分子生物学技术应用于环境领域的意义
一、分子生物学技术 应用于环境领域的意义 3
水处理工艺环境科学与生物科学1NO,NONOLow costHigh efficiency NH,OHN.0NNH4NitrificationDenitrificationAnammoxDNRANitrogenfixation水中氮素循环微生物主要参与者：
环境科学与生物科学 NO3 - Low cost High efficiency NH4 + N2 N2O NO NO2 - NO2 - Nitrification Denitrification DNRA Anammox Nitrogen fixation NH2OH 水中氮素循环 水处理工艺 主要参与者：微生物 4
？水处理过程中的微生物口水处理过程中微生物的组成？工艺不同，微生物有何差异？■口微生物种群组成如何影响工艺运行效果？有其因，必有其果种瓜得瓜，种豆得豆
？水处理过程中的微生物 水处理过程中微生物的组成？ 工艺不同，微生物有何差异？ 微生物种群组成如何影响工艺运行效果？ 有其因，必有其果 种瓜得瓜，种豆得豆 5
DNA是遗传物质是分子生物学发展的重大里程碑DNA双螺旋结构模型的建立是分子生物学发展的又一重大里程碑（分子生物学诞生的标志）rancis HvricDNAamesDRNAWatson
• DNA是遗传物质是分子生物学发展的重大里程碑 • DNA双螺旋结构模型的建立是分子生物学发展的又一重大 里程碑（分子生物学诞生的标志） DNA RNA James D. Watson Francis H. Crick 6
核酸(DNA与RNA）的化学组成核苷酸是核酸的基本组成单位，由3部分组成：一个碱基（含氮化合物）一个五碳糖（戊糖）和一个磷酸基团。碱基：嘧啶、嘌吟戊糖：核糖、脱氧核糖戊糖与碱基形成核苷，核苷酸是核苷的磷酸酯（核苷与磷酸组成核苷酸）O=T碱基碱基OHHOCH2OHHOCHHHO0HHHHHHHFH-272HOHOHOHOHOHHOH核糖核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸脱氧核糖（2-脱氧-β-D-呋喃核糖）（β-D-呋喃核糖）
核苷酸是核酸的基本组成单位，由3部分组成：一个碱基（含氮化合物）、 一个五碳糖（戊糖）和一个磷酸基团。 碱基：嘧啶、嘌呤 戊糖：核糖、脱氧核糖 戊糖与碱基形成核苷，核苷酸是核苷的磷酸酯（核苷与磷酸组成核苷酸）。 7 核酸（DNA与RNA）的化学组成
三种啶分子NH,CHHHH胸腺嘧啶尿嘧啶胞嘧啶（2.4-二氧-5-甲基嘧啶）（2-氧-4-氨基嘧啶）（2,4-二氧嘧啶）两种嘌呤分子NH2H,NHH鸟嘌呤腺嘌呤（2-氨氮基-6-氧嘌呤）（6-氨基嘌呤）脱氧核糖核酸（DNA）：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T)(U)核糖核酸（RNA）：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶
三种嘧啶分子 两种嘌呤分子 脱氧核糖核酸（DNA）：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、 胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T） 核糖核酸（RNA）：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶（U） 8
DNA聚合酶通过催化一个核苷酸的3'-OH与另一个核苷酸的5'-磷酸之间形成3°,5-磷酸二酯键将核苷单磷酸加到生长的多核苷酸链上。O00000B,CH2BnCH2聚合酶HHHHHHHOHH0H0OBCH5'CH2Bn+10=00o000HHHHOHHHHH0o0o9OHHOHH
聚合酶 DNA聚合酶通过催化一个核苷酸的3ˊ-OH与另一个核苷酸的5ˊ-磷酸之间形 成3ˊ,5ˊ-磷酸二酯键将核苷单磷酸加到生长的多核苷酸链上。 9
RNADNA5'End5'EndO0DNA的一级结构0UA5CTOH磷酸二核酸一级结构是通过3'酯键GT5-磷酸二酯键连接的核苷酸序列。OH没有特别指定时，任何核CG苷酸序列都是按照5>3方向4读写。OH0CC右图DNA片段可简写为ATGCAOHAA2HOHH10HH3'End3'End
核酸一级结构是通过3ˊ, 5ˊ-磷酸二酯键连接的核苷酸 序列。 没有特别指定时，任何核 苷酸序列都是按照5ˊ→3ˊ方向 读写。 右图DNA片段可简写为 ATGCA 磷酸二 酯键 10 DNA的一级结构
狭义中心法则(1953-1956)转录DNAProteinRNA翻译逆转录复制11
复制 转录 DNA RNA Protein 翻译 狭义中心法则 (1953-1956) 逆转录 11
OldOld1DNA半保留复制亲本DNA双螺旋模型的生物学意义：遗传物质自我复制的机制是DNA半保留复制。当细胞分裂时，每条亲链可作为一个模板合成它的互补链子链，C这样每个子代细胞都得到了各含有CNewr一条母链和一条子链的完整DNA。解决了一个基本的生物学问题一一遗传复制中模板的分子基础。12亲链亲链子链子链1
双螺旋模型的生物学意义：遗传物 质自我复制的机制是 DNA半保留复 制。 当细胞分裂时，每条亲链可作 为一个模板合成它的互补链子链， 这样每个子代细胞都得到了各含有 一条母链和一条子链的完整DNA。 解决了一个基本的生物学问题— —遗传复制中模板的分子基础。 亲链 子链 子链 亲链 亲本DNA 12 DNA半保留复制