考點 11 生物固氮

1、高考學(xué)習(xí)網(wǎng)－中國最大高考學(xué)習(xí)網(wǎng)站|我們負(fù)責(zé)傳遞知識！考點考點1111生物固氮生物固氮固氮微生物的類型生物固氮在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用生物固氮和生物體內(nèi)氮素代謝的綜合考查生物固氮的研究前景經(jīng)典易錯題會診經(jīng)典易錯題會診命題角度一命題角度一固氮微生物的類型固氮微生物的類型1有關(guān)根瘤菌及其生物固氮方面的敘述，正確的是A制備根瘤菌DNA時需用纖維素酶處理細(xì)胞壁B根瘤菌的固氮基因編碼區(qū)含有內(nèi)含子和外顯子C大豆種子用其破碎的根瘤拌種，不能提高固氮量D根瘤菌

2、固氮量與其侵入植物的生長狀況有關(guān)[考場錯解]A[專家把脈專家把脈]對固氮微生物的分類歸屬和原核生物的結(jié)構(gòu)組成不熟悉而錯答。固氮微生物都是原核生物，原核生物的細(xì)胞壁不含纖維素；原核細(xì)胞的基因編碼區(qū)是連續(xù)的、不間斷的，無內(nèi)含子和外顯子之分。豆科植物可與根瘤菌共生，用破碎的根瘤菌與大豆種子拌種，當(dāng)然可提高固氮量。根瘤菌只有在根瘤發(fā)育成熟時才能固氮，且固氮量與其宿主生長發(fā)育狀況有關(guān)。固氮量最高的時期是營養(yǎng)生長最旺盛的時期即開花期之前。[對癥下藥

3、對癥下藥]D2根瘤菌是一種固氮微生物，其生物學(xué)特征之一是A在土壤中獨立生活時能夠固氮B需氧的異養(yǎng)細(xì)菌C所需能量由自身的線粒體提供D單細(xì)胞真核生物[考場錯解考場錯解]C[專家把脈專家把脈]思維定勢造成誤選，認(rèn)為根瘤菌為需氧型微生物，所以其能量應(yīng)來自線粒體。但是根瘤菌屬于原核生物，只有核糖體而沒有線粒體，它含有有氧呼吸酶系統(tǒng)，所以它的能量應(yīng)來自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。[對癥下藥對癥下藥]B專家會診專家會診人們現(xiàn)在所知道的固氮生物都屬于個體微小的原核生物

4、，所以，固氮生物又叫做固氮微生物。根據(jù)固氮微生物的固氮特點以及與植物的關(guān)系，可以將它們分為自生固氮微生物、共生固氦微生物和聯(lián)合固氮微生物3類。自生固氮微生物在土壤或培養(yǎng)基中生活時，可以自行固定空氣中的分子態(tài)氮，對植物沒有依存關(guān)系。常見的自生固氮微生物包括以圓褐固氮菌為代表的好氧自生固氮菌、以梭菌為代表的厭氧自生固氮菌，以及以魚腥藻、念珠藻和顫藻為代表的具有異形胞的固氮藍(lán)藻(異形胞內(nèi)含有固氮酶，可以進(jìn)行生物固氮)。共生固氮微生物只有和植物

5、互利共生時，才能固定空氣中的分子態(tài)氦。共生固氦微生物可以分為兩類：一類是與豆科植物互利共生的根瘤菌，以及與榿木屬、楊梅屬和消棘屬等非豆科植物共生的弗蘭克氏放線菌：另一類是與紅萍(又叫滿江紅)等水生蕨類植物或羅漢松等裸子植物共生的藍(lán)藻，藍(lán)藻和某些真菌形成的地衣也屬于這一類。有些固氦微生物，如固氮螺菌、雀稗固氮菌等，能夠生活在玉米、雀稗、水稻和甘蔗等植物根內(nèi)的皮層細(xì)胞之間。這些固氦微生物和共生的植物之間具有一定的專一性，但是不形成根瘤那樣的

