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1、关于生物强化处理第一页，本课件共有47页一、生物强化技术产生背景一、生物强化技术产生背景两个基本概念两个基本概念Bioaugmentation：生物强化，生物增强，投菌法生物强化，生物增强，投菌法Bioremediation：生物修复，生物整治生物修复，生物整治产生背景产生背景 二十世纪七十年代中期二十世纪七十年代中期 Superbugs rescue waste plant.(Anon,1977,Chemical Week)对采用生物强化技术存在的争议对采用生物强化技术存在的争议普遍存在普遍存在适者生存适者生存第二页，本课件共有47页Bioremediation and Bioaugment
2、ationBioremediation will be defined as the use of selected microorganisms to accomplish a biological cleanup of a specified contaminated area,such as soil or water.Bioaugmentation will be defined as the application of selected microorganisms to enhance the microbial populations of an operating waste
3、 treatment facility to improve water quality or lower operating costs.In other words,bioremediation deals with a finite project or area,while bioaugmentation involves working to improve a continuous process.第三页，本课件共有47页二、生物强化技术的作用机理及特点作用机理作用机理作用机理作用机理 直接作用直接作用直接作用直接作用 共代谢作用共代谢作用共代谢作用共代谢作用 基因水平转移作用基因
4、水平转移作用基因水平转移作用基因水平转移作用应用特点应用特点应用特点应用特点 优点优点优点优点操作简单，因地制宜，应用灵活操作简单，因地制宜，应用灵活操作简单，因地制宜，应用灵活操作简单，因地制宜，应用灵活针对性强，见效快针对性强，见效快针对性强，见效快针对性强，见效快 缺点缺点缺点缺点 系统中高效菌数量和活性不易控制系统中高效菌数量和活性不易控制系统中高效菌数量和活性不易控制系统中高效菌数量和活性不易控制第四页，本课件共有47页共代谢共代谢就是对于一些有毒有害物质，微生物不能以其为就是对于一些有毒有害物质，微生物不能以其为碳源和能源生长。但在其它基质存在下能够改变碳源和能源生长。但在其它基质
5、存在下能够改变这种有害物的化学结构使其降解。如以甲烷、芳这种有害物的化学结构使其降解。如以甲烷、芳香烃、氨、异戊二烯和丙烯为主要基质生长的一香烃、氨、异戊二烯和丙烯为主要基质生长的一些菌可以产生一种氧合酶，这种酶可以共代谢三些菌可以产生一种氧合酶，这种酶可以共代谢三氯乙烯氯乙烯(TCE)(TCE)。第五页，本课件共有47页生物强化作用机理第六页，本课件共有47页如何实现生物强化技术？如何实现生物强化技术？1.高效菌种的培育从自然界筛选构建基因工程菌2.高效菌种在投加系统内的保持及活力表达原生动物捕食，水力流失，有毒有害物质抑制，DO，pH微生物检测技术3.对目标物的有效去除或对某方面性能的改善
6、第七页，本课件共有47页三、生物强化菌剂的来源从自然界筛选从自然界筛选构建基因工程菌构建基因工程菌直接购买商业菌剂直接购买商业菌剂第八页，本课件共有47页从自然界筛选高效菌种的步骤 选择环境选择环境选择环境选择环境（水或土壤）（水或土壤）（水或土壤）（水或土壤）分离适应性菌株分离适应性菌株分离适应性菌株分离适应性菌株选择特殊降解性菌株选择特殊降解性菌株选择特殊降解性菌株选择特殊降解性菌株选择高效菌株选择高效菌株选择高效菌株选择高效菌株接受突变剂进一步筛选接受突变剂进一步筛选接受突变剂进一步筛选接受突变剂进一步筛选增强酶活性增强酶活性增强酶活性增强酶活性增强胞外酶分泌增强胞外酶分泌增强胞外酶分泌
