『壹』 微生物发酵工程工作流程
微生物发酵过程即微生物反应过程,是指由微生物在生长繁殖过程中所引起的生化反应过程。 根据微生物的种类不同(好氧、厌氧、兼性厌氧),可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类。(1)好氧性发酵 在发酵过程中需要不断地通人一定量的无菌空气,如利用黑曲霉进行柠檬酸发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸发酵、利用黄单抱菌进行多糖发酵等等。(2)厌氧性发酵 在发酵时不需要供给空气,如乳酸杆菌引起的乳酸发酵、梭状芽抱杆菌引起的丙酮、丁醇发酵等。(3)兼性发酵 酵母菌是兼性厌氧微生物,它在缺氧条件下进行厌气性发酵积累酒精,而在有氧即通气条件下则进行好氧性发酵,大量繁殖菌体细胞。 按照设备来分,发酵又可分为敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵。 一般敞口发酵应用于繁殖快并进行好氧发酵的类型,如酵母生产,由于其菌体迅速而大量繁殖,可抑制其他杂菌生长。所以敞口发酵设备要求简单。相反,密闭发酵是在密闭的设备内进行,所以设备要求严格,工艺也较复杂。浅盘发酵(表面培养法)是利用浅盘仅装一薄层培养液,接人菌种后进行表面培养,在液体上面形成一层菌膜。在缺乏通气设备时,对一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深层发酵法是指在液体培养基内部(不仅仅在表面)进行的微生物培养过程。 液体深层发酵是在青霉素等抗生素的生产中发展起来的技术。同其他发酵方法相比,它具有很多优点:①液体悬浮状态是很多微生物的最适生长环境。②在液体中,菌体及营养物、产物(包括热量)易于扩散,使发酵可在均质或拟均质条件下进行,便于控制,易于扩大生产规模。③液体输送方便,易于机械化操作。④厂房面积小,生产效率高,易进行自动化控制,产品质量稳定。⑤产品易于提取、精制等。因而液体深层发酵在发酵工业中被广泛应用。 发酵的一般过程 生物发酵工艺多种多样,但基本上包括菌种制备、种子培养、发酵和提取精制等下游处理几个过程。 发酵是微生物合成大量产物的过程,是整个发酵工程的中心环节。它是在无菌状态下进行纯种培养的过程。因此,所用的培养基和培养设备都必须经过灭菌,通人的空气或中途的补料都是无菌的,转移种子也要采用无菌接种技术。通常利用饱和蒸汽对培养基进行灭菌,灭菌条件是在120℃(约0.IMPa表压)维持20~30min。空气除菌则采用介质过滤的方法,可用定期灭菌的干燥介质来阻截流过的空气中所含的微生物,从而制得无菌空气。发酵罐内部的代谢变化(菌丝形态、菌浓、糖、氮含量、pH值,溶氧浓度和产物浓度等)是比较复杂的,特别是次级代谢产物发酵就更为复杂,它受许多因素控制。 发酵结束后,要对发酵液或生物细胞进行分离和提取精制,将发酵产物制成合乎要求的成品
『贰』 下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题:
(1)醋酸发酵 (2)酵母菌 醋酸菌 氧气 温度30-35℃ 醋酸菌是好氧细菌,只有当氧气充足,才能进行旺盛的生命活动 醋酸菌的最适生长温度为30-35℃。 (3)酒精发酵 酵母菌无氧呼吸 二氧化碳 避免空气中其他微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染) (4)重铬酸钾 灰绿 (5)不需要,在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。灭菌会杀死葡萄皮上附着的酵母菌,使发酵不能进行 |
『叁』 微生物发酵工艺流程图怎么写
微生物发酵工程包括:上游过程、发酵过程以及下游过程.
1、上游过程:菌种的选育、培养基配方优化和培养条件优化;菌种的制备;
2、发酵过程:发酵过程的控制与优化,污染的防控;
3、下游过程:产物的分离纯化;三废处理.
至于图片你可以自己制作
『肆』 什么是微生物发酵
“微”是极小的意思。微生物就是小到肉眼看不见,必须借助于显微镜才能看见的生物。在空气、陆地、河流和海洋里都有微生物分布,在人、畜和植物体内也有许多种微生物存在,有些是致病的,对人类有害,但是也有许多微生物对人类有益,如制酒用的酒曲就是用某些微生物做的,整个发酵工业都离不开微生物。存在于土壤中的微生物叫作土壤微生物,它的种类也很多,大致可以分成细菌、真菌、放线菌等几大类,还有一些藻类、线虫等也可归入土壤微生物中。
微生物与土壤肥力有密切的关系,肥沃的土壤里微生物多,贫瘠的土壤里微生物少,没有微生物的土壤就成了死土。这是因为土壤中有机物质的分解,植物所需各种营养成分的转化都离不开微生物的活动。土壤微生物还能分泌出多种酶和生长刺激素,促进植物根系的生长,把土壤微生物比作植物的胃,并不为过。土壤微生物另一个重要作用是通过其生命活动形成腐殖质,从而把土壤无机颗粒粘结在一起成为团粒,既能保肥保水,又能通气和便于根系生长,改善土壤物理性状,是土壤改良的重要目标。
『伍』 微生物复习-微生物的生长繁殖及其控制
第五章 微生物的生长繁殖及其控制
重点:细菌生长曲线的定义、各时期的特点、应用及生产指导意义。控制微生物生长繁殖及控制微生物生长的条件及原理。
微生物在适宜的环境条件下,不断地吸收营养物质,并按照自己的代谢方式进行代谢活动,如果同化作用大于异化作用,则细胞质的量不断增加,体积得以加大,于是表现为生长。简单地说,生长就是有机体的细胞组分(constituent)与结构在量方面的增加。单细胞微生物如细菌,生长往往伴随着细胞数目的增加。当细胞增长到一定程度时,就以二分裂方式,形式两个基本相的子细胞,子细胞又重复以上过程。在单细胞微生物中,由于细胞分裂而引起的个体数目的增加,称为繁殖。在多细胞微生物中,如某些霉菌,细胞数目的增加如不伴随着个体数目的增加,只能叫生长,不能叫繁殖。例如菌丝细胞的不断延长或分裂产生同类细胞均属生长,只有通过形成无性孢子或有性孢子使得个体数目增加的过程才叫做繁殖。
在一般情况下,当环境条件适合,生长与繁殖始终是交替进行的。从生长到繁殖是一个由量变到质变的过程,这个过程就是发育。
微生物处于一定的物理、化学条件下,生长、发育正常,繁殖速率也高;如果某一或某些环境条件发生改变,并超出了生物可以适应的范围时,就会对机体产生抑制乃至杀灭作用。
第一节细菌纯培养的群体生长规律
大多数细菌的繁殖速度都很快。大肠杆菌的适宜条件下,每20分钟左右便可分裂一次,如果始终保持这样的繁殖速度,一个细菌48个小时内,其子代总重量可达2.2×10 31克,这是一个巨大的数字。然而,实际情况是不可能的。那么,细菌的群体生长规律到底怎样呢?
