現代環境生物技術[清華大學出版社2001年版圖書]

現代環境生物技術是一本關於生物技術的書。本書作者是王建龍 文湘華。

內容簡介

本書首先介紹了酶工程、基因工程、細胞工程和發酵工程的基本原理，然後分章介紹了生物技術在環境污染控制中的套用。

目錄

第1章概述1

1.1生物技術概論1

1.1.1生物技術的定義3

1.1.2生物技術的內容3

1.1.3生物技術的發展3

1.1.4生物技術的套用5

1.2環境生物技術5

1.2.1環境生物技術的產生5

1.2.2環境生物技術的研究範圍6

1.3本書內容7

第2章酶工程9

2.1概述9

2.1.1人類對酶的認識歷程9

2.1.2酶的定義10

2.1.3酶工程的研究內容11

2.2酶的催化特性11

2.3酶作用原理16

2.3.1酶的分類及命名16

2.3.2酶作用原理18

2.3.3酶促反應的影響因素31

2.4酶的生產及分離純化41

2.4.1酶的生產41

2.4.2酶的分離純化43

2.5酶分子修飾60

2.5.1酶分子的化學修飾62

2.5.2生物酶工程63

2.6酶固定化65

2.6.1固定化方法66

2.6.2固定化酶反應條件的變化68

2.7酶反應器69

2.7.1酶反應器的類型69

2.7.2酶反應器的設計原則71

2.8酶的套用71

2.8.1主要套用領域71

2.8.2酶在污染治理中的套用72

2.9酶工程的現狀及發展展望77

2.9.1酶工程的現狀77

2.9.2酶工程的發展展望77

第3章基因工程79

3.1概述79

3.1.1基因工程的誕生79

3.1.2基因工程的內容80

3.2基因工程的分子生物學基礎82

3.2.1DNA的結構與功能82

3.2.2DNA的變性、復性與雜交86

3.2.3遺傳信息的傳遞方向--中心法則89

3.3基因工程工具酶91

3.3.1限制性內切酶92

3.3.2連線酶95

3.3.3基因工程中的修飾酶95

3.4基因工程載體98

3.4.1定義98

3.4.2用於原核生物宿主的載體98

3.4.3用於真核生物宿主的載體104

3.4.4用於植物宿主的載體106

3.4.5用於動物宿主的載體107

3.4.6基因工程載體的必備條件107

3.4.7載體的分類108

3.5目的基因的獲得109

3.5.1概述109

3.5.2基因的組成及分類110

3.5.3原核生物目的基因的獲得110

3.5.4真核生物目的基因的獲得113

3.6目的基因導入受體細胞118

3.6.1受體細胞118

3.6.2受體細胞的分類118

3.6.3目的基因導入克隆載體119

3.7重組體的篩選122

3.7.1生物學方法122

3.7.2核酸雜交法124

3.7.3印跡技術127

3.8DNA序列分析129

3.8.1Maxam\|Gilbert化學降解法129

3.8.2Sanger雙脫氧法131

3.9基因工程在環境污染治理中的套用132

3.9.1設計複合代謝途徑134

3.9.2拓寬氧化酶的專一性134

3.9.3增強無機磷的去除136

第4章細胞工程138

4.1細胞工程基礎知識138

4.1.1概述138

4.1.2細胞的大小及分類139

4.1.3細胞周期142

4.2微生物細胞工程143

4.2.1概述143

4.2.2微生物細胞融合的基礎知識144

4.2.3原核細胞的原生質體融合146

4.2.4真核細胞的原生質體融合148

4.3植物細胞工程148

4.3.1植物組織培養148

4.3.2植物原生質體製備153

4.3.3植物原生質體培養155

4.3.4植物原生質體融合156

4.4動物細胞工程157

4.4.1動物細胞培養157

4.4.2動物細胞融合158

4.4.3單克隆抗體的製備162

4.4.4細胞拆合165

4.5利用細胞融合技術構建環境工程菌167

4.5.1纖維素降解菌原生質體融合167

4.5.2芳香族降解菌的構建167

4.6抗污染型植物167

4.7開發基於抗體的技術治理環境污染168

4.7.1抗體片段和最小識別單元168

4.7.2免疫分析和環境監測169

4.7.3去除微量有機污染物170

第5章發酵工程171

5.1概述171

5.1.1發酵的含義171

5.1.2發酵工業的歷史回顧171

5.2發酵工程的內容173

5.2.1發酵類型174

5.2.2發酵方法176

5.2.3發酵過程177

5.2.4發酵工業的發展趨勢178

5.3優良菌種的選育179

5.3.1菌種分離、篩選的原則與步驟179

5.3.2自然選育182

5.3.3誘變育種182

5.4發酵過程及其測量192

5.4.1發酵方式192

5.4.2發酵動力學194

5.4.3發酵過程檢測200

5.5發酵生物反應器202

5.6代謝控制發酵204

5.6.1概述204

5.6.2代謝工程205

5.7發酵過程最佳化及控制211

5.7.1發酵過程模型212

5.7.2非結構模型212

5.7.3結構模型213

5.7.4發酵過程控制214

5.8固態發酵及固體廢棄物處理215

5.8.1固態發酵215

5.8.2固體廢棄物處理215

5.9下游處理218

5.10發酵與產物分離偶聯技術219

5.10.1偶聯中使用的分離技術219