7、增强胞外酶分泌增强效应因子分子作用增强效应因子分子作用增强效应因子分子作用增强效应因子分子作用降低阻碍分子作用降低阻碍分子作用降低阻碍分子作用降低阻碍分子作用发酵培养单一菌株发酵培养单一菌株发酵培养单一菌株发酵培养单一菌株第九页，本课件共有47页摇瓶培养摇瓶培养发酵罐培养发酵罐培养第十页，本课件共有47页菌剂菌剂菌剂菌剂富集反应器（富集反应器（off-line enrich-reactor)富集反应器富集反应器富集反应器富集反应器典型活性污泥工艺典型活性污泥工艺典型活性污泥工艺典型活性污泥工艺出水出水出水出水剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥有毒有害废水有毒有害废水有毒有害废水有毒有害废水富集基
8、质和诱导物富集基质和诱导物富集基质和诱导物富集基质和诱导物第十一页，本课件共有47页获得特定的获得特定的获得特定的获得特定的目标基因目标基因目标基因目标基因目标基因片断目标基因片断目标基因片断目标基因片断载体（质粒或病毒）载体（质粒或病毒）载体（质粒或病毒）载体（质粒或病毒）质粒质粒质粒质粒DNADNADNADNA片断片断片断片断重组重组重组重组DNADNADNADNA重组重组重组重组DNADNADNADNA进入受体细进入受体细进入受体细进入受体细胞内扩增并表达胞内扩增并表达胞内扩增并表达胞内扩增并表达具目标基因表达具目标基因表达具目标基因表达具目标基因表达功能的重组体功能的重组体功能的重组体
9、功能的重组体核酸内切酶切割核酸内切酶切割核酸内切酶切割核酸内切酶切割核酸内切酶切割核酸内切酶切割核酸内切酶切割核酸内切酶切割细胞外重组细胞外重组细胞外重组细胞外重组转化（质粒）、转导或转化（质粒）、转导或转化（质粒）、转导或转化（质粒）、转导或转染（病毒）转染（病毒）转染（病毒）转染（病毒）利用遗传标记筛选利用遗传标记筛选利用遗传标记筛选利用遗传标记筛选基因工程菌构建过程第十二页，本课件共有47页Gene cloning and Expression using Plasmid pBR322第十三页，本课件共有47页基因工程菌应用实例基因工程菌应用实例Burkholderia cepacia
10、G4，在芳香族化合物存在的条件下能够共代谢三氯乙烯(TCE)，但降解中间产物会对该菌起毒害抑制作用。通过Tn5插入产生Burkholderia cepacia G4 5223-PR1，能够从结构上表达降解TCE的邻甲苯单氧合酶，因此在没有诱导物（如芳香族化合物）的情况下也可降解TCE（Winkler et al.,1995）。第十四页，本课件共有47页商业菌剂商业菌剂形态形态干化和液态干化和液态干化和液态干化和液态组成组成自养、异养和兼性菌自养、异养和兼性菌自养、异养和兼性菌自养、异养和兼性菌 选择注意事项选择注意事项选择注意事项选择注意事项 (1)(1)(1)(1)在较低或较高温度下生长的能
11、力在较低或较高温度下生长的能力在较低或较高温度下生长的能力在较低或较高温度下生长的能力;(2)(2)(2)(2)抵抗高浓度污染物的能力抵抗高浓度污染物的能力抵抗高浓度污染物的能力抵抗高浓度污染物的能力 (3)(3)(3)(3)抗重金属的能力抗重金属的能力抗重金属的能力抗重金属的能力 (4)(4)(4)(4)在较宽泛的环境和介质中生存的在较宽泛的环境和介质中生存的在较宽泛的环境和介质中生存的在较宽泛的环境和介质中生存的能能能能(5)(5)(5)(5)产生生物表面活性剂，更利于产生生物表面活性剂，更利于产生生物表面活性剂，更利于产生生物表面活性剂，更利于与污染物接触。与污染物接触。与污染物接触。与
