第三环境污染治理基因工程技术精要.ppt

4.1 细胞学说与分子生物学 4.1.3 DNA重组技术 2. DNA重组技术 DNA序列的复制（克隆与扩增） 通过酶促反应大量复制特定DNA序列——DNA聚合酶链式反应（PCR） 1944年出生,美国人.因为发明聚合酶链式反应法而获得1993年的诺贝尔化学奖 4.2、 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（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） 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 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CB1-9可以同时降解上述四种污染物。 4.3、 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 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。 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 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 ……… 例：油类泄露的基因工程修复 1989年3月24日,ＥxxonValdez号油轮在阿拉斯加的威廉姆海湾触礁,泄露原油达4200万Ｌ,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Ｎ、Ｐ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。 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，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。 * 菌落印迹杂交:是将细菌从培养平板转移到硝酸纤维素滤膜上，然后将滤膜上的菌落裂菌以释出DNA。将DNA烘干固定于膜上与32P标记的探针杂交，放射自显影检测菌落杂交信号，并与平板上的菌落对位。 斑点杂交:斑点杂交（Dot blot）是将被检标本点到膜上，烘烤固定。这种方法耗时短，可做半定量分析。 * 这个故事的结局有些伤感。当1962年沃森、克里克和威尔金斯获得诺贝尔生理学或医学奖的时候，富兰克林已经在4年前因为卵巢癌而去世。按照惯例，诺贝尔奖不授予已经去世的人。此外，同一奖项至多只能由3个人分享，假如富兰克林活着，她会得奖吗？性别差异是否会成为公平竞争的障碍？后人为了这个永远不能有答案的问题进行过许多猜测与争论。今天，科技界对富兰克林的工作给予很高评价，对威尔金斯是否有资格分享发现DNA双螺旋结构的殊荣存在很大争论。 与没有获得诺贝尔奖相比，富兰克林的早逝更加令人惋惜。她是一位才华横溢的女科学家，然而知道她和她的贡献的人寥寥无几。沃森在《双螺旋》一书中甚至公开诋毁富兰克林的形象与功绩，歪曲她与威尔金斯之间的恩怨。许多关于双螺旋的书籍和文章根本不提及富兰克林，尽管克里克在很多年后承认“她离真相已经只有两步”。她是这倾斜的世界中女科学家命运的代表。 声誉逐渐得到公认 ???????? 去年2月，英国为了纪念她对发现DNA结构的贡献而设立了一个奖章。据报道，英国贸易与工业大臣帕特里厦·休伊特在一次关于女性与科研工作的讲话中说，她将通过英国皇家学会设立