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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