高二生物生物固氮

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1、第十课 人体什么活动的调节和免疫第二课时生 物 固 氮 要点、疑点、难点1 固氮微生物的种类概念是指固氮生物将大气中的氮还原成氨的过程 固 氮 生 物 种 类共生 固氮概念是指一些与绿色植物互利共生的固氮微生物 代表生物 （根瘤菌）代谢类型异氧需氧型共生特性不同的根瘤菌，各自只能侵入特定 种类的豆科植物 共生关系表 现豆科植物为根瘤菌提供有机物，根 瘤菌为豆科植物供氨 自生 固氮概念是指土壤中能够独立进行固氮的微生物 代表生物（圆 褐固氮菌）具有一定的固氮能力，并且能够分泌生长素，促进 植物的生长和果实的发育 要点、疑点、难点2 生物固氮与氮循环生 物 固 氮 与 氮 循 环 过 程要点、疑点

2、、难点3 生 物 固 氮 的 应 用将圆褐固氮菌制成菌剂，施到将圆褐固氮菌制成菌剂，施到 土壤，可提高农作物产量；土壤，可提高农作物产量； 对豆科植物可进行根瘤菌拌种，对豆科植物可进行根瘤菌拌种， 也能提高豆科植物产量；也能提高豆科植物产量； 通过转基因技术，可将通过转基因技术，可将 固氮基因转到非豆科植物中固氮基因转到非豆科植物中 课前热身一、选择题 1 生物固氮是指( ) A 固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程 B 豆科植物将大气中的氮转化成氨的过程 C 固氮微生物将大气中的氨氧化成氮的过程 D 豆科植物将大气中的氮氧化成氮的过程 2 根瘤菌属于( ) A 寄生固氮菌 B 自生固氮菌 C

3、 腐生固氮菌 D 共生固氮菌 3 根瘤菌生长在根瘤内，其新陈代谢类型属于( ) A 异养厌氧型 B 自养厌氧型 C 异养需氧型 D 自养需氧型ADC课前热身4 圆褐固氮菌属于 （ ) A 寄生固氮菌 B 自生固氮菌 C 腐生固氮菌 D 共生固氮菌 5 圆褐固氮菌生活在( ) A 空气中 B 水体里 C 土壤表层 D 土壤深层 6 硝化细菌在自然界的氮循环中具有重要作用，其重要性主要体现在( ) A 将游离氮转化成硝态氮(NO-3) B 把有机氮转化成氨(NH3) C 把硝态氮转化成游离氮(N2) D 把氨转化成硝态氮(NO-3) BCD课前热身1 自然界中的固氮微生物大致可分为两大类，即共生固

4、N微生物和自生固N 微生物，二者主要区别是能否独立固氮；共同点是将大气中氮还原成氨。 2 根瘤菌属于共生固氮微生物，它的固氮能力只有侵入到豆科植物根内才能 得以表现，根瘤菌的种类不同，各自功能的发挥需要侵入与其相应的特定种 类的豆科植物。 3 圆褐固氮菌属于自生固氮微生物，主要生存在土壤表层，其呼吸类型是需 氧型，它具有较强的固N能力，还能分泌生长素，促进植株生长和果实的发 育，用它制成的菌肥对所有作物都具有效力。 4 大气中的氮必须通过以生物固氮为主的固氮作用，才能被植物吸收利用； 动物则必须通过直接或间接吃入植物才能获得氮素；而动物体内的部分蛋白 质在分解中产生的含氮废物和动植物尸体中的含

5、氮物质，必须经过微生物的 分解作用，转化成氨，再经过硝化细菌的作用，最终转化成硝酸盐，才能被 植物吸收利用；或在缺氧情况下，经另一细菌将其转化成亚硝酸盐，最终转 化成氮气，返回大气中。 能力、思维、方法【例1】关于根瘤和根瘤菌的叙述中，不正确的一项是( ) A 根瘤可以单独着生，也可以聚集在一起生在根上 B 一般豆科植物的主根和侧根上都可以着生根瘤 C 根瘤是由根瘤菌进入根细胞内部，刺激根组织膨大而成的 D 根瘤破溃后，根瘤菌全部死亡后进入土壤 【答案】D 【解析】这是一道考查根瘤和根瘤菌关系的题目。因我们知道，根瘤是豆科植物 的根部在生长发育过程中，被土壤中一些相适应的根瘤菌侵入后，通过大量