6、特殊結(jié)構(gòu)。這些固氮微生物還能夠自行固氮。它們的固氮特點介于自生固氮和共生固氮之間，因此叫做聯(lián)合圍氮。考場思維訓(xùn)練考場思維訓(xùn)練高考學(xué)習(xí)網(wǎng)－中國最大高考學(xué)習(xí)網(wǎng)站|我們負(fù)責(zé)傳遞知識！B動物產(chǎn)生的尿素通過轉(zhuǎn)化可被植物吸收利用C氮元素一旦進(jìn)入生物體內(nèi)就不會再形成氮氣D生物體內(nèi)氮的來源，主要是由閃電的固氮作用[解題思路解題思路]生物固氮是將大氣中的氮氣還原成氨的過程，而不是轉(zhuǎn)化為銨鹽，動物產(chǎn)生的尿素可轉(zhuǎn)化為銨鹽，然后被植物吸收利用；氮元素進(jìn)入生物體

7、可通過反硝化細(xì)菌的作用轉(zhuǎn)化為氮氣；植物體內(nèi)氮的來源主要來自植物從土壤中吸收，動物體內(nèi)的氮主要來自食物中的有機(jī)氮。[解答解答]B2圓褐固氮菌固氮后形成的產(chǎn)物A可以直接被植物吸收利用B經(jīng)過分解者作用后才能被植物吸收C經(jīng)過動物代謝后才能被植物吸收利用D經(jīng)某種生產(chǎn)者的作用后才能被植物吸收利用[解題思路解題思路]圓褐固氮菌的產(chǎn)物是NH3，而植物并不能直接利用NH3，一般需經(jīng)硝化細(xì)菌的化能合成作用，將其氧化為硝酸鹽后才能被植物吸收利用。硝化細(xì)菌即是

8、一種生產(chǎn)者。[解答解答]D規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)此類題為中等難度題，考查形式屬學(xué)科內(nèi)綜合。答題時要把生物固氮和動植物代謝聯(lián)系起來。要會分析固氮作用產(chǎn)生的氨一般先要經(jīng)硝化作用轉(zhuǎn)化成N03才能被綠色植物同化為自身的有機(jī)含氮化合物(如蛋白質(zhì))，動物攝食后經(jīng)消化、吸收進(jìn)而同化為自身含氦有機(jī)物(如蛋白質(zhì))，動物體內(nèi)的含氮有機(jī)物經(jīng)分解產(chǎn)生的代謝終產(chǎn)物中，氮以尿素的形式被排出體外。由此可見只要逐步分析，此類題就可輕松作答。綜合問題二綜合問題二生物固氮的研究

9、前景生物固氮的研究前景1蛋白質(zhì)是生物體的主要組成物質(zhì)，有若干種蛋白質(zhì)的參加才使生物得以存在和延續(xù)。各種蛋白質(zhì)都是由多種氨基酸結(jié)合而成的。氮是氨基酸的主要組成元素。全世界工業(yè)合成氮肥中的氮只占固氮總量的20％，絕大多數(shù)是通過生物固氮進(jìn)行的，最常見的是生活在豆科植物根部的根瘤菌，它能將大氣中游離態(tài)的氮，經(jīng)過固氮酶的作用生成氮的化合物(NH3)，以利于植物的利用，而豆科植物為根瘤菌提供營養(yǎng)物質(zhì)。請回答下列問題：(1)固氮通常有三種途徑：、和。

10、根瘤菌和豆科植物的關(guān)系在生物學(xué)上稱為。(2)固氮生物包括A滿江紅B大豆根瘤菌C硝化細(xì)菌D藍(lán)藻門中的念珠藻(3)根瘤菌之所以能進(jìn)行固氮作用是因為它有獨特的固氮酶，而根本原因是它具有獨特的。(4)如果直接將固氮基因重組到水稻、小麥等經(jīng)濟(jì)作物細(xì)胞中，建立“植物的小型化肥廠”，讓植物本身直接固氮，這樣可以免施氮肥。這種創(chuàng)造新品種乃至新物種的重組DNA技術(shù)生物學(xué)上稱為。(5)這種重組DNA技術(shù)中最常見的載體是A病毒DNAB細(xì)菌DNAC植物DNAD