环境与资源研究应用法题目汇总.doc

1、LogKow公式Kow定义为分派平衡时某一有机化合物在辛醇相中浓度（C0）与其在水相中非解离形式浓度（Cw）比值，即：Kow=C0/CwLogKow即为对Kow取对数。由上述对Kow定义可以看出，LogKow值代表着物质在有机相和水相中分派，也即物质在细胞中溶解性状况（相似相溶）。LogKow数值越大，代表有机化合物在辛醇中浓度越高，即表白物质较容易穿过细胞膜磷脂双分子层构造，越容易进入细胞；反之，LogKow数值越小，代表有机化合物在辛醇中浓度越低，物质较不容易穿过细胞膜磷脂双分子层构造，越容易溶于细胞外水溶液。测定PBDE同系物辛醇-水分派系数，一方面可以用实验办法：（1）产生柱法：将一定体积PBDE正辛醇（水饱和）溶液加入产生柱中，使用一定体积蒸馏水（正辛醇饱和）循环通过恒温（25+0.5）产生柱中过程正辛醇层，持续测定5个水相浓度，直至两相平衡，由此求出分派系数。（2）反相高效液相色谱法：运用反向液相色谱系统来模仿正辛醇水分派系统。在HPLC系统中测试出PBDE及已知其LogKow值参比物容量因子K，再依照参比物lgK-lgKow原则曲线计算PBDElgKow值。另一方面可以用Leo碎片法计算得，即是基于从经验得来碎片常数f和构造因子F加和，即lgKow=碎片常数f+构造因子（F）f和F值可以通过查表得到，要输入唯一信息是化合物构造参数，但PBDE中连接构造类型较为复杂，因此碎片也许会有诸多f值可用，考虑因子过多，容易浮现误差。再次可以使用EPI Suite 软件进行计算，这种办法较为以便且对于疏水性较强PBDE，计算值更为精准。2、PCR技术原理PCR技术基本原理 类似于DNA天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补寡核苷酸引物。PCR由变性-退火-延伸三个基本反映环节构成：模板DNA变性：模板DNA经加热至93左右一定期间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反映作准备；模板DNA与引物退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55左右，引物与模板DNA单链互补序列配对结合；引物延伸：DNA模板-引物结合物在TaqDNA聚合酶作用下，以dNTP为反映原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保存复制原理，合成一条新与模板DNA 链互补半保存复制链重复循环变性-退火-延伸三过程，就可获得更多“半保存复制链”，并且这种新链又可成为下次循环模板。每完毕一种循环需24分钟， 23小时就能将待扩目基因扩增放大几百万倍。PCR技术应用：1、核酸基本研究：基因组克隆 2、不对称PCR制备单链DNA用于DNA测序 3、反向PCR测定未知DNA区域 4、反转录PCR（RT-PCR）用于检测细胞中基因表达水平、RNA病毒量以及直接克隆特定基因cDNA 5、荧光定量PCR用于对PCR产物实时监控 6、cDNA末端迅速扩增技术 7、检测基因表达 8、医学应用：检测细菌、病毒类疾病；诊断遗传疾病；诊断肿瘤；应用于法医物证学。PCR技术应用广泛：生命学科，医学工程，遗传工程，疾病诊断，法医学，考古学均有其运用。PCR除了是一种诊断工具外，更重要是它有广泛运用。在我所研究环境科学方向中，可以运用PCR自身直接可用来鉴定特定基因存在与否特点，对环境中能对污水起净化作用菌种进行PCR技术鉴定。可以进一步理解该菌种净化机理，有助于菌种培养。也可以用来侦测基因与否有异常 (Gene mutation，deletion，and rearrangement)。此外在演化上分析，经由PCR运用也产生重大进展。近来，在环境科学研究上，特别是细胞间讯息传递分子，诸如介白质 (Interleukines) 及各种生长因子 (Growth factors) 基因体现都可用PCR来进行质与量分析。