苏云金杆菌辅助蛋白P20对杀虫晶体蛋白Cry1Ab表达的影响

晶体学基础与晶体结构习题与答案

晶体学基础与晶体结构习题与答案 1. 由标准的(001)极射赤面投影图指出在立方晶体中属于[110]晶带轴的晶带，除了已在图2-1中标出晶面外，在下列晶面中哪些属于[110]晶带？(1-12)，(0-12)，(-113)，(1-32)，(-221)。 图2-1 2. 试证明四方晶系中只有简单立方和体心立方两种点阵类型。 3. 为什么密排六方结构不能称作为一种空间点阵？ 4. 标出面心立方晶胞中（111）面上各点的坐标。 5. 标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：a)立方晶系(421)，(-123)，(130)，[2-1-1]，[311]； b)六方晶系(2-1-11)，(1-101)，(3-2-12)，[2-1-11]，[1-213]。 6. 在体心立方晶系中画出{111}晶面族的所有晶面。 7. 在立方晶系中画出以[001]为晶带轴的所有晶面。 8. 已知纯钛有两种同素异构体，密排六方结构的低温稳定的α-Ti和体心立方结构的高温稳定的β-Ti，其同素异构转变温度为882.5℃，使计算纯钛在室温(20℃)和900℃时晶体中(112)和(001)的晶面间距(已知aα20℃=0.29506nm，cα20℃=0.46788nm，aα900℃=0.33065nm)。 9. 试计算面心立方晶体的(100)，(110)，(111)，等晶面的面间距和面致密度，并指出面间距最大的面。 10.平面A在极射赤平面投影图中为通过NS及核电0°N，20°E的大圆，平面B的极点在30°N，50°W处，a)求极射投影图上两极点A、B间的夹角；b)求出A绕B顺时针转过40°的位置。 11. a)说明在fcc的(001)标准极射赤面投影图的外圆上，赤道线上和0°经线上的极点的指数各有何特点，b)在上述极图上标出(-110)，(011)，(112)极点。 12. 图2-2为α-Fe的x射线衍射谱，所用x光波长λ=0.1542nm，试计算每个峰线所对应晶面间距，并确定其晶格常数。 图2-2 13. 采用Cu kα(λ=0.15418nm)测得Cr的x射线衍射谱为首的三条2θ=44.4°，64.6°和81.8°，若(bcc)Cr的晶格常数a=0.28845nm，试求对应这些谱线的密勒指数。

Bt(苏云金杆菌)乳剂生产工艺规程

Bt（苏云金杆菌）乳剂生产工艺规程 衡阳市微生物厂 一九九二年三月

Bt 乳剂工业生产技术 一、概述 Bt 即苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis ）的简称，是一种寄生于昆虫体内引起昆虫发病死亡的能产生伴孢晶体的芽孢杆菌，其制剂广泛应用于农、要、果、蔬、城市园林方面的害虫防治。 二、生产工艺流程 砂土管菌种 斜面菌种 扁瓶 菌种扩大培养 发酵罐 过滤 浓缩 加助剂 检验 包装 三、生产工艺操作规程 （一）砂土管菌种的制备 1、砂的处理： 取建筑用砂或河砂经60－80目过筛后用工业Hc 浸泡48h 后用清水洗净，再用0.2NNao 中和，烘干后用磁铁除去其中带磁性之金属微粒，装入洁净容器内备用。 2、砂土管制备： 将以上已处理好之砂土分装于1.2×12公分之小试管中，每管约装2克，塞上棉塞，先用2.0kg/cm 2高压灭菌1.5小时，间歇灭菌三次，再以160℃干热灭菌2小时，经无菌试验，即抽取一点砂土置于斜面试管中 36℃培养24小时才检查无杂菌后备用。 27－29℃ 48－72h 27－29℃ 18－24h 27－29℃ 36－48h

3、砂土孢子的制作： 选择生长良好，经过生产能力考查合格的优良试管斜菌种一支加入无菌水5ml，用接种针刮下孢子制成高浓度的孢子悬液用无菌吸管吸取0.2－0.3ml接入砂土管中，而后置入真空干燥器内，用真空泵间歇抽干，用石蜡封口，以后置于0－5℃冰箱中，在干燥情况下保存。 （二）斜面菌种的制备 1、培养基：牛肉膏0.3%、蛋白胨1%、琼脂2%，调节7.5－8.0溶化后分装试管，加塞放入试管篓内包好灭菌。 2、灭菌：在消毒锅内 1.1kg/cm2下蒸气灭菌30分钟，等冷却到60－70℃时取出摆成斜面，空白培养2天观察无杂菌方可使用。 ３、接种培养：将菌种试管斜面放在接种室内或无菌操作箱中，打开紫外线灯灭菌30分钟后关闭。用接种环按操作规程刮取种子菌苔少许，转至新鲜斜面培养基上划线接种，然后放入30℃培养箱内3－4天，经检查正常，放入冰箱内备用。 （三）扁瓶扩大种子制备 1、培养基：同斜面培养组成，另加葡萄糖1%，溶化后装入扁瓶。 2、灭菌、接种、培养均与斜面菌种同。 （四）发酵 1、培养基棉籽饼粉 3.5% 玉米粉 2.0% 鱼粉 1.0% 酵母粉0.2%