一、细菌纯培养的群体生长规律(详细讲解,让学生理解并掌握)
将少量单细胞纯培养接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中,在适宜的条件下培养,定时取样测定细菌含量,可以看到以下现象:开始有一短暂时间,细菌数量并不增加,随之细菌数目增加很快,继而细菌数又趋稳定,最后逐渐下降。如果以培养时间为横坐标,以细菌数目的对数或生长速度为纵坐标作图,可以得到如图6-6的曲线,称为繁殖曲线,对单细胞微生物而言,虽然生长和繁殖是两个不同的概念,但由于在测定方法上,多以细菌数增加(即繁殖)作为生长指标,它们的繁殖也可视为群体的生长,所以,繁新的适宜的环境中生长繁殖直至衰老死亡全过程的动态变化。根据细菌生长繁殖速率的不同,可将生长曲线大致分为延迟期、对数期、调整期或滞留适应期。
(一)延迟期 处于延迟期细菌细胞的特点可概括为8个字:分裂迟缓、代谢活跃。细胞体积增长较快,尤其是长轴,例如巨大芽孢杆菌,在延迟期末,细胞平均长度比刚接种时大6倍以上;细胞中RNA含量增高,原生质嗜碱性加强;对不良环境条件较敏感,对氧的吸收、二氧化碳的释放以及脱氨作用也很强,同时容易产生各种诱导酶等。这些都说明细胞处于活跃生长中,只是细胞分裂延迟。在此阶段后期,少数细胞开始分裂,曲线略有上升。
延迟期出现的原因,可能是为了调整代谢。当细胞接种到新的环境(如从固体培养接种至液体培养基)后,需要重新合成必需量的酶、辅酶或某些中间代谢产物,以适应新的环境。
延迟期的长短与菌种的遗传性、菌龄以及移种前后所处的环境条件等因素有关,短的只需几分钟,长的可达几小时。因此,深入了解延迟期产生的原因,采取缩短延迟期的措施,在发酵工业上具有十分重要的意义。在生产实践中,通常采取的措施有增加接种量,在种子培养中加入发酵培养基的某些营养成分,采用最适种龄(即处于对数期的菌种)的健壮菌种接种以及选用繁殖快的菌种等措施,以缩短延迟期,加速发酵周期,提高设备利用率。
在延迟期末,每个细胞已开始分裂,但并非所有的机体都同时结束这一时期,所以细菌数逐渐增加,曲线稍有上升,直至这一阶段结束,进入下一阶段。
(二) 对数期(log phase) 对数期又称指数期(exponential phase)。在此期中,细胞代谢活性最强,组成新细胞物质最快,所有分裂形成的新细胞都生活旺盛。这一阶段的突出特点是细菌数以几何级数增加,代时稳定,细菌数目的增加与原生质总量的增加,与菌液混浊度的增加均呈正相关性。这时,细菌纯培养的生长速率也就是群体生长的速率,可用代时(generation time)表示。所谓代时,即单个细胞完成一次分裂所需的时间,亦即增加一代所需的时间(也叫增代时间或世代时间)。在此阶段,由于代时稳定,因此,只要知道了对数期中任何两个时间的菌数,就可求出细菌的代时。
不同的细菌,其对数期的代时不同,同一种细菌,由于培养基组成和物理条件的影响,如培养温度、培养基pH、营养物的性质等,代时也不相同。但是,在一定条件下,各种菌的代时又是相对稳定的,多数种为20-30分钟,有的长达33小时,而有的繁殖极快,增代时间只9.8分左右。表6-4示不同细菌的代时。
处于对数期的微生物,其个体形态、化学组成和生理特性等均较一致,代谢旺盛,生长迅速,代时稳定,所以是研究基本代谢的良好材料,也是发酵生产的良好种子,如果用作菌种,往往延迟期很短以至检查不出,这样可在短时间内得到大量微生物,以缩短发酵周期。
(三) 稳定期(stationary phase) 又称恒定期或最高生长期。处于稳定期的微生物,新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等,整个培养物中二者处于动态平衡,此时生长速度,又逐渐趋向零。
在一定容积的培养基中,细菌为什么不能按对数期的高速率无限生长呢?这是由于对数期细菌活跃生长引起周围环境条件条件发生了一系列变化,某些营养物质消耗,有害代谢产物的积累,以及诸如pH、氧化还原电位、温度等的改变,限制了菌体细胞继续以高速度进行生长和分裂。
此阶段初期,细菌分裂的间隔时间开始延长,曲线上升逐渐缓慢。随后,部分细胞停止分裂,少数细胞开始死亡,致使细胞的新生与死亡速率处于动态平衡。这时培养物中细胞总数达到最高水平,接着死亡细胞数大大超过新增殖细胞数,曲线出现下降趋势。
稳定期的细胞内开始积累贮藏物,如肝糖、异染颗粒、脂肪粒等,大多数芽孢细菌也在此阶段形成芽孢。如果为了获得大量菌体,就应在此阶段收获,因这时细胞总数量最高;这一时期也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段,某些放线菌抗生素的大量形成也在此时期。
从上可以看出,稳定期的微生物,在数量上的达到了最高水平,产物的积累也达到了高峰,此时,菌体的总产量与所消耗的营养物质之间存在着一定关系,这种关系,生产上称为产量常数,可用下式表示:
γ=菌体总生长量/消耗营养物质总量
式中γ值的大小可说明该种细菌同化效率的高低。根据这一原理,可用适当的微生物作为指示,对维生素、氨基酸或核苷酸等进行定量的生物测定。稳定期的长短与菌种和外界环境条件有关。生产上常常通过补料、调节pH、调整温度等措施,延长稳定期,以积累更多的代谢产物。
(四) 衰亡期(decline hpase) 稳定期后如再继续培养,细菌死亡率逐渐增加,以致死亡数大大超过新生数,群体中活菌数目急剧下降,出现了"负生长",此阶段叫衰亡期。其中有一段时间,活菌数换几何级数下降,故有人称之为"对数死亡阶段"。这一阶段的细胞,有的开始自溶,产生或释放出一些产物,如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。菌体细胞也呈现多种形态,有时产生畸形,细胞大小悬殊,有的细胞内多液泡,革兰氏染色反应的阳性菌变成阴性反应等。在学习细菌生长曲线的有关知识时,应注意各生长期之间的过渡阶段。从图6-6可以看到培养物是逐步地从一个生长期进入到下了个生长期的。也就是说,并不是所有细胞在接近某一生长期的末尾时均处于完全相同的生理状态,因此,在细菌生长的整个周期,细菌数和培养时间,若以线性关系表示,往往是一条缓慢上升以后又逐渐下降的曲线,而不是一个阶段分明的直线。
