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現代環境生物技術與應用

為了解決225/40r18固特異的問題，作者趙遠 這樣論述：

現代環境生物技術是現代生物技術與環境科學緊密結合形成的新興交叉學科。本書系統講述了現代生物技術的主要內容及其在環境學科中的重要應用，以環境污染與生物技術之間的互動為核心，結合一些熱點問題，對環境生物技術在環境保護領域污染治理中的應用進行了探討。   書中主要介紹了酶工程、基因工程、細胞工程、發酵工程和蛋白質工程五大工程的基本原理，以及五大工程在環境污染治理中的應用，內容涉及環境生物技術、污染治理和預防、廢物資源化利用、環境生物監測相關方法及物件以及安全性評價等。 趙遠，1991年參加工作，主要從事遺傳育種和分子生物學及環境微生物技術等教學與科研工作，2008年4月進入清華大

學博士後流動站從事工業生態學與環境微生物技術科研工作，2010年6月進入常州大學環境學院工作。曾為本科生、研究生主講《分子生物學》、《環境微生物學》、《植物學》和《生命科學前沿技術》等課程。2005年開始指導研究生工作。 在二十多年的研究工作中，主持或參加了各種科技部或省科技廳科技攻關專案9項，國家自然科學基金或省自然科學基金4項，國家風險基金專案2項，973、863專案2項，以及其他一些項目。同時獲得省部級及市廳級獎項5項，發表文章40多篇，其中第一作者二十余篇。 第一章緒論（1） 第一節生物技術概論（1） 一、生物技術的定義（1） 二、生物技術的發展（1） 三、生物技術

的應用（2） 第二節環境生物技術概論（3） 一、環境生物技術的定義（3） 二、環境生物技術的優勢（3） 三、環境生物技術的研究內容（3） 四、環境生物技術應用的研究進展（3） 第三節現代環境生物技術（4） 一、現代環境生物技術的發展（4） 二、現代環境生物技術的特點（5） 第四節本書概述（6） 參考文獻（7） 第二章酶工程（8） 第一節酶的基本概念（8） 一、酶的命名（9） 二、蛋白類酶(P酶)的分類（9） 三、核酸類酶(R酶)的分類（11） 四、酶的組成（13） 第二節酶的催化特性（14） 一、酶催化作用的專一性（14） 二、酶催化作用的高效性（14） 三、酶催化作用的條件（15） 第三節

酶作用原理（15） 一、酶分子的結構基礎（15） 二、酶作用原理（16） 第四節酶催化反應動力學（18） 一、米氏方程的提出（18） 二、米氏方程的推導（19） 三、米氏方程的討論（20） 四、米氏常數Km的意義（22） 第五節酶促反應的影響因素（23） 一、酶濃度對酶促反應的影響（23） 二、底物濃度對酶促反應的影響（24） 三、溫度對酶作用的影響（24） 四、pH對酶促反應的影響（25） 五、抑制劑對酶促反應的影響（26） 六、啟動劑對酶促作用的影響（28） 第六節酶的生產及分離純化（28） 一、酶的生產（29） 二、產酶菌種要求（30） 三、提高酶產量的方法（32） 四、打破酶合成調節機

制限制的方法（33） 五、酶的分離純化的基本原則（34） 六、酶的分離純化（34） 第七節酶工程研究進展（36） 一、酶的應用研究進展（36） 二、酶學理論研究（37） 三、酶工程研究的重要意義（38） 第八節酶工程的應用（39） 一、酶工程在醫藥方面的應用（39） 二、酶工程在食品方面的應用（42） 三、酶在輕工、化工產品製造方面的應用（46） 四、酶在環境保護方面的應用（49） 參考文獻（52） 第三章基因工程（54） 第一節基因工程概述（54） 一、基因工程的發展（54） 二、基因工程的內容（56） 第二節基因技術的分子生物學基礎（58） 一、DNA結構和功能（58） 二、DNA的存在