3、微生物学家生平历届列文虎克奖得主1877 C. G. Ehrenberg，Germany 1885 F. Cohn，Poland 1895 L. Pasteur，France 1905 M. W. Beijerinck，Netherlands 1915 Sir D. Bruce，United Kingdom 1925 F. dHerelle，Egypt 1935 S. Nikolaevitch Winogradsky，France 1950 S. A. Waksman，United States 1960 A. Lwoff，France 1970 C. B. van Niel，United States 1981 R. Y. Stanier，France 1992 C. R. Woese，United States Karl Stetter，Germany某些简介：1877 C. G. Ehrenberg，Germany 克里斯汀戈特弗里德埃伦伯格（1795.4.191876.6.27），生于德国德利慈（Delitzsch），她最早在莱比锡大学研读神学，日后到柏林研读医学与自然科学。探险家亚历山大冯洪堡是她朋友。知名博物学家、动物学家、比较解剖学家、地理学家、微生物学家。她是当代最多产自然科学家之一，细菌即是由她命名。1905 M. W. Beijerinck，Netherlands 拜耶林克就读于荷兰莱顿大学，并在在瓦赫宁根大学农业学校微生物专业（当前瓦赫宁恩大学）成为了一名教师，日后在代尔夫特技术学院（当代尔夫特理工大学）（从1895年）。她建立了代尔夫特大学微生物学。她研究农业微生物学和工业微生物学领域生物学。她却不公平被同步代罗伯特科赫和路易斯巴斯德所掩盖，由于与她们不同，拜耶林克没研究过人类疾病。她被以为是病毒学开创者，她在1898年通过过滤实验证明烟草花叶病病原体比细菌还要细小，并因而推论出病毒存在。她把这种病原体命名为“virus”。（伊万诺夫斯基也在1892年发现了病毒，但她没有发布她发现。）她主张病毒是一种液体，但日后美国化学家斯坦利证明了病毒其实是微粒。1拜耶林克也发现了氮气转化为植物所可以吸取铵离子过程固氮作用。在这个过程中，附于某些品种植物（荚果）根部上细菌为其提供养分，是植物与细菌之间共生典型例子，也对维持泥土肥沃起着核心作用。拜耶林克发现了通过还原硫酸盐进行缺氧呼吸细菌，她结识到细菌可以以硫酸盐代替氧气作为最后电子受体。这个发现深远地影响到咱们现时对生物地质化学循环结识。1935 S. Nikolaevitch Winogradsky，France 谢尔盖尼古拉耶维奇维诺格拉茨基(1856. 9. 11953. 2. 25）是俄国一位知名微生物学家，土壤微生物学创立者之一。一方面发现硝化作用为硝化细菌所引起。18851888年间，分离得到能使铵氧化为亚硝酸盐亚硝化单胞菌属和亚硝化球菌属以及能使亚硝酸盐氧化为硝酸盐硝化杆菌属两种细菌。同步，她还研究了贝日阿托氏菌后拟定了它运用无机物硫化氢作为能源、以二氧化碳作为碳源。她研究揭示了土壤中化能无机营养型细菌存在。1992 C. R. Woese，United States卡尔理查德乌斯（1928年生于纽约州锡拉丘兹）是一位美国微生物学家和物理学家。乌斯因在1977年由对16S 核糖体RNA种系发生分类学分析定义了古菌（生物一种新域）而知名。她还是RNA世界学说创始人，虽然当时该理论还不叫那个名字。 Karl Stetter，Germany一种边沿生命顽强追寻者赢得了微生物学最高荣誉。11月24日，德国雷根斯堡大学极端微生物（extremophiles）专家Karl Stetter接受了荷兰皇家科学院颁发列文虎克勋章。Stetter是世界上最成功超嗜热菌（hyperthermophiles）培养者，超嗜热菌是指在能在90以上环境中生活且繁殖速度最快微生物，而这个温度条件下其他微生物立即就会死亡。她和她同事已经辨认出超过45种新古生菌物种，许多古生菌都能在滚烫80C水域中生活。Stetter是在一次家庭度假时做出其毕生中最重大发现之一。1980年，她和她同事在冰岛热泉中发现了在80C以上温度中生活细菌。“就是在那时我灵感迸发。”她说，“我想，上帝呀，还应当有其他细菌也能在高温下生活。会不会尚有细菌能在100C沸水中生存？”怀疑德国政府不会资助这样一种不着边际想法，她和她妻子、也是一名微生物学家Heidi决定在次年夏季到西西里岛附近Vulcano岛度假。在那儿，Heidi和她们6岁女儿Sabine在装满取样设备救生筏上等待，Stetter则潜入火山热孔中收集温度范畴从105C到110C超热水样本。