俄罗斯晶体学所

实力雄厚的俄罗斯晶体学研究所 吴自勤 1 王进萍2 （ 1 中国科学技术大学物理学院合肥230026） （ 2 物理编辑部北京100190） 俄罗斯科学院晶体学研究所是俄罗斯一所名闻遐迩的研究机构。该所历史悠久，研究成果丰硕，拥有多名著名学者，不仅发表了许多重要的论文，而且出版了多册经典的专著，并且还用英文出版晶体学和表面科学期刊。是什么原因让这样一个研究所取得了如此的成功？在深入了解它的发展历程后，我们感触颇深。他们的成功经验对当前处于快速发展中的中国物理学或许能有所启发和借鉴。 晶体学是一门发展了三个多世纪的悠久学科。它的基本概念和规律早已确立，如对称性理论中的32种晶体点群分别在1830和1867年被独立发现；晶体的14种空间点阵1848年被布拉菲发现；晶体的230种空间群在1890年由俄国科学家费多洛夫（稍后是熊夫利）发现；费多洛夫的晶体对称性著作1901年以俄文发表。由此可见，俄罗斯的晶体学研究早已具备了深厚的基础和积累。 俄罗斯科学院晶体学研究所的前身包括了1925年在列宁格勒成立的苏联科学院矿物博物院晶体学实验室，1934年在莫斯科成立的苏联科学院罗蒙诺苏夫地球化学、矿物学和石油工学研究所晶体学分部，以及1937年成立的苏联科学院地球科学部晶体学实验室。1943年晶体学实验室被调整到苏联科学院数学物理部，并正式更名为晶体学研究所。1944年2月在学界享有盛誉的A V舒勃尼科夫（Shubnikov）

教授被任命为该研究所第一任所长。1961年晶体学研究所迁往莫斯科列宁大街59号新址，后来在Butlerova街17a和莫斯科市郊Kaluga 还建有两处分所。 图 1 俄罗斯科学院晶体学研究所（莫斯科列宁大街59号） 群英荟萃、硕果累累 俄罗斯晶体学研究所悠久的历史上曾涌现了一大批优秀的晶体物理学家，其中包括苏联科学院、俄罗斯科学院院士、通信院士多名，列宁奖金等国家奖获得者20名，俄罗斯荣誉科学家18名。限于篇幅，本文仅列举其中几位杰出的代表。

蛋白质纯化与结晶的原理

蛋白质纯化与结晶的原理 获得蛋白质的晶体结构的第一个瓶颈，就是制备大量纯化的蛋白质(>10 mg)，其浓度通常在10 mg/ml 以上，并以此为基础进行结晶条件的筛选。运用重组基因的技术，将特定基因以选殖(clone)的方式嵌入表现载体(expression vector)内，此一载体通常具有易于调控的特性。之后再将带有特定基因的载体送入可快速生长的菌体中，如大肠杆菌(Escherichia coli)，在菌体快速生长的同时，也大量生产表现载体上的基因所解译出之蛋白质。一般而言纯度越高的蛋白质比较有机会形成晶体，因此纯化蛋白质的步骤就成为一个重要的决定因素。 在取得高纯度的蛋白质溶液后，接下来就是晶体的培养。蛋白质晶体与其他化合物晶体的形成类似，是在饱和溶液中慢慢产生的，每一种蛋白质养晶的条件皆有所差异，影响晶体形成的变量很多，包含化学上的变量，如酸碱度、沈淀剂种类、离子浓度、蛋白质浓度等；物理上的变数，如溶液达成过饱和状态的速率、温度等；及生化上的变数，如蛋白质所需的金属离子或抑制剂、蛋白质的聚合状态、等电点等，皆是养晶时的测试条件。截至目前为止，并无一套理论可以预测结晶的条件，所以必须不断测试各种养晶溶液的组合后，才可能得到一颗完美的单一晶体(图一) 。 蛋白质晶体的培养，通常是利用气相扩散法(Vapor Diffusion Method) 的原理来达成；也就是将含有高浓度的蛋白质(10-50 mg/ml)溶液加入适当的溶剂，慢慢降低蛋白质的溶解度，使其接近自发性的沈淀状态时，蛋白质分子将在整齐的堆栈下形成晶体。举例来说，我们将蛋白质溶于低浓度(~1.0 M) 的硫酸铵溶液中，将它放置于一密闭含有高浓度(~2.0 M)硫酸铵溶液的容器中，由气相平衡，可以缓慢提高蛋白质溶液中硫酸铵的浓度，进而达成结晶的目的(图二)。 蛋白质晶体在外观上与其他晶体并无明显不同之处，但在晶体的内部，却有很大的差异。一般而言，蛋白质晶体除了蛋白质分子外，其他的空间则充满约40 %至60 %之间的水溶液，其液态的成分不仅使晶体易碎，也容易使蛋白质分子在晶格排列上有不规则的情形出现，造成晶体处理时的困难及绕射数据上的搜集不易等缺点。但也由于高含水量的特性，让蛋白质分子在晶体内与水溶液中的状态，极为相似。所以由晶体所解出的蛋白质结构，基本上可视为自然状态下的结构。 蛋白质结构解析的方法简介 到目前为止，蛋白质结构解析的方法主要是两种，x射线衍射和NMR。近年来还出现了一种新的方法，叫做Electron Microscopy。其中X射线的方法产生的更早，也更加的成熟，解析的数量也更多，我们知道，第一个解析的蛋白的结构，就是用x晶体衍射的方法解析的。而NMR方法则是在90年代才成熟并发展起来的。这两种方法各有优点和缺点。 首先来说一下，这两种方法的一般的步骤和各自的优点和缺点。电子显微镜（electron microsco py）作为一种新型的技术，目前的应用还是非常少，并且比较狭窄，我可能等到最后在给它作些

