高二生物生物固氮省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

第十课

人体什么活动调整和免疫第二课时生物固氮1/15关键点、疑点、难点1固氮微生物种类概念是指固氮生物将大气中氮还原成氨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固氮微生物代表生物（根瘤菌）代谢类型异氧需氧型共生特征不一样根瘤菌，各自只能侵入特定种类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微生物代表生物（圆褐固氮菌）含有一定固氮能力，而且能够分泌生长素，促进植物生长和果实发育2/15关键点、疑点、难点2生物固氮与氮循环生物固氮与氮循环过程3/15关键点、疑点、难点3生物固氮应用①将圆褐固氮菌制成菌剂，施到土壤，可提升农作物产量；②对豆科植物可进行根瘤菌拌种，也能提升豆科植物产量；③经过转基因技术，可将固氮基因转到非豆科植物中4/15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氮还原成氨过程B豆科植物将大气中氮转化成氨过程C固氮微生物将大气中氨氧化成氮过程D豆科植物将大气中氮氧化成氮过程2根瘤菌属于()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ADC5/15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硝化细菌在自然界氮循环中含有主要作用，其主要性主要表达在()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)

BCD6/15课前热身1自然界中固氮微生物大致可分为两大类，即共生固N微生物和自生固N微生物，二者主要区分是能否独立固氮；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，它固氮能力只有侵入到豆科植物根内才能得以表现，根瘤菌种类不一样，各自功效发挥需要侵入与其对应特定种类豆科植物。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，它含有较强固N能力，还能分泌生长素，促进植株生长和果实发育，用它制成菌肥对全部作物都含有效力。

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大气中氮必须经过以生物固氮为主固氮作用，才能被植物吸收利用；动物则必须经过直接或间接吃入植物才能取得氮素；而动物体内部分蛋白质在分解中产生含氮废物和动植物尸体中含氮物质，必须经过微生物分解作用，转化成氨，再经过硝化细菌作用，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。

7/15能力、思维、方法【例1】关于根瘤和根瘤菌叙述中，不正确一项是()A根瘤能够单独着生，也能够聚集在一起生在根上B普通豆科植物主根和侧根上都能够着生根瘤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题目。因我们知道，根瘤是豆科植物根部在生长发育过程中，被土壤中一些相适应根瘤菌侵入后，经过大量繁殖，并刺激根部细胞不停分裂，进而使该处组织逐步膨大后形成。根瘤能够单独着生，也能够在任意根上聚集形成，但主根上根瘤菌固氮能力强。当植物衰老死亡后，根瘤也要破溃，其内根瘤菌便进入土壤，进入土壤根瘤菌不一定死亡。

【点评】此题易出现思维障碍是搞不清根瘤和根瘤菌关系。排除障碍方法是：根瘤如同人患肿瘤，根瘤菌如同引发肿瘤发生病毒。不一样是根瘤对植物有益而无害，而肿瘤对人体有百害而无一益。

8/15能力、思维、方法【例2】大气中N2，经过固氮后形成化合物中，哪一组化合物被植物体吸收后直接可用于蛋白质合成()ANH3和NO-3BNH+4和NO-2C

NH+4和NH3D

NO-3和NO-2

【答案】C

【解析】这是一道生化综合题，有一定难度。分析时首先应该知道是，蛋白质或其它有机态氮化合物中氮都是高度还原状态，而NO-3和NO-2中氮却是高度氧化状态。植物和微生物体，把氧化态硝酸盐还原成还原态氮化物后，才可用于蛋白质合成。

【点评】此题思维障碍主要是判断不清氧化态氮与还原态氮。排除障碍方法是：蛋白质中氮主要是指氨基酸中—NH2部分，它主要经过转氨基作用形成。所以无机态氮化合物中凡含有—NH2，就可直接用于蛋白质合成，不然就不行。

9/15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，研究含有非凡固氮功效固氮酶组成和结构。固氮酶由二氮酶和二氮还原酶两种蛋白质组成，含有一定数量钼原子、铁原子和酸溶性硫原子。因为二氮还原酶在空气中暴露30秒活性就会丧失二分之一，故至今仍未搞清固氮酶固氮机理。但使非豆科植物根部也结出根瘤研究却取得令人欣喜突破。

(1)氮固定是指()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它氮化合物D将空气中氮气转变为含氮化合物(2)二氮酶这种蛋白质1%水溶液渗透压在24℃是112Pa，该蛋白质含铁量是0814%。请依据渗透压值，算出二氮酶分子量(答数不满1000就舍去)。

10/15延伸、拓展(3)为确定固氮最终产物，做了以下试验：a把固氮菌培养在含15N2空气中，细胞快速固定N元素，短期内细胞谷氨酸便出现大量15N。b假如把细胞培养于含有15NH3培养基中，固氮能力立刻停顿，但吸入气态氮快速转入谷氨酸中。①由此可推出固氮最终产物为。②工业上固氮方法是(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以下列图所表示：①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②该生态系统豆科植物不施氮肥，仍能表现出良好长势，其原因是。③雷雨中常含有微量硝酸而为农作物所利用，用化学方程式解释HNO3形成过程。④硝化细菌能够将NH3氧化为硝酸和亚硝酸，写出相关化学反应方程式。