Heidi协助把样本装到瓶子里，而Sabine负责读取样本pH值，她回忆说。回到实验室后，Stetter检测到这些超热水样本中具有丰富超嗜热菌。Stetter和她同事最后从热孔样本中辨认出11个新物种。卡尔乌斯（carl woese）20世纪70年代，卡尔博士率先研究了原核生物进化关系。她没有按常规靠细菌形态和生物化学特性来研究，而是靠分析由dna序列决定另一类核酸-核糖核酸（rna）序列分析来拟定这些微生物亲缘关系。乌斯和她同事们研究细菌核糖核蛋白体中rna序列时，发现并不是所有微小生物都是亲戚。她们发现本来咱们觉得同是细菌大肠杆菌和能产生甲烷微生物在亲缘关系上竟是那么不相干。它们rna序列和普通细菌差别一点也不比与鱼或花差别小。产甲烷微生物在微生物世界是个异类，由于它们会被氧气杀死，会产生某些在其他生物中找不到酶类，因而她们把产生甲烷此类微生物称为第三类生物。日后又发现尚有某些核糖核蛋白体rna序列和产甲烷菌相似微生物，这些微生物可以在盐里生长，或者可以在接近沸腾温泉中生长。而咱们懂得，初期地球大气中没有氧气，而具有大量氨气和甲烷，也许还非常热。在这样条件下植物和动物无法生存，对这些微生物却非常适当。在这种异常地球条件下，只有这些奇异生物可以存活，进化并在初期地球上占统治地位，这些微生物很也许就是地球上最古老生命。 因而，乌斯把此类第三生物定名为古生菌（archaea），成为和细菌域、真核生物域并驾齐驱三大类生物之一。她们开始还没有如此大胆，只是称为古细菌（archaebacteria），日后她们感到这个名词很也许使人误解是普通细菌同类，显不出它们独特性，因此干脆把“bacteria”后缀去掉了。这就是古生菌一词来由。路易斯 巴斯德Louis Pasteur (18221895).法国微生物学家,化学家。1847年她研究酒石酸旋光性，发现酒石酸有右旋和左旋现象，通过研究后提出分子不对称性理论，开创了立体化学研究途径。在里尔她从事发酵、酿造研究。1857年她发现某些细菌能导致乳酸发酵。她研究酵母酒精发酵及其她微生物发酵作用,证明了发酵是微生物活动成果,不同微生物引起不同类型发酵，创立了发酵生物学理论，并建立了至今还在使用消灭酒中杂菌低温消毒技术即巴斯德消毒法。她通过5年研究,找出了威胁法国养蚕业“蚕瘟”病原体蚕微粒子，并提出了防治办法。她还研究了蚕软化病，发现了致病弧菌。1868年她因病身体某些瘫痪，但仍继续进行研究工作。1877年后来研究了人畜各种传染病如炭疽病、气性坏疽、鸡霍乱、疔疮、骨髓炎、产褥感染、猪丹毒和狂犬病等。她成功地分离出并在实验室中培养了炭疽杆菌，研究了病原菌性质。1880年她又分离出鸡霍乱菌，并发现弱化霍乱菌不能致病却能使鸡获得免疫,依照这一发现,她用经高温培养弱化了炭疽病菌,对炭疽病试行防治,获得预期效果。对狂犬病研究是她科学生涯中最后、也是最重要一项工作。赛尔曼A瓦克斯曼(Selman Abraham Waksman)（1888年7月22日1973年8月16日），乌克兰裔美国生物化学家和微生物学家。瓦克斯曼发现了链霉素和其她抗生素。瓦克斯曼一方面将链霉素用于治疗肺结核病人。瓦克斯曼因而获得1950年Leeuwenhoek Medal;1952年诺贝尔生理学或医学奖。可奈里斯贝尔那多斯封尼尔（Cornelis,Bernardus,Van,Niel）,德国人.发现红色细菌厌氧光合伙用 获得1970年Leeuwenhoek Medal.4、简述三种MIP技术(Southern blotting，northern blotting，western blotting 三种分子fp迹技术原理和异同)印迹（blotting）是生物学实验中惯用检测和分析办法。印迹（blotting）实验过程可以简朴描述为将待检测生物大分子经电泳等办法分离后转移并固定在膜（如：硝酸纤维素膜、PVDF膜、尼龙膜）上，然后用特异性辨认物质（如探针）去辨认，最后经显色反映（同位素放射自显影、荧光、化学发光等）在膜上显示出成果-印迹。Western Blotting与Southern Blotting、Northern Blotting技术原理差别还是比较大。