晶体结构习题与解答

第三章晶体结构习题与解答 3-1 名词解释 （a）萤石型和反萤石型 （b）类质同晶和同质多晶 （c）二八面体型与三八面体型 （d）同晶取代与阳离子交换 （e）尖晶石与反尖晶石 答：（a）萤石型：CaF2型结构中，Ca2+按面心立方紧密排列，F-占据晶胞中全部四面体空隙。 反萤石型：阳离子和阴离子的位置与CaF2型结构完全相反，即碱金属离子占据F-的位置，O2-占据Ca2+的位置。 （b）类质同象：物质结晶时，其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其它离子或原子所占有，共同组成均匀的、呈单一相的晶体，不引起键性和晶体结构变化的现象。 同质多晶：同一化学组成在不同热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。 （c）二八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若有三分之二的八面体空隙被阳离子所填充称为二八面体型结构三八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若全部的八面体空隙被阳离子所填充称为三八面体型结构。 （d）同晶取代：杂质离子取代晶体结构中某一结点上的离子而不改变晶体结构类型的现象。 阳离子交换：在粘土矿物中，当结构中的同晶取代主要发生在铝氧层时，一些电价低、半径大的阳离子（如K+、Na+等）将进入晶体结构来平衡多余的负电荷，它们与晶体的结合不很牢固，在一定条件下可以被其它阳离子交换。 （e）正尖晶石：在AB2O4尖晶石型晶体结构中， 若A2+分布在四面体空隙、而B3+分布于八面体空 隙，称为正尖晶石； 反尖晶石：若A2+分布在八面体空隙、而B3+一半分 布于四面体空隙另一半分布于八面体空隙，通式为 B(AB)O4，称为反尖晶石。 3-2 （a）在氧离子面心立方密堆积的晶胞中，画出 适合氧离子位置的间隙类型及位置，八面体间隙位 置数与氧离子数之比为若干四面体间隙位置数与氧 离子数之比又为若干 （b）在氧离子面心立方密堆积结构中，对于获得稳 定结构各需何种价离子，其中： （1）所有八面体间隙位置均填满； （2）所有四面体间隙位置均填满； （3）填满一半八面体间隙位置； （4）填满一半四面体间隙位置。 并对每一种堆积方式举一晶体实例说明之。 解：（a）参见2-5题解答。 （b）对于氧离子紧密堆积的晶体，获得稳定的结构 所需电价离子及实例如下： （1）填满所有的八面体空隙，2价阳离子，MgO； （2）填满所有的四面体空隙，1价阳离子，Li2O； （3）填满一半的八面体空隙，4价阳离子，TiO2； （4）填满一半的四面体空隙，2价阳离子，ZnO。

苏云金杆菌的使用方法

苏云金杆菌的使用方法 尽管苏云金杆菌是杀虫剂中使用比较广泛的杀虫剂之一。但还是有不少农民用户对苏云金杆菌的使用方法不是很了解的。今天小编详细给大家介绍苏云金杆菌的使用方法。 苏云金杆菌的使用方法： 十字花科蔬菜菜青虫、小菜蛾 幼虫3龄前，每667平方米使用8000IU/毫克可湿性粉剂100～300克，或16000IU/毫克可湿性粉剂100～150克，或32000IU/毫克可湿性粉剂50-80克，或2000IU/微升悬浮剂200～300毫升，或4000IU/微升悬浮剂100～150毫升，或8000IU/微升悬浮剂50～75毫升，或100亿活芽孢/克可湿性粉剂ioo～iso克，兑水30～45丁-克均匀喷雾。 水稻稻纵卷叶螟、稻苞虫 幼虫孵化高峰至3龄前，每667平方米使用8000IU/毫克可湿性粉剂300～400克，或16000IU/毫克可湿性粉剂150r-_J200克，或32000iu/毫克可湿性粉剂80～100克，或2000IU/微升悬浮剂400～500毫升，或4000IU/微升悬浮剂200～250毫升，或8000IU/微升悬浮剂100-120毫升，兑水30～45千克均匀喷雾。 棉花棉铃虫、造桥虫 幼虫孵化高峰至钻铃前，每667平方米使用8000IU/毫克可湿性粉剂400～500克，或16000克可湿性粉剂200～250克，或32000IU/毫克可湿性粉剂120克，或2000IU/微升悬浮剂400---500毫升，或4000升悬浮剂200～250毫升，或8000IU/微升悬浮剂100-120毫升，

或100亿活芽孢/克可湿性粉剂250～400克，兑水45-75千克均匀喷雾。 玉米、高梁玉米螟 每667平方米使用8000IU/毫克可湿性粉剂250-300克，或4000IU/微升悬浮剂150-200毫升，在玉米或高粱大喇叭口时期喷雾或混细沙制成毒土灌心叶。 大豆天蛾、甘薯天蛾 幼虫孵化盛期，每667平方米使用8000IU/毫克可湿性粉剂200～300克，或16000iu/毫克可湿性粉剂100～150克，或32000iu/毫克可湿性粉剂50～80克，或2000iu/微升悬浮剂200-300毫升，或4000IU/微升悬浮剂100~150毫升，或8000IU/微升悬浮剂50-75毫升，兑水30～45千克均匀喷雾。 烟草烟青虫 幼虫3龄前喷药，每667平方米使用8000IU/毫克可湿性粉剂400-500克，或16000IU/毫克可湿性粉剂200～250克，或32000IU/毫克可湿性粉剂100～120克，或2000IU/微升悬浮剂400～500毫升，或4000IU/微升悬浮剂200--250毫升，或8000IU/微升悬浮剂100～120毫升，兑水30～45千克均匀喷雾。 茶树茶毛虫 幼虫孵化高峰至3龄前喷药，使用8000IU/毫克可湿性粉剂100～150倍液，或16000iu/毫克可湿性粉剂200～300倍液，或32000iu/毫克可湿性粉剂400-500倍液，或2000IU/微升悬浮剂80～100倍液

