『壹』 微生物發酵工程工作流程
微生物發酵過程即微生物反應過程,是指由微生物在生長繁殖過程中所引起的生化反應過程。 根據微生物的種類不同(好氧、厭氧、兼性厭氧),可以分為好氧性發酵和厭氧性發酵兩大類。(1)好氧性發酵 在發酵過程中需要不斷地通人一定量的無菌空氣,如利用黑麴黴進行檸檬酸發酵、利用棒狀桿菌進行谷氨酸發酵、利用黃單抱菌進行多糖發酵等等。(2)厭氧性發酵 在發酵時不需要供給空氣,如乳酸桿菌引起的乳酸發酵、梭狀芽抱桿菌引起的丙酮、丁醇發酵等。(3)兼性發酵 酵母菌是兼性厭氧微生物,它在缺氧條件下進行厭氣性發酵積累酒精,而在有氧即通氣條件下則進行好氧性發酵,大量繁殖菌體細胞。 按照設備來分,發酵又可分為敞口發酵、密閉發酵、淺盤發酵和深層發酵。 一般敞口發酵應用於繁殖快並進行好氧發酵的類型,如酵母生產,由於其菌體迅速而大量繁殖,可抑制其他雜菌生長。所以敞口發酵設備要求簡單。相反,密閉發酵是在密閉的設備內進行,所以設備要求嚴格,工藝也較復雜。淺盤發酵(表面培養法)是利用淺盤僅裝一薄層培養液,接人菌種後進行表面培養,在液體上面形成一層菌膜。在缺乏通氣設備時,對一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深層發酵法是指在液體培養基內部(不僅僅在表面)進行的微生物培養過程。 液體深層發酵是在青黴素等抗生素的生產中發展起來的技術。同其他發酵方法相比,它具有很多優點:①液體懸浮狀態是很多微生物的最適生長環境。②在液體中,菌體及營養物、產物(包括熱量)易於擴散,使發酵可在均質或擬均質條件下進行,便於控制,易於擴大生產規模。③液體輸送方便,易於機械化操作。④廠房面積小,生產效率高,易進行自動化控制,產品質量穩定。⑤產品易於提取、精製等。因而液體深層發酵在發酵工業中被廣泛應用。 發酵的一般過程 生物發酵工藝多種多樣,但基本上包括菌種制備、種子培養、發酵和提取精製等下游處理幾個過程。 發酵是微生物合成大量產物的過程,是整個發酵工程的中心環節。它是在無菌狀態下進行純種培養的過程。因此,所用的培養基和培養設備都必須經過滅菌,通人的空氣或中途的補料都是無菌的,轉移種子也要採用無菌接種技術。通常利用飽和蒸汽對培養基進行滅菌,滅菌條件是在120℃(約0.IMPa表壓)維持20~30min。空氣除菌則採用介質過濾的方法,可用定期滅菌的乾燥介質來阻截流過的空氣中所含的微生物,從而製得無菌空氣。發酵罐內部的代謝變化(菌絲形態、菌濃、糖、氮含量、pH值,溶氧濃度和產物濃度等)是比較復雜的,特別是次級代謝產物發酵就更為復雜,它受許多因素控制。 發酵結束後,要對發酵液或生物細胞進行分離和提取精製,將發酵產物製成合乎要求的成品
『貳』 下面是果酒和果醋製作的實驗流程和某同學設計的果酒和果醋的發酵裝置。根據圖示回答下列問題:
(1)醋酸發酵 (2)酵母菌 醋酸菌 氧氣 溫度30-35℃ 醋酸菌是好氧細菌,只有當氧氣充足,才能進行旺盛的生命活動 醋酸菌的最適生長溫度為30-35℃。 (3)酒精發酵 酵母菌無氧呼吸 二氧化碳 避免空氣中其他微生物進入發酵裝置(防止空氣中的微生物污染) (4)重鉻酸鉀 灰綠 (5)不需要,在葡萄酒的自然發酵過程中,起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌。滅菌會殺死葡萄皮上附著的酵母菌,使發酵不能進行 |
『叄』 微生物發酵工藝流程圖怎麼寫
微生物發酵工程包括:上游過程、發酵過程以及下游過程.
1、上游過程:菌種的選育、培養基配方優化和培養條件優化;菌種的制備;
2、發酵過程:發酵過程的控制與優化,污染的防控;
3、下游過程:產物的分離純化;三廢處理.
至於圖片你可以自己製作
『肆』 什麼是微生物發酵
「微」是極小的意思。微生物就是小到肉眼看不見,必須藉助於顯微鏡才能看見的生物。在空氣、陸地、河流和海洋里都有微生物分布,在人、畜和植物體內也有許多種微生物存在,有些是致病的,對人類有害,但是也有許多微生物對人類有益,如制酒用的酒麴就是用某些微生物做的,整個發酵工業都離不開微生物。存在於土壤中的微生物叫作土壤微生物,它的種類也很多,大致可以分成細菌、真菌、放線菌等幾大類,還有一些藻類、線蟲等也可歸入土壤微生物中。
微生物與土壤肥力有密切的關系,肥沃的土壤里微生物多,貧瘠的土壤里微生物少,沒有微生物的土壤就成了死土。這是因為土壤中有機物質的分解,植物所需各種營養成分的轉化都離不開微生物的活動。土壤微生物還能分泌出多種酶和生長刺激素,促進植物根系的生長,把土壤微生物比作植物的胃,並不為過。土壤微生物另一個重要作用是通過其生命活動形成腐殖質,從而把土壤無機顆粒粘結在一起成為團粒,既能保肥保水,又能通氣和便於根系生長,改善土壤物理性狀,是土壤改良的重要目標。
『伍』 微生物復習-微生物的生長繁殖及其控制
第五章 微生物的生長繁殖及其控制
重點:細菌生長曲線的定義、各時期的特點、應用及生產指導意義。控制微生物生長繁殖及控制微生物生長的條件及原理。
微生物在適宜的環境條件下,不斷地吸收營養物質,並按照自己的代謝方式進行代謝活動,如果同化作用大於異化作用,則細胞質的量不斷增加,體積得以加大,於是表現為生長。簡單地說,生長就是有機體的細胞組分(constituent)與結構在量方面的增加。單細胞微生物如細菌,生長往往伴隨著細胞數目的增加。當細胞增長到一定程度時,就以二分裂方式,形式兩個基本相的子細胞,子細胞又重復以上過程。在單細胞微生物中,由於細胞分裂而引起的個體數目的增加,稱為繁殖。在多細胞微生物中,如某些黴菌,細胞數目的增加如不伴隨著個體數目的增加,只能叫生長,不能叫繁殖。例如菌絲細胞的不斷延長或分裂產生同類細胞均屬生長,只有通過形成無性孢子或有性孢子使得個體數目增加的過程才叫做繁殖。
在一般情況下,當環境條件適合,生長與繁殖始終是交替進行的。從生長到繁殖是一個由量變到質變的過程,這個過程就是發育。
微生物處於一定的物理、化學條件下,生長、發育正常,繁殖速率也高;如果某一或某些環境條件發生改變,並超出了生物可以適應的范圍時,就會對機體產生抑制乃至殺滅作用。
第一節細菌純培養的群體生長規律
大多數細菌的繁殖速度都很快。大腸桿菌的適宜條件下,每20分鍾左右便可分裂一次,如果始終保持這樣的繁殖速度,一個細菌48個小時內,其子代總重量可達2.2×10 31克,這是一個巨大的數字。然而,實際情況是不可能的。那麼,細菌的群體生長規律到底怎樣呢?