认识和掌握细菌生长曲线,不仅对指导发酵生产具有很大作用,而且对科学研究也是十分必要的。例如,为了得到研究材料,往往少不了要预计一细胞群体生长到一定数量水平需要多长时间,这就必须计算生长速率和代时。另外,正确认识正常生长曲线的完整意思也很重要,在某个生长时期细胞年幼而代谢活跃,哪个时期细胞老化并濒于死亡,因不同生长期的细胞在结构和生理上可能有很大差别,了解了这些,就能根据需要进取样和收获。同时,在不同的生长期里理化因子对微生物的影响了可能不同。一般来说,对数生长期的细胞较为一致,因此常用于研究细胞的新陈代谢。
二、微生物生长的测定(详细讲解,让学生理解)
微生物特别是单细胞微生物,体积很小,个体的生长很难测定,而且也没有什么实际应用价值。因此,测定它们的生长不是依据细胞个体的大小,而是测定群体的增加量,即群体的生长。例如用直接或间接的方法测定群体的增加量;或测定群体的原生质量;或测定细胞中某些生理活性的变化等。就一般单细胞微生物而言,尤其在对数生长期,像细菌的生长量与细菌的数目之间完成是一种正比例关系。因此,某些情况下,细菌的数目就表示了它的生长量。测定生长量的方法很多,概括起来有以下几种。
(一) 直接计数法(又称全数法)
1. 涂片染色法 将已知体积的待测材料,均匀地涂布在载玻片的已知面积上,经固定染色后,在显微镜下计算染色涂片上的细菌数。一般在载玻片一平方厘米的面积上,均匀涂布0.01毫升样品。很显然,在显微镜下要观察整个涂布区域是较困难的,因此,人们常常任意选择几个乃至十几个视野来计算细胞的数量。如果借助镜台测微尺测得视野的直径,就可计算了。视野的面积(面积=πr2,r为视野的半径),然后用一平方厘米内的视野数乘以每个视野中的细胞平均数,再乘以100(因只用了0.01毫升样品涂布),就等于每毫升菌液的细胞数。其计算公式如下:
每毫升原菌液含菌数=视野中的平均菌数×1cm 2/视野面积×100×稀释倍数
2.计数器测定法 用特制的细菌计数器或血球计数器进行计数。取一定容积稀释的单细胞微生物悬液置于计数器载玻片与盖玻片之间的计数室内。由于计数室的容积是己知的(总面积为1平方毫米,高0.1毫米),并有一定刻度。因此,可根据计数器刻度内的细菌数,计算出样品中的含菌数。
根据计数器小格数目的不同,可概括成两个换算公式:
(1) 16个中格×25个小格的计数器:每毫升原菌液含菌数=100小格内菌数100×400×10,000×稀释倍数
(2) 25个中格×16个小格的计数器:每毫升原菌液含菌数=小格内菌数80×400×10:000×稀释倍数
上述两种计数器有一个共同特点,即每一个大方格均由16×25=400个小方格组成,故可将上面两个公式归纳成一个通式:
每毫升原菌液含菌数=每小格平均菌数×4,000,000×稀释倍数
3.比例计数法 将待测的细菌悬液与等体积血液混合后涂片,在显微镜下可以测得细菌数与红细胞数的比例。由于每毫升血液中红细胞数是已知的,如正常的男性每立方毫米血液中约含400-500万个,女性约为350-450万个。这样,通过细菌数与红细胞数的比例,就可计算出每毫升样品中的细菌数。如果测定空气和水中的微生物时,由于含菌数低,需将一定体积的样品通过特制的滤器进行浓缩。
上述三种方法都属于显微镜直接计数法。这些方法虽然较麻烦,但在许多有关微生物生长的研究工作中却很重要。然而也有一定的局限性,主要表现在:死、活细胞不易区分;小的细胞很难在显微镜下观察,有一些细胞可能被遗漏;浓度太低的细胞悬液也不能使用此法,可以计数的最低的群体细胞数与细胞大小有关,就大多灵敏细菌而言,群体数必须每毫升悬液中含菌10 6个以上;精确性也较差。
4.电子自动计数器计数法 电子计数器的工作原理,就是测定一个小孔中液体的电阻变化。
电子自动计数器具有一个特制的有孔玻璃薄膜,当定量的细胞悬液中的菌体高速地通过小孔时,由于悬液与菌体的导电性不同,使得小孔的电导下降,电阻强率明显增加,并形成一个脉冲,自动记录在电子记录尺标装置上。这样,一份已知体知的含有待测细胞的菌悬液,让其通过这一小孔,每当一个细胞通过时就就产一个脉冲被记录下来。此设备可以高速测定菌数,而且结果也较精确。但是电子计数器不能区别其他颗粒,因此,菌悬液中应无其他碎片。
5.比浊法 这是测定悬液中细胞数的快速方法。其原理是悬液中细胞浓度与混浊度成正比,与透光度成反比。菌体是不透光的,光速通过菌悬液时则会引起光的散射或吸收,从而降低透光量。细菌越多,透光量越低。因此,测定菌悬液的光密度或透光度可以反映细胞的浓度。而光密度或透光度又可借光电池精确地测得。然后将未知细胞数的悬液与已知细胞数的悬
液相比,可以从已知悬液的稀释倍数,求出未知悬液所含的细胞数。此法比较简便。但使用时必须注意:样品颜色不宜太深;样品中不要混杂其他物质,否则不能使用;同时菌悬液浓度必须在10 7/毫升以上才能显示可信的混浊度。
(二) 间接计数法(又叫活菌计数法)
直接计数法测定的是死、活细胞总数。在多数情况下,人们所关心的是计算活菌数。间接计数法是基于每个分散的有机体在适宜的培养基中具有生长繁殖的能力,并且一个活细胞能形成一个菌藩。因此,菌落数就是待测样品的含的活菌数。此法所得的数值往往比直接法测定的数字小。
1.平皿菌落计数法 像稀释平皿分离法一样,先将待测菌液作一系列10倍稀释,使平皿上长出的菌落数在30-300个之间。然后将最后三个稀释度的稀释液各取一定量(一般为0.2毫升)与融化并冷至45℃左右的琼脂培养基一起,倾入无菌平皿中摇匀,静置,待凝固后进行保温培养,通过平皿上出现的菌落数,便可推算出原菌液含菌数。计算公式:
总活菌数/毫升=同一稀释度三次重复的菌落平均数×稀释倍数×5