这种差别体当前Southern Blotting和Northern Blotting是基于DNA和RNA分子之间碱基互补配对特异性辨认能力，而Western Blotting则基于抗原抗体之间特异免疫反映。Southern Blotting和Northern Blotting时使用带有标记（犹如位素标记或荧光标记）DNA或RNA探针去辨认并结合到待检测核酸上，然后直接显影；而Western Blotting时要先用待检测蛋白“一抗”结合到待检测蛋白上，再用可辨认“一抗”并偶联了某种酶“二抗去检测”一抗“，最后通过显色反映信号来显示待检测蛋白存在与否及量多少。此外，Southern Blotting和Northern Blotting两者比较容易混淆。这两种技术最核心区别在于待检测核酸属性，如果被检测是DNA，则该技术就是Southern Blotting，其探针可以是DNA也可以是RNA；类似地，如果被检测是RNA，不论探针是RNA还是DNA，该办法就叫作Northern Blotting。除了以上三种Blotting技术，尚有两种不太常用Blotting技术：Eastern Blotting和Southwestern blotting。Eastern Blotting 是一种检测蛋白质翻译后修饰技术，其检测目的是蛋白质上特定修饰基团或部位，如脂肪酸链、糖基、磷酸化氨基酸等等。在Eastern Blotting实验中，普通要先用2D电泳将蛋白质分离，然后转到膜上，再用特异探针去检测。蛋白质翻译后修饰是蛋白质执行功能过程中普遍存在调控手段！Southwestern blotting 是一种检测DNA和蛋白质互作办法，因而才有Southwestern之称。一方面用SDS-PAGE办法将蛋白质分离开来并转移到膜上，然后在尿素存在下去除SDS使蛋白尽量复性，最后用带标记特定序列DNA探针去检测。以上简朴简介几种Blotting技术都以检测某种生物大分子存在（或量多少）为目，所使用去辨认待检测物质探针或抗体与待检测物质之间结合是已知、拟定。在这一点上做文章，就可以把blotting技术推广到验证蛋白质互相作用这个领域。5、吸取光谱与发射光谱区别，分别列举。吸取光谱发射光谱定义当物质所吸取电磁辐射能与该物质原子核、原子或分子两个能级间跃迁所需能量满足E = hv关系时，将产生吸取光谱。物质通过电致激发、热致激发或光致激发等激发过程获得能量，变为激发态原子或分子M* ，当从激发态过渡到低能态或基态时产生发射光谱。通过测量物质发射光谱波长和强度来进行定性和定量分析办法叫做发射光谱分析法。能量吸取/发射类型原子吸取、分子吸取、磁场诱导吸取原子发射、分子发射光谱吸取类型紫外可见分光光度法、原子吸取光谱法、红外吸取光谱法、顺磁共振波谱法、核磁共振波谱法g 射线光谱法、X射线荧光分析法、原子发射光谱分析法、原子荧光光谱分析法、分子荧光光谱分析法、分子磷光光谱分析法、化学发光分析法激发方式粒子轰击，发生X射线高压交流火花、电弧，产生紫外、可见或红外辐射电磁辐射照射，产生荧光放热化学反映，产生化学发光6、色谱与质谱区别，描述连用技术（可参照21）色谱法,又称色层法或层析法，是一种物理化学分析办法，它运用不同溶质（样品）与固定相和流动相之间作用力（分派、吸附、离子互换等）差别，当两相做相对移动时，各溶质在两相间进行多次平衡，使各溶质达到互相分离。质谱分析法是通过对被测样品离子质荷比测定来进行分析一种分析办法。被分析样品一方面要离子化，然后运用不同离子在电场或磁场运动行为不同，把离子按质荷比（m/z）分开而得到质谱，通过样品质谱和有关信息，可以得到样品定性定量成果。气质联用仪(GC-MS)是最早商品化联用仪器，适当分析小分子、易挥发、热稳定、能气化化合物；用电子轰击方式（EI）得到谱图，可与原则谱库对比。 气质联用仪，广泛应用于复杂组分分离与鉴定中，其辨别率和敏捷度 气质联用仪是生物样品中药物与代谢物定性定量有效工具。气质联用仪被广泛应用于复杂组分分离与鉴定，其具备GC高辨别率和质谱高敏捷度，是生物样品中药物与代谢物定性定量有效工具。液质联用(LC-MS)重要可解决如下几方面问题：、亲水性强、挥发性低有机物，热不稳定化合物及生物大分子不挥发性化合物分析测定。