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• 环境污染的防治： 有 物理的、化学的、生物的等方法……
本课程重点向大家介绍一下环境生物技 术的若干方法。首先，让我们回顾一下生 物技术及其发展情况……
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三、生物技术及其发展
• 1、产生 • 1）脉络 • 远古—19世纪利用酵母发酵生产乳酸、酒精、柠檬
酸、蛋白酶等初级代谢产物---1917 匈牙利工程师Karl 最早提出Bio….，用甜菜大规模养猪----1928 Flemming 发现青霉素---20世纪40年代抗生素工业崛起---20世纪 50年代 氨基酸发酵工业崛起---20世纪60年代 酶制剂产 业诞生---1953Watson和Crick阐明DNA双螺旋结构--1973DNA重组技术诞生(Stanley Cohen和Herbert Boyer)—1975单克隆抗体技术问世---1997第一只体细 胞克隆绵羊多莉诞生—2001、2002人类基因组框架图、 水稻基因框架图分别公布.
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DNA重组技术
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2、现代生物技术的发展
• 1）现代生物技术是一门综合性技术
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2) 现代生物技术现状
• A:目前，大量与人类健康密切相关的基 因得到克隆和表达，胰岛素、生长激素、 细胞因子及多种单克隆抗体等基因工程 药物已正式生产上市。
• 美国2000年已批准了21种基因工程新药 • B:现代农业生物技术在提高作物的抗病、
环境生物技术
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第一章 概 论
一、“理想家园”
蓝天、碧水
绿色、清静
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我们对世界充满好奇和友善，千万别伤 害我们哦！
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二、环境问题
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1、大气污染
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光化学烟雾-雾都
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酸雨—忧伤的大佛
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气候变暖—温室效应加剧
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• 2）温室气体
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2、水污染
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抗虫、抗逆及品质改良方面发挥了十分 重要的作用。
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C:新的技术正得到重视和发展
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通
过
胚
胎
干
细
胞
获
得
转
基
因
小
鼠
的
示
•
意
图
囊
胚
细
胞
转
染
法
或
的
基
因
•
鸡
杂 瘤 细 胞 制 备 单 克 隆 抗
体
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• 现代生物技术已在农业、医药、轻工业、 食品、环保、海洋和能源等许多方面得 到广泛应用，同时，现代医药生物技术、 现代农业生物技术等一些新型产业正在 迅速形成。
并成功在大肠杆菌中得到表达，获得了世界上第一个基因蛋白药 物； • 1979年该公司克隆并成功并表达了人类生长激素基因； • 1980年Genentech公司实现成功上市，并实现了股票价格在20分钟 内从35美元迅速升至89美元的神话！ • 1982年，Genentech公司重组人胰岛素正式被批准生产和销售； （世界第一种基因工程蛋白药物）使产业资本对生物技术的投资 热情进一步高涨。
水体污染毒理学研究
• • 长江水中有机物提取组中出现人血淋巴
细胞 DNA损伤的细胞（×40）
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水体污染毒理学研究
铜绿微囊藻毒素MC-LR染毒后出现凋亡小体 •
水体污染毒理学研究
MC-LR染毒荧光染色非细胞体系的小鼠肝细胞核 •
3、固体废弃物污染
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历史上“八大公害事件”
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触目惊心！
保护环境，从我做起！
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3）现代生物技术发展趋势
• 基因操作技术日新月异，不断完善。 • 基因工程药物和疫苗研究开发突飞猛进。 • 转基因植物和动物取得重大突破。 • 阐明生物体基因组及其编码蛋白质的结构与
功能是生命科学发展的主流方向。 • 基因治疗、细胞核移植克隆、胚胎干细胞等
技术取得重大研究进展。 • 蛋白质工程和基因工程相结合。 • 信息技术与生物技术结合共生出生物信息学。
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现代生物技术发展史上的重要事件
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2）经典的划分方法有四个阶段：
• 古老生物技术阶段 公元前6000-17世纪 • 初期生物技术阶段（17世纪-20世纪40年代） • 以了解微生物在发酵过程中的作用为标志。发酵过程
处于非无菌状态，过程简单，生产设备要求不高，规 模一般不大。 • 近代生物技术阶段（20世纪40年代-70年代） • 标志：抗生素工业兴起 无菌操作 规模大 设备要求较 高 • 特点：产品类型多、技术要求高、规模巨大、技术发 展速度快 • 现代生物技术阶段（20世纪70年代至今） • 标志：DNA重组技术的建立
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水华-某些蓝藻的过度生长，使水面形成绿色藻层；蓝藻释放的毒素能
毒杀鱼虾和贝类等，并使水体产生恶臭，这种现象叫做“水华”
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赤潮-海藻家族中的赤潮藻在特定环境条件下爆发性地增殖造成的。
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我国主要七大流域水质类别比例现状
(共监测264个断面)
劣Ⅴ类
Ⅰ类
Ⅴ类
13.8%
16.4%
6.9%
Ⅱ类
25.9%
Ⅳ类 21.6%
Ⅲ类 15.5%
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我国湖泊（水库）富营养化的 急剧恶化趋势
中营养69％
贫营养4％ 中营养35％ 贫营养0％ 中营养15％
贫营养4％ 富营养27％ 富营养61％
富营养85％
70年代后期
80年代后期
90年代后期
例如：云南滇池在80年代初期还处于三类水体，十几
年后的90年代后期全湖范围已急剧恶化到劣五类水体，陷
入重富营养状态。
按照上述急剧恶化趋势分析：我国本世纪前十年内不仅
是湖泊富营养化面积进一步增加，可能将出现全国大范围的
富营养化灾害。
••Βιβλιοθήκη *• Seafish
2020/8/13
Seafood
鱼中存在大量的 As、Hg-betaine
shellfish
seaweed•
DMA(二甲基砷)、 DMM(二甲基汞）、 POPs等有机代谢物,存 在于海产品中.有毒
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3）第二种划分方法：
• 传统生物技术和现代生物技术 • 传统生物技术 • 三大步骤： • 上游处理过程 制备微生物的营养和能量来源 • 发酵和转化 大量培养微生物获得目的产品 • 下游处理过程 目的产物的纯化过程 • 现代生物技术 • DNA重组技术与生物技术结合，改变了生物技术的
性质，使“创造”一个新物种成为可能，使微生物和 真核细胞变成生产目标物的“工厂”，使动植物成为 了生产新的或被修饰基因产物的“生物反应器”。
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3、现代生物技术的商业化
• 1）现代生物技术产品的商业化是推动生物技术发展的重要力量 • A：生物技术公司的广阔前景吸引了产业资本的加盟，并展现了
广阔的前景。 • 1976年，在Herbert Boyer教授的影响下，Robert Swanson投资创
立了Genentech公司（当今世界著名的生物技术公司）； • 1978年该公司成功将编码人胰岛素两条链的基因转到一个载体上，