此法由于个人掌握程度的不同,结果常不稳定。其成败关键在于应使样品充分均匀,而且每个稀释度的菌液应各用一支无菌吸管,以减少吸管壁因存在油脂等物粘上细菌而影响计数的精确度(否则,有时误差高达15%左右)。为克服这一弱点,近年来有人对此法作了改进。他们认为,对原菌液浓度为10-9/毫升的微生物来说,如果第一次稀释采用10-4�级(即用毛细吸管吸菌液10微升至100毫升的无菌水中),第二次稀释则采用10-2�级(即吸1毫升上述稀释菌液于100毫升无菌水中),然后再吸0.2毫升此菌液进行平皿菌落计数(采用表面涂布法),其结果较为精确可靠(图6-4)。
平皿菌落计数法是教学、生产、科研中最常见的一种活菌计数法。它不仅适用于多种材料,而且,即使样品中含菌数量极少也可以测出。常用于测定水、土壤、牛奶、食品及其他材料中的活菌数。必须注意的是:并非所有生活有机体都要在实验条件下或实验期间内生长并形成菌落,如果在待测样品中含有不同生理类型的有机体时更是如此。此外,意外的损伤也可导致菌数减少,例如有些细菌,可能在稀释和倾倒平皿等过程中遭到损伤,造成人为的误差。处于融化状态的琼脂培养基温度较高,某些易受热力影响的微生物往往不能存活;加之人们无法看出产生菌落细胞,因而不能绝对肯定一个菌落仅来源于一个细胞,以致造成实验误差。
2.稀释法 奖待测样品作一系列稀释,一直稀释到该稀释液的少量(如1毫升)接种到新鲜培养基中没有或极少出现生长繁殖。根据没有生长的最低稀释度与出现生长的最高稀释度(即临界级数),再用"或然率"理论,可以计算出样品单位体积中细菌数的近似值。具体的说,菌液经多次稀释后,一定量菌液中可以极少甚至无菌,然后将待测液于液体培养基中,按十倍稀释度作一系列稀释,每个稀释度取3-5次重复,培养后,将有细胞生长的最的三个稀释度中的出现细菌生长的管数作为数量指示,由统计分配表(表6-2)上查出近似值,再乘以数量指标第一位数的稀释倍数,即为原菌液中的含菌数。例如:某一细菌在稀释法中的生长情况如下:
根据上述结果,其数量指标为"541",查统计分配表得近似值为17。然后乘以第一位数的稀释倍数(10-5的稀释倍数为100,000)。那么,原菌液中的活菌数=17×100,000=10 5。即每毫升原菌液中含活菌数为1,700,000个。统计分配表根据重复次数不同分为三次重复测数统计表,四次重复测数统计表和五次重复测数统计表(又称五管最或然数表)。
在实践中,通常以五管重复为一个组,故这里仅列出了五次重复测数统计表。只要知道了数量指标,就可查知近似值。
例1 经巴斯德消毒的牛奶样品作10 0、10-1、10-2稀释,每个稀释度作五管重复,每个重复管中加入1ml小份样品接种,培养后,100五管均出现生长10-1有三管生长,而10-2�没有生长,其数量指标为530,从表6-2查出近似值是7.9,则每毫升牛奶含活菌为:7.9×10个。
例2 牛奶样品作10-3、10-4、10-5稀释,同上法各取五个1毫升小份稀释的样口接种,经培养,10-3有四管生长,10-4有两管生长,而10-5没有生长。其数量指标为420。从表6-2查出近似值是2.2,由于数量指标的第一位数的稀释倍数是1,000,故每毫升牛奶中含活菌为:2.2×10 3个。此方法只有因某种原因不能使用琼脂平皿菌落计数时才采用。
从前面可看出,活菌计数法尽管有一定的局限性,但它却能提供其他方法不能获得的资料,所以在食品、奶品、医学及卫生微生物学中经常采用。为了消除上述方法的复杂性,现在不论是培养基、培养条件或是稀释方法、计算方法,以及结果分析和解释等方面,通过多年的实践,都制订了严格的标准。
如果测定量大而且含菌浓度很低样品(如空气、水等)中的活菌数时,则应将待测样品通过微孔薄膜(如硝化纤维素薄)过滤浓庥,再与膜一起放到培养基或浸透了培养液的支持物表面培养,然后根据菌藩数推知样品含菌数。
(三) 测定细胞物质量
1.测定细胞总含氮量来确定细菌浓度 蛋白质是细胞的主要物质,含量比较稳定,而氮又是蛋白质的重要组成。其方法要点:从一定量培养物中分离出细菌,洗涤,以除去培养基带入的含氮物质。再用凯氏定氮法法测定总含氮量,以表示原生质含量的多少。一般细菌的含氮量约为原生质干重的14%。而总氮量与细胞蛋白质总含量的关系可用下式计算:
蛋白质总量=含氮量%×6.25
此法只适用于细胞浓度较高的样品,同时操作过程也较麻烦,故主要用于科学研究。
2.DNA含量测定法 利用DNA与DABA-2HCl(即新配制的20%W/W,3,5-二氨基苯甲酸-盐酸溶液)能显示特殊荧光反应的原理而设计的。将一定容积培养物的菌悬液,通过荧光反应强度,求得DNA的含量,可以直接反映所含细胞物质的量。同时还可根据DNA含量计算出细菌的数量。因为每个细菌平均含DNA8.4×10-5纳克。
3.测定细胞干重法 单位体积培养物中,细胞的干重可用来表示菌体的生长量。将单位体积培养液中的菌体,以清水洗净,然后放入干燥器内加热或减压干燥。其菌体干重可直接用精密仪器测定。一般来说,细菌的干重约为湿重的20-25%,即1毫克干菌体=4-5毫克湿菌体=4-5×10 9个菌体。此法较为直接而又可靠,主要用于调查研究。但只适用于菌体浓度较高的样品,而且要求样品中不含非菌体的干物质。
4.基他生理指标测定法 微生物新陈代谢的结果,必然要消耗或产生一定量的物质,以表示微生物的生长量。一般生长旺盛时消耗的物质就多,或者积累的某种代谢产物也多。例如通过测定微生物对氧的吸收、发酵糖产酸量、或测定谷氨酸在氨基脱羧酶作用下产生CO2的多少来推知细菌生长情况。这是一种间接方法。使用时必须注意:作为生长指标的那些生理活动项目,应不受外界其他因素的影响或干扰。
可以看出,每种方法都各有优点和局限性。只有在考虑了这些因素同要着手解决的问题之间的关系以后,才能对具体的方法进行选择。正如前面说过的,平皿菌落计数法是微生物学中应用最多的常规方法,掌握这一方法的原理和实际操作,很有必要。但此法在理论上仅能反映活细胞数。另外,当用两种不同的方法测量细菌的生长量时,其结果不一致是完全可能的,例如对静止期培养物进行显微镜计数时比平皿菌落计数法所得的数字高得多,因前者包括所有的活细胞与死细胞。而后者只能反映出活细胞数。
