2019-2020年高三生物二轮复习 生物固氮教案 人教版.doc

2019-2020年高三生物二轮复习 生物固氮教案 人教版【本章知识框架】【疑难精讲】1生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐，进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮。动物直接或间接以植物为食物，将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮。这一过程叫做生物体内有机氮的合成。动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨，这一过程叫做氨化作用。在有氧的条件下，土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐；这一过程叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用产生的无机氮，都能被植物吸收作用。在氧气不足的条件下，土壤中硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐，并且进一步还原成分子态氮，分子态氮则返回到大气中，这一过程叫做反硝化作用。大气中的分子态氮还原成氨，这一过程叫做固氮作用。没有固氮作用，大气中的分子态氮就不能被植物吸收利用。地球上固氮作用的途径有三种：生物固氮、工业固氮（用高温、高压和化学催化的方法，将氮转化成氨）和高能固氮（如闪电等高空瞬间放电所产生的高能，可以使空气中的氮与水中的氢结合，形成氨和硝酸，氨和硝酸则由雨水带到地面）。据科学家估算，每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右，可见，生物固氮在地球的氮循环中具有十分重要的作用。2固氮生物的类型固氮生物都属于个体微小的原核生物，所以，固氮生物又叫固氮微生物。根据固氮微生物的固氮特点以及与植物的关系，可以将它们分为自生固氮微生物、共生固氮生物和联合固氮微生物三类。自生固氮微生物在土壤或培养基中生活时，可以自行固定空气中的分子态氮，对植物没有依存关系。常见的自生固氮微生物包括以圆褐固氮菌为代表的好氧性自生固氮菌、以梭菌为代表的厌氧性自生固氮菌，以及以鱼腥藻、念珠藻和颤藻为代表的具有异形胞的固氮蓝藻（异形胞内含有固氮酶，可以进行生物固氮）。共生固氮微生物只有和植物互利共生时，才能固定空气中的分子态氮。共生固氮微生物可以分为两类：一类是与豆科植物互利共生的根瘤菌，以及与桤木属、杨梅属和沙棘属等非豆科植物共生的弗兰克氏放线菌；另一类是与红萍（又叫做满江红）等水生蕨类植物或罗汉松等裸子植物共生的蓝藻。由蓝藻和某些真菌形成的地衣也属于这一类。有些固氮微生物如固氮螺菌、雀稗固氮菌等，能够生活在玉米、雀稗、水稻和甘蔗等植物根内的皮层细胞之间。这些固氮微生物和共生的植物之间具有一定的专一性，但是不形成根瘤那样的特殊结构。这些微生物还能够自行固氮，它们的固氮特点介于自生固氮和共生固氮之间，这种固氮形式叫做联合固氮。【学法指导】本部分复习23课时，第1课时复习生物固氮的有关知识，第23课时，选取部分练习题将本章内容进行复习巩固。1“生物固氮”一节先介绍固氮微生物的种类、代表微生物的形态生理特征及其在农业生产实践中的应用；又讲述了生物固氮的原理和意义；还介绍了生物固氮在农业生产中的应用，表现在三个方面：土壤中氮素的消耗和补充途径，目前广泛应用的对豆科植物播种前进行的根瘤苗拌种，以及农田中种植绿肥的科学道理；并设计了一项课外生物科技活动，让我们通过对比实验加强对根瘤菌拌种促进豆科作物产量的认识。