5.10.2偶聯技術的套用219

第6章污染治理生物技術222

6.1生物處理技術概述222

6.1.1生物處理的基本原理222

6.1.2微環境的概念及意義228

6.1.3微生物催化降解的必要條件228

6.1.4影響生物降解的因素229

6.1.5生物處理過程控制230

6.1.6生物處理過程的重要結構231

6.2廢水生物處理新技術236

6.2.1生物脫氮除磷236

6.2.2高效生物膜處理系統250

6.2.3膜生物反應器255

6.2.4序批式反應器257

6.2.5升流式厭氧污泥床259

6.2.6折流式厭氧反應器259

6.3生物修復技術261

6.3.1概述261

6.3.2土壤污染的生物修復技術264

6.3.3地下水污染的生物修復技術269

6.3.4生物修復技術進展271

6.4固體廢棄物生物處理及處置技術273

6.4.1概述273

6.4.2堆肥274

6.4.3填埋技術274

6.5大氣污染的生物治理技術277

6.5.1生物法淨化有機廢氣的原理277

6.5.2有機廢氣生物處理的工藝研究與套用278

6.5.3二氧化碳的微生物固定280

6.5.4生物法淨化有機廢氣的現狀及需解決的問題286

6.6有害有機污染物的現代生物處理技術287

6.6.1有害有機污染物降解的生態學基礎287

6.6.2鹵代烴類降解290

6.6.3農藥降解297

6.6.4洗滌劑降解301

6.6.5石油污染物治理302

6.7重金屬的生物處理技術306

6.7.1生物吸附原理307

6.7.2生物吸附劑308

6.7.3生物吸附的影響因素309

6.7.4生物吸附動力學311

6.7.5生物吸附的套用--生物吸附柱的操作312

6.7.6重金屬陰離子的生物吸附315

6.7.7重金屬污染的植物修復315

第7章污染預防生物技術318

7.1煤的生物脫硫318

7.1.1概述318

7.1.2煤中硫的形態319

7.1.3脫硫方法及其比較319

7.1.4煤炭脫硫的微生物319

7.1.5微生物脫硫的機理321

7.1.6微生物脫硫工藝324

7.2化石燃料的微生物脫氮328

7.2.1化石燃料中的芳香氮化合物329

7.2.2含氮污染物的去除330

7.2.3生物技術用於化石燃料脫氮331

7.3生物製漿332

7.4礦冶生物技術--微生物濕法冶金334

7.4.1濕法冶金所用微生物334

7.4.2浸出工藝336

7.4.3難浸金礦石的微生物處理338

7.5生物合成替代化工合成339

第8章生物技術與能源344

8.1微生物與石油開採344

8.1.1微生物勘探石油344

8.1.2微生物二次採油345

8.1.3微生物三次採油345

8.2有機廢棄物生產乙醇347

8.2.1概述347

8.2.2木質纖維的利用348

8.2.3用澱粉和其他含糖廢液生產乙醇354

8.2.4纖維素酒精生物轉化過程分析358

8.3微生物產氫360

8.3.1生物產氫的微生物360

8.3.2固定化細胞產氫361

8.4微生物產甲烷364

8.4.1生產甲烷的生化機理364

8.4.2厭氧反應熱力學分析366

8.4.3厭氧消化過程的微生物學369

8.4.4實際套用370

第9章廢物資源化生物技術372

9.1可生物降解塑膠PHAs372

9.1.1概述372

9.1.2合成PHAs的主要微生物375

9.1.3合成途徑及關鍵酶377

9.1.4PHAs生產工藝382

9.1.5PHB的降解及PHB解聚酶386

9.1.6PHB生產的前景及展望387

9.2生產單細胞蛋白388

9.2.1概述388

9.2.2微生物蛋白的營養價值389

9.2.3生產單細胞蛋白的微生物391

9.2.4生產單細胞蛋白的原料393

9.3.5單細胞蛋白生產工藝395

9.3.6單細胞蛋白生產中應該考慮的問題398

第10章環境生物監測與安全性評價400

10.1生物感測器400

10.1.1概述400

10.1.2生物感測器的基本組成和工作原理400

10.1.3生物感測器的分類402

10.1.4生物感測器的特點403

10.1.5生物感測器在環境監測中的套用404

10.2DNA生物感測器及其在環境監測中的套用408

10.2.1核酸雜交生物感測器的原理409

10.2.2污染物的檢測410

10.3PCR技術411

10.3.1PCR的反應原理412

10.3.2PCR反應條件413

10.3.3PCR技術的發展414

10.3.4PCR技術在環境檢測中的套用416

10.4螢光原位雜交技術416

10.5DNA晶片技術418

10.5.1DNA晶片的類型419

10.5.2DNA晶片的構建419

10.5.3DNA晶片作用原理421

10.5.4微晶片的性能421

10.5.5DNA晶片信號檢測系統422

10.5.6DNA晶片技術的套用423

10.6現代生物技術的安全性問題425

10.7現代生物技術的倫理問題425

附錄1酶的分類和編號的簡單說明427

附錄2胺基酸的縮寫符號和相對分子質量434

附錄3常用蛋白質的相對分子質量435

附錄4pBR 322質粒的限制性片段及其大小436

附錄5常用培養基和抗菌素437

附錄6基因工程安全管理辦法440

參考文獻444