2022年基因工程在环境保护中的应用.pdf

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1、年第卷第期生物学通报基因工程在环境保 护中的应用陈怀侠赵永志郑城县第一中学山东邦城炎传城县环境保护局山东郑城世纪年代伯格利用内切酶把分属个不同作用的重组到一起宣告了基因工程的诞生基因工程是在分子水平上用人工方法提取或合成不同生物的遗传物质在体外切割拼接和重组然后通过载体把重组的分子引人受体细胞使外源在受体细胞中进行复制和表达按人们的需要生产不同产物或定向创造生物的新性状并使之稳定地遗传给后代基因工程具有广泛的应用价值能为工农业生产医药卫生环境保护开辟新途径下面就基因工程在环保中的应用加以阐述墓因工程对环境的积极意义转基因作物的出现减少了农药对环境的污染转基因作物是利用重组技术将目的基因转人作物

2、中培育而成的主要是用来选育具有特殊优良性状的植物新品种如抗虫抗病毒抗除草剂抗盐碱抗干旱和抗高温等年科学家把细菌中的抗卡那霉素基因转移到烟草向日葵和胡萝卜等作物中一举获得成功此后短短的几年中科学家又培育出了数十种具有抗病毒抗虫抗除草剂的作物新品种如抗虫的烟草番茄马铃薯玉米大豆油菜和棉花等作物抗黄瓜花叶病毒首蓓花叶病毒的作物以及抗除草剂的植物等年中国农业科学院的科学家成功地将苏云金芽袍杆菌中的抗虫基因转入棉花培育成了抗棉铃虫的转基因抗虫棉基因工程育种不仅减少农药化肥对环境的污染改善人类的生存环境而且可打破地域季节的限制扩大农作物种植的范围和面积, 基因工程菌的利用降低了环境污染基因工程菌一般具有生

3、长迅速絮凝性能较好和对难降解污染物及有毒有害污染物具有较高的专一降解能力现已发现抗汞抗福抗铅等具有抗重金属基因的多种菌株在活性污泥处理中引人基因工程菌其净化功能可持续数月以上南开大学科研人员在用生物技术处理染料废水的研究中分离出了具有生物絮凝作用和生物降解作用的两类菌株利用杂交技术确定了降解菌基因片段的位置经与质粒载体连接后获得重组子重组质粒转化絮凝菌获得既能絮凝和吸附染料及中间体嗅氨酸又能降解使之脱色的双功能特效菌该双功能基因工程菌对葱醒染料中间体嗅氨酸的絮凝率为以上对嗅氨酸的脱色率为以上精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - -

4、- - - - - - - -第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 在工业生产领域利用基因工程进行发酵避免了用合成法消耗大量原辅材料经许多反应才能合成少量目的产品从而大大减少原料资源的过度浪费和工业废弃物的排放提高了单位生产率减少了排污总量削弱了工业废物的处理回收再生治理等环节相对降低了环境污染保护了生态环境基因工程在环境保护中的应用, 基因工程在环境污染监测中的应用目前聚合酶链反应简称技术和核酸探针技术是常用于水环境中微生物的检测技术技术是一种在体外模拟自然复制过程的核酸扩增技术常用于监测海洋环境中存在的微生物如近年来陈碧娟李秋芬等正在开展用技术快速定量检测海洋环境

5、卜的几种特殊细菌的研究并取得了一些进展核酸探针是特定的具有高度特异性的已知核酸片段它能与其互补核酸序列杂交标记的核酸探针可以用于待测核酸样品中特定基因序列如监测饮用水中病毒的含量具体的方法是使用一个特定的片段制成探针与被检测的病毒杂交从而把病毒检测出来此方法的特点是快速灵敏用传统方法进行检测次需要耗费几天或几个星期的时间精确度也不高用探针只需要花费的时间并且能够大幅度地提高检测精度据报道能从水中检测出个病毒来随着分离技术和非放射性标记核酸技术水平的提高核酸探针和技术可能取代常规的水质分析发展成为一种快速可靠水体微生物的检测技术并将在细菌病毒及其他毒物检测中得以迅速的应用发展基因工程在环境治理中