一、細菌純培養的群體生長規律(詳細講解,讓學生理解並掌握)
將少量單細胞純培養接種到一恆定容積的新鮮液體培養基中,在適宜的條件下培養,定時取樣測定細菌含量,可以看到以下現象:開始有一短暫時間,細菌數量並不增加,隨之細菌數目增加很快,繼而細菌數又趨穩定,最後逐漸下降。如果以培養時間為橫坐標,以細菌數目的對數或生長速度為縱坐標作圖,可以得到如圖6-6的曲線,稱為繁殖曲線,對單細胞微生物而言,雖然生長和繁殖是兩個不同的概念,但由於在測定方法上,多以細菌數增加(即繁殖)作為生長指標,它們的繁殖也可視為群體的生長,所以,繁新的適宜的環境中生長繁殖直至衰老死亡全過程的動態變化。根據細菌生長繁殖速率的不同,可將生長曲線大致分為延遲期、對數期、調整期或滯留適應期。
(一)延遲期 處於延遲期細菌細胞的特點可概括為8個字:分裂遲緩、代謝活躍。細胞體積增長較快,尤其是長軸,例如巨大芽孢桿菌,在延遲期末,細胞平均長度比剛接種時大6倍以上;細胞中RNA含量增高,原生質嗜鹼性加強;對不良環境條件較敏感,對氧的吸收、二氧化碳的釋放以及脫氨作用也很強,同時容易產生各種誘導酶等。這些都說明細胞處於活躍生長中,只是細胞分裂延遲。在此階段後期,少數細胞開始分裂,曲線略有上升。
延遲期出現的原因,可能是為了調整代謝。當細胞接種到新的環境(如從固體培養接種至液體培養基)後,需要重新合成必需量的酶、輔酶或某些中間代謝產物,以適應新的環境。
延遲期的長短與菌種的遺傳性、菌齡以及移種前後所處的環境條件等因素有關,短的只需幾分鍾,長的可達幾小時。因此,深入了解延遲期產生的原因,採取縮短延遲期的措施,在發酵工業上具有十分重要的意義。在生產實踐中,通常採取的措施有增加接種量,在種子培養中加入發酵培養基的某些營養成分,採用最適種齡(即處於對數期的菌種)的健壯菌種接種以及選用繁殖快的菌種等措施,以縮短延遲期,加速發酵周期,提高設備利用率。
在延遲期末,每個細胞已開始分裂,但並非所有的機體都同時結束這一時期,所以細菌數逐漸增加,曲線稍有上升,直至這一階段結束,進入下一階段。
(二) 對數期(log phase) 對數期又稱指數期(exponential phase)。在此期中,細胞代謝活性最強,組成新細胞物質最快,所有分裂形成的新細胞都生活旺盛。這一階段的突出特點是細菌數以幾何級數增加,代時穩定,細菌數目的增加與原生質總量的增加,與菌液混濁度的增加均呈正相關性。這時,細菌純培養的生長速率也就是群體生長的速率,可用代時(generation time)表示。所謂代時,即單個細胞完成一次分裂所需的時間,亦即增加一代所需的時間(也叫增代時間或世代時間)。在此階段,由於代時穩定,因此,只要知道了對數期中任何兩個時間的菌數,就可求出細菌的代時。
不同的細菌,其對數期的代時不同,同一種細菌,由於培養基組成和物理條件的影響,如培養溫度、培養基pH、營養物的性質等,代時也不相同。但是,在一定條件下,各種菌的代時又是相對穩定的,多數種為20-30分鍾,有的長達33小時,而有的繁殖極快,增代時間只9.8分左右。表6-4示不同細菌的代時。
處於對數期的微生物,其個體形態、化學組成和生理特性等均較一致,代謝旺盛,生長迅速,代時穩定,所以是研究基本代謝的良好材料,也是發酵生產的良好種子,如果用作菌種,往往延遲期很短以至檢查不出,這樣可在短時間內得到大量微生物,以縮短發酵周期。
(三) 穩定期(stationary phase) 又稱恆定期或最高生長期。處於穩定期的微生物,新增殖的細胞數與老細胞的死亡數幾乎相等,整個培養物中二者處於動態平衡,此時生長速度,又逐漸趨向零。
在一定容積的培養基中,細菌為什麼不能按對數期的高速率無限生長呢?這是由於對數期細菌活躍生長引起周圍環境條件條件發生了一系列變化,某些營養物質消耗,有害代謝產物的積累,以及諸如pH、氧化還原電位、溫度等的改變,限制了菌體細胞繼續以高速度進行生長和分裂。
此階段初期,細菌分裂的間隔時間開始延長,曲線上升逐漸緩慢。隨後,部分細胞停止分裂,少數細胞開始死亡,致使細胞的新生與死亡速率處於動態平衡。這時培養物中細胞總數達到最高水平,接著死亡細胞數大大超過新增殖細胞數,曲線出現下降趨勢。
穩定期的細胞內開始積累貯藏物,如肝糖、異染顆粒、脂肪粒等,大多數芽孢細菌也在此階段形成芽孢。如果為了獲得大量菌體,就應在此階段收獲,因這時細胞總數量最高;這一時期也是發酵過程積累代謝產物的重要階段,某些放線菌抗生素的大量形成也在此時期。
從上可以看出,穩定期的微生物,在數量上的達到了最高水平,產物的積累也達到了高峰,此時,菌體的總產量與所消耗的營養物質之間存在著一定關系,這種關系,生產上稱為產量常數,可用下式表示:
γ=菌體總生長量/消耗營養物質總量
式中γ值的大小可說明該種細菌同化效率的高低。根據這一原理,可用適當的微生物作為指示,對維生素、氨基酸或核苷酸等進行定量的生物測定。穩定期的長短與菌種和外界環境條件有關。生產上常常通過補料、調節pH、調整溫度等措施,延長穩定期,以積累更多的代謝產物。
(四) 衰亡期(decline hpase) 穩定期後如再繼續培養,細菌死亡率逐漸增加,以致死亡數大大超過新生數,群體中活菌數目急劇下降,出現了"負生長",此階段叫衰亡期。其中有一段時間,活菌數換幾何級數下降,故有人稱之為"對數死亡階段"。這一階段的細胞,有的開始自溶,產生或釋放出一些產物,如氨基酸、轉化酶、外肽酶或抗生素等。菌體細胞也呈現多種形態,有時產生畸形,細胞大小懸殊,有的細胞內多液泡,革蘭氏染色反應的陽性菌變成陰性反應等。在學習細菌生長曲線的有關知識時,應注意各生長期之間的過渡階段。從圖6-6可以看到培養物是逐步地從一個生長期進入到下了個生長期的。也就是說,並不是所有細胞在接近某一生長期的末尾時均處於完全相同的生理狀態,因此,在細菌生長的整個周期,細菌數和培養時間,若以線性關系表示,往往是一條緩慢上升以後又逐漸下降的曲線,而不是一個階段分明的直線。
認識和掌握細菌生長曲線,不僅對指導發酵生產具有很大作用,而且對科學研究也是十分必要的。例如,為了得到研究材料,往往少不了要預計一細胞群體生長到一定數量水平需要多長時間,這就必須計算生長速率和代時。另外,正確認識正常生長曲線的完整意思也很重要,在某個生長時期細胞年幼而代謝活躍,哪個時期細胞老化並瀕於死亡,因不同生長期的細胞在結構和生理上可能有很大差別,了解了這些,就能根據需要進取樣和收獲。同時,在不同的生長期里理化因子對微生物的影響了可能不同。一般來說,對數生長期的細胞較為一致,因此常用於研究細胞的新陳代謝。
二、微生物生長的測定(詳細講解,讓學生理解)