11/15延伸、拓展①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②该生态系统豆科植物不施氮肥，仍能表现出良好长势，其原因是。③雷雨中常含有微量硝酸而为农作物所利用，用化学方程式解释HNO3形成过程。④硝化细菌能够将NH3氧化为硝酸和亚硝酸，写出相关化学反应方程式。12/15延伸、拓展(5)很久以前，澳大利亚有着大片大片荒凉土地，近几十年来，他们重视对生物固氮研究利用，培育和引进了优良豆科牧草良种，选育了高效、适应性强根瘤菌，结果形成了一望无际优良牧场。褐球固氮菌于有氧状态下，在无氮培养中生长时，经过固定空气中氮取得它所需要氮，在标准大气压和303K时，多少体积空气能够供给1dm3细菌所需要氮气?已知该细菌每立方厘米重为0

84mg，含氮量为7%，空气中N2体积百分比为78%。

【解析】这是一道生物同化学学科交叉渗透综合题。主要考查知识综合及迁移能力，利用两学科基础知识，即可顺利解答。

13/15延伸、拓展【答案】(1)D(2)二氮酶相对分子质量为M，它1%水溶液比重为1g·mL-1，取1L水溶液，溶液物质量浓度为10Mmol·L-1，代入渗透压公式：112×1×10-3＝10M×8314×(273+24)M＝220000(3)①NH3②N2+3H2500℃高压催化剂2NH3；生物固氮效率高；因为生物固氮是由特殊固氮酶催化而进行，而酶催化特征中有一条为高效性。(4)①A②根瘤菌将游离态氮转化为化合态氮，从而满足本身营养需要。③N2+O2放电2NO；2NO+O22NO2；3NO2+H2O2HNO3+NO④2NH3+3O2硝化细菌2HNO2+2H2O；2HNO2+O2硝化细菌2HNO3(5)已知p＝1atm＝101325PaT＝303K样品比重＝084(mg·cm-3)样品质量m＝084g。则样品中N2质量mN2＝084×007＝00588(g)。∴nN2＝0058828＝210×10-3(mol)依据pV＝nRT则V＝Nrtp＝210×10-3×8314×303101325＝0052(L)设x为空气体积，有100∶78＝x∶0052x＝0

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广州侦探企业广州婚姻调查广州私家侦探dvh06eyc来，这个人对他来说，一下子比手足还亲密。可他还是听不出“表姊”是谁，便偷偷探出半张脸去看，但见福珞身边一个姑娘，与他相好像年纪，发辫以金丝扎拢，斜在一肩，双瞳若剪水，肌肤若美玉，身材合度、眉目温柔。两个女孩子行到梅树下，福珞道：“舟姊，梅花承着月光，真如雪似。”唐静轩突然有数了。这一位，定是唐家四明秀。他跟唐家们，确实已称不上亲眷，碍着男女关防，极少见面，但听总是听说过。明秀在闺中口碑，实在好得紧，他却总以为“贤惠”、“温柔”之类头衔，不足以吸引他。今日无意中听她一句话，他心跳起来了。福珞在那边又道：“月光都让梅花承去了，我们在树影下，怪暗呢？”明秀掩口一笑：“丫头，你怕黑？”“不！”福珞调皮道，“我怕我躲起来恐吓你，你见不到我，会哭鼻子。”“哦，”明秀便折下一枝梅花来，递给福珞，“你且戴上这个，纵然四面一片黑暗，你走开，我闻见香气往哪边浮动，就能循香找到你。”唐静轩心里，又有什么融化了。像一些佳茶，只有以中泠水煎开，才能尽得滋味。其中雅趣，只可意会，不足向外人道。他没想到，一年前，苏家就曾有女孩子说过类似话，可不是明秀。那是暑天入夜，暮霭沉沉，炎气初销，韩毓笙和洛月坐在院子里乘凉，洛月起身要拿个什么东西，不放心回头道：“，我掌个灯来吧？这么暗，什么也看不清。”“我不用看清什么，只要知道你在哪就行了。”韩毓笙笑着分襟上一枝玉簪给她，“配了这个，纵然你起立徘徊，我循着香味，也能知道你在哪里。”洛月笑着走出两步：“哎，四来了？”明秀在那天记住了韩毓笙雅趣隽语，元夜里有意卖弄了出来。唐静轩自认为躲得好，不知月光将他高冠上珠穗映亮。明秀晓得这片山是慈恩寺地界，天还未黑，早早封了山门，才不放闲杂人等上来，会匿在此处、又戴高冠，必是谁家公子，而且必是个爱清闲雅人，就同福珞说了那净月涤灯一番话，又拈来韩毓笙妙语助阵。她不知躲着是谁，不过她已经十九了，挑来拣去老不