生物固氮课件

生物固氮
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对位训练
1.下列有关圆褐固氮菌及其生物固氮方面的叙述，正
确的是
（D ）
A.去除圆褐固氮菌的细胞壁需用纤维素酶
B.圆褐固氮菌的新陈代谢类型与黄色短杆菌不同
C.用圆褐固氮菌制成的菌剂，不能提高农作物产量
D.可用无氮培养基从土壤中分离得到圆褐固氮菌
解析 圆褐固氮菌是原核生物，细胞壁的组成成分中
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考点二 氮循环 1.图示
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2.解读 （1）固氮方式
①生物固氮：固氮微生物将大气中的氮还原成氨的 过程。 ②高能固氮：在闪电等高空瞬间放电所产生的高能 作用下，空气中的氮与氧气结合，形成硝酸的过程。 ③工业固氮：用高温、高压和化学催化的方法，将 氮转化为氨。 （2）氮循环 ①植物吸收N的两种形式及方式：NH+4和NO-3, 都以主动运输方式吸收。
第17课时 生物固氮 必备知识梳理
回扣基础要点 一、生物固氧 1.概念
固氮微生物将大气中的 氮还原成氨 的过程。 2.共生固氮微生物 （1）概念：与一些绿色植物互利共生的固氮微生物。 （2）代表生物（根瘤菌）
①代谢类型： 异养需氧 型。
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②共生特征：不同的根瘤菌，各自只能侵入特定 种类的豆科植物中。 ③共生关系表现：豆科植物为根瘤菌提供 有机 物 ；根瘤菌为豆科植物提供 氮素 。 3.自生固氮微生物 （1）概念：土壤中能够独立进行固氮的微生物。 （2）代表生物（圆褐固氮菌） ①代谢类型：异养需氧型 。 ②具有较强的固氮能力，并且能分泌 生长素 ，促 进植株的 生长 和果实的 发育 。
收的一大种量 元素，土壤可通过两条途径获得氮 素，一条是来自含N肥料 ，另一条是生物固氮 ， 其中 生物固氮 提供的氮素更多。 2.农业生产应用的举例 （1）对 豆科 作物进行 根瘤菌拌种 ，是提高该作物 产量的一条有效措施。 （2）用 豆科作物 做绿肥。 （3）通过转基因技术，可将 固氮基因 转到非豆 科植物中。
主动运输的形式吸收含N元素的无机盐离子。
（3）N元素在生物群落中的传递形式：含N有机物 。
（4）N元素返回无机环境的途径：在氧气不足时，土
壤中的反硝化细菌可将硝酸盐转化为亚硝酸盐并最终 转化为氮气。
2.生物固氮的意义
生物固氮在自然界 氮循环 中具有十分重要的作用。
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练一练
有关氮循环的内容，以下说法错误的是 ( D ) A.土壤中的氨在有氧条件下，经过硝化细菌的作
共生固 氮微生
根瘤
共生， 有专一
异养 需氧
氨
提供 不能
较
物
菌
性
型
氮素 存活 多
提供
自生固 圆褐
异养
氮 可以 较
氮微生 固氮 物菌
无
需氧 型
氨
素和 生
存活
少
长素
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深化拓展
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3.根瘤和根瘤菌 根瘤是根内部的一些薄壁细胞受到根瘤菌分泌物的 刺激，不断进行细胞分裂，从而使该处的组织逐渐 膨大，形成的瘤状结构。根瘤菌是形成根瘤的微生 物，只有在根瘤内根瘤菌才能固氮，分布在土壤中 的根瘤菌不能固氮。
作用最不可能会因此而降低的是
(
)
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解析 因雨水浸泡导致土壤中O2减少，则需氧气的 活动将减弱而受影响——B和C的过程；不需氧气的 生理过程加强——D中反硝化细菌的代谢类型为异养 厌氧型；A中离子的运输因阴雨天气蒸腾作用下降而 降低。 答案 D
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拓展提升 自生与自养、共生与异养的关系 自生不等于自养，共生不等于异养：自生固氮微生物 大多为异养型，如巴氏梭菌、圆褐固氮菌；共生固氮 微生物也有自养型的，如与满江红共生的某种蓝藻 （鱼腥藻）即为自养型。
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二、氮循环
1.生物固氮的过程
（1）固氮形式： 生物 固氮、高能 固氮、工业 固氮。 （2）N元素进入生物群落的方式：生物 固氮，植物以
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构建知识网络
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高频考点突破
考点一 生物固氮的过程及主要微生物 1.生物固氮概念理解
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2.固氮微生物 （1）生物类别：全为原核微生物（包括固氮细菌、 放线菌及蓝藻）。
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3.固氮微生物的类型
种类
举例
与豆科 植物关
代谢
固氮
对植 物的
缺氮 培养
固 氮
系 类型 产物 作用 基 量
不含纤维素；圆褐固氮菌和黄色短杆菌的新陈代谢类
型都是异类需氧型。圆褐固氮菌具有较强的固氮能力，
并且能分泌生长素，促进植株的生长和果实的发育，
因此，将圆褐固氮菌制成菌剂，施到土壤中，可以提
高农作物的产量；圆褐固氮菌在土壤中能够独立进行
固氮，因而可用无氮培养基分离。
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2.圆褐固氮菌和根瘤菌的共同特点是 ( A ) ①都是异养生物 ②都是自养生物 ③合成固氮酶的 基因结构都相同 ④合成固氮酶的基因结构不相同 ⑤都是原核生物 ⑥都是真核生物 A.①③⑤ B.②③⑥ C.①④⑥ D.②④⑤
酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐，
并进一步还原成分子态氮返回到大气中，这一过程
叫做反硝化作用。
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3.氮循环中几种微生物的作用及其在生态系统中的地位
在氮循环中的作用 代谢类型 在生态系统 中的地位
根瘤 菌
圆褐 固氮 菌
固氮作用
将N2 合成氨
将N2 合成氨
异养需氧 型
异养需氧 型
消费者 分解者
用，最终氧化成硝酸盐
B.土壤中的反硝化细菌在缺氧的条件下，将硝酸盐
最终转化成氮气
C.植物只能利用土壤中的硝酸盐和铵盐，而不能直
接利用空气中的氮气
D.自生固氮菌的代谢类型属于自养需氧型
解析 自生固氮菌的代谢类型大多为异养需氧型。
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三、生物固氮在农业生产中的应用 1.土壤获得氮素的途径：氮素是农作物从土壤 中吸
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②尿素的生成：动物体内氨基酸通过脱氨基作用形
成含氮部分，再进一步转化成尿素（在肝脏中完
成），再经肾脏排出体外。
③氨化作用：微生物将动植物遗体、排出物、残落
物中的有机氮分解后形成氨的过程。
④硝化作用：在有氧条件下，土壤中的氨或铵盐在
硝化细菌的作用下最终转化为硝酸盐的过程。
⑤反硝化作用：在氧气不足的条件下，土壤中的硝
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细菌、 氨化 真菌 作用
硝化 硝化 细菌 作用
反硝
化细 菌
反硝 化
作用
将生物遗 体中含氮 化合物转 化为氨 将土壤中 的氨转化 为硝酸盐 硝酸盐 →亚硝 酸盐→N2
异养需 氧型
分解者
自养需 氧型
生产者
异养厌 分解者 氧型
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对位训练
3.阴雨连绵的天气雨水浸泡了白菜地，则下列生理