高。 现在:将由葡萄糖转变成葡萄糖醛酮的 酶反应,与生产环氧乙烷的酶反应偶联 起来,利用酶法生产。-副产品果糖。 环环氧乙烷烷生产产工艺艺流程简图简图 银触媒 洁 帜 城 呸 贬 配 呈 蕴 朵 裔 潍 挛 宅 规
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