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1 现代生物技术概论 1

1.1基因工程 1

1.1.1基因学说的创立 1

1.1.2基因工程的诞生和研究内容 6

1.1.3基因工程的酶学基础 8

1.1.4基因工程载体 11

1.1.5目的基因的获取 16

1.1.6重组DNA分子的构建及导入受体细胞 17

1.1.7重组DNA分子的筛选 18

1.2细胞工程 21

1.2.1概述 21

1.2.2细胞生物学基础 22

1.2.3微生物细胞工程 24

1.2.4植物细胞工程 26

1.2.5动物细胞工程 31

1.2.6细胞融合技术在构建环境工程菌中的应用 37

1.3现代酶工程 37

1.3.1酶工程的研究内容 37

1.3.2酶的生物学特征 37

1.3.3酶作用原理 40

1.3.4酶生产与酶分离纯化 46

1.3.5酶分子修饰技术 52

1.3.6酶分子的固定化技术 54

1.3.7我国酶工程的研究现状 56

1.4.1蛋白质工程的提出 57

4 现代生物技术与生物质能源 57

1.4蛋白质工程 57

1.4.2蛋白质工程的研究内容和意义 58

1.4.3蛋白质工程的主要技术 58

1.4.4利用蛋白质工程改造酶 60

参考文献 62

2 现代生物技术在环境监测与评价中的应用 63

2.1概述 63

2.1.1生物监测特点 63

2.1.2生物监测类型 65

2.1.3生物监测技术的发展 65

2.1.4现代生物技术与生物监测 66

2.2PCR技术及在环境监测与评价中的应用 66

2.2.1PCR技术简介 66

2.2.2PCR技术的原理和反应步骤 67

2.2.3PCR技术的特点 68

2.2.4PCR技术在环境检测中的应用 69

2.2.5PCR技术存在的问题及解决方法 71

2.3基因差异显示法 71

2.3.1差异显示法概述 71

2.3.2基因差异显示法主要技术及方法 72

2.3.3基因差异显示法在环境监测中的应用 74

2.4生物传感器技术在环境检测与评价中的应用 74

2.4.1生物传感器简介 74

2.4.2生物传感器基本原理 74

2.4.3生物传感器的分类 75

2.4.4生物传感器的特点 76

2.4.5生物传感器在环境和卫生检测中的应用 76

2.5.2核酸探针的原理 80

2.5核酸基因分子探针 80

2.5.1核酸基因分子探针概述 80

2.5.3核酸探针的分类 81

2.5.4核酸基因分子探针的应用 83

2.6生物芯片技术 85

2.6.1概述 85

2.6.2基因芯片 86

2.6.3蛋白芯片和芯片实验室 90

2.6.4生物芯片在环境监测中的应用 93

2.7酶联免疫测定 94

2.7.1概述 94

2.7.2酶联免疫吸附的技术原理 94

2.7.3酶免疫测定法分类 95

2.7.5酶联免疫测定技术的应用 97

2.7.4酶联免疫吸附测定法影响因素 97

参考文献 100

3 生物强化处理技术 102

3.1固定化生物技术及其在生物强化处理之中的应用 102

3.1.1固定化细胞与酶的特点 102

3.1.2固定化酶与固定化细胞在水处理中的应用 103

3.1.3固定化酶与固定化细胞在土壤污染物去除中的应用 108

3.2新型高效生物反应器的开发与应用 109

3.2.1生物反应器的分类 109

3.2.2厌氧生物反应器 110

3.2.3好氧生物反应器 117

3.3环境工程茵技术在污染治理中的应用 122

3.3.1简介 122

3.3.2工程菌的构建途径 123

3.3.3基因工程菌技术在环境中的应用 124

3.3.4基因工程菌的固定化 128

3.4重金属污染的生物处理 131

3.4.1重金属在环境中的污染及危害 131

3.4.2利用生物处理重金属污染的原理和机制 132

3.4.3利用植物处理重金属污染 133

3.4.4利用微生物进行重金属的去除 133

3.4.5微生物在土壤重金属污染治理中的应用 136

3.5有毒有害化合物的生物处理 138

3.5.1有毒有害化合物的生物处理现状 138

3.5.2含油废水的生物处理 138

3.5.3烃类化合物的生物降解 139

3.5.4合成洗涤剂的生物降解 140

3.5.7挥发性有机污染物及恶臭气体的生物处理 141

3.5.6化学农药的生物降解 141

3.5.5氰（腈）化物的生物降解 141

3.6生物增强技术与应用 144

3.6.1生物增强技术的发展 144

3.6.2生物增强技术的实现 144

3.6.3生物增强微生物的投加 146

3.6.4生物增强技术的应用原则 150

3.6.5生物添加剂应用实例 151

参考文献 153

4.1生物质能源概述 157

4.2生物柴油 158

4.2.1生物柴油的概念及其特点 158

4.2.2生物柴油国内外研究状况及发展前景 160

4.2.3生物柴油生产方法 163

4.2.4生物柴油应用的意义 166

4.3燃料酒精 168

4.3.1燃料酒精的发展历程及现状 168

4.3.2燃料乙醇的发酵工艺 169