形式（70） 三、DNA資訊傳遞鏈的複製（72） 四、DNA的變性、複性和雜交（73） 五、特定基因片段的PCR擴增（75） 六、遺傳信息的傳遞和中心法則（76） 第三節基因工程工具酶（77） 一、限制性核酸內切酶（77） 二、連接酶（79） 三、DNA聚合酶（80） 四、DNA修飾酶（80） 第四節基因工程載體（81） 一、質粒克隆載體（82） 二、病毒(噬菌體)克隆載體（84） 三、染色體定位克隆載體（87） 四、人工染色體克隆載體（87） 五、特殊用途的染色體載體（88） 第五節目的基因的獲得（88） 一、基因的概念（88） 二、目的基因的來源（89） 三、獲得目的基因的途徑（89） 第

六節目的基因的轉移（96） 一、基因表達載體的構建（96） 二、將目的基因導入受體細胞（97） 第七節重組體的篩選（100） 一、表型特徵篩選(遺傳檢測法)（101） 二、菌落(噬菌斑)原位雜交篩選（104） 三、免疫學方法篩選（106） 四、結構分析篩選（106） 五、轉譯篩選（107） 第八節基因工程技術與方法（108） 一、凝膠電泳技術（108） 二、雜交技術（109） 三、PCR技術（110） 四、生物晶片（112） 五、基因文庫構建（113） 六、酵母雙雜交系統（113） 七、DNA測序（114） 第九節分子生態技術（115） 一、原位螢光雜交(FISH)（115） 二、變性梯度凝膠

電泳(DGGE)（115） 三、末端限制性酶切(T-RFLP)（116） 四、長度異質性PCR(LH-PCR)（116） 五、核糖體基因間隔序列分析(ribosoma lintergenic spacer analysis，RISA)（116） 六、單鏈構象多態性分析(single-strand conformation polymorphism，SSCP)（116） 七、定量即時PCR(quantitative real-time PCR)（117） 第十節轉基因技術(transgenic technology)（117） 一、發展歷史（117） 二、技術目的（118） 三、主要分類（118

） 四、技術原理（119） 五、遺傳轉化方法（121） 六、鑒別方法（122） 七、轉基因技術的應用（123） 八、管理措施（130） 第十一節基因工程在污染治理中的應用（131） 一、在重金屬污染治理上的應用（131） 二、在農藥污染治理上的應用（132） 三、在石油污染治理上的應用（133） 四、在表面活性劑污染治理上的應用（134） 五、在農業污染治理上的應用（134） 六、在廢水污染物治理中的應用（135） 參考文獻（135） 第四章細 胞 工 程（137） 第一節細胞工程基礎知識（137） 一、細胞工程的基本概念（137） 二、細胞工程的發展歷程（138） 三、細胞工程的研究內容（

139） 四、細胞工程的發展前景（142） 第二節微生物細胞工程（142） 一、微生物細胞融合（143） 二、真菌的原生質體融合（146） 三、微生物發酵（146） 四、微生物細胞工程中的應用（148） 第三節植物細胞工程（149） 一、植物細胞工程的基本原理（150） 二、植物組織培養（151） 三、植物細胞工程的實際應用（152） 四、植物的胚胎培養與離體授粉（157） 五、植物種質資源的超低溫保存（158） 第四節動物細胞工程（160） 一、動物細胞培養所需的基本條件（161） 二、動物細胞工程常用技術（161） 三、動物細胞染色體工程（165） 四、胚胎工程（168） 第五節細胞工程的

應用（171） 一、農業（172） 二、醫藥衛生（173） 三、工業（174） 四、環境保護（174） 五、能源（178） 參考文獻（179） 第五章發酵工程（180） 第一節發酵工程概述（180） 一、發酵的概念（180） 二、發酵工程的概念（180） 三、發酵工程的歷史發展（181） 四、發酵類型（182） 五、發酵工程的特點（183） 六、發酵工程菌種的特點（184） 七、發酵技術的應用（185） 第二節微生物發酵過程（185） 一、微生物發酵過程的類型（185） 二、發酵工業中的常用微生物（186） 三、發酵工業培養基（189） 四、發酵的一般過程（194） 第三節菌種選育（195）