12、污染物接触。第十五页，本课件共有47页四、生物强化技术在水污染治理中的应用现状高浓度有机废水；高浓度有机废水；有毒、有害难降解污染物的治理有毒、有害难降解污染物的治理；脱氮除磷；脱氮除磷；改善系统污泥特性，降低污泥产量；改善系统污泥特性，降低污泥产量；强化废水中油脂的液化和降解强化废水中油脂的液化和降解江河湖泊等的水体修复江河湖泊等的水体修复地下水生物修复地下水生物修复第十六页，本课件共有47页生物强化技术在水污染治理中的应用实例生物强化技术在水污染治理中的应用实例生物强化技术在水污染治理中的应用实例生物强化技术在水污染治理中的应用实例第十七页，本课件共有47页Groundwater bior
13、emediation第十八页，本课件共有47页Ground water bioremediation第十九页，本课件共有47页Plumber best friendBioOne第二十页，本课件共有47页A Daphnia speciesActual size-2mm.Before bioaugmentationAfter bioaugmentation第二十一页，本课件共有47页生物强化技术在生物强化技术在水污染治理中的应用效果评价水污染治理中的应用效果评价提高对目标去除物的去除效果改善污泥性能，减少污泥产生加快系统启动，增强耐负荷冲击能力和系统稳定性第二十二页，本课件共有47页对目标去除物的
14、去除效果提高 Selvaratnam Selvaratnam Selvaratnam Selvaratnam 等人筛选到一株苯酚的高效降解菌，等人筛选到一株苯酚的高效降解菌，等人筛选到一株苯酚的高效降解菌，等人筛选到一株苯酚的高效降解菌，Pseudomonas putida ATCC 11172Pseudomonas putida ATCC 11172Pseudomonas putida ATCC 11172Pseudomonas putida ATCC 11172，将这种菌投加到，将这种菌投加到，将这种菌投加到，将这种菌投加到SBRSBRSBRSBR反应器中，这种菌在反应器中，这种菌在反应器
15、中，这种菌在反应器中，这种菌在40404040天内对苯酚的降解率始终维持在天内对苯酚的降解率始终维持在天内对苯酚的降解率始终维持在天内对苯酚的降解率始终维持在95%-100%95%-100%95%-100%95%-100%，而那些没有接种高效菌种的反应器，苯酚的，而那些没有接种高效菌种的反应器，苯酚的，而那些没有接种高效菌种的反应器，苯酚的，而那些没有接种高效菌种的反应器，苯酚的去除率由初始去除率由初始去除率由初始去除率由初始100%100%100%100%降低到降低到降低到降低到40%40%40%40%。ChinChinChinChin在在在在附附附附着着着着生生生生长长长长生生生生物物物物
16、床床床床加加加加入入入入降降降降解解解解BTXBTXBTXBTX（苯苯苯苯、甲甲甲甲苯苯苯苯、二二二二甲甲甲甲苯苯苯苯）的的的的混混混混合合合合优优优优势势势势菌菌菌菌，在在在在HRTHRTHRTHRT为为为为1.91.91.91.9小小小小时时时时时时时时，生生生生物物物物增增增增强强强强系系系系统统统统可可可可去去去去除除除除10mg/l 10mg/l 10mg/l 10mg/l 的的的的BTXBTXBTXBTX，而非强化系统去除仅为，而非强化系统去除仅为，而非强化系统去除仅为，而非强化系统去除仅为3.2mg/l3.2mg/l3.2mg/l3.2mg/l。第二十三页，本课件共有47页改善污
17、泥性能，减少污泥产生改善污泥性能，减少污泥产生 生物增强作用不仅可以有效消除污泥膨胀，增强污泥沉降生物增强作用不仅可以有效消除污泥膨胀，增强污泥沉降生物增强作用不仅可以有效消除污泥膨胀，增强污泥沉降生物增强作用不仅可以有效消除污泥膨胀，增强污泥沉降性能，而且大大减少了污泥的产生，一般可使污泥容积降性能，而且大大减少了污泥的产生，一般可使污泥容积降性能，而且大大减少了污泥的产生，一般可使污泥容积降性能，而且大大减少了污泥的产生，一般可使污泥容积降低低低低17%17%17%17%到到到到30%30%30%30%。ChamberChamberChamberChamber研究生物增强技术在延时曝气、曝
