3. 请分析真核基因在原核细胞中将遇到哪些困难？可采用哪些措施加以解决？
答: 遇到的困难有①真核生物的启动子不能被原核细胞的RNA聚合酶所识别②真核生物基因含有内含子，原核细胞缺乏将它门的转录物进行拼接加工的机制③真核生物的mRNA上没有SD序列，因此不能与原核细胞的核糖体结合④真核生物的基因产物往往需要翻译后加工，原核细胞缺乏有关的加工酶⑤真核生物基因表达后的蛋白质易被原核细胞蛋白酶所降解等；采取的措施①可以先将真核基因中的内含子去掉，组成只含有外显子的基因序列，再将此基因序列添加上原核生物有关基因表达调控的相关调控序列，组成一个完整的能被原核细胞识别并表达的基因序列，然后导入到原核细胞中②将真核生物中的基因表达成cDNA文库，挑选出所需要的基因片段，然后将其置于原核细胞的启动子，SD序列，终止子等调控序列的控制下。
4. 请分析古生菌与真细菌在哪些方面存在差异？为什么说古生菌可能是地球早期的生命形式？
答：形态特征区别：具有独特的细胞形态，比如：叶片状、丛生鞭毛球状、棍棒状、盘状，菌落具有鲜艳的颜色。细胞壁组成区别：古生菌细胞壁有假肽聚糖细胞壁、独特的多糖细胞壁、硫酸化多糖细胞壁、糖蛋白细胞壁和蛋白质细胞壁。细胞膜组成区别：古生菌细胞质膜中的亲水头与疏水尾是通过醚键链接的、组成疏水尾的长链烃是异戊二烯的重复单位、细胞质膜中存在着独特的单分子层或单双分子层混合膜、细胞膜上含有多种独特脂质，如：番茄红素、视黄醛、α-胡萝卜素等。转录调控方面的区别：古生菌的转录调控机制基本上采用了原核生物简单而经济的方式，即以操纵子为单位进行转录调控，但是也有类似于真核生物的激活调节机制。生存条件的区别：古生菌一般为嗜极菌，能够在极端环境下(如高温、强酸、高压等)生长。有无内含子:许多古生菌有内含子。呼吸类型:严格厌氧是古细菌的主要呼吸类型。古生菌的生存环境与早期地球高热、高盐、高湿、低pH及无氧并充满还原性气体的环境极其相似，只有克服和适应这种极端环境的生物才能得以生存和繁衍下去，总得来说就是因为它们厌氧、化能有机或化能无机的营养代谢等表型特征能符合所推测的早期地球化学条件下原始生物的表型特征，因此说古生菌可能是地球早期的生命形式。
5. 以黄铜矿（CuFeS2）为例，分析利用氧化亚铁硫杆菌进行生物冶金的基本原理及其具有的优点。
答：以黄铜矿为例，利用氧化亚铁硫杆菌进行生物冶金可分为3个环节:①溶矿。通过浸矿剂Fe2(SO4)3或H2SO4的作用生成大量的CuSO4，反应方程如下:
             CuFeS2＋2Fe2(SO4)3＋2H2O＋3O2 → CuSO4＋5FeSO4＋2H2SO4；
②置换。采用铁屑置换出铜(海绵铜)，待进一步加工；③再生浸矿剂。这是利用微生物冶金的关键一步。用氧化亚铁硫杆菌生产和再生浸矿剂Fe2(SO4)3和H2SO4。反应方程式为：
             4FeSO4＋2H2SO4＋O2 → 2Fe2(SO4)3＋2H2O；
             2S＋3O2＋2H2O → 2H2SO4。两个反应都是由氧化亚铁硫杆菌催化。
生物冶金的优点有：投资少，成本低，操作简便，污染少以及规模可大可小，尤其适合于贫矿、废矿、尾矿或火冶金矿渣中金属的浸出。生物冶金特别适用于次生硫化矿和氧化矿的浸取，其浸取率可达70％～80％，也适用于锰、镍、锌、钴和钼等硫化矿物或铀和金等若干稀有金属的提取。
6. 浸矿微生物属于哪一类营养类型的微生物，通常可以从哪些环境中分离得到，为什么？