一、菌種的來源（195） 二、菌種的分離篩選（196） 三、菌種的選育（197） 第四節發酵生物反應器（197） 一、液體好氧發酵罐（198） 二、液體厭氧發酵罐（203） 三、固態發酵反應器（204） 四、新型生物反應器（205） 五、生物反應器設計原則（207） 六、發酵動力學（208） 第五節發酵過程監測（208） 一、菌體濃度的影響及控制（208） 二、基質的影響及控制（209） 三、溫度對發酵的影響及控制（210） 四、pH值的影響及控制（211） 五、溶氧的影響及控制（212） 六、CO2的影響及其控制（213） 七、發酵終點的判斷（214） 第六節發酵過程檢測與優化（214）

一、發酵過程檢測（215） 二、發酵過程優化（216） 第七節發酵工業的發展趨勢（217） 一、我國發酵工業的現狀（217） 二、我國發酵工業存在的問題（219） 三、我國發酵工業未來發展趨勢（220） 參考文獻（221） 第六章蛋白質工程（222） 第一節概述（222） 一、蛋白質工程的基本途徑（222） 二、蛋白質工程的研究核心內容（223） 三、蛋白質工程的基本程式（224） 第二節蛋白質設計（225） 一、蛋白質分子設計的原理（226） 二、蛋白質分子設計的原則（228） 三、蛋白質分子設計的流程（229） 四、蛋白質分子設計的類型及方法（230） 第三節蛋白質分子特異性（230）

一、蛋白質結構的基本條件（230） 二、蛋白質的一級結構（232） 三、蛋白質的高級結構（232） 四、蛋白質分子間的相互關係（233） 五、蛋白質分子構象與功能的關係（235） 第四節蛋白質工程原理（235） 一、蛋白質工程的理論研究（236） 二、基因水準改造蛋白質（236） 第五節蛋白質的純化和鑒定技術（239） 一、蛋白質的分離純化原理及步驟（239） 二、電泳技術（244） 三、萃取技術（247） 四、色譜技術（248） 五、二維電泳技術（2-DE技術）（249） 六、質譜技術（250） 七、層析技術（251） 八、透析技術（252） 第六節蛋白質工程應用（254） 一、干擾素的保存

（254） 二、生產單體速效胰島素（254） 三、水蛭素改造（254） 四、生長激素改造（255） 五、治癌酶的改造（255） 六、蛋白質技術在石油化工領域的應用（255） 七、蛋白質工程的前景（258） 參考文獻（258） 第七章現代生物技術研究與應用進展（260） 第一節現代生物技術研究與應用概述（260） 一、細胞工程研究進展（260） 二、酶工程研究進展（261） 三、發酵工程研究進展（261） 四、基因工程研究進展（262） 五、蛋白質工程研究進展（263） 第二節現代生物技術在廢水處理中的研究進展（264） 一、微生物處理污水的機制（264） 二、汙水處理中的特殊微生物（265）

三、汙水處理的主要裝置（265） 四、現代生物技術在廢水治理中的應用和發展（267） 第三節現代生物技術在環境生物監測中的應用（270） 一、生物監測的基本概念（270） 二、現代生物技術分析（271） 三、現代生物技術在環境監測中的實踐（276） 第四節現代生物技術在大氣污染中研究進展（278） 一、大氣污染（278） 二、主要大氣污染物（279） 三、環境影響因素（280） 四、大氣污染危害（281） 五、現代生物技術在大氣污染中的研究（282） 第五節現代生物技術在土壤污染治理中的研究進展（285） 一、土壤污染物（285） 二、土壤環境背景值研究（287） 三、微生物修復技術（288

） 四、植物修復技術（292） 五、微生物-植物修復技術（294） 六、高通量測序技術（304） 第六節現代生物技術在固體廢棄物處理的研究進展（306） 一、概述（306） 二、堆肥（307） 三、填埋技術（307） 第七節生物採油技術（309） 一、微生物勘探石油的發展歷史及原理（310） 二、生物採油存在的問題及發展趨勢（312） 三、生物採油技術工程實例（313） 第八節現代生物技術的安全性問題（317） 第九節現代生物技術的倫理問題（317） 參考文獻（318）