测定微生物生长量,在理论研究和实际应用中都十分重要。当我们要对细菌在不同培养基中或不同条件下的生长情况进行评价或解释时,就必须用量的术语来表示生长。例如,可以通过细菌生长的快慢来判断某一条件是否适合。生长快的条件,最终的细胞总收获量可能没有另一些条件下的收获量大。在另一些条件下,生长速率虽然较低,但它却可在一段较长的时间内不断增加。这种情况可用衅6-5表示。这是同一种菌在两种不同的培养基上生长情况的比较。这种菌在两种培养里都能生长。假如在A时测量生长,可以断定在培养基Ⅱ里生长快;若在B时测量,则在两种培养基上都生长得很好;可是在C时测量,却在培养基Ⅰ里生长好些。据此,我们就可以根据需要进行选择了。如果培养目的是要机体生长得早而快,就选用培养基Ⅱ;如果是要得到大量的细胞,就应选用培养基Ⅰ。因此,只有具备了有关生长的定量方面的知识,才能在实际应用中作用正确的选择,以利科研和生产。
三、连续培养(详细讲解,让学生理解并掌握)
将微生物置于一定容积的培养基中,经过培养生长,最后一次收获,此称分批培养(batch culture)。通过对细菌纯培养的生长曲线的分析可知,在分批培养中,培养基一次加入,不予补充,不再更换。随着微生物的活跃生长,培养基中营养物质逐渐消耗,有害代谢产物不断积累,细菌的对数生长期不可长时间维持。如果在培养器中不断补充新鲜营养物质,并及时不断地以同样速度排出培养物(包括菌体及代谢产物),理论上讲,对数生长期就可无限延长。只要培养液的流支量能使分裂繁殖增加的新菌数相当于流出的老菌数,就可保证培养器中总菌量基本不变。50年代出现的连续培养(continuous cultivation)技术就是据此原理而设计的,这种方法就叫连续培养法。连续培养方法的出现,不仅可随时为微生物的研究工作提供一定生理状态的实验材料,而且可提高发酵工业的生产效益和自动化水平。此法已成为当前发酵工业的发展方向。
最简单的连续发酵装置包括:培养室、无菌培养基容器以及可自动调节流速(培养基流入,培养物流出)的控制系统,必要时还装有通气、搅拌设备。连续培养装置的一个主要参数是稀释率(D),它的定义为:D=FV=流动速率容积。控制连续培养的方法主要有两种:
『陆』 如图为发酵实验的装置,为了保证实验成功并能观察到良好的实验效果,应在三角瓶中装入()①氨基酸
如图是发酵现象的实验图,发酵现象是由细菌、真菌等微生物引起的,选项中只要②酵母菌是微生物,水中应该加入②酵母菌,并且应在三角瓶中装入凉开水,因为凉开水中无杂菌的干扰,酵母菌发酵能分解葡萄糖,产生二氧化碳和水,因此还应该加入葡萄糖,产生的二氧化碳通入了澄清的石灰水中,能使石灰水变浑浊.
故选:A
『柒』 微生物发酵的操作与特点
微生物发酵过程即微生物反应过程,是指由微生物在生长繁殖过程中所引起的生化反应过程。
根据微生物的种类不同(好氧、厌氧、兼性厌氧),可以分为好氧性发酵和厌氧性发酵两大类。
(1)好氧性发酵 在发酵过程中需要不断地通人一定量的无菌空气,如利用黑曲霉进行柠檬酸发酵、利用棒状杆菌进行谷氨酸发酵、利用黄单抱菌进行多糖发酵等等。
(2)厌氧性发酵 在发酵时不需要供给空气,如乳酸杆菌引起的乳酸发酵、梭状芽抱杆菌引起的丙酮、丁醇发酵等。
(3)兼性发酵 酵母菌是兼性厌氧微生物,它在缺氧条件下进行厌气性发酵积累酒精,而在有氧即通气条件下则进行好氧性发酵,大量繁殖菌体细胞。
按照设备来分,发酵又可分为敞口发酵、密闭发酵、浅盘发酵和深层发酵。
一般敞口发酵应用于繁殖快并进行好氧发酵的类型,如酵母生产,由于其菌体迅速而大量繁殖,可抑制其他杂菌生长。所以敞口发酵设备要求简单。相反,密闭发酵是在密闭的设备内进行,所以设备要求严格,工艺也较复杂。浅盘发酵(表面培养法)是利用浅盘仅装一薄层培养液,接人菌种后进行表面培养,在液体上面形成一层菌膜。在缺乏通气设备时,对一些繁殖快的好氧性微生物可利用此法。深层发酵法是指在液体培养基内部(不仅仅在表面)进行的微生物培养过程。
同其他发酵方法相比,它具有很多特点:
①液体悬浮状态是很多微生物的最适生长环境。
②在液体中,菌体及营养物、产物(包括热量)易于扩散,使发酵可在均质或拟均质条件下进行,便于控制,易于扩大生产规模。
③液体输送方便,易于机械化操作。
④厂房面积小,生产效率高,易进行自动化控制,产品质量稳定。
⑤产品易于提取、精制等。因而液体深层发酵在发酵工业中被广泛应用。
『捌』 如面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置.请据图回答下列问题.(1)请将图1
解;(1)果酒和果醋制作的实验流程是;挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵→醋酸.
(2)果酒发酵的菌种是酵母菌,果醋发酵的菌种是醋酸菌;由于醋酸菌最适宜的生长温度为30-35℃,比酵母菌酒精发酵时的温度高;醋酸菌是好氧菌,氧气必须充足才能发酵产生醋酸,因此由果酒转变成果醋的制作时,需要升高温度和通入氧气.
(3)酒精发酵利用酵母菌的无氧呼吸,醋酸菌是好氧菌,因此图2装置中的充气口在酒精发酵关闭,在醋酸发酵时应打开;酵母菌进行呼吸产生二氧化碳,因此酒精发酵过程中排气口在该过程中应开放;为了避免空气中其它微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染),排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接
(4)酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色,因此可以用酸性重铬酸钾溶液检测发酵过程是否产生酒精.
(5)在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,灭菌会杀死葡萄皮上附着的酵母菌,使发酵不能进行,因此葡萄不能进行灭菌处理.