6、繁殖 ，并刺激根部细胞不断分裂，进而使该处组织逐渐膨大后形成的。根瘤可以单独 着生，也可以在任意根上聚集形成，但主根上的根瘤菌固氮能力强。当植物衰老 死亡后，根瘤也要破溃，其内的根瘤菌便进入土壤，进入土壤的根瘤菌不一定死 亡。 【点评】此题易出现的思维障碍是搞不清根瘤和根瘤菌的关系。 排除障碍的方法是： 根瘤如同人患肿瘤，根瘤菌如同引起肿瘤发生的病毒。不同的是根瘤对植物有益 而无害，而肿瘤对人体有百害而无一益。 能力、思维、方法【例2】大气中的N2，经过固氮后形成的化合物中，哪一组化合物被植物体吸收 后直接可用于蛋白质的合成( ) A NH3和NO-3 B NH+4和NO-2 C NH+4和N

7、H3 D NO-3和NO-2 【答案】C 【解析】这是一道生化综合题，有一定的难度。分析时首先应该知道的是，蛋白 质或其他有机态氮化合物中的氮都是高度还原状态，而NO-3和NO-2中的氮却是 高度氧化状态。植物和微生物体，把氧化态的硝酸盐还原成还原态的氮化物后， 才可用于蛋白质的合成。 【点评】此题的思维障碍主要是判断不清氧化态氮与还原态氮。 排除障碍的方法是： 蛋白质中的氮主要是指氨基酸中的NH2部分，它主要通过转氨基作用形成的。 所以无机态氮化合物中凡含有NH2的，就可直接用于蛋白质的合成，否则就不 行。 延伸、拓展【例3】像根瘤菌那样在常温常压下把游离态氮固定下来供作物吸收，这种方法 称

8、之为生物模拟固氮。近年来，国内外科学家正在探索这一课题，纷纷把目光集 中在根瘤菌上，研究具有非凡固氮功能的固氮酶的组成和结构。固氮酶由二氮酶 和二氮还原酶两种蛋白质组成，含有一定数量的钼原子、铁原子和酸溶性的硫原 子。由于二氮还原酶在空气中暴露30秒活性就会丧失一半，故至今仍未搞清固氮 酶的固氮机理。但使非豆科植物的根部也结出根瘤的研究却取得令人欣喜的突破 。 (1)氮的固定是指( ) A 植物从土壤中吸收含氮养料 B 豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质 C 将氨转变成硝酸及其他氮的化合物 D 将空气中的氮气转变为含氮的化合物 (2)二氮酶这种蛋白质的1%水溶液渗透压在24是112Pa

9、，该蛋白质的含铁量是 0 814%。 请根据渗透压值，算出二氮酶的分子量(答数不满1000就舍去)。 延伸、拓展(3)为确定固氮的最终产物，做了如下实验： a 把固氮菌培养在含15N2的空气中，细胞迅速固定N元素，短期内细胞的谷氨酸 便出现大量的15N。 b 如果把细胞培养于含有15NH3的培养基中，固氮能力立刻停止，但吸入的气态 氮迅速转入谷氨酸中。 由此可推出固氮的最终产物为。 工业上固氮的方法是(写出反应条件)。若生物固氮也是按此反应进行，你认为 何者效率高?简述理由? (4)某生态系统中氮循环简图如下图所示： 哪一类生物能将蛋白质转化为氨() A 分解者B 藻类C 化能合成类生物 该生

10、态系统的豆科植物不施氮肥，仍能表现出良好的长势，其原因是。 雷雨中常含有微量的硝酸而为农作物所利用，用化学方程式解释HNO3的形成 过程。 硝化细菌能够将NH3氧化为硝酸和亚硝酸，写出有关的化学反应方程式。 延伸、拓展哪一类生物能将蛋白质转化为氨()A 分解者B 藻类C 化能合成类生物该生态系统的豆科植物不施氮肥，仍 能表现出良好的长势，其原因是。雷雨中常含有微量的硝酸而为农作物 所利用，用化学方程式解释HNO3的形 成过程。硝化细菌能够将NH3氧化为硝酸和亚 硝酸，写出有关的化学反应方程式。延伸、拓展(5)很久以前，澳大利亚有着大片大片荒芜的土地，近几十年来，他们重视对生物 固氮的研究利用，

