考纲解读考纲解读:1、共生固氮微生物和自生固氮微、共生固氮微生物和自生固氮微生物生物2、生物固氮的意义、生物固氮的意义3、生物固氮在农业生产上的应用、生物固氮在农业生产上的应用固氮微生物将大气中的固氮微生物将大气中的N N2 2还原为还原为NHNH3 3的过程的过程 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二、固氮微生物的种类二、固氮微生物的种类一、生物固氮的定义一、生物固氮的定义豌豆根瘤共生固氮微生物共生固氮微生物大豆根瘤大豆根瘤指与一些绿色植物互利指与一些绿色植物互利共生共生的固氮微生物的固氮微生物苜蓿根瘤形态：形态：棒槌形、棒槌形、“T T”形或形或“Y Y”形形根根根根瘤瘤瘤瘤菌菌菌菌新陈代谢类型：新陈代谢类型：新陈代谢类型：新陈代谢类型：根瘤菌根瘤菌根瘤菌根瘤菌1 1 1 1）根瘤菌只有）根瘤菌只有）根瘤菌只有）根瘤菌只有侵入豆科植物根侵入豆科植物根侵入豆科植物根侵入豆科植物根内才能固氮。内才能固氮。内才能固氮。内才能固氮。2 2 2 2）不同的根瘤菌各自只能侵入）不同的根瘤菌各自只能侵入）不同的根瘤菌各自只能侵入）不同的根瘤菌各自只能侵入特定种类特定种类特定种类特定种类的豆科的豆科的豆科的豆科植物。（植物。（植物。（植物。（特异性特异性特异性特异性）异养异养异养异养需氧型需氧型需氧型需氧型( ( ( (有氧呼吸场所在细胞膜有氧呼吸场所在细胞膜有氧呼吸场所在细胞膜有氧呼吸场所在细胞膜) ) ) )固氮特点：固氮特点：固氮特点：固氮特点：自生固氮微生物自生固氮微生物指在土壤中能够指在土壤中能够独立独立进行固氮的微生物进行固氮的微生物圆褐固氮菌圆褐固氮菌圆褐固氮菌圆褐固氮菌形态形态形态形态：杆菌或短杆菌、荚膜，杆菌或短杆菌、荚膜，杆菌或短杆菌、荚膜，杆菌或短杆菌、荚膜，结构结构结构结构：原核单细胞原核单细胞原核单细胞原核单细胞存在方式存在方式存在方式存在方式：单生或对生单生或对生单生或对生单生或对生作用作用作用作用：固氮；固氮；固氮；固氮； 分泌生长素，分泌生长素，分泌生长素，分泌生长素， 促进植株生长和果实发育促进植株生长和果实发育促进植株生长和果实发育促进植株生长和果实发育 共生共生固氮微生物固氮微生物自生自生固氮微生物固氮微生物常见类型常见类型生活方式生活方式形态特征形态特征代谢类型代谢类型应用应用根瘤菌根瘤菌根瘤菌根瘤菌圆褐固氮菌圆褐固氮菌圆褐固氮菌圆褐固氮菌与植物与植物与植物与植物互利共生互利共生互利共生互利共生，有专一性有专一性有专一性有专一性在土壤中在土壤中在土壤中在土壤中独立独立独立独立生活生活生活生活棒槌形、棒槌形、棒槌形、棒槌形、“Y Y Y Y”、 “T T T T”型型型型无无无无荚膜荚膜荚膜荚膜“8 8 8 8”字形，字形，字形，字形，有有有有荚膜荚膜荚膜荚膜异养需氧型异养需氧型异养需氧型异养需氧型异养需氧型异养需氧型异养需氧型异养需氧型提供提供提供提供氮素氮素氮素氮素提供提供提供提供氮素氮素氮素氮素提供提供提供提供生长素生长素生长素生长素二、生物固氮过程简介二、生物固氮过程简介N2 + e ATP NH3 ADP + Pi固氮酶固氮酶 农田的表层土壤中，自生固氮菌的含量农田的表层土壤中，自生固氮菌的含量比较多。将用表土制成的比较多。将用表土制成的稀泥浆稀泥浆，接种到，接种到无无氮培养基氮培养基上进行培养。在这种情况下，只有上进行培养。在这种情况下，只有自生固氮菌才能生长繁殖。用这种方法，可自生固氮菌才能生长繁殖。用这种方法，可以将自生固氮菌与其他细菌分离开来。以将自生固氮菌与其他细菌分离开来。1 1）根据固氮微生物与非固氮微生物的特点，思考如何将自）根据固氮微生物与非固氮微生物的特点，思考如何将自生固氮微生物与土壤中的其他细菌等微生物分离？生固氮微生物与土壤中的其他细菌等微生物分离？?大气中的大气中的大气中的大气中的N N N N2 2 2 2尿素及动尿素及动尿素及动尿素及动植物遗体植物遗体植物遗体植物遗体NONONONO3 3 3 3- -土壤中的微生物土壤中的微生物土壤中的微生物土壤中的微生物NHNHNHNH3 3 3 3NONONONO3 3 3 3- -氮素氮素氮素氮素化肥化肥化肥化肥固氮固氮三、生物固氮的意义三、生物固氮的意义以以以以有机氮形式有机氮形式有机氮形式有机氮形式通过生物的通过生物的通过生物的通过生物的同化作用同化作用同化作用同化作用来传递。来传递。来传递。来传递。生物群落中的氮素是以什么形式传递的呢？生物群落中的氮素是以什么形式传递的呢？1 1 1 1）固氮作用）固氮作用）固氮作用）固氮作用 2 2 2 2）有机氮合成作用）有机氮合成作用）有机氮合成作用）有机氮合成作用3 3 3 3）氨化作用）氨化作用）氨化作用）氨化作用 4 4 4 4）硝化作用）硝化作用）硝化作用）硝化作用5 5 5 5）反硝化作用）反硝化作用）反硝化作用）反硝化作用氮循环中有哪几个主要的过程？氮循环中有哪几个主要的过程？生物群落与无机环境之间以什么形式循环的？有何特点？生物群落与无机环境之间以什么形式循环的？有何特点？N N N N2 2 2 2、NONONONO3 3 3 3- -、NHNHNHNH3 3 3 3 反复循环反复循环反复循环反复循环1）生物固氮生物固氮2）工业固氮工业固氮（生产氮素化肥）（生产氮素化肥）3）高能固氮高能固氮（闪电）（闪电）大气中的氮气可通过几条途径被大气中的氮气可通过几条途径被“固定固定”？（占（占90%）可见，生物固氮在氮循环中具有十分重要的作用。可见，生物固氮在氮循环中具有十分重要的作用。三、生物固氮的意义三、生物固氮的意义四、生物固氮在农业生产上的应用四、生物固氮在农业生产上的应用生物固氮，减少了化肥使用量，节约了能源，保护环境生物固氮，减少了化肥使用量，节约了能源，保护环境对豆科植物进行对豆科植物进行根瘤菌拌种根瘤菌拌种用豆科植物作绿肥用豆科植物作绿肥使用自生固氮菌制成菌剂，施用到土壤中，提高土壤肥力。使用自生固氮菌制成菌剂，施用到土壤中，提高土壤肥力。设想：设想：将固氮基因转移到非豆科作物将固氮基因转移到非豆科作物细胞内，使其自行固氮细胞内，使其自行固氮