HPLC-MS除了可以分析气相色谱-质谱（GC-MS）所不能分析强极性、难挥发、热不稳定性化合物之外，还具备如下几种方面长处：分析范畴广，MS几乎可以检测所有化合物，比较容易地解决了分析热不稳定化合物难题；分离能力强，虽然被分析混合物在色谱上没有完全分离开，但通过MS特性离子质量色谱图也能分别给出它们各自色谱图来进行定性定量；定性分析成果可靠，可以同步给出每一种组分分子量和丰富构造信息；检测限低，MS具备高敏捷度，通过选取离子检测（SIM）方式，其检测能力还可以提高一种数量级以上；分析时间快，HPLC-MS使用液相色谱柱为窄径柱，缩短了分析时间，提高了分离效果；自动化限度高，HPLC-MS具备高度自动化。7、微生物群落构造和多样性分析办法及优缺陷（1）老式微生物培养法优：可以检测环境中活细胞，且对微生物生态学发展起很重要作用。缺：采用配比简朴营养基质和固定培养温度，还忽视了气候变化和生物互相作用影响，这种人工环境与原生境偏差使得可培养种类大大减少(1%)，因而不能全面地反映微生物区系构成状况，啰嗦、耗时。（2）群落水平生理学指纹办法通过检测微生物样品对各种不同单一碳源运用能力，来拟定哪些基质可作为能源，从而产生对基质运用生理代谢指纹，如BIOLOG鉴定系统。优：自动化，迅速，当前已可用于丝状真菌鉴定缺：仅能鉴定迅速生长微生物，误差较大（pH），拥有原则数据库还不完善（3）生物标记物法运用特定标记物标记特定微生物，将生物标记物构成模式（种类、数量和相对比例）作为指纹，估价微生物群落构造。详细办法是，先用一种适当提取剂直接把生物标记物从环境中提取出来，然后对提取物进行纯化，后用适当食品加以定量测定，如醌指纹法、脂肪酸图谱分析。长处：不需要分离，克服由于培养而导致微生物种群变化，具备一定客观性。（4）以PCR为基本rRNA基因分析办法可用于微生物群落构造分析基因组DNA序列涉及：核糖体操纵子基因序列（rDNA）、已知功能基因序列、重复序列和随机基因组序列等。办法涉及克隆库法、末端限制性片段长度多态性分析（TRFLP）、荧光原位杂交（FISH）、变性梯度凝胶电泳等。优：最惯用标记序列rRNA（rDNA）在细胞中相对稳定，同步具有保守序列及高可变序列，是微生物系统分类一种重要指标。办法定义长处缺陷克隆文库运用PCR扩增特定基因片段,建立克隆库然后测序分析多样性.实现复杂微生物群落高辨别率分析,提供群落中优势成员信息.测序数量有限,成果不能反映真正多样性,无法定量. 工作量大。DGGE通过PCR扩增特定基因片段,运用DNA解链点和GC含量不同在变性胶上实现分离.迅速,可作多样品分析,直观呈现物种丰度,可分析菌群时间动态性,可切胶对条带测序鉴定未知菌.对多样性高样品成果不太抱负,辨别率低，分析序列较短影响特异性及二次引物设计.FISH运用荧光标记各类16srRNA寡核苷酸探针,进行原位杂交探测提供固定群落中微生物形态、空间分布信息。辨别率低T-RFLP应用荧光标记引物扩增基因,PCR产物用限制性酶切后产生不同长度带标记片段，可用色谱法分离迅速,可作多样品分析，提供群落中优势成员信息,可分析菌群时间动态性.辨别率低，无法结合测序，对未知菌株无法鉴定.Next-gensequencing运用合成原理高度平行测序技术，直接分析基因多样性.可以测量高丰度菌群变化,可以鉴定新种.信息量极大，重复性比较有挑战性,测序长度不长，也许影响分析成果.PhyloChipAssay运用已知微生物序列数据库设计探针微距阵杂交技术.迅速，可定量，不论是高丰度还是低丰度菌群都可以提供可重复成果.已知微生物数据库总是在扩展，因此特定期间内有局限性.8、六溴联苯醚和七溴联苯醚构造与功能多溴联苯醚最大用途是作为阻燃剂，在产品制造过程中添加到复合材料中去，以提高产品防火性能。多溴联苯醚(PBDES)是一类环境中广泛存在全球性有机污染物。由于其具备环 多溴联苯醚境持久性，远距离传播，生物可累积性及对生物和人体具备毒害效应等特性，对其环境问题研究已成为当前环境科学一大热点。在室温下，PBDEs具备蒸汽压低和亲脂性强特点，沸点为310425，在水中溶解度很小，且其随着溴代数目增长而减少，因此普通做解决研究时，都是将其溶于有机溶剂或有机溶剂和水混合液中。由于其在室温下蒸汽压低和亲脂性强特点，可以散逸到空气中，随大气长距离迁移；可以随食物链生物富集和放大。在水中溶解度与正辛醇/水分派系数关于。PBDEs与多氯联苯（PCBs）相似，PBDEs化学性质稳定，在自然界很难发生化学降解和光降解，也很难被微生物降解。