四川省成都市高考生物一輪復(fù)習(xí) 選修部分 第二章第二節(jié)生物固氮課件

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1、一、固氮微生物的種類一、固氮微生物的種類 種類種類 特征特征項目項目共生固氮微生物共生固氮微生物自生固氮微生物自生固氮微生物代表生物代表生物 圓褐固氮菌圓褐固氮菌代謝類型代謝類型 型型 型型根瘤菌根瘤菌異養(yǎng)需氧異養(yǎng)需氧異養(yǎng)需氧異養(yǎng)需氧 種類種類 特征特征項目項目共生固氮微生物共生固氮微生物自生固氮微生物自生固氮微生物生活習(xí)性生活習(xí)性與豆科植物與豆科植物 具有一定的專一性具有一定的專一性獨立生活獨立生活能分泌能分泌 ，促進植株的生長和果促進植株的生長和果實的發(fā)育實的發(fā)育互利共生互利共生生長素生長素 種類種類 特征特征項目項目共生固氮微生物共生固氮微生物自生固氮微生物自生固氮微生物對植物的作對植物

2、的作用用提供氮素提供氮素提供氮素和少量提供氮素和少量 共性共性均為均為 生物生物均可將空氣中的均可將空氣中的N2轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 生長素生長素原核原核NH3二、氮循環(huán)二、氮循環(huán)1 1關(guān)于固氮微生物的敘述正確的是關(guān)于固氮微生物的敘述正確的是 ( () ) A A代謝類型是自養(yǎng)需氧型的微生物代謝類型是自養(yǎng)需氧型的微生物 B B只能與豆科植物共生的微生物只能與豆科植物共生的微生物 C C促進了自然界的氮循環(huán)促進了自然界的氮循環(huán) D D能將能將NONO2 2還原成還原成NHNH3 3解析：解析：固氮微生物代謝類型繁多，并不只有選項固氮微生物代謝類型繁多，并不只有選項A A中所述中所述的自養(yǎng)需氧型，且其生態(tài)

3、類型未必為共生。固氮微生物固的自養(yǎng)需氧型，且其生態(tài)類型未必為共生。固氮微生物固氮時是將氮時是將N2N2轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為NH3NH3。生物固氮是大氣中。生物固氮是大氣中N2N2轉(zhuǎn)化為植物轉(zhuǎn)化為植物可吸收利用氮的主要渠道，因而對自然界的氮循環(huán)具有十可吸收利用氮的主要渠道，因而對自然界的氮循環(huán)具有十分重要的作用。分重要的作用。答案：答案： C C2 2圓褐固氮菌和根瘤菌的共同特點是圓褐固氮菌和根瘤菌的共同特點是 ( () ) 都是異養(yǎng)生物都是異養(yǎng)生物都能分泌生長素都能分泌生長素都能將氮還都能將氮還 原為氨原為氨都能夠與大豆共生都能夠與大豆共生都是原核生物都是原核生物 A AB B C C D D解析：解

4、析：圓褐固氮菌和根瘤菌都屬于原核生物，都是異養(yǎng)型，圓褐固氮菌和根瘤菌都屬于原核生物，都是異養(yǎng)型，都可以進行固氮作用，但是圓褐固氮菌獨立生活，能分泌生都可以進行固氮作用，但是圓褐固氮菌獨立生活，能分泌生長素，根瘤菌需與豆科植物共生。長素，根瘤菌需與豆科植物共生。答案：答案： A A3 3有關(guān)固氮微生物代謝類型、能量來源及生態(tài)成分全部正確有關(guān)固氮微生物代謝類型、能量來源及生態(tài)成分全部正確 的一組是的一組是( () )序號序號生物生物代謝類型代謝類型能量來源能量來源生態(tài)成分生態(tài)成分A根瘤菌根瘤菌異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型N2NH3分解者分解者B藍藻藍藻自養(yǎng)需氧型自養(yǎng)需氧型光能光能生產(chǎn)者生產(chǎn)者C圓褐固氮菌圓

5、褐固氮菌自養(yǎng)需氧型自養(yǎng)需氧型C6H12O6氧氧化分解化分解分解者分解者D固氮放線菌固氮放線菌自養(yǎng)需氧型自養(yǎng)需氧型光能光能生產(chǎn)者生產(chǎn)者解析：解析：根瘤菌的能量來源于有機物的分解，在生態(tài)成分根瘤菌的能量來源于有機物的分解，在生態(tài)成分中屬于消費者，圓褐固氮菌屬異養(yǎng)需氧型生物，放線菌中屬于消費者，圓褐固氮菌屬異養(yǎng)需氧型生物，放線菌為異養(yǎng)型，屬分解者。為異養(yǎng)型，屬分解者。答案：答案： B B4 4下圖表示土壤中微生物為植物提供氮的過程，圖中、下圖表示土壤中微生物為植物提供氮的過程，圖中、 、分別代表相關(guān)物質(zhì)，下列說法合理的是、分別代表相關(guān)物質(zhì)，下列說法合理的是( () )答案：答案： C C5.5.如圖