蛋白质纯化与结晶的原理

获得蛋白质的晶体结构的第一个瓶颈，就是制备大量纯化的蛋白质（>10mg），其浓度通常在10mg/ml 以上，并以此为基础进行结晶条件的筛选。运用重组基因的技术，将特定基因以选殖（clone）的方式嵌入表现载（expressionvector）内，此一载体通常具有易于调控的特性。之后再将带有特定基因的载体送入可快速生长的菌体中，如大肠杆菌（Escherichia coli），在菌体快速生长的同时，也大量生产表现载体上的基因所解译出之蛋白质。一般而言纯度越高的蛋白质比较有机会形成晶体，因此纯化蛋白质的步骤就成为一个重要的决定因素。 在取得高纯度的蛋白质溶液后，接下来就是晶体的培养。蛋白质晶体与其他化合物晶体的形成类似，是在饱和溶液中慢慢产生的，每一种蛋白质养晶的条件皆有所差异，影响晶体形成的变量很多，包含化学上的变量，如酸碱度、沈淀剂种类、离子浓度、蛋白质浓度等；物理上的变数，如溶液达成过饱和状态的速率、温度等；及生化上的变数，如蛋白质所需的金属离子或抑制剂、蛋白质的聚合状态、等电点等，皆是养晶时的测试条件。截至目前为止，并无一套理论可以预测结晶的条件，所以必须不断测试各种养晶溶液的组合后，才可能得到一颗完美的单一晶体。 蛋白质晶体的培养，通常是利用气相扩散法（Vapor Diffusion Method）的原理来达成；也就是将含有高浓度的蛋白质（10-50 mg/ml）溶液加入适当的溶剂，慢慢降低蛋白质的溶解度，使其接近自发性的沈淀状态时，蛋白质分子将在整齐的堆栈下形成晶体。举例来说，我们将蛋白质溶于低浓度（~1.0M）的硫酸铵溶液中，将它放置于一密闭含有高浓度（~2.0M）硫酸铵溶液的容器中，由气相平衡，可以缓慢提高蛋白质溶液中硫酸铵的浓度，进而达成结晶的目的。 蛋白质晶体在外观上与其他晶体并无明显不同之处，但在晶体的内部，却有很大的差异。一般而言，蛋白质晶体除了蛋白质分子外，其他的空间则充满约40%至60%之间的水溶液，其液态的成分不仅使晶体易碎，也容易使蛋白质分子在晶格排列上有不规则的情形出现，造成晶体处理时的困难及绕射数据上的搜集不易等缺点。但也由于高含水量的特性，让蛋白质分子在晶体内与水溶液中的状态，极为相似。所以由晶体所解出的蛋白质结构，基本上可视为自然状态下的结构。

第一章+金属的晶体结构作业+答案

第一章金属的晶体结构 1、试用金属键的结合方式，解释金属具有良好的导电性、正的电阻温度系数、导热性、塑性和金属光泽等基本特性. 答：(1)导电性：在外电场的作用下，自由电子沿电场方向作定向运动。 (2)正的电阻温度系数：随着温度升高，正离子振动的振幅要加大，对自由电子通过的阻碍作用也加大，即金属的电阻是随温度的升高而增加的。 (3)导热性：自由电子的运动和正离子的振动可以传递热能。 (4) 延展性：金属键没有饱和性和方向性，经变形不断裂。 (5)金属光泽：自由电子易吸收可见光能量，被激发到较高能量级，当跳回到原位时辐射所吸收能量，从而使金属不透明具有金属光泽。 2、填空： 1)金属常见的晶格类型是面心立方、体心立方、密排六方。 2)金属具有良好的导电性、导热性、塑性和金属光泽主要是因为金属原子具有金属键的结合方式。 3)物质的原子间结合键主要包括金属键、离子键和共价键三种。 4)大部分陶瓷材料的结合键为共价键。 5)高分子材料的结合键是范德瓦尔键。 6)在立方晶系中，某晶面在x轴上的截距为2，在y轴上的截距为1/2；与z轴平行，则该晶面指数为（（ 140 ））. 7)在立方晶格中，各点坐标为：A (1，0，1)，B (0，1，1)，C (1，1，1/2)，D(1/2，1，1/2)，那么AB晶向指数为（ī10），OC晶向指数为（221），OD晶向指数为（121）。 8)铜是（面心）结构的金属，它的最密排面是（111 ）。 9) α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Cr、V、Mg、Zn中属于体心立方晶格的有（α-Fe 、 Cr、V ），属于面心立方晶格的有（γ-Fe、Al、Cu、Ni ），属于密排六方晶格的有（ Mg、Zn ）。 3、判断 1)正的电阻温度系数就是指电阻随温度的升高而增大。（√） 2)金属具有美丽的金属光泽，而非金属则无此光泽，这是金属与非金属的根本区别。（×） 3) 晶体中原子偏离平衡位置，就会使晶体的能量升高，因此能增加晶体的强度。(× ) 4) 在室温下,金属的晶粒越细,则其强度愈高和塑性愈低。(×) 5) 实际金属中存在着点、线和面缺陷，从而使得金属的强度和硬度均下降。 (×) 6)体心立方晶格中最密原子面是｛110｝，原子排列最密的方向也是<111> .（对） 7)面心立方晶格中最密的原子面是｛111}，原子排列最密的方向是<110>。 ( 对 ) 8)纯铁加热到912℃时将发生α-Fe向γ-Fe的转变，体积会发生膨胀。 ( 错 ) 9)晶胞是从晶格中任意截取的一个小单元。(错) 10)纯铁只可能是体心立方结构，而铜只可能是面心立方结构。 (错) 4、选择题 1)金属原子的结合方式是（ C ）