微生物特別是單細胞微生物,體積很小,個體的生長很難測定,而且也沒有什麼實際應用價值。因此,測定它們的生長不是依據細胞個體的大小,而是測定群體的增加量,即群體的生長。例如用直接或間接的方法測定群體的增加量;或測定群體的原生質量;或測定細胞中某些生理活性的變化等。就一般單細胞微生物而言,尤其在對數生長期,像細菌的生長量與細菌的數目之間完成是一種正比例關系。因此,某些情況下,細菌的數目就表示了它的生長量。測定生長量的方法很多,概括起來有以下幾種。
(一) 直接計數法(又稱全數法)
1. 塗片染色法 將已知體積的待測材料,均勻地塗布在載玻片的已知面積上,經固定染色後,在顯微鏡下計算染色塗片上的細菌數。一般在載玻片一平方厘米的面積上,均勻塗布0.01毫升樣品。很顯然,在顯微鏡下要觀察整個塗布區域是較困難的,因此,人們常常任意選擇幾個乃至十幾個視野來計算細胞的數量。如果藉助鏡台測微尺測得視野的直徑,就可計算了。視野的面積(面積=πr2,r為視野的半徑),然後用一平方厘米內的視野數乘以每個視野中的細胞平均數,再乘以100(因只用了0.01毫升樣品塗布),就等於每毫升菌液的細胞數。其計算公式如下:
每毫升原菌液含菌數=視野中的平均菌數×1cm 2/視野面積×100×稀釋倍數
2.計數器測定法 用特製的細菌計數器或血球計數器進行計數。取一定容積稀釋的單細胞微生物懸液置於計數器載玻片與蓋玻片之間的計數室內。由於計數室的容積是己知的(總面積為1平方毫米,高0.1毫米),並有一定刻度。因此,可根據計數器刻度內的細菌數,計算出樣品中的含菌數。
根據計數器小格數目的不同,可概括成兩個換算公式:
(1) 16個中格×25個小格的計數器:每毫升原菌液含菌數=100小格內菌數100×400×10,000×稀釋倍數
(2) 25個中格×16個小格的計數器:每毫升原菌液含菌數=小格內菌數80×400×10:000×稀釋倍數
上述兩種計數器有一個共同特點,即每一個大方格均由16×25=400個小方格組成,故可將上面兩個公式歸納成一個通式:
每毫升原菌液含菌數=每小格平均菌數×4,000,000×稀釋倍數
3.比例計數法 將待測的細菌懸液與等體積血液混合後塗片,在顯微鏡下可以測得細菌數與紅細胞數的比例。由於每毫升血液中紅細胞數是已知的,如正常的男性每立方毫米血液中約含400-500萬個,女性約為350-450萬個。這樣,通過細菌數與紅細胞數的比例,就可計算出每毫升樣品中的細菌數。如果測定空氣和水中的微生物時,由於含菌數低,需將一定體積的樣品通過特製的濾器進行濃縮。
上述三種方法都屬於顯微鏡直接計數法。這些方法雖然較麻煩,但在許多有關微生物生長的研究工作中卻很重要。然而也有一定的局限性,主要表現在:死、活細胞不易區分;小的細胞很難在顯微鏡下觀察,有一些細胞可能被遺漏;濃度太低的細胞懸液也不能使用此法,可以計數的最低的群體細胞數與細胞大小有關,就大多靈敏細菌而言,群體數必須每毫升懸液中含菌10 6個以上;精確性也較差。
4.電子自動計數器計數法 電子計數器的工作原理,就是測定一個小孔中液體的電阻變化。
電子自動計數器具有一個特製的有孔玻璃薄膜,當定量的細胞懸液中的菌體高速地通過小孔時,由於懸液與菌體的導電性不同,使得小孔的電導下降,電阻強率明顯增加,並形成一個脈沖,自動記錄在電子記錄尺標裝置上。這樣,一份已知體知的含有待測細胞的菌懸液,讓其通過這一小孔,每當一個細胞通過時就就產一個脈沖被記錄下來。此設備可以高速測定菌數,而且結果也較精確。但是電子計數器不能區別其他顆粒,因此,菌懸液中應無其他碎片。
5.比濁法 這是測定懸液中細胞數的快速方法。其原理是懸液中細胞濃度與混濁度成正比,與透光度成反比。菌體是不透光的,光速通過菌懸液時則會引起光的散射或吸收,從而降低透光量。細菌越多,透光量越低。因此,測定菌懸液的光密度或透光度可以反映細胞的濃度。而光密度或透光度又可借光電池精確地測得。然後將未知細胞數的懸液與已知細胞數的懸
液相比,可以從已知懸液的稀釋倍數,求出未知懸液所含的細胞數。此法比較簡便。但使用時必須注意:樣品顏色不宜太深;樣品中不要混雜其他物質,否則不能使用;同時菌懸液濃度必須在10 7/毫升以上才能顯示可信的混濁度。
(二) 間接計數法(又叫活菌計數法)
直接計數法測定的是死、活細胞總數。在多數情況下,人們所關心的是計算活菌數。間接計數法是基於每個分散的有機體在適宜的培養基中具有生長繁殖的能力,並且一個活細胞能形成一個菌藩。因此,菌落數就是待測樣品的含的活菌數。此法所得的數值往往比直接法測定的數字小。
1.平皿菌落計數法 像稀釋平皿分離法一樣,先將待測菌液作一系列10倍稀釋,使平皿上長出的菌落數在30-300個之間。然後將最後三個稀釋度的稀釋液各取一定量(一般為0.2毫升)與融化並冷至45℃左右的瓊脂培養基一起,傾入無菌平皿中搖勻,靜置,待凝固後進行保溫培養,通過平皿上出現的菌落數,便可推算出原菌液含菌數。計算公式:
總活菌數/毫升=同一稀釋度三次重復的菌落平均數×稀釋倍數×5
此法由於個人掌握程度的不同,結果常不穩定。其成敗關鍵在於應使樣品充分均勻,而且每個稀釋度的菌液應各用一支無菌吸管,以減少吸管壁因存在油脂等物粘上細菌而影響計數的精確度(否則,有時誤差高達15%左右)。為克服這一弱點,近年來有人對此法作了改進。他們認為,對原菌液濃度為10-9/毫升的微生物來說,如果第一次稀釋採用10-4�級(即用毛細吸管吸菌液10微升至100毫升的無菌水中),第二次稀釋則採用10-2�級(即吸1毫升上述稀釋菌液於100毫升無菌水中),然後再吸0.2毫升此菌液進行平皿菌落計數(採用表面塗布法),其結果較為精確可靠(圖6-4)。
平皿菌落計數法是教學、生產、科研中最常見的一種活菌計數法。它不僅適用於多種材料,而且,即使樣品中含菌數量極少也可以測出。常用於測定水、土壤、牛奶、食品及其他材料中的活菌數。必須注意的是:並非所有生活有機體都要在實驗條件下或實驗期間內生長並形成菌落,如果在待測樣品中含有不同生理類型的有機體時更是如此。此外,意外的損傷也可導致菌數減少,例如有些細菌,可能在稀釋和傾倒平皿等過程中遭到損傷,造成人為的誤差。處於融化狀態的瓊脂培養基溫度較高,某些易受熱力影響的微生物往往不能存活;加之人們無法看出產生菌落細胞,因而不能絕對肯定一個菌落僅來源於一個細胞,以致造成實驗誤差。
2.稀釋法 獎待測樣品作一系列稀釋,一直稀釋到該稀釋液的少量(如1毫升)接種到新鮮培養基中沒有或極少出現生長繁殖。根據沒有生長的最低稀釋度與出現生長的最高稀釋度(即臨界級數),再用"或然率"理論,可以計算出樣品單位體積中細菌數的近似值。具體的說,菌液經多次稀釋後,一定量菌液中可以極少甚至無菌,然後將待測液於液體培養基中,按十倍稀釋度作一系列稀釋,每個稀釋度取3-5次重復,培養後,將有細胞生長的最的三個稀釋度中的出現細菌生長的管數作為數量指示,由統計分配表(表6-2)上查出近似值,再乘以數量指標第一位數的稀釋倍數,即為原菌液中的含菌數。例如:某一細菌在稀釋法中的生長情況如下:
根據上述結果,其數量指標為"541",查統計分配表得近似值為17。然後乘以第一位數的稀釋倍數(10-5的稀釋倍數為100,000)。那麼,原菌液中的活菌數=17×100,000=10 5。即每毫升原菌液中含活菌數為1,700,000個。統計分配表根據重復次數不同分為三次重復測數統計表,四次重復測數統計表和五次重復測數統計表(又稱五管最或然數表)。
在實踐中,通常以五管重復為一個組,故這里僅列出了五次重復測數統計表。只要知道了數量指標,就可查知近似值。
例1 經巴斯德消毒的牛奶樣品作10 0、10-1、10-2稀釋,每個稀釋度作五管重復,每個重復管中加入1ml小份樣品接種,培養後,100五管均出現生長10-1有三管生長,而10-2�沒有生長,其數量指標為530,從表6-2查出近似值是7.9,則每毫升牛奶含活菌為:7.9×10個。
例2 牛奶樣品作10-3、10-4、10-5稀釋,同上法各取五個1毫升小份稀釋的樣口接種,經培養,10-3有四管生長,10-4有兩管生長,而10-5沒有生長。其數量指標為420。從表6-2查出近似值是2.2,由於數量指標的第一位數的稀釋倍數是1,000,故每毫升牛奶中含活菌為:2.2×10 3個。此方法只有因某種原因不能使用瓊脂平皿菌落計數時才採用。
從前面可看出,活菌計數法盡管有一定的局限性,但它卻能提供其他方法不能獲得的資料,所以在食品、奶品、醫學及衛生微生物學中經常採用。為了消除上述方法的復雜性,現在不論是培養基、培養條件或是稀釋方法、計算方法,以及結果分析和解釋等方面,通過多年的實踐,都制訂了嚴格的標准。
如果測定量大而且含菌濃度很低樣品(如空氣、水等)中的活菌數時,則應將待測樣品通過微孔薄膜(如硝化纖維素薄)過濾濃庥,再與膜一起放到培養基或浸透了培養液的支持物表面培養,然後根據菌藩數推知樣品含菌數。
(三) 測定細胞物質量
1.測定細胞總含氮量來確定細菌濃度 蛋白質是細胞的主要物質,含量比較穩定,而氮又是蛋白質的重要組成。其方法要點:從一定量培養物中分離出細菌,洗滌,以除去培養基帶入的含氮物質。再用凱氏定氮法法測定總含氮量,以表示原生質含量的多少。一般細菌的含氮量約為原生質乾重的14%。而總氮量與細胞蛋白質總含量的關系可用下式計算:
蛋白質總量=含氮量%×6.25
此法只適用於細胞濃度較高的樣品,同時操作過程也較麻煩,故主要用於科學研究。
2.DNA含量測定法 利用DNA與DABA-2HCl(即新配製的20%W/W,3,5-二氨基苯甲酸-鹽酸溶液)能顯示特殊熒光反應的原理而設計的。將一定容積培養物的菌懸液,通過熒光反應強度,求得DNA的含量,可以直接反映所含細胞物質的量。同時還可根據DNA含量計算出細菌的數量。因為每個細菌平均含DNA8.4×10-5納克。
3.測定細胞乾重法 單位體積培養物中,細胞的乾重可用來表示菌體的生長量。將單位體積培養液中的菌體,以清水洗凈,然後放入乾燥器內加熱或減壓乾燥。其菌體乾重可直接用精密儀器測定。一般來說,細菌的乾重約為濕重的20-25%,即1毫克干菌體=4-5毫克濕菌體=4-5×10 9個菌體。此法較為直接而又可靠,主要用於調查研究。但只適用於菌體濃度較高的樣品,而且要求樣品中不含非菌體的干物質。
4.基他生理指標測定法 微生物新陳代謝的結果,必然要消耗或產生一定量的物質,以表示微生物的生長量。一般生長旺盛時消耗的物質就多,或者積累的某種代謝產物也多。例如通過測定微生物對氧的吸收、發酵糖產酸量、或測定谷氨酸在氨基脫羧酶作用下產生CO2的多少來推知細菌生長情況。這是一種間接方法。使用時必須注意:作為生長指標的那些生理活動項目,應不受外界其他因素的影響或干擾。
可以看出,每種方法都各有優點和局限性。只有在考慮了這些因素同要著手解決的問題之間的關系以後,才能對具體的方法進行選擇。正如前面說過的,平皿菌落計數法是微生物學中應用最多的常規方法,掌握這一方法的原理和實際操作,很有必要。但此法在理論上僅能反映活細胞數。另外,當用兩種不同的方法測量細菌的生長量時,其結果不一致是完全可能的,例如對靜止期培養物進行顯微鏡計數時比平皿菌落計數法所得的數字高得多,因前者包括所有的活細胞與死細胞。而後者只能反映出活細胞數。
測定微生物生長量,在理論研究和實際應用中都十分重要。當我們要對細菌在不同培養基中或不同條件下的生長情況進行評價或解釋時,就必須用量的術語來表示生長。例如,可以通過細菌生長的快慢來判斷某一條件是否適合。生長快的條件,最終的細胞總收獲量可能沒有另一些條件下的收獲量大。在另一些條件下,生長速率雖然較低,但它卻可在一段較長的時間內不斷增加。這種情況可用釁6-5表示。這是同一種菌在兩種不同的培養基上生長情況的比較。這種菌在兩種培養里都能生長。假如在A時測量生長,可以斷定在培養基Ⅱ里生長快;若在B時測量,則在兩種培養基上都生長得很好;可是在C時測量,卻在培養基Ⅰ里生長好些。據此,我們就可以根據需要進行選擇了。如果培養目的是要機體生長得早而快,就選用培養基Ⅱ;如果是要得到大量的細胞,就應選用培養基Ⅰ。因此,只有具備了有關生長的定量方面的知識,才能在實際應用中作用正確的選擇,以利科研和生產。
三、連續培養(詳細講解,讓學生理解並掌握)
將微生物置於一定容積的培養基中,經過培養生長,最後一次收獲,此稱分批培養(batch culture)。通過對細菌純培養的生長曲線的分析可知,在分批培養中,培養基一次加入,不予補充,不再更換。隨著微生物的活躍生長,培養基中營養物質逐漸消耗,有害代謝產物不斷積累,細菌的對數生長期不可長時間維持。如果在培養器中不斷補充新鮮營養物質,並及時不斷地以同樣速度排出培養物(包括菌體及代謝產物),理論上講,對數生長期就可無限延長。只要培養液的流支量能使分裂繁殖增加的新菌數相當於流出的老菌數,就可保證培養器中總菌量基本不變。50年代出現的連續培養(continuous cultivation)技術就是據此原理而設計的,這種方法就叫連續培養法。連續培養方法的出現,不僅可隨時為微生物的研究工作提供一定生理狀態的實驗材料,而且可提高發酵工業的生產效益和自動化水平。此法已成為當前發酵工業的發展方向。
最簡單的連續發酵裝置包括:培養室、無菌培養基容器以及可自動調節流速(培養基流入,培養物流出)的控制系統,必要時還裝有通氣、攪拌設備。連續培養裝置的一個主要參數是稀釋率(D),它的定義為:D=FV=流動速率容積。控制連續培養的方法主要有兩種:
『陸』 如圖為發酵實驗的裝置,為了保證實驗成功並能觀察到良好的實驗效果,應在三角瓶中裝入()①氨基酸
如圖是發酵現象的實驗圖,發酵現象是由細菌、真菌等微生物引起的,選項中只要②酵母菌是微生物,水中應該加入②酵母菌,並且應在三角瓶中裝入涼開水,因為涼開水中無雜菌的干擾,酵母菌發酵能分解葡萄糖,產生二氧化碳和水,因此還應該加入葡萄糖,產生的二氧化碳通入了澄清的石灰水中,能使石灰水變渾濁.