6、示生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)示意圖，請根據(jù)圖回答下列問題如圖示生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)示意圖，請根據(jù)圖回答下列問題(1)(1)能代表光合作用的標號為能代表光合作用的標號為_，呼吸作用的標，呼吸作用的標號為號為_。(2)(2)大氣中的大氣中的N N2 2必須經(jīng)過以必須經(jīng)過以 _為主的為主的固氮作用，才能被植物體吸收利用。固氮作用，才能被植物體吸收利用。(3)(3)完成完成過程的生物為過程的生物為_，該生物在生態(tài)系統(tǒng)中的，該生物在生態(tài)系統(tǒng)中的成分是成分是_，與根瘤菌相比，其在同化作用方式上，與根瘤菌相比，其在同化作用方式上最顯著的特點是最顯著的特點是_。(4)(4)寫出必定含有圖中所指礦質(zhì)元素的兩類有機物寫出必定含有圖

7、中所指礦質(zhì)元素的兩類有機物_。解析：解析：(1)(1)可代表光合作用的符號應(yīng)為由大氣中的可代表光合作用的符號應(yīng)為由大氣中的COCO2 2指向生指向生產(chǎn)者的箭頭即產(chǎn)者的箭頭即，而呼吸作用應(yīng)為各種生物指向大氣中的，而呼吸作用應(yīng)為各種生物指向大氣中的COCO2 2的箭頭即的箭頭即和和。(2)(2)大氣中的大氣中的N N2 2須經(jīng)以生物固氮為主的固氮作用才能被植物須經(jīng)以生物固氮為主的固氮作用才能被植物體吸收利用，應(yīng)如圖中的體吸收利用，應(yīng)如圖中的。(3)(3)應(yīng)為硝化細菌氧化氨為硝酸鹽的過程。應(yīng)為硝化細菌氧化氨為硝酸鹽的過程。(4)(4)圖中所指礦質(zhì)元素只有氮元素，故可寫出含氮有機物如圖中所指礦質(zhì)元素只

8、有氮元素，故可寫出含氮有機物如蛋白質(zhì)、核酸等。蛋白質(zhì)、核酸等。答案：答案： (1)(1)(2)(2)生物固氮生物固氮(3)(3)硝化細菌生產(chǎn)者自養(yǎng)型硝化細菌生產(chǎn)者自養(yǎng)型(4)(4)蛋白質(zhì)、核酸蛋白質(zhì)、核酸考點一考點一固氮微生物類型固氮微生物類型命命題題解解讀讀本考點在高考中出現(xiàn)頻率相對較低，題目多為本考點在高考中出現(xiàn)頻率相對較低，題目多為選擇題，但本考點與物質(zhì)循環(huán)知識相結(jié)合，考查固選擇題，但本考點與物質(zhì)循環(huán)知識相結(jié)合，考查固氮微生物種類及特點可能性卻很大。氮微生物種類及特點可能性卻很大。 示例示例11 (2011(2011攀枝花質(zhì)檢攀枝花質(zhì)檢) )下列對生物固氮的敘述，正下列對生物固氮的敘述，

9、正確的是確的是 ( () )A A在氧氣不足的情況下，土壤中的一些細菌可以將硝酸在氧氣不足的情況下，土壤中的一些細菌可以將硝酸 鹽最終轉(zhuǎn)化成氨鹽最終轉(zhuǎn)化成氨B B大豆植株生長所需的氮都來自根瘤菌大豆植株生長所需的氮都來自根瘤菌C C圓褐固氮菌的固氮基因位于質(zhì)粒，產(chǎn)生的生長素屬于圓褐固氮菌的固氮基因位于質(zhì)粒，產(chǎn)生的生長素屬于 次級代謝產(chǎn)物次級代謝產(chǎn)物D D氮循環(huán)是指含氮有機物在無機環(huán)境與生物群落之間的氮循環(huán)是指含氮有機物在無機環(huán)境與生物群落之間的 往返過程往返過程 解析解析 土壤中的細菌不能將硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氨；大豆植株所土壤中的細菌不能將硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氨；大豆植株所需的氮可來自根的吸收；氮循環(huán)是氮元

10、素在無機環(huán)境和生物需的氮可來自根的吸收；氮循環(huán)是氮元素在無機環(huán)境和生物群落之間的往返過程。群落之間的往返過程。答案答案C1 1固氮微生物歸納固氮微生物歸納(1)(1)從細胞類型看：均為原核生物，包括固氮細菌、固氮藍從細胞類型看：均為原核生物，包括固氮細菌、固氮藍 藻及固氮放線菌等。藻及固氮放線菌等。(2)(2)從代謝的同化類型看：有些固氮微生物為自養(yǎng)型如藍藻，從代謝的同化類型看：有些固氮微生物為自養(yǎng)型如藍藻， 有些則為異養(yǎng)型如根瘤菌、圓褐固氮菌等。有些則為異養(yǎng)型如根瘤菌、圓褐固氮菌等。(3)(3)從代謝的異化類型看：大多數(shù)固氮微生物為需氧型，如從代謝的異化類型看：大多數(shù)固氮微生物為需氧型，如

11、根瘤菌、圓褐固氮菌等，而有些則為厭氧型。根瘤菌、圓褐固氮菌等，而有些則為厭氧型。(4)(4)從生態(tài)學(xué)角度看：有些固氮微生物必須與其他生物共生從生態(tài)學(xué)角度看：有些固氮微生物必須與其他生物共生 時才能固氮，而且其共生生物有時具專一性，如根瘤菌時才能固氮，而且其共生生物有時具專一性，如根瘤菌 只能與豆科植物共生，而有些固氮微生物則可自行獨立只能與豆科植物共生，而有些固氮微生物則可自行獨立 固氮，與其他生物無依存關(guān)系，如圓褐固氮菌。固氮，與其他生物無依存關(guān)系，如圓褐固氮菌。(5)(5)從生態(tài)系統(tǒng)成分看：根瘤菌是消費者，圓褐固氮菌是分從生態(tài)系統(tǒng)成分看：根瘤菌是消費者，圓褐固氮菌是分 解者，固氮藍藻是生產(chǎn)