苏云金杆菌使用注意事项及作用机理

苏云金杆菌 苏云金杆菌（简称Bt）是目前商业开发最为成功的微生物杀虫剂。当前全世界每年生 产的Bt制剂约有7000～10000吨，年销售额已达1.5亿美元，其中欧洲国家产量在2000 吨左右，占欧洲国家生物农药总量的90%。 Bt制剂的研究与利用始于20世纪30年代，因其生产设备较为简单，使用比较方便， 尤其是它可有效地防治150多种鳞翅目幼虫（其中有些是重要的经济害虫），因此，70年代以后，Bt制剂便成为防治农田和仓库害虫的重要生物杀虫剂之一。美国环保局已将其指定 为用于大田作物、果树、蔬菜和观赏植物的主要生物农药，并将它用于仓库害虫的防治。 晶体或孢子的混合物进入敏感幼虫体内后，这种没有杀虫活性的原毒素被碱性肠液活化，并在中肠蛋白酶作用下进一步转化为有杀虫活性的δ-内毒素。δ-内毒素能破坏幼虫肠壁 的上皮细胞，使幼虫停止取食，从而中毒死亡。幼虫致死的时间取决于昆虫种类和剂量。 使用苏云金杆菌杀虫剂注意事项 温度：细菌生物农药杀虫剂的活性成分是蛋白质晶体和有生命的芽孢。在低温条件下（15℃以下），蛋白晶体不易发生作用。15℃以下或30℃以上使用Bt都基本无效，但在相对高温下更能发挥作用，一般在30℃左右时最好，害虫死亡速度较快。 湿度：细菌生物农药杀虫剂中细菌的芽孢喜欢潮湿环境，因此，在田间湿度越大药效越高。阳光：阳光中的紫外线对芽孢有杀伤作用。所以，喷施细菌生物农药最好再傍晚或阴天进行。雨水：喷施细菌生物农药后短期内，如遇大雨，会降低药效。 本品对蜜蜂有毒，对家蚕高毒；对鱼类等水生生物有毒。 不能与内吸性有机磷杀虫剂或杀菌剂混合使用。 对人、畜无毒，使用安全。选择性强，不伤害天敌。不污染环境，不影响土壤微生物的活动，连续使用，无残毒，不易产生抗性。

常见的金属晶体结构

第二章作业 2－1 常见的金属晶体结构有哪几种它们的原子排列和晶格常数有什么特点 V、Mg、Zn 各属何种结构答：常见晶体结构有 3 种：⑴体心立方：－Fe、Cr、V ⑵面心立方：－Fe、Al、Cu、Ni ⑶密排六方：Mg、Zn －Fe、－Fe、Al、Cu、Ni、Cr、 2---7 为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。第三章作业3－2 如果其它条件相同，试比较在下列铸造条件下，所得铸件晶粒的大小；⑴金属模浇注与砂模浇注；⑵高温浇注与低温浇注；⑶铸成薄壁件与铸成厚壁件；⑷浇注时采用振动与不采用振动；⑸厚大铸件的表面部分与中心部分。答：晶粒大小：⑴金属模浇注的晶粒小⑵低温浇注的晶粒小⑶铸成薄壁件的晶粒小⑷采用振动的晶粒小⑸厚大铸件表面部分的晶粒小第四章作业 4－4 在常温下为什么细晶粒金属强度高，且塑性、韧性也好试用多晶体塑性变形的特点予以解释。答：晶粒细小而均匀，不仅常温下强度较高，而且塑性和韧性也较好，即强韧性好。原因是：（1）强度高：Hall-Petch 公式。晶界越多，越难滑移。（2）塑性好：晶粒越多，变形均匀而分散，减少应力集中。（3）韧性好：晶粒越细，晶界越曲折，裂纹越不易传播。 4－6 生产中加工长的精密细杠（或轴）时，常在半精加工后，将将丝杠吊挂起来并用木锤沿全长轻击几遍在吊挂 7~15 天，然后再精加工。试解释这样做的目的及其原因答：这叫时效处理一般是在工件热处理之后进行原因用木锤轻击是为了尽快消除工件内部应力减少成品形变应力吊起来，是细长工件的一种存放形式吊个7 天，让工件释放应力的时间，轴越粗放的时间越长。 4－8 钨在1000℃变形加工，锡在室温下变形加工，请说明它们是热加工还是冷加工（钨熔点是3410℃，锡熔点是232℃）答：W、Sn 的最低再结晶温度分别为: TR(W) =（～×(3410+273)－273 =（1200～1568）(℃)＞1000℃ TR(Sn) =（～×(232+273)－273 =（-71～-20）(℃) ＜25℃ 所以 W 在1000℃时为冷加工，Sn 在室温下为热加工 4－9 用下列三种方法制造齿轮，哪一种比较理想为什么（1）用厚钢板切出圆饼，再加工成齿轮；（2）由粗钢棒切下圆饼，再加工成齿轮；（3）由圆棒锻成圆饼，再加工成齿轮。答：齿轮的材料、加工与加工工艺有一定的原则，同时也要根据实际情况具体而定，总的原则是满足使用要求；加工便当；性价比最佳。对齿轮而言，要看是干什么用的齿轮，对于精度要求不高的，使用频率不高，强度也没什么要求的，方法 1、2 都可以，用方法 3 反倒是画蛇添足了。对于精密传动齿轮和高速运转齿轮及对强度和可靠性要求高的齿轮，方法 3 就是合理的。经过锻造的齿坯，金属内部晶粒更加细化，内应力均匀，材料的杂质更少，相对材料的强度也有所提高，经过锻造的毛坯加工的齿轮精度稳定，强度更好。 4－10 用一冷拔钢丝绳吊装一大型工件入炉，并随工件一起加热到1000℃，保温后再次吊装工件时钢丝绳发生断裂，试分析原因答：由于冷拔钢丝在生产过程中受到挤压作用产生了加工硬化使钢丝本身具有一定的强度和硬度，那么再吊重物时才有足够的强度，当将钢丝绳和工件放置在1000℃炉内进行加热和保温后，等于对钢丝绳进行了回复和再结晶处理，所以使钢丝绳的性能大大下降，所以再吊重物时发生断裂。 4－11 在室温下对铅板进行弯折，越弯越硬，而稍隔一段时间再行弯折，铅板又像最初一样柔软这是什么原因答：铅板在室温下的加工属于热加工，加工硬化的同时伴随回复和再结晶过程。越弯越硬是由于位错大量增加而引起的加工硬化造成，而过一段时间又会变软是因为室温对于铅已经是再结晶温度以上，所以伴随着回复和再结晶过程，等轴的没有变形晶粒取代了变形晶粒，硬度和塑性又恢复到了未变形之前。第五章作业 5－3 一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体异同答：一次渗碳体：由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。二次渗碳体：从 A 中析出的渗碳体称为二次渗碳体。三次渗碳体：从 F 中析出的渗碳体称为三次渗碳体共晶渗碳体：经共晶反应生成的渗碳体即莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体共析渗碳体：经共析反应生成的渗碳体即珠光体中的渗