商业产品中工业五溴联苯醚毒性最大，在很低剂量下就可以引起毒性，而十溴联苯醚则需要很大剂量才干体现出来。除了生产厂家以粉尘方式向周边环境排放外，多溴联苯醚污染环境重要途径是对于含多溴联苯醚电子垃圾进行焚烧、粉碎和掩埋解决等。由于多溴联苯醚在环境中相称稳定，难以降解，因此，土壤里残留量逐年增长。并且多溴联苯醚不溶于水，易溶于脂肪，因此，容易被动物吸取而在食物链中逐渐富集。两者属于POPs，是多溴联苯醚（PBDE）同系物。具备如下特点：易释放：无化学键束缚，游离状态化学性质稳定亲脂疏水性生物富集、食物链放大高温分解为剧毒PBDDs肝毒性、甲状腺受体毒性、发育毒性比较分析PBDE与不同物种甲状腺激素受体互相作用分子机理：一方面，应当构建污染物小分子和激素受体蛋白质大分子构造。用ChembioOffice中Chemdraw，MOE或SYBYL-X等软件画出PBDE构造，而构建甲状腺激素受体TR晶体构造可运用同源模建技术，如I-TASSER server或Suiss-Model模建软件进行构建，或从PBD数据库中直接提取甲状腺激素受体TR晶体构造。另一方面，将构建好PBDE分子与甲状腺激素受体构造运用如eHiTS软件进行分子对接分析，形成复合物，使咱们更为客观理解污染物小分子与激素受体大分子之间联系，以便于研究者选取在QSAR研究中表征PBDE与甲状腺激素受体之间反映分子特性参数。后可通过度子动力学模仿技术，如运用Amber 11，NAMD，Thinker等软件对PBDE与受体结合后复合物间互相作用进行动态模仿。通过高辨别率视觉观测，进一步理解PBDE与受体间结合模式，对复合物进行构象分析，观测出受体蛋白质构造变化位点，从而找出相应氨基酸突变，在分子层面上对污染物与蛋白质受体互相作用机理有了更为科学客观解释。9、工业催化与环境催化区别差别工业催化环境催化反映物浓度90%，可以更加精制ppb-ppm反映毒物浓度1%，甚至完全去除5-20%，反映物浓度数百倍或数万倍，不可去除反映条件可选取423-773k，可选取空速1000-5000/h温度：300-1273k空速可达10000000/h10.生物培养法制取可燃燃料技术这种技术就是咱们普通所说“水变油技术”。其原理是：通过在水中有目养殖藻类作物，运用藻类光合伙用获得碳氢化合物或者碳氢氧化合物，然后通过其她办法制取相应可燃燃料。藻类作物产品重要有两种途径用以制取可燃燃料。办法一是从通过解决藻类产品中提炼中间产品，继而通过化学合成办法制取合成汽油。办法二是对藻类产品进行发酵，提炼后直接获得醇类燃料产品如甲醇、乙醇等产品。办法一和办法二也可以结合使用。由于藻类作物生长时需要消耗大量氮磷等元素，因而该技术特别适合与都市污水厂整合，用于解决生活污水，如能控制好成本问题，将拥有良好发展前景。其二最新一期自然杂志报道了美国宾西法尼亚州立大学专家克雷格.格兰姆斯“水变油”实验：宾西法尼亚大学操场内，上演了一幕让人瞠目结舌奇迹。研究者将二氧化碳和水蒸气装入一种纳米试管中，在光作用下，开始发生化学反映，转化成俗称“天然气”甲烷。13 年后，原本只会在科幻片中浮现“水变油”技术变成现实，她创造者同样是美国高校一群科学家。宾西法尼亚州立大学材料工程学专家克雷格.格兰姆斯和她在宾西法尼亚州立大学同事们一起在学校草地内，用二氧化钛纳米管（大概135 纳米宽，0.1 毫米长）去催化水蒸气和二氧化碳，成果喜出望外地得到想要成果碳氢化物。 “这是一种相称艰难项目，咱们为此研究超过一年半，并且是在完全没有先例参照状况下完毕。” 格兰姆斯告诉记者，尽管在她之前，已有科学家提出了用二氧化钛纳米颗粒催化反映，但由于催化效果不明显，科学家普遍以为这一研究没有任何价值。对此，格兰姆斯却提出不同观点。通过无多次失败尝试，她发现当水蒸气和二氧化碳通过二氧化钛纳米管，同步引入氮气，此外在纳米管表面负载了铜和铂纳米颗粒，生成碳氢化学物速度比此前快了20 倍左右。格兰姆斯还指出，“水变油”技术顺带提供应二氧化碳一种绝佳解决方式。“我相信如果有一种集中二氧化碳来源，就像煤电厂同样，这个生产工艺就能得到工业应用。”瑞士洛桑联邦理工学校物理化学家Michael Gr tzel 称这个成果是基本性研究，它表白纳米管通过变化实验，能让“水变油”具备更高转化效率。科罗拉多州葛尔登市国家可再生能源实验室电子化学家约翰。