12、者。解者，固氮藍藻是生產(chǎn)者。2 2固氮基因固氮基因 固氮基因位于質(zhì)粒固氮基因位于質(zhì)粒DNADNA分子上，其編碼區(qū)是連續(xù)的，無分子上，其編碼區(qū)是連續(xù)的，無 外顯子與內(nèi)含子之分。外顯子與內(nèi)含子之分。3 3自生自生自養(yǎng)、共生自養(yǎng)、共生異養(yǎng)異養(yǎng)(1)“(1)“自生自生”與與“共生共生”是指固氮微生物與其他生物的依存是指固氮微生物與其他生物的依存 關(guān)系關(guān)系共生固氮微生物須與其他生物共生在一起方可共生固氮微生物須與其他生物共生在一起方可 固氮，獨立存在時不能固氮，而自生固氮微生物可自行固氮，獨立存在時不能固氮，而自生固氮微生物可自行 獨立固氮獨立固氮( (用缺氮培養(yǎng)基選擇出的均為自生固氮微生物用缺氮培養(yǎng)基

13、選擇出的均為自生固氮微生物) )。(2)“(2)“異養(yǎng)異養(yǎng)”與與“自養(yǎng)自養(yǎng)”是就生物同化類型而言的是就生物同化類型而言的凡可凡可 將將COCO2 2等無機物合成有機物的，均為自養(yǎng)型。否則，不等無機物合成有機物的，均為自養(yǎng)型。否則，不 能自行合成有機物的為異養(yǎng)型。能自行合成有機物的為異養(yǎng)型。(3)(3)自生固氮微生物大多為異養(yǎng)型，如巴氏梭菌、圓褐固氮自生固氮微生物大多為異養(yǎng)型，如巴氏梭菌、圓褐固氮 菌。共生固氮微生物也有自養(yǎng)的，如與滿江紅共生的某菌。共生固氮微生物也有自養(yǎng)的，如與滿江紅共生的某 種藍藻種藍藻( (魚腥藻魚腥藻) )即為自養(yǎng)型。即為自養(yǎng)型。1 1科學(xué)家對四種不同生物的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成

14、進行分析，結(jié)科學(xué)家對四種不同生物的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成進行分析，結(jié) 果如下表所示：果如下表所示：項目項目生物甲生物甲生物乙生物乙生物丙生物丙生物丁生物丁細胞壁細胞壁無無無無具有具有具有具有所含核酸所含核酸種類種類DNARNADNA和和RNADNA和和RNA是否遵循孟德爾遺傳是否遵循孟德爾遺傳規(guī)律規(guī)律否否否否是是否否能否進行光合作用能否進行光合作用不能不能不能不能能能不能不能上述四種生物中最可能屬于固氮生物的是上述四種生物中最可能屬于固氮生物的是 ( () )A A生物甲生物甲 B B生物乙生物乙C C生物丙生物丙 D D生物丁生物丁解析：解析：固氮生物主要有固氮細菌、放線菌和固氮藍藻等原核固氮生物主

15、要有固氮細菌、放線菌和固氮藍藻等原核生物，細胞中含有生物，細胞中含有DNADNA和和RNARNA兩種核酸，不能進行有性生殖，兩種核酸，不能進行有性生殖，所以遺傳性狀的傳遞不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。在材料所列的所以遺傳性狀的傳遞不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。在材料所列的生物中甲和乙屬于病毒，不能進行固氮，而生物丙遵循孟德生物中甲和乙屬于病毒，不能進行固氮，而生物丙遵循孟德爾遺傳規(guī)律，不可能是原核生物，所以最可能有固氮作用的爾遺傳規(guī)律，不可能是原核生物，所以最可能有固氮作用的是生物丁。是生物丁。答案：答案： D D2 2關(guān)于固氮生物的正確說法是關(guān)于固氮生物的正確說法是 ( () ) A A固氮生物都是異養(yǎng)的固

16、氮生物都是異養(yǎng)的 B B固氮生物都是互利共生的固氮生物都是互利共生的 C C固氮生物都是細菌或放線菌固氮生物都是細菌或放線菌 D D根瘤菌固定的氮素占生物固氮的絕大部分根瘤菌固定的氮素占生物固氮的絕大部分解析：解析：固氮生物既有自養(yǎng)的也有異養(yǎng)的；既有共生的也有自固氮生物既有自養(yǎng)的也有異養(yǎng)的；既有共生的也有自生的；既有細菌、放線菌也有藍藻。生物固氮的主要完成者生的；既有細菌、放線菌也有藍藻。生物固氮的主要完成者是根瘤菌。是根瘤菌。答案：答案： D考點二考點二生物固氮與氮循環(huán)生物固氮與氮循環(huán)命命題題解解讀讀本考點內(nèi)容在高考中常結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)本考點內(nèi)容在高考中常結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過程，對氮素