苏云金杆菌

苏云金杆菌杀虫剂 苏云金杆菌简称Bt，是包括许多变种的一类产晶体芽孢杆菌。可用于防治直翅目、鞘翅目、双翅目、膜翅目，特别是鳞翅目的多种害虫。目前世界上研究最深入, 应用最广泛的微生物杀虫剂, 对人畜安全, 不伤害控制害虫群体的天敌, 不污染环境, 是生物防治害虫的重要组成部分, 更适合农作物虫害的综合防治。 苏云金杆菌是一种微生物源低毒杀虫剂，以胃毒作用为主。该菌可产生两大类毒素，即内毒素（伴胞晶体）和外毒素，使害虫停止取食，最后害虫因饥饿和死亡而外毒素作用缓慢，在蜕皮和变态时作用明显，这两个时期是RNA合成的高峰期，外毒素能抑制依赖于DNA的RNA 聚合酶。该药作用缓慢，害虫取食后2天左右才能见效，持效期约1天，因此使用时应比常规化学药剂提前2～3天，且在害虫低龄期使用效果较好。由于苏云金杆菌制剂的杀虫活性物质是一种毒性晶体蛋白与活菌的混合物, 其防效易受强光、温度和雨水的影响。最适宜使用苏云金杆菌的温度是24～32℃, 不适宜温度为13～17℃, 雨水主要影响施药的残效期。使用苏云金杆菌杀虫剂一定要在阴天或晴天下午4点以后施药于害虫危害部位。对鱼类、蜜蜂安全，但对家蚕高毒。 苏云金杆菌一般对暴食叶片的鳞翅目害虫防效好, 对结苞、卷叶、钻蛀性害虫防治技术性强。如: 2 代棉铃虫发育世代较整齐, 前代成虫产卵主要在棉株嫩尖上, 且初孵幼虫有食卵壳的习性, 防治2代棉铃虫, 主要喷在棉株顶部嫩叶正反面, 即可达到防治效果。稻纵卷叶螟幼虫两龄前结苞较松, 傍晚转苞危害, 防治它应在其幼虫2 龄前, 傍晚施药。玉米螟幼虫在玉米心叶末期, 有群聚喇叭口内危害习性,只要用苏云金杆菌对着喇叭口喷雾或拌毒土撒施入喇叭口内即可。小菜蛾( 吊丝虫) 幼虫2 龄前, 喜在十字花科作物叶背群聚食叶肉, 这是防治的最适期。豆荚螟, 本着治花不治荚的原则, 在日出前重点喷在蕾、花、嫩荚和落地花上。第2 代茶毛虫的初孵幼虫,有群聚叶背取食叶肉习性, 用苏云金杆菌防治应掌握这一时机。苏云金杆菌杀虫剂混用性能好，苏云金杆菌杀虫剂与化学农药交替使用可克服害虫的抗化学农药性。Bt杀虫剂可与多种其它生物制剂、昆虫生长调节剂、菊酯类沙蚕毒素类、氨基甲酸酯类、有机磷类农药及部分杀菌剂和化学肥料现混现用。

蛋白质晶体结构分析及其发展

蛋白质晶体结构分析及其发展 范海福 中国科学院，物理研究所，北京，100080 物质的各种宏观性质源出于本身的微观结构。探索物质结构与性质之间的关系，是凝聚态物理、结构化学、材料科学、分子生物等许多学科的一个重要研究内容。晶体结构分析，是在原子的层次上测定固态物质微观结构的主要手段，它与上述众多学科有着密切的联系。就其本身而言，晶体结构分析是物理学中的一个小分支。这主要研究如何利用晶态物质对X-射线、电子、以及中子的衍射效应来测定物质的微观结构。晶体结构分析服务于许多不同的学科，因而许多学科的发展都对晶体结构分析产生深刻的影响。另一方面，晶体结构分析有自己独立的体系，它本身的发展又对所服务的学科起着促进作用。 晶体结构分析是伦琴发现X-射线以后创站的最重要学科之一。它奠基于物理学的几项重要进展。其中包括1895年W. C. Roentgen发现X-射线，1912年M. von Laue发现晶体对X-射线的衍射，1927年C. J. Davisson和G. P. Thomson发现晶体对电子的衍射，以及1931年E. Ruska建造第一台电子显微镜。上述几项重大的物理学进展使人类掌握了在原子层次上研究物质内部结构的手段，它们分别获得1901、1914、1937和1986年的诺贝尔物理学奖。其中，1901年伦琴获得的诺贝尔奖还是历史上第一个诺贝尔物理奖。通过研究物质内部结构与性质的关系，晶体结构分析有力地促进了各相关学科的发展。晶体结构分析的发展，是一个不断完善自身和不断扩大应用的过程。诺贝尔将的年谱记录了晶体结构分析历史上的重大事件并展示了它与其他学科相互作用所产生的丰硕成果。 晶体结构分析的方法主要有两大类。这就是以X-射线衍射为代表的衍射分析方法和以电子显微术为代表的显微成像方法。电了显微成像也可以认为是两上相继的电子衍射过程。因此，可以说衍射分析是晶体结构分析的核心。用衍射分析方法测定晶体结构的理论依据，在于晶体结构同它的衍射效应之间存在着互为Fourier变换的关系。这里说的衍射效应，是指从晶体向各个方向发出的衍射的振幅和相位。从衍射实验可以记录下各个方向上衍射波的振幅。但是在目前以及可见的将来，还不容易找到有普遍意义的实用方法来记录由晶体发出的衍射波的相位。因此要想从衍射效应的Fourier变换解出晶体结构，必须先设法找回"丢失了的"相位。这就是晶体学中的"相位问题"，它一直是研究晶体结构分析方法的关键问题。 紧接着Laue发现X-射线衍射，Bragg父子(W. H. Bragg和W. L. Bragg) 就迅速建立了用X-射线衍射方法测定晶体结构的实验手段和理论基础。这使人类得以定量地观测原子在晶体中的位置。为此他们两人同获1915年的诺贝尔物理学奖。晶体结构分析最初用于一些简单的无机化合物。对碱金属卤化物结构的研究导至W. L. Bragg提出原子半径的概念。不久Bragg又将晶体结构分析应用于研究硅酸盐以及金属和合金。硅酸盐晶体结构分析的工作为硅酸盐结构化学提供了最早的实验基础，而有关金属和合金的工作则作物理冶金、金属物理、以及相平衡图的研究推上了一个新的台阶，使有关工作深入到原子的层次。 晶体结构分析在研究无机化合物上取得成功，引起人们对有机物尤其是生命物质内部结构的兴趣。英国从二十年代中期就开始研究有机物晶体结构。但是过了十年多仍未见有重大的突破。原因是当时的分析技术和方法还很原始。于是迎来了三、四十年代晶体结构分析方法和技术大发展的时期。如前所述，晶体结构分析中所谓"相位问题"。早期的晶体结构分析用以解决相位问题的方法是所谓尝试法。其要点是：先根据已尼掌握的线索猜想出一个结构模型，再从这个模型计算出相应的一组理论衍射强度，然后同实验所犁衍射强度作比较并据此对模型进行修改。。上述步骤须经多次反复，直至理论和实验的衍射强度得以吻合。用这样的"方法"来测定晶体结构，说明科学试验却更像艺术创作。它显然适应不了测定复杂的晶