特纳也表达，这是较好工作，很有科学性。但她指出，解决二氧化碳，或许尚有更好办法。当前已有人通过工业生产，把二氧化碳变为合成气，并且可以在同一种生产过程中把合成气转化为液态碳氢化合物，而格兰姆斯实验则需要依托太阳光提供转换条件，这样一来，二氧化碳转换为碳氢化合物，就变成了间断性生产过程。11、土壤微生物自净催化原理土壤自净是指土壤自身通过吸附、分解、迁移、转化等自然作用，使土壤中污染物浓度减少直至消失过程。土壤因土壤中具有各种各样微生物和土壤动物，对外界进入土壤各种物质可分解转化。微生物对于土壤自净作用必要具备2个方面条件：一是土壤中存在着各种各样微生物，这些微生物可以适应变化了环境，具备或产生酶，具备代谢功能，可以转化或降解土壤中难降解有机化合物，可以转化或固定土壤中重金属；二是进入土壤有机化合物大某些具备可生物降解性，即在微生物作用下由大分子化合物转变为简朴小分子化合物也许性，进入土壤重金属具备微生物转化或固定也许性。对有机物修复：在好氧条件下，它能将有机污染物彻底氧化，分解成C0z、H20、S042、P043、NO2、NO3等无机物。在厌氧条件下， 能将有机物降解，转化成小分子有机酸、H20、Hz、CH 等。对重金属修复：微生物对重金属污染土壤生物修复作用重要通过微生物对重金属溶解，转化与固定作用来实现。微生物对重金属溶解重要是通过各种代谢活动直接或间接地进行。某些微生物可对重金属进行生物转化，其重要 作用机理是微生物可以通过氧化、还原、甲基化和 脱甲基化作用转化重金属，变化其毒性，从而形成某些微牛物对重金属解毒机制。微牛物对重金属生物固定作用重要体当前胞外络合伙用、胞外沉淀作用以及胞内积累3种作用方式上。微生物修复环境条件：1）营养。 微生物生长需要维持一定量C：N：P比例，需要各种营养物质及某些微量营养元素。C：N：P最佳比值为100：10：1。在环境胁迫下，微生物维持生存也许需要更多能量。如重金属可引起脱氢酶活性下降，脱氢酶活性与土壤有机碳之比可作为拟定向重金属污染土壤中添加营养重要参照指标。 2）电子受体。微生物氧化还原反映最后电子受体涉及溶解氧、有机物分解中问产物和无机酸根。土壤中污染物氧化分解最后电子受体种类和浓度极大地影响微生物作用速度和限度。研究表白，好氧条件有助于大多数有机物和重金属污染物微生物降解和转化。充分氧气供应是微生物修复重要一环。3）共代谢基质。 微生物不能依托某种有机物生长不一定意味着这种污染物可以抵抗微生物袭击，因而当存在其她底物时，这种污染物就会通过共代谢作用而生物降解。所谓共代谢是指某些难降解有机化合物，通过微生物作用能被变化化学构造，但并不能被用作碳源和能源，微生物必要从其她底物获取大部或所有碳源 和能源。许多微生物均有共代谢能力，各种各样底物都也许被运用，其降解反映也许涉及除氧化作用外各种反映。其中微生物体系生化过程在土壤净化过程中起着重要作用。微生物整个生化作用随着着一系列催化降解过程。微生物以其酶体系为催化作用依托，完毕整个过程。酶自身就是一种具备特异性，高活性催化剂。微生物种类繁多，各种生物催化作用不尽相似，但是基本原理如上所述。至于展开到什么限度，大伙依照自己所熟悉领域各种所长即可。12、基因组学与蛋白质组学关系是什么？基因组用于描述生物所有基因和染色体构成概念，1986年美国科学家Thomas Roderick一方面提出了基因组学概念（genomics），指对所有基因进行基因组作图（涉及遗传图谱、物理图谱、转录图谱）、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析，因而，基因组学研究应当涉及两方面内容：以全基因组测序为目的构造基因组学（structural genomics）和以基因功能鉴定为目的功能基因组学（functional genomics），后者又被称为后基因组（postgenome）研究。蛋白质组（proteome）指一种细胞或组织所表达所有蛋白质；蛋白质组学是对不同步间和空间发挥功能特定蛋白质群体研究学科，不但涉及蛋白质定性和定量，还涉及它们定位、修饰、活性、功能、互相作用，它从蛋白质水平上摸索蛋白质表达模式及功能模式，从而为药物开发、新陈代谢途径调节控制等提供理论根据和基本。