现代环境生物技术与实验

《现代环境生物技术与实验》结合环境工程专业的实际情况和专业基础，以各项技术为主线，紧紧围绕环境污染治理、环境污染检测，特别是基因工程菌的鉴定、构建、扩增培养及其在环境污染治理中的应用，既包含现代环境生物技术的基本理论，又重视对关键技术实验技能和动手能力的培养，具有使用价值。

现代环境生物技术是现代生物技术与环境科学紧密结合而形成的新兴交叉学科。《现代环境生物技术与实验》结合环境专业学生的生物学基础现状，以在环保领域应用广泛的基因工程和酶工程为主，融理论、专题案例与实验于一体，全面系统地介绍了基因工程和酶工程在环保领域应用的基本原理、典型案例与专题，以及实验原理与方法步骤。本书重点介绍了分子生物学微生物种群鉴定与群落多样性分析，总DNA的提取，16S rDNA-PCR扩增，典型环境污染物高效降解菌的分离筛选与构建，DNA的回收、测序及系统发育树的构建等典型现代环境生物实验技术。书中不仅介绍了现代环境生物技术本身，还介绍了所涉及技术领域的发展、前景、研究方法、实验技术与软件操作步骤。本书可作为高等院校环境科学与工程专业的教材，以及环境类相关专业高年级本科生及研究生的教材和教学参考用书，也可供相关专业教师及科技人员参考。

 

1绪论
1.1 现代生物技术概论
1.1.1 现代生物技术的基础知识
1.1.2 现代生物技术的发展历程
1.2 现代环境生物技术概论
1.2.1 现代环境生物技术的基础知识
1.2.2 现代环境生物技术的应用
思考题
2酶工程
2.1 概述
2.1.1 酶的发展历史与特性
2.1.2 酶工程的发展概况
2.2 酶的分类及作用原理
2.2.1 酶的分类与命名
2.2.2 酶的作用原理
2.3 酶促反应动力学
2.3.1 米氏方程
2.3.2 酶促反应的影响因素
2.4 酶的生产与分离纯化
2.4.1 酶的生产
2.4.2 酶的分离纯化
2.5 酶分子修饰
2.5.1 酶分子修饰的基础知识
2.5.2 酶分子修饰的基本要求和原则
2.5.3 酶分子的修饰方法
2.5.4 酶修饰后的性质变化
2.5.5 生物酶工程
2.5.6 酶的定向进化
2.6 酶固定化
2.6.1 酶固定化的方法
2.6.2 固定化酶反应条件的变化
2.6.3 固定化酶的特性
2.6.4 固定化酶的应用
2.7 酶反应器
2.7.1 酶反应器的概念和要求
2.7.2 酶反应器的类型
2.7.3 酶反应器的选择
2.7.4 酶反应器的设计
2.7.5 酶反应器的操作
2.8 酶在环境保护中的应用
2.8.1 酶在环境监测方面的应用
2.8.2 酶在废水处理方面的应用
2.8.3 酶在可生物降解材料领域的应用
思考题
3基因工程
3.1 概述
3.1.1 基因工程的分子生物学基础
3.1.2 DNA的结构与功能
3.1.3 DNA复制
3.1.4 RNA的结构与功能
3.2 DNA变性、复性与杂交
3.2.1 DNA变性
3.2.2 DNA分子复性
3.2.3 DNA分子杂交
3.3 基因工程工具酶
3.3.1 性内切酶
3.3.2 连接酶
3.3.3 修饰酶
3.4 基因工程载体
3.4.1 定义、分类和特点
3.4.2 用于原核生物宿主的载体
3.4.3 用于真核生物宿主的载体
3.4.4 用于植物宿主的载体
3.4.5 用于动物宿主的载体
3.5 目的基因的获得
3.5.1 基因的组成及分类
3.5.2 原核生物基因的组成
3.5.3 真核生物基因的组成
3.5.4 其他基因组基因的组成
3.5.5 原核生物目的基因的获得
3.5.6 真核生物目的基因的获得
3.6 目的基因的导入
3.6.1 受体细胞及其分类
3.6.2 目的基因导入受体细胞
3.7 重组体的筛选
3.7.1 生物学方法筛选
3.7.2 免疫学方法筛选
3.7.3 核酸分子杂交法筛选
3.7.4 印迹技术
3.8 DNA序列分析
3.8.1 化学降解法
3.8.2 双脱氧链终止法
思考题
4专题
4.1 建立一个分子生物学实验室所需的仪器
4.2 微生物的分子生物学鉴定方法
4.2.1 PCR技术
4.2.2 基于PCR的分子生物学方法
4.2.3 不涉及PCR的分子生物学方法
4.2.4 展望
4.3 PCR引物设计
4.3.1 引物设计的基本原理
4.3.2 设计引物的黄金原则
4.3.3 引物设计软件界面
4.3.4 RT-PCR引物设计
4.3.5 简并引物设计过程和原则
4.4 典型环境污染物修复基因工程菌的构建及应用
4.4.1 基因工程菌构建的基本原理
4.4.2 材料和器材
4.4.3 操作步骤
思考题
5实验
5.1 活性污泥总DNA的提取
5.2 质粒DNA分离纯化与鉴定
5.3 感受态细菌的制备及细菌的转化
5.4 利用16S rDNA方法分析不同污染土壤中微生物种群的变化
5.5 活性污泥总DNA的16S rDNA-PCR扩增实验
5.6 DNA琼脂糖凝胶电泳
5.7 聚丙烯酰胺凝胶中DNA的回收、测序及系统发育树的构建
5.8 酶的固定化
5.9 活性污泥的脱氢酶活性测定
5.10 有机污染物的微生物降解——高效脱酚菌的分离和筛选
5.11 Biolog法测试土壤微生物多样性
5.12 PLFA测定土壤菌群实验
5.13 DGGE法分析活性污泥微生物多样性
5.14 包埋固定化凝胶小球对废水中染料的吸附特性实验
5.15 漆酶系列实验
5.15.1 漆酶产生菌的筛选
5.15.2 高产漆酶菌株酶活的测定
5.15.3 高产漆酶菌株的酶学特性
5.15.4 漆酶的固定化
5.16 利用微生物对石油污染土壤的生物修复
5.17 假丝酵母的扩大培养及生物柴油的制备
附录
附录1 实验注意事项
附录2 如何撰写实验报告
附录3 常用的碱基、氨基酸符号及缓冲液
附录4 培养基与试剂的配制
附录5 质粒抽提试剂与步骤
附录6 DNA操作原理
附录7 RNA操作试剂与步骤
参考文献