18、气塘和氧化沟三研究生物增强技术在延时曝气、曝气塘和氧化沟三研究生物增强技术在延时曝气、曝气塘和氧化沟三研究生物增强技术在延时曝气、曝气塘和氧化沟三种不同系统中的应用。在延时曝气系统中，接种生物增强种不同系统中的应用。在延时曝气系统中，接种生物增强种不同系统中的应用。在延时曝气系统中，接种生物增强种不同系统中的应用。在延时曝气系统中，接种生物增强剂三周后就成功地消除了污泥膨胀，而在氧化沟中四周后剂三周后就成功地消除了污泥膨胀，而在氧化沟中四周后剂三周后就成功地消除了污泥膨胀，而在氧化沟中四周后剂三周后就成功地消除了污泥膨胀，而在氧化沟中四周后污泥膨胀消除。污泥膨胀消除。污泥膨胀消除。污泥膨胀消除
19、。第二十四页，本课件共有47页加快系统启动，加快系统启动，增强耐负荷冲击能力和系统稳定性增强耐负荷冲击能力和系统稳定性 BeliaBeliaBeliaBelia和和和和SmithSmithSmithSmith发现，向传统活性污泥中加入发现，向传统活性污泥中加入发现，向传统活性污泥中加入发现，向传统活性污泥中加入10%10%10%10%的降解磷的降解磷的降解磷的降解磷的纯菌，那么整个系统成为一个高效脱磷系统（脱磷率达的纯菌，那么整个系统成为一个高效脱磷系统（脱磷率达的纯菌，那么整个系统成为一个高效脱磷系统（脱磷率达的纯菌，那么整个系统成为一个高效脱磷系统（脱磷率达90%90%90%90%以上）只
20、需以上）只需以上）只需以上）只需14141414天，而只用活性污泥驯化达到此脱磷天，而只用活性污泥驯化达到此脱磷天，而只用活性污泥驯化达到此脱磷天，而只用活性污泥驯化达到此脱磷率需要率需要率需要率需要58585858天时间。天时间。天时间。天时间。EdgehillEdgehillEdgehillEdgehill等人用降解五氯酚（等人用降解五氯酚（等人用降解五氯酚（等人用降解五氯酚（PCPPCPPCPPCP）的纯菌来增强活性污泥）的纯菌来增强活性污泥）的纯菌来增强活性污泥）的纯菌来增强活性污泥系统，当加入系统，当加入系统，当加入系统，当加入10%10%10%10%（相对于固有菌量）的纯菌，就会使
21、（相对于固有菌量）的纯菌，就会使（相对于固有菌量）的纯菌，就会使（相对于固有菌量）的纯菌，就会使PCPPCPPCPPCP废水驯化期大大缩短。当废水驯化期大大缩短。当废水驯化期大大缩短。当废水驯化期大大缩短。当PCPPCPPCPPCP负荷由负荷由负荷由负荷由40 mgl40 mgl40 mgl40 mgl-1-1-1-1升高到升高到升高到升高到120mgl120mgl120mgl120mgl-1-1-1-1时，出水则达到时，出水则达到时，出水则达到时，出水则达到60mgl60mgl60mgl60mgl-1-1-1-1，单纯的活性污泥系统恢复，单纯的活性污泥系统恢复，单纯的活性污泥系统恢复，单纯的
22、活性污泥系统恢复正常需正常需正常需正常需48h48h48h48h，但加入，但加入，但加入，但加入5%5%5%5%或或或或7%7%7%7%的纯菌（相对于固有菌量），的纯菌（相对于固有菌量），的纯菌（相对于固有菌量），的纯菌（相对于固有菌量），系统在系统在系统在系统在18h18h18h18h内就使内就使内就使内就使PCPPCPPCPPCP出水达到出水达到出水达到出水达到15mgl15mgl15mgl15mgl-1-1-1-1，表现出良好的抗负，表现出良好的抗负，表现出良好的抗负，表现出良好的抗负荷冲击的能力。荷冲击的能力。荷冲击的能力。荷冲击的能力。第二十五页，本课件共有47页生物强化技术在水污染
23、治理中生物强化技术在水污染治理中应用失败及原因探索（一）应用失败及原因探索（一）废水成分复杂，用生物增强技术本身难以达到治理目的和要求。废水中微生物可利用其生长的底质的浓度太低，不足以维持其生长。投入的菌不如系统中固有菌的竞争能力强，不能强有力地摄取有限的营养物质。系统中原生动物等捕食性动物将优势菌捕食。第二十六页，本课件共有47页生物强化技术在水污染治理中生物强化技术在水污染治理中应用失败及原因探索（二）应用失败及原因探索（二）优势菌优先利用其他易于利用的底质，对目标降解物作用缓慢。废水中存在抑制性基质，抑制菌的生长和代谢。投入菌的量不足以使其在菌群中占优势，或由于控制不当菌体流失。不利的环