蛋白晶体结构作业

生物大分子结构与功能 1、什么叫晶体衍射的结构因子？结构因子F与晶体衍射的衍射点的强度I有什 么关系？ 结构因子是定量表征原子排布以及原子种类对衍射强度影响规律的参数，即晶体结构对衍射强度的影响因子。 晶体X光衍射强度与几何结构因子的平方成正比 2、什么叫傅里叶变换？用公式说明为什么说蛋白质晶体的电子密度与晶体衍 射的结构因子互为傅里叶变换与反变换的关系？ The Fourier transform is a mathematical operation that decomposes a function into its constituent frequencies, known as a frequency spectrum. The term "Fourier transform" refers to both the transform operation and to the complex-valued function it produces. 结构因数同电子密度分布函数之间存在着傅里叶变换的关系： 由傅里叶变换公式得： for every real number ξ. When the independent variable x represents time (with SI unit of seconds), the transform variable ξ represents frequency (in hertz). Under suitable conditions, ? can be reconstructed from by the inverse transform: for every real number x. 晶体对X射线的衍射是一种傅里叶变换，把正空间的电子密度变换为倒易空间的衍射强度。

晶体结构练习题答案

晶体结构练习题 一、（2005 全国初赛）下图是化学家合成的能实现热电效应的一种 晶体的晶胞模型。图中的大原子是稀土原子，如镧；小原子是周期 系第五主族元素，如锑；中等大小的原子是周期系VIII 族元素，如 铁。按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。给出计算过程。提 示： 晶胞的 6 个面的原子数相同。设晶体中锑的氧化态为－1，镧的 氧化态为+3，问：铁的平均 氧化态多大？ 解析：晶胞里有2个La原子（处于晶胞的顶角和体心）； 有8个Fe 原子（处于锑形成的八面体的中心）；锑八面体是共 顶角相连的，平均每个八面体有6/2＝ 3 个锑原子，晶 胞中共有8 个八面体，8x3=24 个锑原子；即：La2Fe8Sb24。 答案：化学式LaFe4Sb12 铁的氧化态9/4 = 2.25 二、（2004 年全国初赛）最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶 体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广 泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行（面 心）立方最密堆积（ccp ），它们的排列有序，没有相互代换的现象 1） （在（面心）立方最密堆积－填隙模型中，八面体空隙与堆积球的比例为1︰1，在如图晶胞中，八面体空隙位于体心位置和所有棱的中心位置，它们的比例是1︰3，体心位置的八面体由镍原子构成，可填入碳原子，而棱心位置的八面体由2个镁原子和 4 个镍原子一起构成，不填碳原子。） （2）MgCNi 3（化学式中元素的顺序可不同，但原子数目不能错）。 三、将Nb2O5 与苛性钾共熔后，可以生成溶于水的铌酸钾，将其慢慢浓缩可以得到晶体 K p[Nb m O n] ·16H2O，同时发现在晶体中存在[Nb m O n]p－离子。该离子结构由6个NbO 6正八面体构成的。每个NbO6八面体中的6个氧原子排布如下：4个氧原子分别与4个NbO 6八面体共顶点；第5个氧原子与5个八面体共享一个顶点；第6个氧原子单独属于这个八面体的。列式计算并确定该晶体的化学式。计算该离子结构中距离最大的氧原子间的距离是距离最短的铌原子间距离的多少倍？ 解析：这是一个涉及正八面体堆积的问题，我们先根据题意来计算。对一个铌氧八面体，有一个氧原子完全属于这个八面体，有四个氧原子分别与一个八面体共用氧原子，即属于这个八面体的氧原子是1/2 个，另一个氧原子是六个八面体共用的，自然是1/6 了。故对一个铌而言，氧原子数为1＋4×1/2 ＋1/6 ＝19/6 。

蛋白晶体结构作业

蛋白晶体结构作业

生物大分子结构与功能 1、什么叫晶体衍射的结构因子？结构因子F与晶体衍射的衍射点的强度I有什么关系？ 结构因子是定量表征原子排布以及原子种类对衍射强度影响规律的参数，即晶体结构对衍射强度的影响因子。 晶体X光衍射强度与几何结构因子的平方成正比 2、什么叫傅里叶变换？用公式说明为什么说蛋白质晶体的电子密度与 晶体衍射的结构因子互为傅里叶变换与反变换的关系？ The Fourier transform is a mathematical operation that decomposes a function into its constituent frequencies, known as a frequency spectrum. The term "Fourier transform" refers to both the transform operation and to the complex-valued function it produces.