“自生固氮菌的分离”这一实验介绍了从土壤表层中分离自生固氮菌的原理、目的要求、材料用具和方法步骤。2本节学习重点：固氮微生物的种类；生物固氮的意义。学习本节内容，应注意从以下方面来掌握重点、突破难点，以实现学习目标，通过学习固氮微生物的种类，生物固氮的简要过程，生物固氮的意义和生物固氮在农业生产中的应用等知识，进一步了解生物固氮的基础知识，了解这些知识在农业生产上的应用，提高自己探索生物科学奥秘的兴趣。注意相关知识的比较：共生固氮菌与自生氮菌；生物固氮、高能固氮与工业固氮；碳循环与氮循环。通过比较，培养自己的求同思想能力和求异思维能力。3初中教科书第二部分第一章“细菌”和高中必修教科书第八章第一节“生物与环境的相互关系”，分别讲述了根瘤菌能够促进豆科植物生长以及两者具有互利共生的关系，在学习“生物固氮”前也应认真复习。4通过实验初步学会从土壤表层中分离自生固氮菌，学会简易涂片的制作方法，了解并能识别自生固氮菌的形态特征；体验一些研究微生物的过程和方法；实验中要善于自主地提出一些思维含量高的问题，如本实验整个操作过程每个细节都要防止杂菌污染，你认为每个细节中为防止杂菌污染采用的措施是什么？假如黏液中有三种自生固氮菌，你能否想出一种方法，将这三种细菌分离开来，通过在教师引导下讨论和实践广开思路，获得真知；还要善于对实验中的某一步骤进行创新设计，如能否用土壤浸出液代替稀泥浆接种？培养自己实事求是的科学态度和团结协作精神，培养自己的观察能力、实验操作和设计能力、科学探究能力和创新能力。【典型例题精讲】例1（xx年山西高考题）豆科植物与根瘤菌的互利共生关系主要体现在A豆科植物从根瘤菌获得NH3，根瘤菌从豆科植物获得糖类B豆科植物从根瘤菌获得含氮有机物，根瘤菌从豆科植物获得NH3C豆科植物从根瘤菌获得N2，根瘤菌从豆科植物获得有机物D豆科植物从根瘤菌获得NO，根瘤菌从豆科植物获得NH3【解析】 根瘤菌与豆科植物是一种彼此有利、相互依赖的关系，主要体现在：豆科植物通过光合作用制造的糖类等有机物，一部分供给根瘤菌；根瘤菌通过生物固氮制造的氨供给豆科植物。【答案】 A例2关于根瘤及根瘤菌的叙述中，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【解析】 本题考查根瘤和根瘤菌的关系。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。【答案】 D例3关于固氮生物的正确说法是A固氮生物都是异养的B固氮生物都是共生的C固氮生物都是细菌或放线菌D根瘤菌固定的氮素占生物固氮的绝大部分【解析】 本题考查固氮生物的有关知识。固氮生物有的异养如根瘤菌，有的自养如蓝藻，有的与其他植物共生如根瘤菌与豆科植物，有的自生如圆褐固氮菌。固氮生物除细菌和放射菌外，还有蓝藻，其中根瘤菌固定的氮素占自然界生物固氮总量的绝大部分。【答案】 D例4关于生物固氮的正确叙述是A生物遗体中的含氮化合物首先被转化成硝酸盐B硝化细菌可以使氮元素回归大气C圆褐固氮菌固定的氮可直接被植物吸收利用D硝化细菌可以把植物不能吸收的氨转变为能吸收的硝酸盐【解析】 本题考查生物固氮的有关知识。生物遗体中的含氮化合物先被微生物分解形成氨，在有氧条件下，土壤中的氨和铵盐在硝化细菌作用下最终氧化成硝酸盐，在氧气不足条件下，土壤中的硝酸盐被反硝化细菌（而不是硝化细菌）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大气中。