24、境因素如废水的pH、温度、DO的影响。第二十七页，本课件共有47页五、现代生物技术在生物强化研究中的应用l lPCRl lFISHl lPCR-RFLPl lPCR-DGGEl lPCR-RISA第二十八页，本课件共有47页传统的微生物定量化及群落分析方法传统的微生物定量化及群落分析方法活皿计数法（活皿计数法（活皿计数法（活皿计数法（CFU)CFU)生境生境生境生境 可培养细胞百分比（）可培养细胞百分比（）可培养细胞百分比（）可培养细胞百分比（）海水海水海水海水 0.001-0.10.001-0.1 淡水淡水淡水淡水 0.250.25 中营养型湖泊中营养型湖泊中营养型湖泊中营养型湖泊 0.1-
25、10.1-1 活性污泥活性污泥活性污泥活性污泥 1-151-15 沉积物沉积物沉积物沉积物 0.250.25 土壤土壤土壤土壤 0.30.3最大可能数法（最大可能数法（最大可能数法（最大可能数法（MPN)第二十九页，本课件共有47页平板培养法缺点：平板培养法缺点：环境中可通过平板培养的微生物不超过环境中可通过平板培养的微生物不超过百分之十几，污水和底泥中有些微生物百分之十几，污水和底泥中有些微生物群落不能够用培养的方法分析。群落不能够用培养的方法分析。培养所需时间较长，不能够提供生物反培养所需时间较长，不能够提供生物反应器实时、有意义信息。应器实时、有意义信息。难以获得微生物群落结构和空间分布
26、的难以获得微生物群落结构和空间分布的有关信息。有关信息。第三十页，本课件共有47页PCR(Polymerase chain reaction)基本步骤：基本步骤：变性:采用高温使采用高温使DNA变性，形成单链变性，形成单链DNA;DNA;退退火火:降降低低温温度度，引引物物在在与与单单链链DNADNA互互补补的的邻邻位位结结合合，形形成复合物成复合物.延伸:将将温温度度调调至至DNADNA聚聚合合酶酶的的最最适适宜宜温温度度,该该 以以dNTPdNTP为为原原料料，根根据据碱碱基基互互补补的的原原则则，按按照照模模板板DNADNA序序列列组组成成，从从引引物物的的3端端开开始始逐逐一一将将dN
27、TP聚聚合合上上去去，合合成成一条新的一条新的DNA DNA 双链。双链。第三十一页，本课件共有47页PCR Amplifying DNA第三十二页，本课件共有47页PCR技术在环境检测中的应用主要有:应用PCR技术研究某一特定环境中微生物区系的组成，进而了解其菌群动态。应用PCR技术监测环境中特定种群（如致病菌、工程菌等）的动态。第三十三页，本课件共有47页应用应用PCRPCR技术检测样品中的特定微生物种群，技术检测样品中的特定微生物种群，其基本步骤包括：其基本步骤包括：从环境样品中提取核酸（DNA或RNA）；以提取的DNA或RNA样品为模板进行扩增；对PCR反应产物进行检测与分析。第三十四
28、页，本课件共有47页荧光原位杂交技术荧光原位杂交技术（fluorescense in situ hybridization,FISH）FISH是目前单个细胞水平上分析微生物群落结构的常用的分子生态学方法，是用标记过的DNA寡聚物去探测未损伤的微生物群落。第三十五页，本课件共有47页原理原理微生物细胞在载玻片上脱水微生物细胞在载玻片上脱水后，与带有荧光染料标记的后，与带有荧光染料标记的寡核糖探针在一定温度下混寡核糖探针在一定温度下混合。合。具有与探针碱基对完全具有与探针碱基对完全互补序列的互补序列的RNARNA随即与探针随即与探针发生杂交，从而使该菌体发生杂交，从而使该菌体在荧光显微镜下发出荧光