当前对蛋白质组研究总体可以分为两个方面，即对蛋白质表达模式（或蛋白质构成）和蛋白质功能模式（当前集中在蛋白质互相作用网络关系）研究。蛋白质组学是从基因组学中慢慢发展而来，但是两者有着很大区别。不但在于蛋白质组种类、数量上更加庞大和复杂；还在于已经制造出蛋白质具备其相对独立代谢过程；对于内外部条件和刺激能动反映性；复杂互相作用，“没有一种蛋白质是可以独立完毕其生物功能”，并构成复杂而精密反映网络(network)。答案2基因组学和蛋白质组学是当代分子生物学进一步研究和发展两个重要研究领域，从本质研究对象来看说，顾名思义分别为基因组DNA和蛋白质，一方面，蛋白质是基因选取性表达并发挥相应功能产物，即基因决定蛋白表达，另一方面，蛋白表达又具备阶段性，同步受到环境因素干扰，和生物机体基因又不是绝对对等关系，要远比基因组复杂多变。因而两者之间即存在联系又有区别。对基因组学研究重要经历了两个阶段，前期研究重要集中于基因作图、核苷酸序列分析，拟定基因构成和基因定位，被称为构造基因组学，后期研究核心涉及基因组多样性与进化规律，基因组表达及其调控，模式生物体基因研究，它是构造基因组学延伸与拓展，被称作功能基因组学，又称作后基因组学阶段。但生物功能重要体现者是蛋白质，而蛋白质有其自身特有活动规律，仅仅从基因角度来研究是远远不够，因而，后基因组学时代到来，使得蛋白质组学研究兴起。 蛋白质组学研究对象是基因组表达所有蛋白质及其存在方式，它研究涉及蛋白质表达模式、构造蛋白质组学、翻译后修饰、蛋白质胞内分布及移位、蛋白质蛋白质互相作用等方面，其中蛋白质翻译后修饰研究已成为当前蛋白质组学研究工作中重要某些，蛋白质组学产生和发展得益于构造基因组学发展。蛋白质是体现生物功能分子,蛋白质分子由基因所编码,故蛋白质组学研究是基因组学(特别是功能基因组学)研究进一步和延伸。蛋白质组学是随着功能基因组学发展而产生，它是功能基因组学进一步研究一种分支组学研究，同步，它又是分子研究终点，是生物性状最直接反映，蛋白质组学研究数据与基因组学数据整合，将会在基因组学功能研究上发挥重要作用。蛋白质组学是从整体蛋白质水平上，在一种更深层上来探讨和发现生命活动主线规律及研究人类发病机制等，它是后基因组时代生命科学研究核心内容。两者主线区别在于，一种机体只有一种基因组，但它们表达产物蛋白质组却是不断变化，在不同组织细胞，不同发育阶段，不同生理状态和不同外界环境中都是不同样。蛋白质组内蛋白质数目要大大多于基因组内基因数目，蛋白质组学研究要远比基因组学复杂。13、比较紫外线可见光谱与红外光谱异同？（从产生途径及过程，譜图形状）相似点：（1）.都属于分子光谱（2）.都是由于分子中能级跃迁产生。（3）.运用这两种光谱都能进行定性，定量和构造分析。不同点：（1）产生机理不同：紫外也称电子光谱。是由于分子中价电子跃迁所产生，且能级差大E大，大;而红外光谱称为振转光谱是振动和转动能级跃迁，能级差小，E小 V小。（2）从研究对象和使用范畴上，紫外光谱只能分析不饱和有机化学物。特别是有共轭体系化合物及少数无机物。红外合用于分析那些分子振动偶极矩变化不为0所有化合物（涉及有机和无机。）14、有机化合物在电子轰击离子源中有也许产生哪些类型离子？答案见19题15、列举与你研究密切有关生物标记物，描述详细作用原理及基本研究流程。生物标志物是批示生物机体受到外界干扰而导致机体异常标志性物质，它可以是一种分子（例如DNA、RNA、控制机体新陈代谢某些核心酶蛋白等），也可以是细胞内细胞器、细胞核和细胞膜等，还可以是机体组织、个体、种群、群落和生态系统。例如，作为环境污染物质有机磷农药可以对生物体神经细胞中乙酰胆碱酯酶产生和表达导致影响，那么乙酰胆碱酯酶就可以作为检测有机磷农药神经毒性生物标志物。普通某些环境中污染物质会对生物体内分泌系统、免疫系统和神经系统产生有害影响，这其中影响机制也许是通过对机体产生氧化损伤而导致细胞毒性发生，那么在检测外来物质细胞毒性时可以将氧化应激发生中某些细胞内分子变化作为评价污染物质细胞毒性研究指标，例如丙二醛、抗氧化酶系统和谷胱甘肽含量等，下面将详细简介其原理和研究思路。咱们研究团队目的物质重要是拟除虫菊酯等农药，研究模型重要涉及大鼠、斑马鱼、大型蚤和某些人类和动物细胞系等，拟除虫菊酯类农药具备很强水生毒性，也有研究表白其还会产生细胞毒性、免疫毒性和内分泌干扰效应，下面我就分别从这几种方面简朴简介几种惯