3、 什么叫两个函数的卷积（convolution ）？两个函数的卷积的傅里叶变换与这两个函数的傅里叶变换有什么关系？ In mathematics and in particular functional analysis, convolution is a mathematical operation on two functions f and g, producing a third function that is typically viewed as a modified version of one of the original function. 两函数的傅里叶变换的乘积等于它们卷积后的傅里叶变换。 It also works the other way around: 4、 为什么说晶体的电子密度是晶体里一个晶胞的电子密度与该晶体的晶格的卷积？ 5、 用两个函数的卷积的傅里叶变换的性质推导晶体的X 射线衍射的结构因子与晶体里一个晶胞的X 射线衍射的结构因子的关系。 I hkl =|F hkl |2.I e 若亚晶块的体积为V C ，晶胞体积为V 0，则： N=V C /V 0 这N 个晶胞的HKI 晶体衍射的叠加强度为：

蛋白质结构解析研究进展作业

《蛋白质结构解析研究进展》 一、蛋白质结构分类 人类对于进化的认识及蛋白质结构相似性比较的研究使蛋白质结构分类成为可能，而且近年来取得的研究进展表明，大部分蛋白质可以成功的分入到适当数目的家族中。目前国际上流行的蛋白质结构分类数据库基本上采取两种不同的思路，一种是数据库中储存所有结构两两比较的结果；第二种思路是致力于构建非常正式的分类体系。由于所有分类方法反映了各研究小组在探究这个重要领域的不同角度，所以这些方法是同等有效的。目前，被广泛应用的四种分类标准是：手工构造的层次分类数据库SCOP，全自动分类的MMDB和FSSP，和半手工半自动的CATH。 蛋白质结构自动分类问题可以被纳入机器学习的范畴，通过提取分析蛋白质结构的关键特征，构造算法来学习蕴含于大量已知结构和分类的数据中的专家经验知识，来实现对未知蛋白质结构的分类预测。目前，对蛋白质结构的不同层次分类，结果比较好的机器学习方法是：神经网络多层感知器、支持向量机和隐马尔可夫模型。支持向量机应用于分类问题最终归结于求解一个最优化问题。上世纪90 年代中期，隐马尔可夫模型与其他机器学习技术结合，高效地用于多重比对、数据挖掘和分类、结构分析和模式发现。多层感知器即误差反向传播神经网络，它是在各种人工神经网络模型中，在机器学习中应用最多且最成功的采用BP学习算法的分类器。 二、蛋白质结构的确定 蛋白质三维空间结构测定方法主要包括X射线晶体学分析、核磁共振波谱学技术和三维电镜重构，这三种方法都可以完整独立地在原子分辨水平上测定出蛋白质的三维空间结构。蛋白质数据库PDB中80%的蛋白质结构是由X射线衍射分析得到的，约15%的蛋白质结构是由核磁共振波谱学这种新的结构测定方法得到。 1、X射线晶体学

晶体结构作业

07晶体结构 【7.1】标出下面点阵结构的晶体指标() 100 ， () 210 ， () 120 ， () 210 ， () 230 ， () 010 。每组面话出3条相邻的直线表示。 【7.2】金属镍的立方晶胞参数352.4 a pm =，试求200 d， 111 d， 220 d。 【7.3】写出Bragg方程的两种表达形式，说明 () hkl 与hkl，()hkl d 与hkl d之间的关系以及衍射角n θ随衍射级数n的变化。 【7.4】金属铝属立方晶系，用Cu Ka射线摄取333衍射，0' 8117 θ=，由此计算晶胞参数。【7.5】硅的晶体结构和金刚石相似。0 20C下测得其立方晶胞参数543.089 a pm =，密度为 3 2.3283g cm- ?，Si的相对原子质量为28.0854，计算Avogadro常数。 【7.6】已知NaCl晶体立方晶胞参数563.94 a pm =，实验测得衍射111的衍射角0 5.10 θ=，求实验所用X射线的波长。 08金属的结构和性质 【8.1】金属铜属于1 A型结构，试计算（111）、（110）和（100）等面上铜原子的堆积系数。【8.2】金属铂为1 A型结构，立方晶胞参数392.3 a pm =，Pt的相对原子质量为195.0，试求金属铂的密度及原子半径。 【8.3】铝为面心立方结构，密度为 1 2.70g cm- ?，试计算它的晶胞参数和原子半径。用Cu Ka射线摄取衍射图，33衍射线的衍射角是多少？ 【8.4】金属钽为体心立方结构，330 a pm =，试求： （a）Ta的原子半径； （b）金属钽的理论密度（Ta的相对原子质量为181）； （c）（110）面的间距 （d）若用154pm λ=的X射线，衍射指标为220的衍射角θ的数值是多少？ 【8.5】已知金属Ni为1A型结构，原子间接触距离为249.2pm，试计算： （a）Ni的密度及Ni的立方晶胞参数； （b）画出（100）、（110）、（111）面上原子的排布方式。 【8.6】金属锂晶体属立方晶系，（100）点阵面的面间距为350pm，晶体密度为3 0.53g cm- ?，从晶胞中包含的原子数目判断该晶体属何种点阵型式？（Li的相对原子质量为6.941）。