答：化能(无机)自养型。通常可以从酸性环境中(如各种酸矿水、酸热泉、火山湖及地热泉等)分离得到。浸矿微生物为化能(无机)自养型，通过氧化无机物来为自身的生命活动提供能量，这些环境可以为浸矿微生物提供还原态无机物，为其产能提供物质基础。浸矿微生物大多数为嗜酸菌，一般氧化硫、铁等还原无机物，生成酸性的硫酸高铁和硫酸，使细胞所处环境呈酸性，细胞内外产生质子浓度差为ATP的合成提供动力，进而为其自身提供能量。此外，浸矿微生物对酸性环境具有抗性，可以很好的适应这种酸性环境，且能在酸性环境下生长繁殖，所以能从酸性环境中分离得到。
7. 发酵工业为何常遭噬菌体的危害？如何检验、预防和治理？
答：发酵工业中，使用的微生物作为噬菌体的宿主，如果预防不善很容易遭受噬菌体的危害。(1)检测:标本应加入抗菌素除菌；研磨或超声波处理破碎细胞，以使细胞内病毒充分释放出来；经处理后一般应立即接种。标本接种与感染表现应根据病毒的宿主范围和组织嗜性选择试验宿主。标本经稀释再接种于细菌平板中，表现为噬菌斑。(2)预防与治理。绝不使用可疑菌种，严格保持环境卫生，不任意丢弃和排放有生产菌种的菌液，注意通气质量，加强发酵罐和管道灭菌，不断筛选抗噬菌体菌株，经常轮换生产菌种等。
8. 简述微生物在地球碳、氮、硫物质循环中的重要作用？
答: 微生物在碳循环作用:初级生产者把CO2转化成有机物，微生物可以将初级生产者和其他营养级的生物残体最终分解转化成CO2重新被生产者利用。同时微生物也能使非常丰富的生物多聚物得到分解。在氮循环作用:微生物是氮循环的核心生物，氮循环由六种氮化合物的转化反应所组成，包括固氮、铵同化、氨化（脱氨）、硝化作用、硝酸盐还原和反硝化作用，微生物能够参与所有这些反应。在硫循环中作用:硫的地球物质循环包括还原态无机硫化物的氧化、异化硫酸盐还原、硫化氢的释放(脱硫作用)、同化硫酸盐还原，微生物参与所有这些循环过程。
9. 那三大经典实验证明了核酸是遗传物质，简述其实验情况。
答：(1)证明核酸是遗传物质三个经典实验是：①肺炎双球菌的转化实验；②噬菌体的感染实验；③植物病毒的重建实验。(2)转化实验是将肺炎双球菌的致病株（S型菌株）和无毒株（R型菌株）分别或混合感染小鼠，进行动物接种试验、细菌培养试验和S型菌的无细胞抽提液实验，结果表明灭活的S型菌株具有小鼠致死因子，使R型菌株转化为S型菌株的转化物——DNA。(3)噬菌体感染实验是将大肠杆菌培养在含放射性32P或35S标记的磷源或硫源的组合培养基中，再用噬菌体侵染获得含32P-DNA的噬菌体或含35S-蛋白质噬菌体，然后分别用32P-DNA的噬菌体和35S-蛋白质噬菌体感染新的大肠杆菌，10分钟后，捣碎使空壳脱离，离心，分别测定上清和沉淀中放射性量，并对沉淀物进一步培养，观测子代噬菌体的产生情况。实验发现，在噬菌体的感染过程中，其蛋白质外壳未进入宿主细胞，进入宿主细胞的虽只有DNA，但经增殖、装配后，却能产生一大群既有DNA核心又有蛋白质外壳的完整噬菌体颗粒。从而证明，在其DNA中，含有包括合成蛋白质外壳在内的整套遗传信息。(4)植物病毒的重建实验是将烟草花叶病毒（TMV）和车前花叶病毒（HRV）的蛋白质外壳和核酸分离后，重新组合，组成由TMV-RNA与HRV-蛋白质外壳重建的杂合病毒I以及由TMV-外壳蛋白与HRV-RNA重建的杂合病毒II，用它们分别感染烟草，前者出现典型的TMV病斑，后者出现典型的HRV病斑。从而说明，在RNA病毒中，遗传的物质基础也是核酸，只不过是RNA罢了。