故答案为:
(1)醋酸发酵
(2)酵母菌
醋酸菌
氧气
温度30-35℃醋酸菌是好氧细菌,只有当氧气充足,才能进行旺盛的生命活动;醋酸菌的最适生长温度为30-35℃
(3)酒精发酵
酵母菌无氧呼吸
二氧化碳
避免空气中其它微生物进入发酵装置(防止空气中的微生物污染)
(4)重铬酸钾
灰绿色
(5)不需要,在葡萄酒的自然发酵过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮上的野生型酵母菌,灭菌会杀死葡萄皮上附着的酵母菌,使发酵不能进行
『玖』 求助!化学理综卷子题。 急!!!有会的小伙伴帮个忙
2014山东省高考压轴卷
理综
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号(ABCD)涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂写其他答案标号。不涂答题卡,只答在试卷上不得分。
2.第I卷共20小题,共107分。
3.可能用到的相对原子质量:O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 Fe 56
一、选择题(本题包括13小题。每小题5分,共65分。每小题只有一个选项符合题意,选对的得5分,错选或不答的得0分)
1.细胞中的很多生理过程在细胞器中完成。下列关于细胞器结构与功能的叙述中,正确的是 ( )
A.叶绿体和线粒体均通过内膜折叠成嵴扩大生物膜面积
B.中心体可见于某些植物细胞,与细胞的有丝分裂有关
C.胰岛素的加工和运输过程需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器参与
D.溶酶体中含有大量的呼吸酶,所以可以消化多种衰老的细胞器
2.下列关于细胞增殖、分化、衰老和癌变的有关说法,不正确的是 ( )
A.细胞增殖过程中有染色体数目的变化,但这种变化不一定属于染色体数目变异
B.同一生物体内不同体细胞的核物质一般相同,但所含有的mRNA和蛋白质种类有差异
C.细胞衰老和细胞分化都会发生细胞形态、结构和功能的变化
D.正常基因突变成原癌基因和抑癌基因是细胞癌变的根本原因
3.甲、乙两图表示某真核细胞中遗传信息传递的某些过程,下列叙述正确的是
A.甲图所示过程需要解旋酶的参与才能完成
B.甲图和乙图中的碱基配对方式完全相同
C.乙图中核糖体是可以沿着mRNA移动的
D.乙图中不同核糖体合成了多种不同的肽链
4.下列关于变异与进化的叙述正确的是
A.育种过程中如果没有突变发生,此物种就没有发生进化
B.共同进化都是通过物种之间的相互影响实现的
C.二倍体生物经秋水仙素处理后形成的四倍体与原来的二倍体之间存在生殖隔离
D.同无性生殖相比,有性生殖产生的后代具有更大的变异性,根本原因是其突变频率更高
5.下列关于植物激素调节的有关说法,不正确的是 ( )
A.生长素类似物在实际应用时需要注意使用浓度的大小
B.赤霉素能促进细胞伸长、细胞分裂素能促进细胞分裂,因而都能促进植物生长
C.失重状态下,根失去向地生长特性的原因是生长素不能极性运输
D.植物果实的自然生长过程与生长素、赤霉素等多种植物激素有关
6. 下列选项中的实验都要用到显微镜,相关叙述中正确的是 ( )
A.观察DNA和RNA分布的实验中需要用盐酸和乙醇对细胞进行水解
B.观察植物细胞失水和吸水的实验中,虽然没有设置对照组但不违反对照原则
C.在诱导植物细胞染色体加倍的实验中,用显微镜可以观察到一个细胞完整的增殖过程
D.观察植物细胞中的叶绿体和线粒体时,对两种细胞器都需要进行染色
7.生产生活中的很多问题会涉及到化学知识,下列说法正确的是
A.14C可用于文物年代的鉴定,是12C的同素异形体
B.合金材料中不可能含有非金属元素
C.工业上以氨气等为原料生产纯碱
D.绿色化学的核心是综合治理环境污染
8.某有机物X结构为
下列说法不正确的是
A.含有两种官能团
B.能与酸性高锰酸钾溶液反应
C.每molX可与5molH2发生加成反应
D.不是芳香族化合物
9.已知A、B、C、D四种短周期元素,A、D同周期,B、C同主族,简单离子A+、D3+、B2-核外电子排布相同,则下列说法不正确的是
A.A、C、D三种元素最高价氧化物对应的水化物能两两反应
B.离子半径大小:B>A>D>C
C.气态氢化物的稳定性B>C
D.A、B、C三种元素组成的化合物中含有离子键和共价键
10.下列说法正确的是
A.标况下,1.12LCl2溶于水,转移0.5NA电子
B.液态HD不导电,是非电解质
C.常温下,由水电离出的H+浓度为10-13mol·L-1的溶液中,Fe2+、Cl-、Na+、NO3-可能大量共存
D.铝不易被腐蚀,是因为表面生成氧化物薄膜
11.下列实验操作的叙述不正确的是
A.用试纸检验气体性质时,需先将试纸湿润,再检验
B.FeBr2溶液中通入少量Cl2,再加入CCl4,CCl4层不变色
C.向盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液中通入SO2,不会产生沉淀
D.中和滴定时,锥形瓶不用润洗
12.结合下图分析,下列叙述正确的是
A.K与P相连,X为CuSO4,一段时间内,溶液浓度不变
B.K与P相连,X为NaCl,铁电极反应为:Cu2++2e-=Cu
C.K与Q相连,X为硫酸,一段时间后右边电极质量增大
D.K与Q相连,X为NaCl,Cu电极反应式为:2H++2e-=H2
13.常温下,往amol·L-1CH3COOH溶液中滴加相同体积的0.1mol·L-1NaOH溶液,所得溶液的pH=7,则
A.酸碱恰好完全反应 B.a=0.1
C.c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-) D.Ka(CH3COOH)=
二、选择题(本题包括7小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
14.一个质点做直线运动的v-t图像如图所示,下列判断正确的是
A.质点在0~5 s内的位移大小为10 m
B.质点在10 s末离出发点最远
C.质点在整个0~12 s内的运动过程中,10~12 s内的加速度最大
D.质点在0~8 s内的平均速度为1 m/s
第Ⅱ卷(必做157分+选做36分,共193分)
注意事项:
1.第II卷共19题,其中21—31题为必做部分,32—39题为选做部分。
2.第II卷所有题目的答案考生须用0.5毫米黑色签字笔答在答题卡规定的区域内,只在试题卷上答题不得分。
3.选做部分考生必须从中选择1道物理题、l道化学题和l道生物题作答。答题前,请考生务必将所选题号用2B铅笔涂黑,答完题后,再次确认所选题号。
24.(13分)下图甲、乙表示某植物在相关条件下净光合速率的变化情况(注意:净光合速率=真正光合速率-呼吸速率),图丙表示在大气二氧化碳浓度、20℃时测得的同一植物在不同光照强度下氧气产生总量和二氧化碳释放量的相对变化。请分析回答下列问题。
(1)图中显示了影响净光合速率的环境因素有 。
(2)在图甲a光照强度下,真正光合速率与呼吸速率的大小关系是 ;此时植物体内产生[H]的细胞结构有 。
(3)图甲b点条件下,升高温度,净光合速率的变化情况是 ;图乙c点条件下,增加光照强度,净光合速率的变化情况是 。
(4)单位时间内氧气产生总量可以表示 (净光合速率/真正光合速率)。图丙中当光照强度为b时,真正光合速率 (大于/小于/等于)呼吸速率;图丙中当光照强度为c时,真正光合速率 (大于/小于/等于)呼吸速率。
28.(18分)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域.