4.3.3燃料乙醇发酵的工程策略和工程酵母的驯化 172

4.3.4燃料乙醇生产的脱水工艺 177

4.3.5燃料酒精的效益分析 182

4.4利用生物质进行清洁能源氢气的生物生产 183

4.4.1生物制氢技术的研究及发展现状 183

4.4.2光合微生物生物制氢技术 184

4.4.3发酵法生物制氢技术 185

4.4.4发酵产氢微生物的产氢机理探讨 186

4.4.5有机废水发酵法生物制氢技术研究 189

4.5.1甲烷的微生物转化机理 191

4.5微生物发酵生产甲烷 191

4.5.2甲烷的微生物生产 192

参考文献 193

5 应用现代生物技术进行生态制品的设计与制备 194

5.1生态材料绪论 194

5.1.1生态材料的基本概念 195

5.1.2生态材料的研究内容 195

5.2生物合成可降解塑料 197

5.2.1可降解塑料的种类 198

5.2.2生物可降解塑料的制备方法 199

5.2.3可降解塑料的应用现状及存在的问题 205

5.3现代生物技术在生物农药生产中的应用 206

5.3.1生物农药的定义、概念及分类 207

5.3.2生物农药的特点 209

5.3.3生物化学农药的制备技术 210

5.3.4生物体生物农药 211

5.3.5施用生物农药的使用 217

5.4现代生物技术在微生物肥料生产中的应用 217

5.4.1微生物肥料的定义及作用 218

5.4.2微生物肥料的作用机理 219

5.4.3微生物肥料各论 221

5.4.4微生物肥料的开发利用现状及发展趋势 224

参考文献 226

6 新绿色革命与现代农业 228

6.1新绿色革命与转基因技术 228

6.1.1新绿色革命 228

6.1.2转基因技术在绿色农业中的作用 229

6.1.3转基因技术与现代农业的关系 231

6.1.4农业转基因技术的安全性问题 232

6.2抗逆性植物 233

6.2.1植物抗逆性的遗传背景 233

6.2.2植物抗逆性的分类及研究 233

6.2.3植物抗逆性的发展前景 237

6.3现代生物技术与农业污染控制 238

6.3.1农药污染及控制对策 238

6.3.2肥料施用污染及控制对策 240

6.4现代生物技术与生态农业 244

6.4.1生态农业的概述 244

6.4.2现代生态农业的内涵 245

6.4.3生态农业的模式 246

6.4.4生态农业的发展前景展望 248

参考文献 249

7.1.1分子标记技术简介 251

7 几种典型的分子生物学技术及其应用 251

7.1分子标记技术 251

7.1.2几种标记技术简介 252

7.1.3分子标记技术的应用 253

7.2凝胶电泳技术 255

7.2.1凝胶电泳技术简介 255

7.2.2毛细管凝胶电泳 256

7.2.3DGGE技术和TGGE技术 259

7.2.4单细胞凝胶电泳技术 262

7.3克隆技术 264

7.3.1克隆的概念 264

7.3.2克隆技术的发展 265

7.3.3微生物和分子克隆技术 266

7.3.4克隆技术的应用及前景 267

7.4.1FISH技术的定义及发展史 271

7.4FISH技术 271

7.4.2FISH技术的原理及分类 272

7.4.3DNA纤维－荧光杂交技术（DNAfiber-FISH） 274

7.4.4基因组原位杂交（GISH） 275

7.4.5FISH技术的应用 276

7.4.6FISH技术存在的问题 279

参考文献 279

8 现代生物技术风险分析 281

8.1基因工程优势与不足分析 281

8.1.1基因工程技术的优势分析 281

8.1.2基因工程不足之处分析 282

8.2现代环境生物技术及其风险分析 283

8.3.1转基因生物对生态环境的影响 284

8.3基因转移安全性分析 284

8.3.2转基因生物对人类的影响 285

8.3.3资源遗传多样性问题 286

8.3.4基因转移扩散带来的环境问题 286

8.3.5转基因生物的安全性问题 287

8.4生态安全性 287

8.4.1生态安全性问题 287

8.4.2转基因生物会不会对生态环境产生次生影响 288

8.5现代生物技术对资源遗传多样性 289

8.5.1遗传多样性和物种多样性 289

8.5.2基因工程对生物多样性和物种多样性的影响 289

8.6.1转基因食品对人体健康产生的潜在影响 291

8.6.2转基因生物对人体健康的影响 291

8.6现代生物技术对人类健康与安全的影响 291

8.6.3转基因产品可能引起的社会问题 292

8.6.4国家经济安全性问题 293

8.6.5转基因产品与世界安全与稳定 293

8.6.6克隆技术存在的问题及争议 293

8.7生物技术的生态风险评估的科研方法和应对策略 294

8.7.1生态风险的概念 294

8.7.2生物技术的生态风险评估的科研方法 294

8.7.3关于转基因产品安全性的对应策略 295

8.8生物技术的生态风险的防范措施——生物安全立法 298

8.8.1国际上有关生物安全的立法 298

8.8.2我国的生物安全立法 298

8.8.3生物技术的生态风险评估的未来展望 298

参考文献 299