大学精品课件：第1章　环境生物工程概述.ppt

1、环境生物工环境生物工 程程暨南大学环境工程系暨南大学环境工程系秦华明秦华明E-mail: Mobil：13076701819参考书目参考书目环境微生物工程马文漪等环境微生物工程马文漪等 南京大学出版社南京大学出版社污染控制微生物徐亚同等污染控制微生物徐亚同等 化学工业出版社化学工业出版社生物化学沈同高等教育大学出版社生物化学沈同高等教育大学出版社微生物学微生物学microbiology microbiology J.NicklinJ.Nicklin 科学出版社科学出版社基因与伦理范冬萍等基因与伦理范冬萍等 羊城晚报出版社羊城晚报出版社现代环境生物技术现代环境生物技术 王建龙等王建龙等 清华大学

2、出版社清华大学出版社概述概述一、引言一、引言二、生物工程（技术）二、生物工程（技术）（一）定义（二）内容（一）定义（二）内容（三）发展（四）应用（三）发展（四）应用三、环境生物三、环境生物四、主要内容四、主要内容一、引言一、引言（一）历史（一）历史（二）意义（二）意义（三）展望（三）展望一、引言一、引言（一）历史（一）历史1917 1917：提出：提出19531953：基因的奠基人詹姆斯：基因的奠基人詹姆斯.沃森和弗朗西斯沃森和弗朗西斯.克里克里克，他们发现克，他们发现DNADNA的双螺旋结构的双螺旋结构。DNADNA之父。之父。DNADNA之母：罗莎琳德之母：罗莎琳德.富兰克林，她用富兰克林

3、，她用X X射线衍射射线衍射DNADNA晶体晶体得到了影像，从而分辨出这种分子的维度、角度和形状；得到了影像，从而分辨出这种分子的维度、角度和形状；她发现她发现DNADNA是螺旋结构，至少两股，其化学是螺旋结构，至少两股，其化学“信息信息”面面向进里面。向进里面。19731973：第一个成功的克隆转化实验，第一个有目的的：第一个成功的克隆转化实验，第一个有目的的基因重组实验，是现代生物技术的标志。基因重组实验，是现代生物技术的标志。19971997：英培育出世界上第一例体细胞克隆动物：英培育出世界上第一例体细胞克隆动物“多莉多莉”羊，羊，20032003年年2 2月月1414日去世。日去世。1

4、9981998：日本培育出体细胞克隆动物：日本培育出体细胞克隆动物8 8头牛犊。头牛犊。DNA的双螺旋结构世界首只克隆羊“多莉”一、引言一、引言一、引言一、引言20002000：果蝇的基因组图谱绘制完成；人类基因组图：果蝇的基因组图谱绘制完成；人类基因组图谱的绘制工作完成。谱的绘制工作完成。20022002：疟原虫、按蚊的基因组图谱完成；完成水稻、：疟原虫、按蚊的基因组图谱完成；完成水稻、小鼠的基因组图谱。小鼠的基因组图谱。20032003：意大利培育出第一匹克隆马，人类基因组序：意大利培育出第一匹克隆马，人类基因组序列基本完成。列基本完成。一、引言一、引言“斯纳皮斯纳皮”与与“父母父母”（二

5、）意义生物工程作为一个现代前沿学科领域，受到当今世界各国的广泛关注，全球生物工程技术每年创造的产值约50005000亿亿美元，单项产品产值高达40亿美元，仅美国生物工程技术产值达2240亿美元。比如“三色”农业绿色“露天农业”、白色“工厂农业”、蓝色“水生农业”。其中白色农业主要表示这种农业的生产过程没有环境污染并严格要求环境条件的高度洁净，节水、节土、不污染环境、资源可循环利用。一座年产10万吨单细胞蛋白的微生物工厂，相当于180万亩耕地生产的大豆蛋白或3亿亩草原饲养牛羊的动物蛋白质。一、引言一、引言一、引言一、引言（三）展望现代生物工程技术将为粮食、健康、环境、能源等人类面临的重大问题开辟

6、广阔的前景，与信息、新材料和新能源技术将成为四大科学技术支柱，是21世纪高新技术产业的先导。美国于2003年3月5日启动了牛基因组测序工程，将能够改进牛奶和牛肉制品的质量以及提高食品的安全系数。诸如此类，将为人类开创美好的明天。二、生物二、生物工程（一）定义生物工程技术：以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。（二）学科体系酶工程、基因工程基因工程、细胞工程和发酵工程等。二、生物二、生物工程（三）发展（开始比较缓慢，后迅速发展）生物工程技术的发展简史：传统生物工程技术；初期生物工程技术；近

7、代生物工程技术（抗生素工业的兴起为标志）；现代生物工程技术（DNA重组技术的建立为标志）（四）生物工程技术的高新特征 高效益；高智力；高投入；高竞争；高风 险；高势能三、环境生物三、环境生物工程（一）定义环境生物工程技术：广义来讲，凡是自然界中涉及环境污染控制的一切与生物技术有关的技术。严格地说，环境生物工程技术指的是直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些机能，建立降低或消除污染物的生产工艺，或者能够高效净化环境污染，同时又生产有用物质的工程技术。（二）层次高:以基因工程为主导的现代污染防治生物工程技术 中：传统生物处理工程技术（如活性污泥法）低：利用天然系统进行废物处理（人工湿地）（三）核心：微生物学过程 三、环境生物三、环境生物工程（四）技术体系：环境污染生物治理工程技术；环境污染生物修复工程技术；环境污染预防生物工程技术；环境生物监测工程技术；环境生物资源化工程技术 （五）学科结构：生物学 生物工程学 环境工程学（六）研究范围1、从实验室到模拟和现场应用；2、开发废物资源化和能源化技术；3、建立无害化生物技术清洁生产新工艺；4、发展对环境污染物的生理毒性及其对生态影响的检测技术三、环境生物三、环境生物工程