1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
一．课题意义
甲烷是天然气和沼气的主要成分，是仅次于二氧化碳的第二号温室气体，所引起的温室效应是同等质量二氧化碳的 20-30 倍[1]，约占持久性温室气体总量的22，对全球气候具有重要影响。而甲烷同时还是一碳化工中最重要的原料，以甲烷为原料生产的一碳化学品（如甲醇）可以进一步合成重要的化工产品。因此，甲烷的开采、生成、转化和排放关系着能源、化工和环境等一系列重要问题，是全球关注的热点。甲烷是十分稳定的小分子，将甲烷转化为甲醇的工艺反应条件十分苛刻，目前在常温条件下，还没有一种化学试剂可以直接将甲烷氧化成甲醇，而甲烷氧化细菌可以实现这一转化。甲烷氧化菌可以参与大气碳循环[2]，其可以在一定程度上减少甲烷的释放量，有助于碳循环；同时，在控制煤矿和油气田瓦斯气体上，其扮演了重要角色。因此其在能源、化工和环境等方面被寄予厚望。
2. 研究的基本内容和问题
一．研究的目标
进一步验证及确定不同浓度的铜离子对smmo基因表达的影响，并初步研究不同浓度的锌离子、二价铁离子、三价铁离子对smmo基因表达的影响。
3. 研究的方法与方案
一．研究方法
采用5gb1c 新型菌株（一种能以甲烷或甲醇为唯一碳源和能源快速生长的 i 型甲烷氧化菌）中的两种突变株进行试验，分别用不同浓度的各金属离子处理两种菌株后观察其smmo基因表达程度，再通过两种方法测得的结果进行横向及纵向比对分析，得出不同浓度的金属离子浓度对5gb1c菌株中smmo表达的影响。
4. 研究创新点
本实验根据以往对铜离子影响甲烷氧化菌smmo基因表达研究进展的基础上，提出了其它金属离子对其表达影响的猜想，并选取与铜离子化学性相近的二价铁离子、三价铁离子、锌离子进行研究，试图从其它离子中寻找甲烷单加氧酶活性及转化效率的突破口。
本实验采用两种突变菌株，将smmo活性与荧光及xyle活性相联合，可更直观更方便地观测及测量smmo基因的表达程度。
5. 研究计划与进展
研究计划：计划先进行xyle活性检测实验，分别得到各离子不同浓度下的xyle活性，在根据其数据设计出荧光实验中的各离子所添加的浓度梯度，进一步得出实验结果。各离子的基本实验结束后，可能需要添加新的实验组或对照组使数据更加完整。
预期进展：得到不同浓度铜离子、锌离子、二价铁离子、三价铁离子下smmo基因的表达结果，并分别分析总结出其影响规律。