圆褐固氮菌是土壤中的自生固氮菌，其固氮产生的NH3要经过硝化细菌的作用转化成NO后才能被植物体利用。【答案】 D【达标训练】一、选择题1下列哪项不属于固氮生物A根瘤菌B圆褐固氮菌C某些蓝藻D豆科植物【解析】 豆科植物本身不能固氮，只有根瘤菌侵入豆科植物的根内才能固氮。根瘤菌为豆科植物提供氮肥，豆科植物为根瘤菌提供营养。【答案】 D2下面对氮循环的说法中正确的是A生物的固氮过程就是N2吸收到植物体内被利用了B氮素一旦进入生物体内就不会形成N2C生物体内的氮主要来源于闪电固氮D动物产生的尿素转化成的铵盐可被植物吸收利用【解析】 生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程；生物体内的氮主要以生物固氮为主。【答案】 D3在生物固氮过程中，最终电子受体是AN2和乙炔BNH3C乙烯DNADP+【解析】 在固氮酶将N2还原成NH3的过程中，需要e和H+，还需要ATP提供能量。简单地说，在ATP提供能量的情况下，e和H+通过固氮酶传递给N2和乙炔，使它们分别还原成NH3和乙烯。【答案】 A4根瘤菌的新陈代谢类型属于A自养需氧型B自养厌氧型C异养需氧型D异养厌氧型【答案】 C5圆褐固氮菌除了具有固氮能力外还能A促进植物生根B促进植物开花C促进植物形成种子D促进植物的生长和果实发育【解析】 圆褐固氮菌具有较强的固氮能力，并且能够分泌生长素，促进植株的生长和果实的发育。【答案】 D6下列各项中与根瘤菌固氮过程无关的是 Ae和H+BATPCNOD固氮酶【答案】 C7下列关于根瘤菌的论述，错误的是A能侵入任何一种豆科植物B能与豆科植物共生C属异养型生物D属原核生物【解析】 不同的根瘤菌，各自只能侵入特定种类的豆科植物：有的根瘤菌只能侵入一种豆科植物，例如大豆根瘤菌只能侵入大豆的根；有的根瘤菌能够侵入多种豆科植物，例如，蚕豆根瘤菌可以侵入蚕豆，菜豆和豇豆的根。【答案】 A8根瘤菌在生态系统中的地位是A生产者B消费者C分解者D寄生者【答案】 B9圆褐固氮菌的新陈代谢类型属于A自养需氧型B异养需氧型C自养厌氧型D异养厌氧型【答案】 B10能够侵入植物体内发挥固氮作用的微生物是A酵母菌B真菌C细菌D霉菌【解析】 固氮微生物主要指具有固氮功能的细菌，此外，还包括一些具有固氮功能的放线菌和蓝藻。【答案】 C11圆褐固氮菌固氮后形成的产物是A可以直接被植物吸收利用B经过分解者作用后才能被植物吸收C经过动物代谢后才能被植物吸收利用D经某种生产者的作用后才能被植物吸收利用【解析】 圆褐固氮菌固氮后形成的产物NH3，经过土壤中的硝化细菌（生产者）的作用，最终转化成硝酸盐，硝酸盐可以被植物吸收利用。【答案】 D12氮进入高等植物体内的形式是AN2B硝酸盐和铵盐CNODNO2【答案】 B13以下说法错误的是A土壤中的氨经过硝化细菌的作用，最终转化成硝酸盐B土壤中的一些细菌在氧气充足的条件下，将硝酸盐转化成亚硝酸盐，并最终转化成氮气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根瘤菌固定的氮一部分供宿主植物利用，一部分留给自己使用【解析】 土壤中的一些细菌（如硝化细菌）在氧气充足条件下，把氨转化为硝酸盐；在氧气不足的情况下，土壤的另一些细菌（如反硝化细菌）可以将硝酸盐转化为亚硝酸盐并最终转化为氮气，氮气则返回到大气中。【答案】 B14豆科植物形成根瘤的直接原因是A根瘤菌入侵的结果B根瘤菌固定N2的结果C根的薄壁细胞分裂的结果D根内形成NH3的结果【解析】 豆科植物幼苗长出后，土壤中与该种豆科植物相适应的根瘤菌就侵入到根内。