故選:A
『柒』 微生物發酵的操作與特點
微生物發酵過程即微生物反應過程,是指由微生物在生長繁殖過程中所引起的生化反應過程。
根據微生物的種類不同(好氧、厭氧、兼性厭氧),可以分為好氧性發酵和厭氧性發酵兩大類。
(1)好氧性發酵 在發酵過程中需要不斷地通人一定量的無菌空氣,如利用黑麴黴進行檸檬酸發酵、利用棒狀桿菌進行谷氨酸發酵、利用黃單抱菌進行多糖發酵等等。
(2)厭氧性發酵 在發酵時不需要供給空氣,如乳酸桿菌引起的乳酸發酵、梭狀芽抱桿菌引起的丙酮、丁醇發酵等。
(3)兼性發酵 酵母菌是兼性厭氧微生物,它在缺氧條件下進行厭氣性發酵積累酒精,而在有氧即通氣條件下則進行好氧性發酵,大量繁殖菌體細胞。
按照設備來分,發酵又可分為敞口發酵、密閉發酵、淺盤發酵和深層發酵。
一般敞口發酵應用於繁殖快並進行好氧發酵的類型,如酵母生產,由於其菌體迅速而大量繁殖,可抑制其他雜菌生長。所以敞口發酵設備要求簡單。相反,密閉發酵是在密閉的設備內進行,所以設備要求嚴格,工藝也較復雜。淺盤發酵(表面培養法)是利用淺盤僅裝一薄層培養液,接人菌種後進行表面培養,在液體上面形成一層菌膜。在缺乏通氣設備時,對一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深層發酵法是指在液體培養基內部(不僅僅在表面)進行的微生物培養過程。
同其他發酵方法相比,它具有很多特點:
①液體懸浮狀態是很多微生物的最適生長環境。
②在液體中,菌體及營養物、產物(包括熱量)易於擴散,使發酵可在均質或擬均質條件下進行,便於控制,易於擴大生產規模。
③液體輸送方便,易於機械化操作。
④廠房面積小,生產效率高,易進行自動化控制,產品質量穩定。
⑤產品易於提取、精製等。因而液體深層發酵在發酵工業中被廣泛應用。
『捌』 如面是果酒和果醋製作的實驗流程和某同學設計的果酒和果醋的發酵裝置.請據圖回答下列問題.(1)請將圖1
解;(1)果酒和果醋製作的實驗流程是;挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發酵→醋酸發酵→醋酸.
(2)果酒發酵的菌種是酵母菌,果醋發酵的菌種是醋酸菌;由於醋酸菌最適宜的生長溫度為30-35℃,比酵母菌酒精發酵時的溫度高;醋酸菌是好氧菌,氧氣必須充足才能發酵產生醋酸,因此由果酒轉變成果醋的製作時,需要升高溫度和通入氧氣.
(3)酒精發酵利用酵母菌的無氧呼吸,醋酸菌是好氧菌,因此圖2裝置中的充氣口在酒精發酵關閉,在醋酸發酵時應打開;酵母菌進行呼吸產生二氧化碳,因此酒精發酵過程中排氣口在該過程中應開放;為了避免空氣中其它微生物進入發酵裝置(防止空氣中的微生物污染),排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身連接
(4)酸性條件下,重鉻酸鉀與酒精反應呈現灰綠色,因此可以用酸性重鉻酸鉀溶液檢測發酵過程是否產生酒精.
(5)在葡萄酒的自然發酵過程中,起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌,滅菌會殺死葡萄皮上附著的酵母菌,使發酵不能進行,因此葡萄不能進行滅菌處理.