29、。在荧光显微镜下发出荧光。第三十六页，本课件共有47页细胞在测定过程中不被破坏，形状不改变，能够真细胞在测定过程中不被破坏，形状不改变，能够真实反映在自然微环境下的情况及分布实反映在自然微环境下的情况及分布特异性强特异性强能定量化能定量化操作简单迅速。操作简单迅速。特点特点 第三十七页，本课件共有47页将染色体、细胞或组织固定；将染色体、细胞或组织固定；标记探针；标记探针；将将探探针针与与固固定定材材料料上上的的靶靶序序列列（DNADNA或或RNARNA）进行杂交；）进行杂交；检测杂交的结果检测杂交的结果。FISHFISH基本步骤：基本步骤：第三十八页，本课件共有47页 适用于所用菌种的适用于
30、所用菌种的适用于所用菌种的适用于所用菌种的EUB338;EUB338;EUB338;EUB338;Alf968Alf968Alf968Alf968适用于适用于适用于适用于Proteobacteria Proteobacteria Proteobacteria Proteobacteria 的的的的亚纲亚纲亚纲亚纲;BET42BET42BET42BET42适用于适用于适用于适用于ProteobacteriaProteobacteriaProteobacteriaProteobacteria的的的的亚纲亚纲亚纲亚纲;GAM42GAM42GAM42GAM42适用于适用于适用于适用于Proteobac
31、teriaProteobacteriaProteobacteriaProteobacteria的的的的亚纲亚纲亚纲亚纲;CF319aCF319aCF319aCF319a适用于适用于适用于适用于Cytophaga-Flavobacterium;Cytophaga-Flavobacterium;Cytophaga-Flavobacterium;Cytophaga-Flavobacterium;ACAACAACAACA适用于适用于适用于适用于Acinetobacter;Acinetobacter;Acinetobacter;Acinetobacter;Nso 190Nso 190Nso 190Nso
32、 190适用于适用于适用于适用于ProteobacteriaProteobacteriaProteobacteriaProteobacteria 的的的的亚纲的氨氧化菌亚纲的氨氧化菌亚纲的氨氧化菌亚纲的氨氧化菌;NEU23a NEU23a NEU23a NEU23a适用于适用于适用于适用于NitrosomonasNitrosomonasNitrosomonasNitrosomonas属的耐盐及嗜盐菌属的耐盐及嗜盐菌属的耐盐及嗜盐菌属的耐盐及嗜盐菌;NIT3NIT3NIT3NIT3可用于可用于可用于可用于Nitrobacter;Nitrobacter;Nitrobacter;Nitrobacte
33、r;S-S-Mae-1414-a-A-18S-S-Mae-1414-a-A-18S-S-Mae-1414-a-A-18S-S-Mae-1414-a-A-18适用于适用于适用于适用于M.erodenitrificansM.erodenitrificansM.erodenitrificansM.erodenitrificans 。一些常用的分子探针一些常用的分子探针第三十九页，本课件共有47页微生物群落解析微生物群落解析应用应用1 1用用用用FISHFISH法解析法解析法解析法解析UASBUASB颗粒污泥的微生物群落结构。颗粒污泥的微生物群落结构。颗粒污泥的微生物群落结构。颗粒污泥的微生物群落结构
34、。图中同时采用了两个探针进行图中同时采用了两个探针进行图中同时采用了两个探针进行图中同时采用了两个探针进行FISHFISH检测。探针检测。探针检测。探针检测。探针EUB338EUB338能与绝大多数细菌能与绝大多数细菌能与绝大多数细菌能与绝大多数细菌杂交，发出绿色荧光；探针杂交，发出绿色荧光；探针杂交，发出绿色荧光；探针杂交，发出绿色荧光；探针ARC915ARC915能与古细菌杂交，发出红色荧光。能与古细菌杂交，发出红色荧光。能与古细菌杂交，发出红色荧光。能与古细菌杂交，发出红色荧光。（A A）低放大倍数；（）低放大倍数；（）低放大倍数；（）低放大倍数；（B B）高放大倍数。）高放大倍数。）高
