基因工程在环境中的应用PPT.ppt

基因工程的介绍 基因工程在环境保护中的作用 前景与展望 结束语 （一）基因工程的概念 基因工程：运用酶学方法，将外源基因与载体DNA在体外进行重组，将形成的重组DNA转入受体细胞，使外源基因在其中复制表达，从而改造生物特性，生产出人类所需要的产物的高新技术。 基因工程的概念、内容与发展概况 （二）基因工程的主要内容 概括起来，基因工程的操作过程一般分4个步骤。 1、获得目的基因； 2、将目的基因与载体连接形成重组DNA； 3、将重组DNA导入受体细胞； 4、筛选出能表达目的基因的受体细胞 经过几十年的发展，基因工程技术已走出实验室，基因工程技术的应用已发展成为一个巨大的产业，基因工程在农业、医药、食品、环保等领域已显示出巨大的应用价值。 基因工程在环境中的应用 科技的发展充分证明基因工程是环境保护的理想武器，这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显著优越性充分体现在它是一个纯生态过程，从根本上体现了可持续发展的战略思想。基因工程在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。 1、石油污染方面 随着石油工业的迅速发展石油这种含有多种烃类的混和物，不断对陆地与海洋造成污染，而烃类是难分解的物质，某种特定的细菌只能降解有限的几种石油成分，对其他成分却不能分解。 1975年美籍印度人查克拉搏特等科学家依据似单胞杆菌对石油中有毒成分具有很强分解力这一特性，把4种能吃浮油的假单胞杆菌的基因拼接起来，合并成一种假单胞菌种．组成了所谓的“超级菌”，它能分解各种石油烃,消除浮油的效率高、速度快，只需几小时就能除掉自然菌种需几年才能消除的原油污染。经不断改进．这种超级细菌已成功地用于实际环境治理中。 2、水和土壤污染方面 Psenclomorlas的改良菌具有分解樟脑、水杨酸脂、萘的功能把分解甲苯基因导入活性污泥中分离出来的具有絮凝能力的菌中，就能得到具有分解甲苯和起到絮凝作用的改良菌，从而使废水中的碳氢化合物得以分解，使污泥得以沉淀。 目前，人们正在利用基因工程进一步解析聚磷基因和硝化基因，将这2个基因重组后导人大肠杆菌中，构建重组工程组，从而使废水中过高的N、P得到有效地去除，降低水体的富营养化，减少赤潮发生。 科学家已经用基因工程方法培养出了“吞噬”汞和降解土壤中DDT的细菌，以及能够净化镉污染的植物。 DDT细菌 美国加利福尼亚大学的微生物学工作者培育出了一种以 PCB s(聚氯联苯)为食物的细菌。PCBs是一种污染环境的致癌物质, 它不能被一般的自然过程破坏,这种从实验室中培育成的细菌被认为是有效解决这一难题的工具。 PCBs进入人体后,不能被人体的新陈代谢过程破坏,且能传给下一代。这种物质也能长期保存在土壤中不会被分解。新培育出的这种两个菌株的遗传物质发生交换的突变菌株则能分解 PCBs ,可使这种有毒害的物质变成无害的物质————水、 二氧化碳和盐类 用植物净化被污染的水体和土壤等技术被学者们称为“植物修复环境技术”。日本科学工作者在对大约3 000 种植物进行调查研究后发现,颠茄这种植物有吸收和分解污染源物质多氯化联苯的能力。在此基础上他们对该植物进行转基因处理, 即把加速根部生长的功能基因导入颠茄细胞中, 培育出了生长速度快、根部发达的重组基因颠茄, 从而大大提高了其吸收和分解污染物质的能力。生产实践表明, 严重超标的工厂废水能够被它吸收80%。 转基因技术育出环保猪 在国际上( 如北美、欧洲和亚洲的一些国家和地区) 都有这样一种规定:“如果猪粪中磷的平均含量能够降低35%, 从规定要求来说, 养猪户就能够多养35%的猪而不会违反环保规定的要求。” 转基因猪 猪通常被认为是对环境有危害的家畜。它排泄的粪便中含有磷元素, 能促使藻类生长, 使水域很快形成富营养化状态, 会造成河流、湖泊污染, 并会使鱼类缺氧而大量死亡。加拿大安大略省古尔弗大学的科学工作者利用基因工程技术培育出了一种猪, 其粪便中的含磷量比普通猪少20%～50%。这种基因工程猪是把老鼠和一些细菌的基因转导到猪的DNA 中培育成的。这个规定的唯一根据就是猪排泄到地下水中的磷含量。加拿大科学家的这项研究成果对国际上的养猪业起了很大的促进作用, 对促进环境保护有强有力的作用。 用“基因剪切”“酶接”培育成功抗放射性核废物细菌 该项研究利用了一种耐放射性异常的土壤细菌。这种细胞已被确认为抗放射性能力最强的微生物。它的生理特性是够修复自身的DNA, 从而使其机体在不断遭受放射性物质攻击的情况下仍能生存下来。不仅如此, 这种细菌还含有一种能分解化学物质的功能基因。在这一发现的基础上, 研究者又将其他“