故答案為:
(1)醋酸發酵
(2)酵母菌
醋酸菌
氧氣
溫度30-35℃醋酸菌是好氧細菌,只有當氧氣充足,才能進行旺盛的生命活動;醋酸菌的最適生長溫度為30-35℃
(3)酒精發酵
酵母菌無氧呼吸
二氧化碳
避免空氣中其它微生物進入發酵裝置(防止空氣中的微生物污染)
(4)重鉻酸鉀
灰綠色
(5)不需要,在葡萄酒的自然發酵過程中,起主要作用的是附著在葡萄皮上的野生型酵母菌,滅菌會殺死葡萄皮上附著的酵母菌,使發酵不能進行
『玖』 求助!化學理綜卷子題。 急!!!有會的小夥伴幫個忙
2014山東省高考壓軸卷
理綜
注意事項:
1.每小題選出答案後,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號(ABCD)塗黑,如需改動,用橡皮擦乾凈後,再塗寫其他答案標號。不塗答題卡,只答在試卷上不得分。
2.第I卷共20小題,共107分。
3.可能用到的相對原子質量:O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 Fe 56
一、選擇題(本題包括13小題。每小題5分,共65分。每小題只有一個選項符合題意,選對的得5分,錯選或不答的得0分)
1.細胞中的很多生理過程在細胞器中完成。下列關於細胞器結構與功能的敘述中,正確的是 ( )
A.葉綠體和線粒體均通過內膜折疊成嵴擴大生物膜面積
B.中心體可見於某些植物細胞,與細胞的有絲分裂有關
C.胰島素的加工和運輸過程需要核糖體、內質網、高爾基體、線粒體等細胞器參與
D.溶酶體中含有大量的呼吸酶,所以可以消化多種衰老的細胞器
2.下列關於細胞增殖、分化、衰老和癌變的有關說法,不正確的是 ( )
A.細胞增殖過程中有染色體數目的變化,但這種變化不一定屬於染色體數目變異
B.同一生物體內不同體細胞的核物質一般相同,但所含有的mRNA和蛋白質種類有差異
C.細胞衰老和細胞分化都會發生細胞形態、結構和功能的變化
D.正常基因突變成原癌基因和抑癌基因是細胞癌變的根本原因
3.甲、乙兩圖表示某真核細胞中遺傳信息傳遞的某些過程,下列敘述正確的是
A.甲圖所示過程需要解旋酶的參與才能完成
B.甲圖和乙圖中的鹼基配對方式完全相同
C.乙圖中核糖體是可以沿著mRNA移動的
D.乙圖中不同核糖體合成了多種不同的肽鏈
4.下列關於變異與進化的敘述正確的是
A.育種過程中如果沒有突變發生,此物種就沒有發生進化
B.共同進化都是通過物種之間的相互影響實現的
C.二倍體生物經秋水仙素處理後形成的四倍體與原來的二倍體之間存在生殖隔離
D.同無性生殖相比,有性生殖產生的後代具有更大的變異性,根本原因是其突變頻率更高
5.下列關於植物激素調節的有關說法,不正確的是 ( )
A.生長素類似物在實際應用時需要注意使用濃度的大小
B.赤黴素能促進細胞伸長、細胞分裂素能促進細胞分裂,因而都能促進植物生長
C.失重狀態下,根失去向地生長特性的原因是生長素不能極性運輸
D.植物果實的自然生長過程與生長素、赤黴素等多種植物激素有關
6. 下列選項中的實驗都要用到顯微鏡,相關敘述中正確的是 ( )
A.觀察DNA和RNA分布的實驗中需要用鹽酸和乙醇對細胞進行水解
B.觀察植物細胞失水和吸水的實驗中,雖然沒有設置對照組但不違反對照原則
C.在誘導植物細胞染色體加倍的實驗中,用顯微鏡可以觀察到一個細胞完整的增殖過程
D.觀察植物細胞中的葉綠體和線粒體時,對兩種細胞器都需要進行染色
7.生產生活中的很多問題會涉及到化學知識,下列說法正確的是
A.14C可用於文物年代的鑒定,是12C的同素異形體
B.合金材料中不可能含有非金屬元素
C.工業上以氨氣等為原料生產純鹼
D.綠色化學的核心是綜合治理環境污染
8.某有機物X結構為
下列說法不正確的是
A.含有兩種官能團
B.能與酸性高錳酸鉀溶液反應
C.每molX可與5molH2發生加成反應
D.不是芳香族化合物
9.已知A、B、C、D四種短周期元素,A、D同周期,B、C同主族,簡單離子A+、D3+、B2-核外電子排布相同,則下列說法不正確的是
A.A、C、D三種元素最高價氧化物對應的水化物能兩兩反應
B.離子半徑大小:B>A>D>C
C.氣態氫化物的穩定性B>C
D.A、B、C三種元素組成的化合物中含有離子鍵和共價鍵
10.下列說法正確的是
A.標況下,1.12LCl2溶於水,轉移0.5NA電子
B.液態HD不導電,是非電解質
C.常溫下,由水電離出的H+濃度為10-13mol·L-1的溶液中,Fe2+、Cl-、Na+、NO3-可能大量共存
D.鋁不易被腐蝕,是因為表面生成氧化物薄膜
11.下列實驗操作的敘述不正確的是
A.用試紙檢驗氣體性質時,需先將試紙濕潤,再檢驗
B.FeBr2溶液中通入少量Cl2,再加入CCl4,CCl4層不變色
C.向鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液中通入SO2,不會產生沉澱
D.中和滴定時,錐形瓶不用潤洗
12.結合下圖分析,下列敘述正確的是
A.K與P相連,X為CuSO4,一段時間內,溶液濃度不變
B.K與P相連,X為NaCl,鐵電極反應為:Cu2++2e-=Cu
C.K與Q相連,X為硫酸,一段時間後右邊電極質量增大
D.K與Q相連,X為NaCl,Cu電極反應式為:2H++2e-=H2
13.常溫下,往amol·L-1CH3COOH溶液中滴加相同體積的0.1mol·L-1NaOH溶液,所得溶液的pH=7,則
A.酸鹼恰好完全反應 B.a=0.1
C.c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-) D.Ka(CH3COOH)=
二、選擇題(本題包括7小題,每小題給出的四個選項中,有的只有一個選項正確,有的有多個選項正確,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)
14.一個質點做直線運動的v-t圖像如圖所示,下列判斷正確的是
A.質點在0~5 s內的位移大小為10 m
B.質點在10 s末離出發點最遠
C.質點在整個0~12 s內的運動過程中,10~12 s內的加速度最大
D.質點在0~8 s內的平均速度為1 m/s
第Ⅱ卷(必做157分+選做36分,共193分)
注意事項:
1.第II卷共19題,其中21—31題為必做部分,32—39題為選做部分。
2.第II卷所有題目的答案考生須用0.5毫米黑色簽字筆答在答題卡規定的區域內,只在試題卷上答題不得分。
3.選做部分考生必須從中選擇1道物理題、l道化學題和l道生物題作答。答題前,請考生務必將所選題號用2B鉛筆塗黑,答完題後,再次確認所選題號。
24.(13分)下圖甲、乙表示某植物在相關條件下凈光合速率的變化情況(注意:凈光合速率=真正光合速率-呼吸速率),圖丙表示在大氣二氧化碳濃度、20℃時測得的同一植物在不同光照強度下氧氣產生總量和二氧化碳釋放量的相對變化。請分析回答下列問題。
(1)圖中顯示了影響凈光合速率的環境因素有 。
(2)在圖甲a光照強度下,真正光合速率與呼吸速率的大小關系是 ;此時植物體內產生[H]的細胞結構有 。
(3)圖甲b點條件下,升高溫度,凈光合速率的變化情況是 ;圖乙c點條件下,增加光照強度,凈光合速率的變化情況是 。
(4)單位時間內氧氣產生總量可以表示 (凈光合速率/真正光合速率)。圖丙中當光照強度為b時,真正光合速率 (大於/小於/等於)呼吸速率;圖丙中當光照強度為c時,真正光合速率 (大於/小於/等於)呼吸速率。
28.(18分)釩(V)及其化合物廣泛應用於工業催化、新材料和新能源等領域.