35、放大倍数。）高放大倍数。第四十页，本课件共有47页污泥膨胀中丝状菌的鉴别，比例和分布污泥膨胀中丝状菌的鉴别，比例和分布污泥膨胀中丝状菌的鉴别，比例和分布污泥膨胀中丝状菌的鉴别，比例和分布用用用用FISHFISH法检测某污水处理厂活性污泥中的丝状菌。法检测某污水处理厂活性污泥中的丝状菌。法检测某污水处理厂活性污泥中的丝状菌。法检测某污水处理厂活性污泥中的丝状菌。(A(A）相差显微镜下的污泥絮体；（）相差显微镜下的污泥絮体；（）相差显微镜下的污泥絮体；（）相差显微镜下的污泥絮体；（B B）同一显微镜视野下同时用探针）同一显微镜视野下同时用探针）同一显微镜视野下同时用探针）同一显微镜视野下同时用探针
36、G2MG2M（绿色）和（绿色）和（绿色）和（绿色）和G123G123（红色）进行（红色）进行（红色）进行（红色）进行FISHFISH法检测。黄色表示同时与两个探针结合，为丝状法检测。黄色表示同时与两个探针结合，为丝状法检测。黄色表示同时与两个探针结合，为丝状法检测。黄色表示同时与两个探针结合，为丝状菌菌菌菌Eikelboom type 021N IIEikelboom type 021N II，红色则为丝状菌，红色则为丝状菌，红色则为丝状菌，红色则为丝状菌ThiothrixThiothrix。应用应用2 2第四十一页，本课件共有47页污泥中聚磷菌的鉴别污泥中聚磷菌的鉴别应用应用3 3用用FIS
37、HFISH法和法和DAPIDAPI染色同时检测活性污染色同时检测活性污泥中的聚磷菌。泥中的聚磷菌。图中，蓝色作为图中，蓝色作为图中，蓝色作为图中，蓝色作为DAPIDAPI染色的染色的染色的染色的结果，代表在细胞体内聚集了结果，代表在细胞体内聚集了结果，代表在细胞体内聚集了结果，代表在细胞体内聚集了大量聚合磷的细菌；而红色是大量聚合磷的细菌；而红色是大量聚合磷的细菌；而红色是大量聚合磷的细菌；而红色是FISHFISH法的结果，代表与标记荧法的结果，代表与标记荧法的结果，代表与标记荧法的结果，代表与标记荧光染料的探针光染料的探针光染料的探针光染料的探针MP2MP2发生杂交的发生杂交的发生杂交的发生
38、杂交的菌体细胞，即菌体细胞，即菌体细胞，即菌体细胞，即M.M.phosphovorusphosphovorus。粉色是红色。粉色是红色。粉色是红色。粉色是红色和蓝色的混合色，代表那和蓝色的混合色，代表那和蓝色的混合色，代表那和蓝色的混合色，代表那些在细胞体内聚集了大量些在细胞体内聚集了大量些在细胞体内聚集了大量些在细胞体内聚集了大量聚合磷的聚合磷的聚合磷的聚合磷的M.Phosphovorus M.Phosphovorus 细菌细菌细菌细菌。第四十二页，本课件共有47页生物标记技术生物标记技术 (Biomarker)(Biomarker)原理原理:生物标记，或标记基因，是一段生物标记，或标记基因
39、，是一段 DNADNA序列，将其序列，将其引入微生物体内，使其具备一定的基因型或引入微生物体内，使其具备一定的基因型或表现型，并能够在环境中检测出来表现型，并能够在环境中检测出来.第四十三页，本课件共有47页第四十四页，本课件共有47页PCR-RFLP技术技术RFLP(restriction fragment length polymorhpisms)即限制性片断长度多态性，是研究生物进化和分化的有力工具，它依据的是一个生物体的基因组的独特特征和能被某些限制性酶识别的特殊碱基序列和特有的分布方式，对生物种类的鉴别具有高度的专一性，可作为一种高灵敏度检测污染环境下微生物种群变化的方法。第四十五页，本课件共有47页PCR-DGGE技术技术 DGGE(density-gradient gel electrophoresis)密度梯度凝胶电泳是将聚丙烯酰胺灌进具有垂直浓度梯度的变性剂（甲酰胺或尿素）中。当双链DNA片断电泳时，DNA在某一特定的变性浓度发生部分溶解，从而影响其迁移速度。选择适当的DGGE条件，DNA片断即使只有单个碱基的变化，也可以被分辩出来。第四十六页，本课件共有47页感谢大家观看第四十七页，本课件共有47页