17、由無機環(huán)境到生物群落及由生物群落到過程，對氮素由無機環(huán)境到生物群落及由生物群落到無機環(huán)境的途徑予以考查，同時對參與氮循環(huán)的幾種無機環(huán)境的途徑予以考查，同時對參與氮循環(huán)的幾種相關(guān)微生物的作用也多有考查，題目多為選擇題，也相關(guān)微生物的作用也多有考查，題目多為選擇題，也可與物質(zhì)循環(huán)結(jié)合命制非選擇題?？膳c物質(zhì)循環(huán)結(jié)合命制非選擇題。 示例示例22下圖是氮循環(huán)以及氮在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化過程示意下圖是氮循環(huán)以及氮在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化過程示意圖，有關(guān)說法錯誤的是圖，有關(guān)說法錯誤的是 ( () )A A完成完成過程的生物在生態(tài)系統(tǒng)中的成分屬于分解者過程的生物在生態(tài)系統(tǒng)中的成分屬于分解者B B完成完成過程的生物可促進氮循

18、環(huán)，但不利于土壤保持肥力過程的生物可促進氮循環(huán)，但不利于土壤保持肥力C C完成完成過程的生物的新陳代謝類型與根瘤菌相同過程的生物的新陳代謝類型與根瘤菌相同D D構(gòu)成氮循環(huán)的主要環(huán)節(jié)是：生物體內(nèi)有機氮的合成、氨化構(gòu)成氮循環(huán)的主要環(huán)節(jié)是：生物體內(nèi)有機氮的合成、氨化 作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用 解析解析 圖解中，圖解中，主要為生物固氮，主要為生物固氮，為反硝化作用，為反硝化作用，為為硝化作用，硝化作用，為植物對氮素的吸收和利用，為植物對氮素的吸收和利用，是氮素在動植是氮素在動植物間的轉(zhuǎn)移，物間的轉(zhuǎn)移，是分解者的氨化作用。完成是分解者的氨化作用。完成過程的

19、生物為過程的生物為硝化細菌，其新陳代謝類型為自養(yǎng)需氧型，而根瘤菌為異養(yǎng)生硝化細菌，其新陳代謝類型為自養(yǎng)需氧型，而根瘤菌為異養(yǎng)生物，二者的新陳代謝類型不同。物，二者的新陳代謝類型不同。 答案答案 C C1 1氮循環(huán)、碳循環(huán)和硫循環(huán)的比較氮循環(huán)、碳循環(huán)和硫循環(huán)的比較比較項目比較項目碳循環(huán)碳循環(huán)氮循環(huán)氮循環(huán)硫循環(huán)硫循環(huán)返回?zé)o機環(huán)境返回?zé)o機環(huán)境的形式的形式CO2N2SO2、H2S返回途徑返回途徑分解者的分解作分解者的分解作用、動植物的呼用、動植物的呼吸作用、燃燒吸作用、燃燒反硝化作用反硝化作用分解者分解分解者分解作用、燃燒作用、燃燒等等聯(lián)系聯(lián)系都是從無機環(huán)境到生物群落、又從生物群都是從無機環(huán)境到生物群

20、落、又從生物群落分解到無機環(huán)境中落分解到無機環(huán)境中2 2與氮循環(huán)相關(guān)的幾種重要微生物歸納與氮循環(huán)相關(guān)的幾種重要微生物歸納種類種類在氮循環(huán)中的作用在氮循環(huán)中的作用代謝類型代謝類型在生態(tài)在生態(tài)系統(tǒng)中系統(tǒng)中的地位的地位根瘤菌根瘤菌固氮作用：將分子態(tài)固氮作用：將分子態(tài)氮轉(zhuǎn)化成氨氮轉(zhuǎn)化成氨異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型消費者消費者圓褐固氮菌圓褐固氮菌異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型分解者分解者固氮藍藻固氮藍藻自養(yǎng)需氧型自養(yǎng)需氧型生產(chǎn)者生產(chǎn)者種類種類在氮循環(huán)中的作用在氮循環(huán)中的作用代謝類型代謝類型在生態(tài)在生態(tài)系統(tǒng)中系統(tǒng)中的地位的地位細菌、真菌細菌、真菌氨化作用：將生物遺體氨化作用：將生物遺體中含氮有機物轉(zhuǎn)化為氨中含氮有機物轉(zhuǎn)化

21、為氨異養(yǎng)需氧異養(yǎng)需氧型型分解者分解者硝化細菌硝化細菌硝化作用：將土壤中氨硝化作用：將土壤中氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽自養(yǎng)需氧自養(yǎng)需氧型型生產(chǎn)者生產(chǎn)者反硝化細菌反硝化細菌反硝化作用：將土壤中反硝化作用：將土壤中硝酸鹽轉(zhuǎn)化為分子態(tài)氮硝酸鹽轉(zhuǎn)化為分子態(tài)氮異養(yǎng)厭氧異養(yǎng)厭氧型型分解者分解者 特別提示特別提示 “與氮循環(huán)相關(guān)與氮循環(huán)相關(guān)”不等于不等于“具固氮能力具固氮能力” 與氮循環(huán)相關(guān)的微生物有許多類群，既包括各種固氮與氮循環(huán)相關(guān)的微生物有許多類群，既包括各種固氮微生物微生物( (如根瘤菌、固氮藍藻、固氮放線菌等如根瘤菌、固氮藍藻、固氮放線菌等) )，也包括各，也包括各種不具固氮功能但參與氮循環(huán)過程的其