(1)①V2O5可用於汽車催化劑,汽車尾氣中含有CO與NO氣體,用化學方程式解釋產生NO的原因 。
②汽車排氣管內安裝了釩(V)及其化合物的催化轉化器,可使汽車尾氣中的主要污染物轉化為無毒的氣體排出。已知:
N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H=+180.5 kJ/mol
2C(s)+ O2(g)=2CO(g)△H=-221.0 kJ/mol
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol
尾氣轉化的反應之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=_____________。
(2)全釩液流儲能電池結構如下圖,其電解液中含有釩的不同價態的離子、H+和SO42-。電池放電時,負極的電極反應為V2+-e-=V3+。
①電解質溶液交換膜左邊為VO2+/ VO2+,右邊為V3+/ V2+,
電池放電時,正極反應式為 ,
H+通過交換膜向 移動。(填「左」或「右」)。
②充電時,惰性電極N應該連接電源 極,充電時,
電池總的反應式為 。
(3)若電池初始時左右兩槽內均以VOSO4和H2SO4的混合液為電解液,使用前需先充電激活。充電過程分兩步完成:第一步VO2+轉化為V3+,第二步V3+轉化為V2+,則第一步反應過程中陰極區溶液pH (填「增大」「不變」「減小」),陽極區的電極反應式為 。
29.(17分)合成氨是基本無機化工,氨是化肥工業和有機化工的主要原料,也是一種常用的製冷劑。下圖Ⅰ是合成氨反應的能量與反應過程相關圖(未使用催化劑);圖Ⅱ是合成氨反應在2L容器中、相同投料情況下、其它條件都不變時,某一反應條件的改變對反應的影響圖。
(1)工業合成氨的化學反應方程式為 。
(2)下列說法正確的是 。
A.△H=-92.4kJ·mol-1
B.使用催化劑會使E1的數值增大
C.為了提高轉化率,工業生產中反應的溫度越低越好
D.圖Ⅱ是不同壓強下反應體系中氨的物質的量與反應時間關系圖,且PA<PB
E.該反應的平衡常數KA<KB
F.在曲線A條件下,反應從開始到平衡,消耗N2的平均速率為n1/4t1mol·L-1·min-1
(3)下列能說明該反應達到平衡狀態的是
A.容器內N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2 B.v正(N2)=v逆(H2)
C.容器內壓強保持不變 D.混合氣體的密度保持不變
(4)一定溫度下,向一個容積為2 L的密閉容器中通入2molN2和7molH2,達到平衡時測得容器內的壓強為起始時的7/9倍,則此溫度下的平衡常數為 。
(5)常溫下向25mL0.1mol/LNH3·H2O溶液中,逐滴加入0.2mol/L的HN3溶液,溶液的pH變化曲線如右圖所示。
由圖可知,HN3具有 酸性(填「強」或「弱」)。
A、B 、C 、D四個點中,水的電離程度最大的是 ;
D點時溶液中各離子濃度大小順序為 。
30氧化銅是一種黑色粉末,可作玻璃和瓷器著色劑、油類的脫硫劑、有機合成的催化劑。為獲得純凈的氧化銅以探究其性質,某化學興趣小組利用廢舊印刷電路板獲得氧化銅,實現資源再生,並減少污染。
(1)獲得硫酸銅
該小組同學利用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅,從而獲得硫酸銅(含有硫酸鐵雜質),寫出該反應的化學方程式: _______________________。
(2)制備氧化銅
粗CuSO4溶液純CuSO4溶液CuSO4·5H2O―→……―→CuO
已知:pH≥6.4時Cu(OH)2沉澱完全,而在pH=3~4時Fe(OH)3即能完全沉澱。
①步驟Ⅰ的目的是除硫酸鐵,操作是:慢慢加入下列某些物質,攪拌,以控制pH=3.5;加熱煮沸一段時間,過濾,用稀硫酸酸化濾液至pH=1。下列物質有利於控制溶液pH=3.5的是________。
A.Cu2(OH)2CO3粉末 B.Fe2O3粉末
C.Cu(OH)2固體 D.NaOH固體
②步驟Ⅱ的目的是得到CuSO4·5H2O固體,操作是________、過濾、水浴加熱烘乾。水浴加熱的特點是________________________________________。
(3)探究氧化銅的性質
探究氧化銅是否能加快氯酸鉀的分解並與二氧化錳的催化效果進行比較。用如圖裝置進行實驗,實驗時均以收集25 mL氣體為准,其他可能影響實驗的因素均已忽略,
【物質結構與性質】32.
雷尼鎳是一種歷史悠久、應用廣泛的催化劑,由鎳鋁合金為原料製得。
雷尼鎳(Raney-Ni)是一種歷史悠久、應用廣泛的催化劑,由鎳-鋁合金為原料製得。
(1)元素第一電離能:Al________Mg(選填:「>」、「<」、「=」)
(2)雷尼鎳催化的一實例為:
化合物b中進行sp3雜化的原子有:______________。
(3)一種鋁鎳合金的結構如下圖,與其結構相似的化合物是:_________
(選填序號:a.氯化鈉 b.氯化銫 c.石英 d.金剛石)。
4)實驗室檢驗Ni2+可用丁二酮肟與之作用生成腥紅色配合物沉澱。
①Ni2+在基態時,核外電子排布式為:______________。
②在配合物中用化學鍵和氫鍵標出未畫出的作用力(鎳的配位數為4)。
34.【生物—生物技術實踐】(12分)纖維素是地球上年產量巨大,但未能得到充分利用的物質,其中尤以農作物秸稈為甚,我國年產約6億噸。對其研究利用的報道較多,能降解纖維素的微生物種類很多,目前的研究以絲狀真菌為主。請回答下列問題:
(1)食草動物能夠消化食物的關鍵是體內存在 酶,能夠降解纖維素,該酶是一種復合酶,它至少包括 。
(2)目前,研究者多利用以 為碳源的選擇培養基從土壤中分離纖維素分解菌。為檢測纖維素分解菌的存在與否還應加入 染料,形成紅色復合物,若產生 ,則證明有纖維素分解菌存在。
(3)下圖是工業上利用微生物由纖維素生產乙醇的基本工作流程:
上述工作流程中環節①需要的微生物大多分布在 的環境中。可利用 技術,使②中的酶能夠重復利用。④過程要注意對接種器材進行 。
35.【生物—現代科技專題】(12分)科學家將能使啤酒產生豐富泡沫的LTPI基因植入啤酒酵母菌中,使其產生LTPI蛋白,釀出泡沫豐富的啤酒,下圖為轉基因啤酒酵母的生產過程,據此回答相關問題:
(1)形成C需要的工具酶是 ,這兩種酶作用的化學鍵均為 。
(2)基因X表示 。
(3)結構B是來自大腸桿菌細胞內的 ,它的化學本質是 。在結構B上標記基因的作用是 。
(4)利用DNA分子雜交技術可檢測C中是否插入了目的基因,該過程中需用 作探針;轉基因啤酒酵母培育成功的標志是 。
36.(12分)(物理選修3-3)
(1)(4分)以下說法正確的是 ( )
A.布朗運動反映了懸浮小顆粒內部分子在不停地做無規則的熱運動
B.從平衡位置開始增大分子間距離,分子間的引力將增大、斥力將減小
C.對大量事實的分析表明:熱力學零度不可能達到
D.熱量只能由高溫物體傳遞給低溫物體
(2)(8分)汽車行駛時輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故,太低又會造成耗油量上升。已知某型號輪胎能在-40℃~90℃正常工作,為使輪胎在此溫度范圍內工作時的最高胎壓不超過3.5 atm,最低胎壓不低於1.6 atm。設輪胎容積不變,氣體視為理想氣體,請計算和回答:
① 在t=20℃時給該輪胎充氣,充氣後的胎壓在什麼范圍內比較合適?
② 為什麼汽車在行駛過程中易爆胎,爆胎後胎內氣體的內能怎樣變化?說明理由
37.(12分)【物理—物理3-4】
(1)(6分)以下是有關波動和相對論內容的若干敘述,其中正確的有( )
ACD
A.光速不變原理是:真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的
B.兩列波相疊加產生干涉現象,則振動加強區域與減弱區域交替變化
C.光的偏振現象說明光波是橫波
D.夜視儀器能在較冷的背景上探測出較熱物體的紅外輻射
(2)(6分)一束光從空氣射向折射率為 的某種介質,若反射光線與折射光線垂直,則入射角為 60°.真空中的光速為c,則光在該介質中的傳播速度為c .