(1)①V2O5可用于汽车催化剂,汽车尾气中含有CO与NO气体,用化学方程式解释产生NO的原因 。
②汽车排气管内安装了钒(V)及其化合物的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的气体排出。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
尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=_____________。
(2)全钒液流储能电池结构如下图,其电解液中含有钒的不同价态的离子、H+和SO42-。电池放电时,负极的电极反应为V2+-e-=V3+。
①电解质溶液交换膜左边为VO2+/ VO2+,右边为V3+/ V2+,
电池放电时,正极反应式为 ,
H+通过交换膜向 移动。(填“左”或“右”)。
②充电时,惰性电极N应该连接电源 极,充电时,
电池总的反应式为 。
(3)若电池初始时左右两槽内均以VOSO4和H2SO4的混合液为电解液,使用前需先充电激活。充电过程分两步完成:第一步VO2+转化为V3+,第二步V3+转化为V2+,则第一步反应过程中阴极区溶液pH (填“增大”“不变”“减小”),阳极区的电极反应式为 。
29.(17分)合成氨是基本无机化工,氨是化肥工业和有机化工的主要原料,也是一种常用的制冷剂。下图Ⅰ是合成氨反应的能量与反应过程相关图(未使用催化剂);图Ⅱ是合成氨反应在2L容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时,某一反应条件的改变对反应的影响图。
(1)工业合成氨的化学反应方程式为 。
(2)下列说法正确的是 。
A.△H=-92.4kJ·mol-1
B.使用催化剂会使E1的数值增大
C.为了提高转化率,工业生产中反应的温度越低越好
D.图Ⅱ是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图,且PA<PB
E.该反应的平衡常数KA<KB
F.在曲线A条件下,反应从开始到平衡,消耗N2的平均速率为n1/4t1mol·L-1·min-1
(3)下列能说明该反应达到平衡状态的是
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 B.v正(N2)=v逆(H2)
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(4)一定温度下,向一个容积为2 L的密闭容器中通入2molN2和7molH2,达到平衡时测得容器内的压强为起始时的7/9倍,则此温度下的平衡常数为 。
(5)常温下向25mL0.1mol/LNH3·H2O溶液中,逐滴加入0.2mol/L的HN3溶液,溶液的pH变化曲线如右图所示。
由图可知,HN3具有 酸性(填“强”或“弱”)。
A、B 、C 、D四个点中,水的电离程度最大的是 ;
D点时溶液中各离子浓度大小顺序为 。
30氧化铜是一种黑色粉末,可作玻璃和瓷器着色剂、油类的脱硫剂、有机合成的催化剂。为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某化学兴趣小组利用废旧印刷电路板获得氧化铜,实现资源再生,并减少污染。
(1)获得硫酸铜
该小组同学利用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜,从而获得硫酸铜(含有硫酸铁杂质),写出该反应的化学方程式: _______________________。
(2)制备氧化铜
粗CuSO4溶液纯CuSO4溶液CuSO4·5H2O―→……―→CuO
已知:pH≥6.4时Cu(OH)2沉淀完全,而在pH=3~4时Fe(OH)3即能完全沉淀。
①步骤Ⅰ的目的是除硫酸铁,操作是:慢慢加入下列某些物质,搅拌,以控制pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。下列物质有利于控制溶液pH=3.5的是________。
A.Cu2(OH)2CO3粉末 B.Fe2O3粉末
C.Cu(OH)2固体 D.NaOH固体
②步骤Ⅱ的目的是得到CuSO4·5H2O固体,操作是________、过滤、水浴加热烘干。水浴加热的特点是________________________________________。
(3)探究氧化铜的性质
探究氧化铜是否能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较。用如图装置进行实验,实验时均以收集25 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略,
【物质结构与性质】32.
雷尼镍是一种历史悠久、应用广泛的催化剂,由镍铝合金为原料制得。
雷尼镍(Raney-Ni)是一种历史悠久、应用广泛的催化剂,由镍-铝合金为原料制得。
(1)元素第一电离能:Al________Mg(选填:“>”、“<”、“=”)
(2)雷尼镍催化的一实例为:
化合物b中进行sp3杂化的原子有:______________。
(3)一种铝镍合金的结构如下图,与其结构相似的化合物是:_________
(选填序号:a.氯化钠 b.氯化铯 c.石英 d.金刚石)。
4)实验室检验Ni2+可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀。
①Ni2+在基态时,核外电子排布式为:______________。
②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力(镍的配位数为4)。
34.【生物—生物技术实践】(12分)纤维素是地球上年产量巨大,但未能得到充分利用的物质,其中尤以农作物秸秆为甚,我国年产约6亿吨。对其研究利用的报道较多,能降解纤维素的微生物种类很多,目前的研究以丝状真菌为主。请回答下列问题:
(1)食草动物能够消化食物的关键是体内存在 酶,能够降解纤维素,该酶是一种复合酶,它至少包括 。
(2)目前,研究者多利用以 为碳源的选择培养基从土壤中分离纤维素分解菌。为检测纤维素分解菌的存在与否还应加入 染料,形成红色复合物,若产生 ,则证明有纤维素分解菌存在。
(3)下图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工作流程:
上述工作流程中环节①需要的微生物大多分布在 的环境中。可利用 技术,使②中的酶能够重复利用。④过程要注意对接种器材进行 。
35.【生物—现代科技专题】(12分)科学家将能使啤酒产生丰富泡沫的LTPI基因植入啤酒酵母菌中,使其产生LTPI蛋白,酿出泡沫丰富的啤酒,下图为转基因啤酒酵母的生产过程,据此回答相关问题:
(1)形成C需要的工具酶是 ,这两种酶作用的化学键均为 。
(2)基因X表示 。
(3)结构B是来自大肠杆菌细胞内的 ,它的化学本质是 。在结构B上标记基因的作用是 。
(4)利用DNA分子杂交技术可检测C中是否插入了目的基因,该过程中需用 作探针;转基因啤酒酵母培育成功的标志是 。
36.(12分)(物理选修3-3)
(1)(4分)以下说法正确的是 ( )
A.布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动
B.从平衡位置开始增大分子间距离,分子间的引力将增大、斥力将减小
C.对大量事实的分析表明:热力学零度不可能达到
D.热量只能由高温物体传递给低温物体
(2)(8分)汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油量上升。已知某型号轮胎能在-40℃~90℃正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5 atm,最低胎压不低于1.6 atm。设轮胎容积不变,气体视为理想气体,请计算和回答:
① 在t=20℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适?