22、他微生物種不具固氮功能但參與氮循環(huán)過程的其他微生物( (如硝化如硝化細菌、反硝化細菌等細菌、反硝化細菌等) )。3 3(2011(2011南昌模擬南昌模擬) )下面有關(guān)固氮微生物及氮循環(huán)的說下面有關(guān)固氮微生物及氮循環(huán)的說 法中，正確的一項是法中，正確的一項是 ( () ) A A生物固氮過程就是通過固氮微生物，把大氣中的生物固氮過程就是通過固氮微生物，把大氣中的 氮氣轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮氣轉(zhuǎn)化為硝酸鹽 B B在氧氣不足的情況下，土壤中的一些細菌可以將在氧氣不足的情況下，土壤中的一些細菌可以將 硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽最終轉(zhuǎn)化為氮氣硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽最終轉(zhuǎn)化為氮氣 C C根瘤菌同化作用類型為共生，圓褐固

23、氮菌為自生根瘤菌同化作用類型為共生，圓褐固氮菌為自生 D D在配制培養(yǎng)圓褐固氮菌的培養(yǎng)基時不需要添加氮在配制培養(yǎng)圓褐固氮菌的培養(yǎng)基時不需要添加氮 源和有機碳源源和有機碳源解析：解析：生物固氮是把大氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為氨；共生、自生生物固氮是把大氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為氨；共生、自生屬于生物之間的關(guān)系，不是同化作用的類型；圓褐固氮菌屬于生物之間的關(guān)系，不是同化作用的類型；圓褐固氮菌是異養(yǎng)型微生物，其培養(yǎng)基中不需要加入氮源，但需加入是異養(yǎng)型微生物，其培養(yǎng)基中不需要加入氮源，但需加入糖類等有機碳源；土壤中的反硝化細菌可以把硝酸鹽轉(zhuǎn)化糖類等有機碳源；土壤中的反硝化細菌可以把硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣。為氮氣。答案：答案：

24、B B4.4.如圖所示生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)和氮循環(huán)如圖所示生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)和氮循環(huán) 的一部分，甲、乙、丙三類微生物參的一部分，甲、乙、丙三類微生物參 與其中，下列說法錯誤的是與其中，下列說法錯誤的是 ( () )A A甲類細菌是自養(yǎng)需氧型，乙類細菌是異養(yǎng)厭氧型甲類細菌是自養(yǎng)需氧型，乙類細菌是異養(yǎng)厭氧型B B進行丙過程的微生物，有的是自生的，有的是共生的進行丙過程的微生物，有的是自生的，有的是共生的C C甲和丙的活動可增加土壤肥力甲和丙的活動可增加土壤肥力D D甲和丙都可以用無氮培養(yǎng)基分離出來甲和丙都可以用無氮培養(yǎng)基分離出來解析：解析：土壤中某些微生物如硝化細菌，能把土壤中某些微生物如硝化細菌，能把

25、NHNH3 3氧化成氧化成HNOHNO3 3，最終形成硝酸鹽，而被植物利用。在氧氣不足的情況下，土最終形成硝酸鹽，而被植物利用。在氧氣不足的情況下，土壤中另一些細菌壤中另一些細菌( (反硝化細菌反硝化細菌) )可以將硝酸鹽轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽可以將硝酸鹽轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽并最終轉(zhuǎn)化成氮氣，返回到大氣中，因此前者的代謝應(yīng)為自并最終轉(zhuǎn)化成氮氣，返回到大氣中，因此前者的代謝應(yīng)為自養(yǎng)需氧型。丙為固氮微生物可以用無氮培養(yǎng)基分離出來，而養(yǎng)需氧型。丙為固氮微生物可以用無氮培養(yǎng)基分離出來，而甲不能。甲不能。答案：答案： D D 示例示例 .研究表明根瘤菌在土壤中不能進行固氮作用，研究表明根瘤菌在土壤中不能進行固氮作用，

26、只有當(dāng)其侵入豆科植物根部形成根瘤后才能固氮?？茖W(xué)家要只有當(dāng)其侵入豆科植物根部形成根瘤后才能固氮?？茖W(xué)家要證明產(chǎn)生這種生理特點與豆科植物產(chǎn)生的證明產(chǎn)生這種生理特點與豆科植物產(chǎn)生的“某物質(zhì)某物質(zhì)”誘導(dǎo)有誘導(dǎo)有關(guān)，試設(shè)計實驗驗證關(guān)，試設(shè)計實驗驗證“某物質(zhì)某物質(zhì)”的存在。的存在。實驗材料與用具：根瘤菌菌種、大豆種子、無氮培養(yǎng)基、細實驗材料與用具：根瘤菌菌種、大豆種子、無氮培養(yǎng)基、細菌接種及培養(yǎng)設(shè)備、植物栽培設(shè)備及其他必需用具。菌接種及培養(yǎng)設(shè)備、植物栽培設(shè)備及其他必需用具。(1)(1)主要實驗原理：根瘤菌在無氮培養(yǎng)基中不能生長。主要實驗原理：根瘤菌在無氮培養(yǎng)基中不能生長。(2)(2)主要實驗步驟主要實驗