6、的应用基因甲决技术在环境治理领域的应用主要是构建能降解特殊化合物的微生物即采用基因技术提高某些微生物体内具了特_异性降解转化作用的酶类的水平这些酶是山胞质质粒编码的质粒的发现及利用生物技术构建特殊功能超级菌的成功为环境污染的治理开辟了广阔的前以在石油污染方面随着石油工业的退屯发展石油这种含有多种烃类的混和物不断对陆地和海洋造成污染而烃类是难分解的物质某种特定的细菌只能降解有限的几种石油成分对其他成分却不能分解年美籍印度人查克拉搏特等科学家依据瑕单胞杆菌对石油中有毒成分具有很强分解力这一特性把种能吃浮油的假单胞杆菌的基因拼接起来合并成一种假单胞菌种组成了所谓的超级菌它能分解各精品资料 - - -

7、 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 种石油烃消除浮油的效率高速度快只需儿小时就能除掉自然菌种需几年才能消除的原油污染经不断改进这种超级细菌已成功地用于实际环境治理中在水体和土壤污染方面科学家依据凡朗生物的改良菌具有分解樟脑水杨酸脂蔡的功能把分解甲苯基因导人活性污泥中分离出来的具有絮凝能力的菌中就能得到具有分解甲苯和起到絮凝作用的改良菌从而使废水中的碳氢化 合物得以分解使污泥得以沉淀目前人们正在进一步解析聚磷基因和硝化基因利用基因工程将这个基因重组后导人大

8、肠杆菌中构建重组工程组这一菌多能的目的从而使废水中过高的得到有效地去除降低水体的富营养化减少赤潮发生目前科学家已经用基因工程方法培养出了吞噬汞和降解土壤中的细菌以及能够净化锡污染的植物将来随着对有 毒化合物代谢途径的进一步了解和分子生物学技术的发展分离到降解酶和降解菌就有可能通过操作有目的地设计合成降解基因提高其降解效率 从而彻底消除有 毒化合物对环境的污染基因工程在环境中应用前景随着工业发展人口高度密集环境中有毒有机污染物的数量品种越来 越多原有的治污手段满足不了现实的需要利用基因工程的手段将人们希望的遗传基因转入易培养的微生物体内得以表达识别使其起到净化环境的特殊功能最大限度地消除环境污染

9、尚需做大量的研究工作研究利用基因工程使禾本科 作 物本 身具有固氮能力这样就可以大大 降低化肥的生产和使用从根本上消除化肥的污染利用光合细菌许 多种类在代谢过程中都能释放氢气的特点利用基因工程开发生物制氢新能源供车辆和机械发动机用这样不仅节约了能源还减少了煤石油等燃料不完全燃烧时对大气环境造成的污染学通报陌年第卷 第期根据一些藻类等水生物植物具有从水环境中大量积累重金属离子的能力利用基因工程消除水 体中重金属的污染研究生产甲烷的基因提高甲烷发酵的效率解决甲烷发酵反应速度慢时间长需用大反应 容器进行储存的难题采用基因工程的方法建立无害化生产工艺过程实现废水循环利用同时将部分无毒有机污染物转化为副

10、产品如单细胞蛋白生物农药等充分实现废物精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 资源化通过基因重组构建新的杀虫剂以取代生产过程中耗能多又易造成环境污染的农药并试图通过基因工程的方法回收和利用工业废物继续构建系列基因工程菌筛选出絮凝降解性能好遗 传 特性好和成本低的系列双功能基因工程菌株并将该技术应用于染料生产废水的处理或其他领域基因工程技术的掘起为技术进步增添了新的活力为解决资源短缺生态破坏 等全球性环境问题带来了新的曙光为世纪的环境保护展现出绚丽多彩的应用前景因此随着人们对基因的深人研究和对遗传密码的破译基因工程定会在各个领域发挥越来越显著的作用主要参考文献朱正威赵占良生物选修生物科学与社会北京人民教育出版社一牛炳旭细菌与石油污染的治理生物学通报, 一刘德绍郑强关于环境生物技术在水污染治理中的研究与应用重庆环境科学一精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - - -