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包括放射性核素在内的重金属污染一直是世界范围内广泛存在的环境问题，严重的危害着人类身体健康。现行的重金属工业治理技术，多费用高且操作复杂而推广困难，低浓度污染治理效果差。为此，寻求高效、低廉、方便的重金属修复技术成为全世界科学家努力的目标。生物修复技术，其对环境污染物有效、简便、低费用防治、促进社会与经济可持续发展等特点，已成为治理重金属污染的主要方法。生物修复技术是利用生物，尤其是微生物来减轻或消除重金属污染，但许多微生物仍处于实验室水平而难以实际应用。同时在某些条件下，如从金属离子混合物中分离微量且有毒的金属离子，或浓缩珍稀金属离子，还需要对这些金属离子具有高亲和力和专一性的生物吸附剂。生物文库技术和基因工程技术为实现这一可能提供了一条有效途径，将会为处理重金属污染开辟新的道路。 本论文利用金属离子螯合树脂固相层析技术和噬菌体表面展示技术，从噬菌体随机十二肽库中筛选出15条与铀离子具有高亲和力、特异性结合的多肽序列。通过分析这15条十二肽的氨基酸序列，发现它们在氨基酸使用上具有一定的选择偏爱性，且氨基酸序列间具有相似性存在，其中12-1、12-8、12-10三条结合肽氨基酸序列完全相同，为一致序列；研究发现，筛选出的结合肽其对铀离子的亲和力不同，其中12-2、12-7、12-18、12-20四条结合肽对铀酰离子的亲和性较高；测定这四条结合肽对5种其它重金属离子的亲和力，发现其中12-2、12-7两条结合肽对铀酰离子的亲和力远高于对其它金属离子的亲和力。本实验分别选取一致性序列12-8、12-2和12-7，重组构建质粒载体，并导入到酵母细胞中，以获得高效铀离子结合肽酵母细胞。经过菌落PCR阳性克隆鉴定、酵母细胞转化子质粒鉴定及序列测定，最终获得三种高效铀离子结合肽酵母细胞。通过对铀离子结合肽在酵母细胞表面的诱导表达，制得三种铀离子结合肽酵母细胞表面吸附剂，分别命名为酵母工程菌EBY100-12-2、EBY100-12-8和EBY100-12-7，并分别对其吸附铀离子的性能进行了研究。 在吸附实验中，设置酵母菌EBY100和酵母菌EBY100-pYD为对照进行研究，结果表明，酵母菌EBY100、酵母菌EBY100-pYD和三种铀离子结合肽酵母细胞表面吸附剂吸附铀(VI)的最佳吸附条件为：最适pH值为4.43、最佳吸附时间为120min、最适吸附温度为301.15K。它们对铀(VI)的吸附符合准二级吸附动力学方程，吸附行为主要受化学作用的控制；吸附模型符合Freundlich吸附等温模型，吸附剂表面不均一，吸附位点分布不均匀，吸附行为主要是多分子层吸附。热力学函数值说明，它们对铀(VI)的吸附是自发进行，吸附过程是熵增加的吸热过程，且温度增加有助于吸附的自发进行。它们吸附铀(VI)的行为受溶液离子强度的影响不大。三种铀离子结合肽酵母细胞表面吸附剂对铀(VI)的吸附量明显大于酵母菌EBY100和酵母菌EBY100-pYD，相同条件下它们对铀(VI)的吸附速率明显快于EBY100、EBY100-pYD，且吸附容量要大于EBY100和EBY100-pYD，同样温度条件下它们吸附铀(VI)的行为更容易自发进行。由此说明，筛选出的三种结合肽对水溶液中铀离子吸附容量的提高具有显著的作用，且吸附具有选择性。本实验筛选出的结合肽在处理含铀废水、修复环境重金属污染中将会有很大的应用潜力。