根瘤菌在根内不断地繁殖，并且刺激根内的一些薄壁细胞分裂，进而使该处的组织逐渐膨大，形成根瘤。（关键是“直接”原因）【答案】 C15根瘤菌在根内不断地繁殖，并且刺激根内的一些细胞分裂，进而使该处的组织逐渐膨大，形成根瘤，其刺激的细胞是A厚壁细胞B薄壁细胞C表皮细胞D根冠细胞【答案】 B16从大豆的根瘤中分离出来的根瘤菌能侵入的根是A豆根B蚕豆根C大豆根D豇豆根【解析】 有的根瘤菌只能侵入一种豆科植物，例如大豆根瘤菌只能侵入大豆的根；有的根瘤菌能够侵入多种豆科植物，例如，蚕豆根瘤菌可以侵入蚕豆、菜豆和豇豆的根。【答案】 C17从土壤中分离自生固氮菌到制成临时涂片的步骤是A观察培养接种涂片B接种观察培养涂片C培养接种观察涂片D接种培养观察涂片【答案】 D18下面对氮素与光合作用的关系的表述中，不正确的是A土壤中氮素含量越多，光合速率越快B追施氮肥，促进叶片面积增大，叶片数目增多，增加了光合面积C施氮肥后，叶绿素含量增加，加速了光反应D氮肥也能增加叶中蛋白态氮的百分率；酶数量增多，使暗反应顺利进行【答案】 A19在一块从未种过豆科植物的贫瘠土地上种植大豆，为提高产量，下列措施最具生态效益的是A加施氮肥，合理密植B根瘤菌在土壤中广泛分布，故无需施肥C播种前在避光条件下进行根瘤菌拌种D播种前对种子进行消毒处理【解析】 土壤可以通过两条途径获得氮素：一条是含氮肥料（包括氮素化肥和各种农家肥料）的施用；另一条是生物固氮。对豆科作物进行根瘤菌拌种，是提高豆科作物产量的一项有效措施。播种前，将豆科作物的种子沾上与该种豆科作物相适应的根瘤菌，这显然有利于该种豆科作物被相应的根瘤菌侵入。特别是新开垦的农田和未种植过豆科作物的土壤中，根瘤菌很少，并且常常不能使豆科作物结瘤固氮，更需要进行根瘤菌拌种。经过根瘤菌拌种的豆科作物，不仅能够明显提高粮食产量，而且有利于生态环境的保护。【答案】 C20豆科植物根瘤菌的固氮能力最强的时期是A成长时期B幼苗时期C开花之前D开花之后【答案】 C21大气中的氮被植物体利用的途径不包括A主要被植物体直接利用B以生物固氮的形式形成氨盐C以工业固氮的形式形成氨盐和硝酸盐D在自然界中通过闪电等高能固氮的形式形成含氮无机盐被植物体利用【解析】 大气中的N2需经固氮微生物的固氮过程，将N2还原成NH3，NH3经过土壤中硝化细菌的作用，最终转化成硝酸盐，硝酸盐可以被植物吸收利用。【答案】 A二、非选择题22对豆科作物进行_拌种是提高豆科作物产量的一项有效措施。非豆科作物一旦能够自行固氮，不仅能够明显地提高粮食_，而且有利于_的保护。【答案】 根瘤菌 产量 生态系统23共生固氮微生物与自生固氮微生物的区别是前者与绿色植物_，只有侵入到_时才能固氮，后者在土壤中能够_。【答案】 互利共生 根内 独立固氮24下图为生物固氮原理示意图。据图回答：（1）图中12表示_。（2）e和H+通过 _最终传递给_和_。（3）图中5是_，6是_。（4）该原理可用反应式概括为_。【答案】 （1）ATPADP+Pi （2）4 固氮酶 N2 乙炔 （3）NH3 C2H4 （4）N2+C2H2+e+H+ATPNH3+ C2H4+ADP+Pi25全世界工业合成氮肥中的氮只占固氮总量的20%，绝大多数是通过生物固氮进行的。最常见的是生活在豆科植物根部的根瘤菌，能将大气中游离态的氮，经过固氮酶的作用生成氮的化合物，以利于植物的利用，而豆科植物为根瘤菌提供营养物质。（1）根瘤菌和豆科植物的关系在生物学上称为_。（2）根瘤菌之所以能进行固氮作用，是因为它有独特的固氮酶，根本原因是它具有独特的_。