38.( 12分)【物理3—5】
(1)(6分)氫原子能級及各能級值如圖所示.當大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時,可以釋放出 中不同頻率的光子,所釋放的光子最小頻率為 (用普朗克常量h和圖中給出的能級值字母表示).
2014山東省高考壓軸卷
理綜生物參考答案
1.B 2.D 3.C
4.C5.C 6.B 24.(除註明外,每空1分,共10分)
(1)光照強度和溫度(2分)
(2)相等 葉綠體(或葉綠體類囊體薄膜)、細胞質基質、線粒體(3分)
(3)先增大,後減小 不變化
34.】(除註明外,每空l分,共12分)(1)纖維素 C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶(2分)
(2)纖維素 剛果紅 透明圈(2分)
(3)富含纖維素(或落葉較多等,答案合理即可,3分) 固定化酶 滅菌
35.(除註明外,每空2分,共12分)
(1)限制酶、DNA連接酶 磷酸二酯鍵(1分)
(2)LTPI基因(或目的基因)
(3)質粒(1分) (小型環狀的)DNA(1分) 用於檢測目的基因是否導入受體細胞
(4)含有放射性同位素標記的LTPI基因 酵母菌體內合成了LTPI蛋白
2014山東省高考壓軸卷理綜化學參考答案
7. C 8. C
9. B
10. D
11.【答案】 C
12.【答案】 A
29.【答案】(1)N2+3H22NH3 (2分)
(2)AEF (3分)
(3)C (2分)
(4)0.25mol-2·L2 (2分)
(5)弱 (2分) B (3分) c(N3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)(3分)
30.【答案】(1)Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O (3分)
(2)①AC(3分)
②蒸發濃縮、冷卻結晶(2分)
便於控制溫度,防止溫度過高造成CuSO4·5H2O失水 (2分)
(3)①收集25 mL氣體所需的時間 (3分)
②取一根帶火星的木條,伸入乾燥管內,看木條是否復燃(2分)
③CuO的質量有沒有改變 (3分)
31.【答案】(1)H2O2;CCl4;(2分)
(2)b;(2分)
(3)BaCl2、K2CO3、KOH;(2分)
(4)除去溶液中過量的氫氧根離子和碳酸根離子;(2分) 取少量的PH試紙置於玻璃片上,用蘸有待測溶液的玻璃棒點滴在試紙的中部,待試紙變色後,再與標准比色卡比較來確定溶液的pH值;(2分)
(5)蒸發皿.(2分)
32.(1)< (2分)
(2)C、N、O (3分)(3)b (2分)
(4)①1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8 (2分)②(3分)
33.【答案】(1)取代反應 (2分)
(2) (2分)
理綜物理參考答案
14.【KS5U答案】C
【KS5U解析】由圖看出,物體在0~5s內沿正方向運動,速度圖象的「面積」等於位移,所以位移大小為 x= ×2×5m=5m.故A錯誤.質點在0-11s內沿正方向運動,11s-13s內沿負方向返回,所以點在11s末離出發點最遠.故B錯誤.根據速度圖象的斜率等於加速度,可以看出,質點在10s~12s內圖線的斜率大小最大,所以加速度最大.故C正確.由「面積」等於位移,則得質點在0~8s內的位移x= ×(3+8)×2m=11m,平均速度為: m/s.故D錯誤.
15.【KS5U答案】C
【KS5U解析】當質量為m2的物體向左移動0.50m時,彈簧的量壓縮為x=0.50m,根據胡克定律得,此時彈簧的彈力大小為:F彈=kx=200×0.5N=100N;以m2研究對象,分析m1和m2整體水平方向的受力情況如圖,根據平衡條件得: F=F彈+f,又f=μ(m1+m2)g,
得到:F=F彈+μ(m1+m2)g=100N+(20+50)×10×0.4N=380N.
16.D 17.AD18.BD19.CD20.ABC
21.(Ⅰ)(1)0.960;(2)(3);(4)系統誤差.(Ⅱ)(1)BC(2)ABC(3)2.01.501.0
(Ⅰ)(1)由圖(b)所示游標卡尺可知,主尺示數為22.5px,游標尺示數為12×0.05mm=0.60mm=1.5px,則游標卡尺示數為22.5px+1.5px=24px.
(2)物塊經過A點時的速度vA= ,物塊經過B點時的速度vB= ,物塊做勻變速直線運動,由速度位移公式得:vB2-vA2=2as,加速度a= ;
(3)把重物、物塊和遮光片看一整體,進行受力分析,由牛頓第二定律有mg-μMg=(M+m)ā,解得:
(4)從來源看,誤差分為系統誤差和偶然誤差兩種。系統誤差是由於儀器本身不精確,或實驗方法粗略,或實驗原理不完善而產生的。偶然誤差是由各種偶然因素對實驗者、測量儀器、被測物理量的影響而產生的。細線沒有調整到水平引起的誤差屬於系統誤差。
(II):(1)定值電阻的U-I圖線是正比圖線,一定經過原點,故圖線M是根據電壓表V2和電流表A的數據畫得的,電阻為2Ω;電源的U-I圖線是向下傾斜的圖線,故直線N是根據電壓表V1和電流表A的數據畫得的,電動勢為1.5V,內電阻為1Ω;;
(2)當定值電阻和電源的電流、電壓相等時,一定是電阻直接與電源相連;故滑動變阻器是短路,故A正確;滑動變阻器短路時,外電阻與內電阻最接進,故電源輸出功率最大,故B正確;此時電阻的電壓為1V,電流為0.5A,故功率為0.5W,故C正確;
外電阻最小,效率最低,故D錯誤;
(3)定值電阻的U-I圖線是正比圖線,斜率表示電阻,為2Ω;圖線N的縱軸截距表示電動勢,為1.5V;斜率表示內電阻,為1Ω;
22. (1)16J;(2)4m;(3)m/s; 8(3 +2)J.
23.(1) 1m/s.(2)2×10-2N. (3) 0.05C.
【KS5U解析】解:(1)最大速度時PQ桿受力平衡有:BIL=mg,由閉合電路歐姆定律得:E=I•2R,MN桿切割磁感線,產生的電動勢為:E=BLvm聯立得最大速度為:= =1m/s,對於MN桿有:F=BIL+mg=2mg=2×10-2×10N=0.2N;
(2)對MN桿應用牛頓第二定律得:F-mg-B I1L=ma1,PQ桿受力平衡有:FN+BI1L=mg
得:FN=2mg-F+ma=ma=10-2×2N=2×10-2N;
(3)位移x內迴路中產生的平均電動勢:E′=,感應電流為:I′= ,
通過MN桿的電量為:q=I′△t,得:q= = C=0.05C
【選做部分】
36.(1)C(2)①在t=20℃時給該輪胎充氣,充氣後的胎壓在2.01 atm~2.83 atm范圍內比較合適;②汽車在行駛過程中,由於輪胎與路面的摩擦,致使胎內氣體溫度升高,壓強變大,易爆胎;爆胎後,胎內氣體一方面由於溫度降低而放熱,另一方面氣體膨脹對外做功,根據熱力學定律知,其內能減少.
37.【KS5U答案】(1)ACD(2)60°,c
38.【KS5U答案】(1)3,.(2)