② 为什么汽车在行驶过程中易爆胎,爆胎后胎内气体的内能怎样变化?说明理由
37.(12分)【物理—物理3-4】
(1)(6分)以下是有关波动和相对论内容的若干叙述,其中正确的有( )
ACD
A.光速不变原理是:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
B.两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域交替变化
C.光的偏振现象说明光波是横波
D.夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
(2)(6分)一束光从空气射向折射率为 的某种介质,若反射光线与折射光线垂直,则入射角为 60°.真空中的光速为c,则光在该介质中的传播速度为c .
38.( 12分)【物理3—5】
(1)(6分)氢原子能级及各能级值如图所示.当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时,可以释放出 中不同频率的光子,所释放的光子最小频率为 (用普朗克常量h和图中给出的能级值字母表示).
2014山东省高考压轴卷
理综生物参考答案
1.B 2.D 3.C
4.C5.C 6.B 24.(除注明外,每空1分,共10分)
(1)光照强度和温度(2分)
(2)相等 叶绿体(或叶绿体类囊体薄膜)、细胞质基质、线粒体(3分)
(3)先增大,后减小 不变化
34.】(除注明外,每空l分,共12分)(1)纤维素 C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶(2分)
(2)纤维素 刚果红 透明圈(2分)
(3)富含纤维素(或落叶较多等,答案合理即可,3分) 固定化酶 灭菌
35.(除注明外,每空2分,共12分)
(1)限制酶、DNA连接酶 磷酸二酯键(1分)
(2)LTPI基因(或目的基因)
(3)质粒(1分) (小型环状的)DNA(1分) 用于检测目的基因是否导入受体细胞
(4)含有放射性同位素标记的LTPI基因 酵母菌体内合成了LTPI蛋白
2014山东省高考压轴卷理综化学参考答案
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蒸发浓缩、冷却结晶(2分)
便于控制温度,防止温度过高造成CuSO4·5H2O失水 (2分)
(3)①收集25 mL气体所需的时间 (3分)
②取一根带火星的木条,伸入干燥管内,看木条是否复燃(2分)
③CuO的质量有没有改变 (3分)
31.【答案】(1)H2O2;CCl4;(2分)
(2)b;(2分)
(3)BaCl2、K2CO3、KOH;(2分)
(4)除去溶液中过量的氢氧根离子和碳酸根离子;(2分) 取少量的PH试纸置于玻璃片上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点滴在试纸的中部,待试纸变色后,再与标准比色卡比较来确定溶液的pH值;(2分)
(5)蒸发皿.(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)取代反应 (2分)
(2) (2分)
理综物理参考答案
14.【KS5U答案】C
【KS5U解析】由图看出,物体在0~5s内沿正方向运动,速度图象的“面积”等于位移,所以位移大小为 x= ×2×5m=5m.故A错误.质点在0-11s内沿正方向运动,11s-13s内沿负方向返回,所以点在11s末离出发点最远.故B错误.根据速度图象的斜率等于加速度,可以看出,质点在10s~12s内图线的斜率大小最大,所以加速度最大.故C正确.由“面积”等于位移,则得质点在0~8s内的位移x= ×(3+8)×2m=11m,平均速度为: m/s.故D错误.
15.【KS5U答案】C
【KS5U解析】当质量为m2的物体向左移动0.50m时,弹簧的量压缩为x=0.50m,根据胡克定律得,此时弹簧的弹力大小为:F弹=kx=200×0.5N=100N;以m2研究对象,分析m1和m2整体水平方向的受力情况如图,根据平衡条件得: F=F弹+f,又f=μ(m1+m2)g,
得到:F=F弹+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)系统误差.(Ⅱ)(1)BC(2)ABC(3)2.01.501.0
(Ⅰ)(1)由图(b)所示游标卡尺可知,主尺示数为22.5px,游标尺示数为12×0.05mm=0.60mm=1.5px,则游标卡尺示数为22.5px+1.5px=24px.
(2)物块经过A点时的速度vA= ,物块经过B点时的速度vB= ,物块做匀变速直线运动,由速度位移公式得:vB2-vA2=2as,加速度a= ;
(3)把重物、物块和遮光片看一整体,进行受力分析,由牛顿第二定律有mg-μMg=(M+m)ā,解得:
(4)从来源看,误差分为系统误差和偶然误差两种。系统误差是由于仪器本身不精确,或实验方法粗略,或实验原理不完善而产生的。偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的。细线没有调整到水平引起的误差属于系统误差。
(II):(1)定值电阻的U-I图线是正比图线,一定经过原点,故图线M是根据电压表V2和电流表A的数据画得的,电阻为2Ω;电源的U-I图线是向下倾斜的图线,故直线N是根据电压表V1和电流表A的数据画得的,电动势为1.5V,内电阻为1Ω;;
(2)当定值电阻和电源的电流、电压相等时,一定是电阻直接与电源相连;故滑动变阻器是短路,故A正确;滑动变阻器短路时,外电阻与内电阻最接进,故电源输出功率最大,故B正确;此时电阻的电压为1V,电流为0.5A,故功率为0.5W,故C正确;
外电阻最小,效率最低,故D错误;
(3)定值电阻的U-I图线是正比图线,斜率表示电阻,为2Ω;图线N的纵轴截距表示电动势,为1.5V;斜率表示内电阻,为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)最大速度时PQ杆受力平衡有:BIL=mg,由闭合电路欧姆定律得:E=I•2R,MN杆切割磁感线,产生的电动势为:E=BLvm联立得最大速度为:= =1m/s,对于MN杆有:F=BIL+mg=2mg=2×10-2×10N=0.2N;
(2)对MN杆应用牛顿第二定律得:F-mg-B I1L=ma1,PQ杆受力平衡有:FN+BI1L=mg
得:FN=2mg-F+ma=ma=10-2×2N=2×10-2N;
(3)位移x内回路中产生的平均电动势:E′=,感应电流为:I′= ,
通过MN杆的电量为:q=I′△t,得:q= = C=0.05C
【选做部分】
36.(1)C(2)①在t=20℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在2.01 atm~2.83 atm范围内比较合适;②汽车在行驶过程中,由于轮胎与路面的摩擦,致使胎内气体温度升高,压强变大,易爆胎;爆胎后,胎内气体一方面由于温度降低而放热,另一方面气体膨胀对外做功,根据热力学定律知,其内能减少.
37.【KS5U答案】(1)ACD(2)60°,c
38.【KS5U答案】(1)3,.(2)