（3）日本科学家把固氮基因转移到水稻根系微生物中，通过指导合成固氮所需的_，进而起到固氮作用，从而减少氮肥的施用量。而更为理想的是直接将固氮基因重组到稻、麦等经济作物的细胞中，建立“植物的小化肥厂”，让植物本身直接固氮，这样就可以免施氮肥。如果这种重组能实现的话，那么固氮基因最终实现表达的途径是_。（4）这种生物固氮和工业合成氨比较，它是在_、_条件下进行的，从而节省了大量的器材、设备和能源。【解析】 （1）根瘤菌通过生物固氮作物为豆科植物提供含氮的无机盐，豆科植物通过光合作用为根瘤菌提供有机物，故两者是互利共生关系。（2）固氮酶是由固氮基因控制合成的，故答案为固氮基因。（3）固氮基因转移到水稻根系微生物中后，可控制合成固氮所需的固氮酶。此途径是固氮基因信使RNA固氮酶。（4）生物固氮所需条件往往比较温和，常温、常压下就可进行；工业合成氮必需要求高温、高压条件。因此生物固氮比工业合成氮节省了大量器材、设备和能源。【答案】 （1）互利共生 （2）固氮基因 （3）酶 固氮基因信使RNA固氮酶 （4）常温 常压26阅读下列材料，回答相关问题。材料1 在自然界中有将游离态氮转化成化合态氮的生物，也有将化合态氮转化成游离态氮的细菌，由于其生理过程与硝化细菌相反，故称为反硝化过程，该细菌被称为反硝化细菌，反硝化细菌对农业生产是不利的，会降低土壤的肥力，但对于氮的循环来说是必不可少的。材料2 生态系统中氮循环和碳循环及其相互关系的简图如下。材料3 由于鸟类对飞翔生活的适应，要减轻体重，所以鸟类的消化道相对较短。在养鸡场里，由于鸡的消化道相对较短，食物中的有机物消化不充分。在其排出的粪便中还有很多有机物未被充分利用，所以常将鸡粪发酵除臭后掺到其他的饲料中喂猪，可以节省饲料，提高经济效益。（1）上图中过程称为_，过程称为_。如果图示是一个封闭的大棚生态系统，遇到连续阴雨天气，你认为采取何种措施对植物生长较为有利？_。采取这种措施的目的是_。（2）在完成图中过程的生物中，根瘤菌是非常有名的，它活跃在豆科植物的根部形成根瘤，与豆科植物呈现良好的共生关系，请你具体说出豆科植物与根瘤菌之间的互惠关系：_。（3）植物完成图中过程的主要方式是_，如果土壤板结或长期水淹，陆生植物通过该过程吸收的氮素是否能满足其生理需要？_，其原因是_。（4）你认为材料1中提到的反硝化细菌的生理过程是由图中的哪个标号体现的？_。（5）图中哪个标号代表的内容能体现出这个生态系统自动调节能力的大小？_。（6）你认为鸡粪发酵除臭是何种细菌的作用？在图中哪个标号所示的过程能反映除臭的生理过程_。【解析】 本题目是一个综合性题目，综合了植物代谢、生态等有关知识。（1）图中过程是植物通过光合作用将大气中CO2合成有机物的过程；过程是植物通过呼吸作用分解有机物释放CO2的过程。在阴雨天气，光照较弱，光合作用弱，故可采取增强光照措施提高植物光合作用；另外也可以通过降低棚内温度来降低呼吸作用来促进植物生长。（2）豆科植物通过光合作用为根瘤菌提供有机物，根瘤菌通过生物固氮过程为豆科植物提供氮源。（3）NH3溶于水形成NO，NO通过主动运输方式被植物根吸收，如果土壤板结或长期水淹，会影响植物根的呼吸作用，进而影响根对矿质元素的吸收。（4）从图示中可看出过程是反硝化细菌的生理过程。（5）图中代表食物链、食物网，既生态系统的营养结构，生态系统的营养结构越复杂，其自动调节能力越大，反之越小。（6）鸡粪发酵有臭味是因为生成NH3，细菌可以将NH3氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，故可除臭；图中过程正反映了这一过程。