27、步驟( (實驗思路實驗思路) )： 取適量的根瘤菌菌種與大豆種子一起攪拌后，在適宜取適量的根瘤菌菌種與大豆種子一起攪拌后，在適宜 條件下，將大豆播種、培植；條件下，將大豆播種、培植； 待大豆根瘤成熟后，取根瘤用無菌水充分洗凈后通過待大豆根瘤成熟后，取根瘤用無菌水充分洗凈后通過 破碎、過濾等方法，獲得大豆根瘤提取液；破碎、過濾等方法，獲得大豆根瘤提取液； _。 _。(3)(3)實驗結(jié)果及結(jié)論：實驗結(jié)果及結(jié)論：_。.大豆的根瘤菌只能侵入大豆的根，而不能侵入其他豆科大豆的根瘤菌只能侵入大豆的根，而不能侵入其他豆科 植物。設(shè)計一個實驗，證明大豆根瘤菌具有專一性。植物。設(shè)計一個實驗，證明大豆根瘤菌具有專

28、一性。(1)(1)實驗步驟：實驗步驟： 第一步：配制豆科植物生長所必需的完全培養(yǎng)液，取等第一步：配制豆科植物生長所必需的完全培養(yǎng)液，取等 量培養(yǎng)液分別加入無菌的廣口瓶量培養(yǎng)液分別加入無菌的廣口瓶1 1號和號和2 2號中，插入通氣號中，插入通氣 管，管，1 1號瓶中植入大豆苗號瓶中植入大豆苗( (無菌無菌) )，2 2號瓶中植入豌豆苗號瓶中植入豌豆苗( ( 無菌無菌) )。 第二步：第二步：_。 第三步：培養(yǎng)第三步：培養(yǎng)8 81010天，觀察。天，觀察。(2)(2)預(yù)期結(jié)果：預(yù)期結(jié)果：_。(3)(3)該實驗的設(shè)計遵循的原則是該實驗的設(shè)計遵循的原則是_原則，原則，_原則。原則。(4)(4)結(jié)論：結(jié)

29、論：_。 解析解析 .解答本題的關(guān)鍵是明確實驗設(shè)計的原則：單一解答本題的關(guān)鍵是明確實驗設(shè)計的原則：單一變量原則、對照性原則以及科學(xué)性原則等。根瘤菌與豆科植變量原則、對照性原則以及科學(xué)性原則等。根瘤菌與豆科植物互利共生。豆科植物幼苗長出后，土壤中與該種豆科植物物互利共生。豆科植物幼苗長出后，土壤中與該種豆科植物相適應(yīng)的根瘤菌就侵入到根內(nèi)，最終形成根瘤。用根瘤提取相適應(yīng)的根瘤菌就侵入到根內(nèi)，最終形成根瘤。用根瘤提取液培養(yǎng)根瘤菌菌種作為實驗組，再設(shè)置對照組進行對照，根液培養(yǎng)根瘤菌菌種作為實驗組，再設(shè)置對照組進行對照，根據(jù)實驗結(jié)果進行分析、比較得出結(jié)論。據(jù)實驗結(jié)果進行分析、比較得出結(jié)論。.給不同豆科植

30、物施用同種類根瘤菌，依據(jù)豆科植物是否給不同豆科植物施用同種類根瘤菌，依據(jù)豆科植物是否產(chǎn)生根瘤即可判斷是否有根瘤菌與之共生，從而推斷出根瘤產(chǎn)生根瘤即可判斷是否有根瘤菌與之共生，從而推斷出根瘤菌是否具有專一性。菌是否具有專一性。 答案答案 (2)(2)取無氮培養(yǎng)基兩份，向其中一份加入一定取無氮培養(yǎng)基兩份，向其中一份加入一定量的大豆根瘤提取液，編號量的大豆根瘤提取液，編號A A，另一份加入等量無菌水，編，另一份加入等量無菌水，編號號B B，并滅菌，并滅菌向向A A、B B兩組培養(yǎng)基中接種等量的根瘤菌，并在適宜的溫度兩組培養(yǎng)基中接種等量的根瘤菌，并在適宜的溫度條件下條件下(37(37、24 h)24

31、h)培養(yǎng)，觀察培養(yǎng)，觀察A A、B B兩組培養(yǎng)基中菌落生長兩組培養(yǎng)基中菌落生長狀況狀況(3)A(3)A組中出現(xiàn)菌落，組中出現(xiàn)菌落，B B組中不出現(xiàn)菌落。說明大豆能產(chǎn)生組中不出現(xiàn)菌落。說明大豆能產(chǎn)生“某物質(zhì)某物質(zhì)”誘導(dǎo)根瘤菌固氮誘導(dǎo)根瘤菌固氮.(1).(1)將等量大豆根瘤菌分別放入將等量大豆根瘤菌分別放入1 1號瓶和號瓶和2 2號瓶中號瓶中(2)(2)預(yù)期結(jié)果：預(yù)期結(jié)果：1 1號瓶中有根瘤，號瓶中有根瘤，2 2號瓶中無根瘤號瓶中無根瘤(3)(3)單一變量對照單一變量對照(4)(4)大豆根瘤菌具有專一性大豆根瘤菌具有專一性生物固氮實驗探究歸納生物固氮實驗探究歸納(1)(1)從混合菌中分離固氮菌，將

32、混合菌接種到不含氮素的培從混合菌中分離固氮菌，將混合菌接種到不含氮素的培 養(yǎng)基上培養(yǎng)，一段時間后，培養(yǎng)基上長出的菌落就是固養(yǎng)基上培養(yǎng)，一段時間后，培養(yǎng)基上長出的菌落就是固 氮菌，固氮菌能將空氣中的氮菌，固氮菌能將空氣中的N N2 2還原成氨。還原成氨。(2)(2)驗證根瘤菌在土壤中不能進行固氮作用驗證根瘤菌在土壤中不能進行固氮作用 制取根瘤提取液；制取根瘤提取液； 取兩份相同的無氮培養(yǎng)基取兩份相同的無氮培養(yǎng)基A A、B B，A A中加入根瘤提取液，中加入根瘤提取液， B B中加入等量無菌水，并滅菌；中加入等量無菌水，并滅菌； A A、B B同時接種根瘤菌；同時接種根瘤菌； 在適宜的條件下培養(yǎng)一