11、培育和引进了优良的豆科牧草良种，选育了高效的、适应性强 的根瘤菌，结果形成了一望无际的优良牧场。褐球固氮菌于有氧状态下，在无氮 培养中生长时，通过固定空气中的氮取得它所需要的氮，在标准大气压和303K时 ，多少体积的空气能够供应1dm3的细菌所需要的氮气?已知该细菌每立方厘米重 为0 84mg，含氮量为7%，空气中N2的体积百分比为78%。 【解析】这是一道生物同化学学科交叉渗透的综合题。主要考查知识的综合 及迁移能力，运用两学科的基础知识，即可顺利解答。 延伸、拓展【答案】(1)D (2)二氮酶相对分子质量为M，它的1%水溶液比重为1gmL-1，取1L水溶液，溶液的物质的量浓度为 10Mmo

12、lL-1，代入渗透压公式： 112110-310M8 314(273+24)M220 000 (3)NH3 N2+3H2 500高压 催化剂2NH3；生物固氮效率高；因为生物固氮是由特殊的固氮酶催化而进行 的，而酶的催化特性中有一条为高效性。 (4)A 根瘤菌将游离态的氮转化为化合态的氮，从而满足自身营养的需要。 N2+O2放电2NO；2NO+O22NO2；3NO2+H2O2HNO3+NO 2NH3+3O2硝化细菌2HNO2+2H2O；2HNO2+O2硝化细菌2HNO3 (5)已知p1atm101325PaT303K样品比重0 84(mgcm-3)样品的质量m0 84g。 则样品中N2的质量m

13、N20 840 07 0 0588(g)。 nN20 0588 282 1010-3(mol) 根据pVnRT则VNrt p2 1010-38 314303 1013250 052(L) 设x为空气体积，有10078x0 0 52x0 0667(L) ； https:/ 89彩票 yth16zwb 情愿，像一只强行被拽出家门的宅猫。“大人不如先在此侯着，奴婢去取另一件官服。”侍女不自觉的撇撇嘴，她没想 到新来的通政居然柔弱的连跑几步路都会累。“嗯那好吧，多谢”慕容凌娢不是累，只是单纯的思维混乱 这个年代的宫女，都这么开放，抓着人就跑吗？而且知道的也太多了，还敢只身一人去通政司拿东西慕容凌娢愣神

14、 的功夫，侍女已经消失了。“亦清，这样私自离场不好吧”一个轻柔却有些焦急的声音从从慕容凌娢身后响起。慕 容凌娢想都没想，干脆利索的躲到了假山后。没错，还是之前躲藏过的假山。“姐姐怕什么，那里人多，出来走走又何 妨。”这带着高傲与犀利的声音特别有区分度，绝对是韩亦清。慕容凌娢躲在假山后不敢出声，幸好韩亦清她们都是直 径往前走，根本没有往假山这边看。看来韩亦清也是偷偷跑出来的，身边那位亭亭玉立的少女应该就是她的姐姐，叫什 么来着慕容凌娢不记得了。不得不说，这位七公主虽然和韩亦清是一母所声，但给人的感觉却截然不同。她就像那 出水芙蓉，给人一种淡雅的美感，和韩亦清那不怒自威的霸气形象形成鲜明对比。基因

15、啊，遗传啊，真是奇怪的东西 出于好奇，慕容凌娢并没有溜走，而是一直躲在假山后偷窥。“哎”韩亦清坐在秋千上，不满的叹了一口气，“ 父皇真是无聊”“别这样说”七公主眉头微皱，露出一丝忧虑。“我说怎么啦！”韩亦清腿一蹬，秋千荡了起 来，“这明明是实话！”“别让人听到了”七公主轻声劝道。“谁会听到，那些衣冠禽兽都被困在露灼宫。真是无 聊死了！”好一个耿直的孩子慕容凌娢头上带着三道黑线。话说衣冠禽兽现在还应该是个褒义词吧偷听别 人说话总归是不道德的，慕容凌娢决定离开，刚来了一个完美的闪身，就撞到了假山，爆发出一声开天辟地的闷响 。“谁！”韩亦清气势汹汹一声吼，慕容凌娢不知到底该不该跑。要是跑的话，宫里守卫这么多，被抓回来当做刺客那 就解释不清了。要是留在这里，鬼知道这傲娇小公主会不会认出我（古风一言）血染江山，眉间朱砂，待你君临天 下，还有佳人在旁。第124章 荷花慕容凌娢准备开溜，刚来了一个完美的闪身，就撞到了假山，爆发出一声开天辟地的 闷