【答案】 （1）光合作用 呼吸作用 增强光照，降低棚内温度 增加光合作用强度，减少呼吸消耗 （2）豆科植物为根瘤菌提供有机物，根瘤菌为豆科植物提供氮源 （3）主动运输 不能 土壤中缺氧，影响呼吸作用，进而影响氮的吸收 （4） （5） （6）硝化细菌，【资料补充】1光合作用中与物理化学知识相联系的知识点有：叶绿体色素与光谱、波长，棱镜与光的色散，光反应中的光电效应、光合作用与示踪原子等以上学科间交叉点较多。2生物固氮与物理、化学知识相联系的知识点有：地球上固氮作用的途径（生物固氮、闪电固氮、工业固氮），构成氮循环的主要环节：生物体内有机氮的合成、氮化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。例1早在一百多年前（1883年）德国生物学家CEngelmann用巧妙的实验研究了光合作用的作用光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状绿藻上，并在丝状绿藻的悬液中放入一些细菌，然后在显微镜下观察细菌在丝状绿藻各部分的聚集情况（第十五章）（1）丝状绿藻多聚集在悬液中的什么位置？_。（2）若细菌的聚集位置与丝状绿藻的位置相同。则其异化作用的类型是_。（3）写出A、B、C、D、E、F、G不同波长光的颜色：_。（4）如果将该丝状绿藻长期放在D色光下照射，丝状绿藻将会_，原因是_。（5）什么情况下丝状绿藻周围的细菌呈均匀分布？_。（6）太阳辐射中的红外光和紫外光能否被丝状绿藻利用？_。【解析】 根据物理知识。A、B、C、D、E、F、G分别代表红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各色光，又根据生物学的光合作用知识。绿藻所含的色素主要吸收红光和蓝紫光，因此，丝状绿藻将分布在红光和蓝紫光对应的悬液上下两端；丝状绿藻光合作用放出氧气，而细菌聚集在氧气含量高的位置，说明它们是需氧型生物。因为D代表绿光，而丝状绿藻几乎不吸收绿光，长期在绿光下的绿藻不能进行光合作用，就会死亡。除去棱镜的分光作用，给以正常的可见光照射，各部位丝状绿藻光合作用速率等同，其周围的细菌就呈均匀分布。太阳辐射中的红外光和紫外光不属于可见光，叶绿素不能吸收，因此丝状绿藻不能利用。【答案】 （1）红光和蓝紫光 （2）需氧型生物 （3）红、橙、黄、绿、青、蓝、紫 （4）死亡 丝状绿藻几乎不吸收绿光，不能进行光合作用 （5）正常可见光照射 （6）不能利用例2硫酸铵是农村常用的一种铵态氮肥，试回答下列问题；（1）某硫酸铵肥料。实验测得氮的质量分数为20%，该样品中可能混有_。A碳酸氢铵 B硝酸铵C氯化铵D磷酸氢二氨（2）下列物质不能跟硫酸铵肥料混合施用的是_。A碳酸氢铵B草木灰C过磷酸钙D氯化钾（3）田间一次施用该化肥过多会使植物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”，其原因是A根细胞从土壤中吸收的养分过多B根细胞不能从土壤中吸水C根系不能将水向上运输D根系加速了呼吸作用，释放的能量过多（4）有人给农作物施用15N标记的肥料，结果，在食用此农作物的动物尿中可查出15N，试问：含15N的化肥从土壤溶液中先后经_和_的过程而进入根细胞的。含15N的物质在植物体细胞内的_处合成为植物蛋白质，以后被动物摄取；这种植物的蛋白质，在消化道内，先后经_等酶的作用，又分解为含15N的氨基酸。含15N的氨基酸被吸收进入动物细胞内，又经_作用被分解为含15N的物质，进而转变成_随尿排出体外。（5）在土地中施用（NH4）2SO4肥料时，植物吸收的NH多于SO，会不会造成细胞内酸碱度的不平衡？