33、段時間后觀察，在適宜的條件下培養(yǎng)一段時間后觀察，A A中有根瘤菌中有根瘤菌 菌落，菌落，B B中沒有。中沒有。(3)(3)驗證根瘤菌與豆科植物的互利共生關(guān)系和專一性特點驗證根瘤菌與豆科植物的互利共生關(guān)系和專一性特點 基本思路：破壞根瘤，使根瘤菌死亡，豆科植物因氮素基本思路：破壞根瘤，使根瘤菌死亡，豆科植物因氮素 減少引起產(chǎn)量下降；讓不同的根瘤菌侵染同一種豆科作減少引起產(chǎn)量下降；讓不同的根瘤菌侵染同一種豆科作 物，觀察能否形成根瘤。物，觀察能否形成根瘤。(4)(4)使經(jīng)濟作物自身具有固氮能力使經(jīng)濟作物自身具有固氮能力 基本思路：通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將固氮基因轉(zhuǎn)入經(jīng)濟作物中，基本思路：通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將固

34、氮基因轉(zhuǎn)入經(jīng)濟作物中， 讓其自行固氮讓其自行固氮( (因固氮基因是一組而不是一個，目前這因固氮基因是一組而不是一個，目前這 種想法只是一種設(shè)想，尚有若干技術(shù)難關(guān)未突破種想法只是一種設(shè)想，尚有若干技術(shù)難關(guān)未突破) )1 1(2008(2008全國卷全國卷)下列對根瘤菌的敘述，正確的是下列對根瘤菌的敘述，正確的是 ( () ) A A根瘤菌在植物根外也能固氮根瘤菌在植物根外也能固氮 B B根瘤菌離開植物根系不能存活根瘤菌離開植物根系不能存活 C C土壤淹水時，根瘤菌固氮量減少土壤淹水時，根瘤菌固氮量減少 D D大豆植株生長所需的氮都來自根瘤菌大豆植株生長所需的氮都來自根瘤菌解析：解析：根瘤菌是共生

35、固氮微生物，只有侵入到豆科植物的根根瘤菌是共生固氮微生物，只有侵入到豆科植物的根細胞內(nèi)才能固氮；根瘤菌離開植物的根系后，可以存活，但細胞內(nèi)才能固氮；根瘤菌離開植物的根系后，可以存活，但不能固氮；根瘤菌的異化作用代謝類型屬于需氧型，在土壤不能固氮；根瘤菌的異化作用代謝類型屬于需氧型，在土壤淹水、無氧的情況下，豆科植物生長不良不利于根瘤菌的生淹水、無氧的情況下，豆科植物生長不良不利于根瘤菌的生長繁殖，根瘤菌數(shù)量減少，導(dǎo)致固氮量減少；大豆生長需要長繁殖，根瘤菌數(shù)量減少，導(dǎo)致固氮量減少；大豆生長需要的氮一部分由根瘤菌提供，還有一部分由根從土壤中吸收而的氮一部分由根瘤菌提供，還有一部分由根從土壤中吸收而

36、來。來。答案：答案：C C2 2(2007(2007江蘇高考江蘇高考) )根瘤菌與豆科植物的關(guān)系是根瘤菌與豆科植物的關(guān)系是( (多多 選選) )( () ) A A根瘤菌只有侵入到豆科植物的根內(nèi)才能固氮根瘤菌只有侵入到豆科植物的根內(nèi)才能固氮 B B根瘤菌與豆科植物之間是寄生關(guān)系根瘤菌與豆科植物之間是寄生關(guān)系 C C豆科植物供給根瘤菌有機物，根瘤菌供給豆科植物氨豆科植物供給根瘤菌有機物，根瘤菌供給豆科植物氨 D D根瘤菌為豆科植物提供生長素根瘤菌為豆科植物提供生長素解析：解析：根瘤菌可以固氮，固氮產(chǎn)物可以被豆科植物利用，同根瘤菌可以固氮，固氮產(chǎn)物可以被豆科植物利用，同時豆科植物可為根瘤菌的代謝提

37、供有機物來源，二者之間是時豆科植物可為根瘤菌的代謝提供有機物來源，二者之間是明顯的互利共生關(guān)系；根瘤菌不能產(chǎn)生生長素，自生固氮菌明顯的互利共生關(guān)系；根瘤菌不能產(chǎn)生生長素，自生固氮菌( (例如圓褐固氮菌例如圓褐固氮菌) )可以產(chǎn)生生長素?？梢援a(chǎn)生生長素。答案：答案： AC AC3 3(2007(2007江蘇高考江蘇高考) )下圖是氮在土壤、植物和動物之間的下圖是氮在土壤、植物和動物之間的 轉(zhuǎn)化示意圖。轉(zhuǎn)化示意圖。(1)(1)大氣中的氮主要經(jīng)過大氣中的氮主要經(jīng)過_作用還原為作用還原為NHNH3 3，然后被植，然后被植物利用。土壤中的物利用。土壤中的NHNH3 3也可經(jīng)硝化細菌的作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽也