【解析】 （1）纯净（NH4）2SO4中氮的质量分数为21.2%。则样品中必混有氮的质量分数小于20%的物质。该物质只能是碳酸氢铵。（2）草木灰施用于土壤中会发生水解而呈碱性，硫酸铵与碱性物质作用会逸出NH3，使肥效损失。（3）施用化肥过多，会使根细胞不能从土壤中吸水，导致“烧苗”。【答案】 （1）A （2）B （3）B （4）交换吸附 主动运输 核糖体 蛋白酶、肽酶 脱氨基 尿素 （5）植物根表面在交换吸附过程中，每吸附一个NH，主要交换下来一个H+，这种交换是对等的，细胞液有多种无机盐、有机酸，实际上是一种缓冲液；NH大部分被细胞内生理活动所利用，如合成蛋白质和核酸需要N元素等。所以，正常情况下植物大量吸收NH不会造成细胞内酸碱度不平衡。例3固氮有三种方式：生物固氮、工业合成氮和放电条件下氮气和氧气化合。全世界工业合成氮肥中的氮只占固氮总量的20%，其余绝大部分是通过生物固氮进行的，最常见的是豆科植物根部的根瘤菌，能将大气中游离态的氮，经固氮酶的作用生成氮的化合物，以利于植物利用。（1）根瘤菌与豆科植物的关系在生物学上称为_。（2）根瘤菌之所以有固氮作用，是因为它是独特的固氮酶，而根本原因是它具有独特的_。（3）日本科学家把固氮基因转移到水稻根系微生物中，通过指导合成固氮所需的_进而引起固氮作用。更为理想的是直接将固氮基因转移到稻、麦等粮食、经济作物的细胞中，让植物本身直接固氮，这样可以免施氮肥。如果这种愿望实现的话，那么固氮基因中遗传信息表达途径为_。（4）这种生物固氮与工业合成氨比较，它是在_条件下进行的，从而节省了大量的器材、设备和能源。（5）俗话说“雷雨发庄稼”，因电闪雷鸣的雨天，氮气在空气中发生一系列的反应，产生了植物可利用的含氮化合物，写出有关的三个反应方程式：_。【答案】 （1）共生 （2）固氮基因 （3）固氮酶 固氮基因信使RNA固氮酶 （4）常温、常压 （5）N2+O22NO，2NO+O2= 2NO2，4NO2+O2+2H2O= 4HNO33相关网（页）站（1）北方科普网 bjkp.gov.cn（2）洪恩在线：化学模拟生物固氮hongen/edu/kxdt/hxsj/kb011501.htm（3）中国公众科技网：database.cpst.net.cn/popul/farms/gradn/artic/10810152505.html【知识拓展】1或许你生活在乡村，你能否鉴别出身边常见绿色植物是C3植物还是C4植物？鉴别的依据是什么？你能否设计出提高身边常见农作物产量的合理方案？2或许你生活在城市，你能否鉴别出公园里、校园里常见植物和家庭栽培的绿色植物是C3植物还是C4植物？鉴别的依据是什么？你能否设计出提高你家栽培的绿色植物光合作用效率的合理方案？3请尝试对豆科作根瘤菌拌种，并且对比它们的生长发育状况；搜集有关生物固氮研究新进展的有关资料。4探究表层土壤中是否含有自生固氮菌：（1）材料用具：农田的表层土壤（土壤溶液的pH不低于6.5）、无菌研钵、无菌玻璃棒接种环、天平、存放在载玻片的酒精缸、盖玻片、显微镜、酒精灯、火柴、镊子、恒温箱、量筒、玻璃铅笔、灭过菌的盛有无氮培养基的培养皿、结晶紫染液、无菌水。（2）请在下面方框里按探究顺序填写简要方法步骤：（3）你认为从表层土壤中分离自生固氮菌的关键步骤是什么？每步应当注意哪些问题，采取的对应措施是什么？（4）你是否成功地从表层土壤中分离出了自生固氮菌？若不成功，请分析出原因在哪里？应如何改正操作才能成功？（5）有的同学在探究中用表层土壤浸出液代替稀泥浆接种，你认为能否这样做？你还能设计出更简便、更有效、结果和现象明显的探究方案吗？