38、可經(jīng)硝化細菌的作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽后被植物吸收。在后被植物吸收。在_的情況下，硝酸鹽可被一些細菌的情況下，硝酸鹽可被一些細菌最終轉(zhuǎn)化為氮氣，返回大氣中。最終轉(zhuǎn)化為氮氣，返回大氣中。(2)(2)動物攝取的蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被分解為各種氨基酸，這動物攝取的蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被分解為各種氨基酸，這些氨基酸進入細胞后有些氨基酸進入細胞后有3 3個代謝途徑，圖中個代謝途徑，圖中是是_，是是_，是是_。(3)(3)若圖中的氨基酸是丙氨酸，則圖中若圖中的氨基酸是丙氨酸，則圖中B B是是_。若圖中。若圖中的氨基酸是谷氨酸，的氨基酸是谷氨酸，A A是丙氨酸，則是丙氨酸，則過程接受氨基的糖代過程接受氨基的糖代謝中間產(chǎn)物

39、是謝中間產(chǎn)物是_。若圖中的氨基酸只能從食物中獲得，。若圖中的氨基酸只能從食物中獲得，則稱為則稱為_。(4)(4)氮返回土壤主要有兩個途徑：一是圖中氮返回土壤主要有兩個途徑：一是圖中產(chǎn)生的產(chǎn)生的_( (圖中圖中C)C)進入土壤；二是植物和動物遺體中的含氮物質(zhì)被土進入土壤；二是植物和動物遺體中的含氮物質(zhì)被土壤中的壤中的_形成氨而進入土壤。形成氨而進入土壤。答案：答案： (1) (1)生物固氮氧氣不足生物固氮氧氣不足(2)(2)脫氨基氨基轉(zhuǎn)換脫氨基氨基轉(zhuǎn)換( (若轉(zhuǎn)氨基若轉(zhuǎn)氨基) )合成蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)(3)(3)丙酮酸丙酮酸必需氨丙酮酸丙酮酸必需氨基酸基酸(4)(4)尿素微生物分解尿素微生物分解4

40、 4(2009(2009北京高考北京高考) )為研究森林群落在生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中為研究森林群落在生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中 的作用，美國一研究小組在某無人居住的落葉林區(qū)進行了的作用，美國一研究小組在某無人居住的落葉林區(qū)進行了 3 3年實驗。實驗區(qū)是兩個毗鄰的山谷年實驗。實驗區(qū)是兩個毗鄰的山谷( (編號編號1 1、2)2)，兩個山，兩個山 谷各有一條小溪。谷各有一條小溪。19651965年冬，研究人員將年冬，研究人員將2 2號山谷中的樹號山谷中的樹 木全部砍倒留在原地。通過連續(xù)測定兩條小溪下游的出水木全部砍倒留在原地。通過連續(xù)測定兩條小溪下游的出水 量和硝酸鹽含量，發(fā)現(xiàn)量和硝酸鹽含量，發(fā)現(xiàn)2 2號山谷小

41、溪出水量比樹木砍倒前號山谷小溪出水量比樹木砍倒前 升高近升高近40%40%。兩條小溪中的硝酸鹽含量變化如圖所示。兩條小溪中的硝酸鹽含量變化如圖所示。請回答問題：請回答問題：(1)(1)大氣中的大氣中的N N2 2進入該森林群落的兩種途徑有進入該森林群落的兩種途徑有_。在森林群落中，能從環(huán)境中直接吸收含氮無機物的兩大類生在森林群落中，能從環(huán)境中直接吸收含氮無機物的兩大類生物是物是_。(2)(2)氮元素以氮元素以N N2 2、NONO和和_的形式被生物吸收，進入細的形式被生物吸收，進入細胞后主要用于合成胞后主要用于合成_兩類生物大分子。兩類生物大分子。(3)(3)圖中顯示，圖中顯示，1 1號山谷溪

42、水中的硝酸鹽含量出現(xiàn)季節(jié)性規(guī)律號山谷溪水中的硝酸鹽含量出現(xiàn)季節(jié)性規(guī)律變化，其原因是不同季節(jié)生物變化，其原因是不同季節(jié)生物_。(4)1966(4)1966年年5 5月后，月后，2 2號山谷溪水中的硝酸鹽含量急劇升高，主號山谷溪水中的硝酸鹽含量急劇升高，主要的兩個原因是要的兩個原因是_。(5)(5)硝酸鹽含量過高的水不宜飲用。在人體消化道中，硝酸鹽硝酸鹽含量過高的水不宜飲用。在人體消化道中，硝酸鹽可轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽?？赊D(zhuǎn)變成亞硝酸鹽。NONO能使能使DNADNA中中CGCG堿基對中的堿基對中的“C”“C”脫氨脫氨成為成為“U”“U”。上述發(fā)生突變的堿基對經(jīng)兩次復(fù)制后，在該位點。上述發(fā)生突變的堿基對經(jīng)兩次復(fù)制后，在該位點上產(chǎn)生的堿基對新類型是上產(chǎn)生的堿基對新類型是_、_。(6)(6)氮元素從森林群落輸出的兩種途徑是氮元素從森林群落輸出的兩種途徑是_。(7)(7)該實驗結(jié)果說明森林群落中植被的兩個主要作用是該實驗結(jié)果說明森林群落中植被的兩個主要作用是_。