使用自生固氮菌剂课件.ppt

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1、高考资源网，您身边的高考专家！,生物固氮,高考考点：1、生物固氮2、固氮微生物的种类3、生物固氮的意义4、生物固氮在农业生产中的应用5、生物固氮研究的前景,高考资源网，您身边的高考专家！,知识回顾：,含氮的主要化合物,蛋白质（包括酶、抗体、载体等）核酸 ATP、NADPH有些脂质（如卵磷脂、脑磷脂等）多种激素（如胰岛素、生长激素等）叶绿素 吲哚乙酸,氮元素：,大，必，矿，再,糖有吗？所有的酶都有吗？,氮的功能：,氮的污染：,高考资源网，您身边的高考专家！,无机环境中的氮素又以什么形式被植物体吸收？,无机环境中的氮素主要以什么形式存在？,如何解决两者之间的矛盾？,高考资源网，您身边的高考专家！,

2、一、生物固氮（自然界主要的固氮形式）,3.过程：,2.反应式:,1.概念:,固氮微生物将大气中的N2还原为NH3的过程。,4.意义:,5.优点：,固氮微生物,N2,NH3,还原反应,常温，常压，固氮酶,质粒中具有固氮基因,次级代谢产物,固氮基因与固氮能力大小 有关固氮基因特点：,高考资源网，您身边的高考专家！,通过某些微生物的作用，把空气中游离的氮素固定转变为含氮化合物，这一过程就是生物的固氮作用。为确定固氮的最终产物，做了如下两个实验：（1）把固氮菌培养在含15N2的空气中，细胞迅速固定氮素，短期内细菌的谷氨酸中出现大量的15N。（2）如果把细菌培养在含有15NH3的培养基中，固氮能力立刻停

3、止，但吸入氨态氮迅速转入谷氨酸中。由此可以推断，该微生物固氮产物是 A.NH3 B.NO2 C.NO3-D.谷氨酸,A,高考资源网，您身边的高考专家！,二、固氮微生物的种类,高考资源网，您身边的高考专家！,1、共生固氮微生物,与植物共生时才能固氮,代表生物：,指与一些绿色植物互利共生的固氮微生物,概念:,固氮条件：,根瘤菌,固氮原因：,由于质粒中具有固氮基因,土壤分布广泛,与相应豆科植物共生时才能固氮,显微镜,根瘤菌,棒槌形、“T”形或“Y”形,原核单细胞,互利共生,形态：,结构：,生活方式：,高考资源网，您身边的高考专家！,异养需氧型,消费者,特点：,一种根瘤菌只能侵入一种或多种特定种类的豆

4、科植物,大豆根瘤菌只能侵入大豆的根；蚕豆根瘤菌能侵入蚕豆、菜豆和豇豆的根。,代谢类型：,生态地位：,根瘤的形成:,固氮量及固氮能力:,提取及分离菌种:,应用:,注意：不能用缺氮的培养基分离共生固氮菌,拌种,豆科植物做绿肥,拌种（用与豆科植物相对应的根瘤菌）遮光条件,多、强,高考资源网，您身边的高考专家！,(08理综)下列对根瘤菌的叙述，正确的是 A根瘤菌在植物根外也能固氮 B根瘤菌离开植物根系不能存活 C土壤淹水时，根瘤菌固氮量减少 D大豆植物生长所需的氮都来自根瘤菌,C,05天津）下列有关根瘤菌及其生物固氮方面的叙述，正确的是A制备根瘤菌DNA时需用纤维素酶处理细胞壁B根瘤菌的固氮基因编码区

5、含有内含子和外显子C大豆种子用其破碎的根瘤拌种，不能提高固氮量D根瘤菌固氮量与其侵入植物的生长状况有关,D,高考资源网，您身边的高考专家！,代表生物：,指土壤表层中能独立固氮微生物,概念:,固氮条件：,固氮原因：,由于质粒中具有固氮基因,2、自生固氮微生物,独立进行固氮,独立进行固氮（能用缺氮的培养基分离）,圆褐固氮菌,土壤表层,独立固氮,显微镜,高考资源网，您身边的高考专家！,异养需氧型,形态：,结构：,生活方式：,特点：,代谢类型：,生态地位：,固氮量及固氮能力:,提取及分离菌种:,应用:,注意：能用缺氮的培养基分离自生固氮菌,圆褐固氮菌,分布：,土壤表层,杆菌或短杆菌、单生或对生。成对的

6、菌体呈“8”字形排列，外面有荚膜。,原核单细胞,腐生,分解者,作用:,固氮；,分泌生长素，促进植株生长和果实发育,制成菌剂，释放进入土壤,少、弱,高考资源网，您身边的高考专家！,分离培养土壤中的硝化细菌、自生固氮菌应使用的培养基分别是：A.无氮培养基、无有机物培养基 B.含氮培养基、含有机物培养基C.无有机物培养基、无氮培养基 D.含有机物培养基、含氮培养基,C,高考资源网，您身边的高考专家！,共生固氮微生物和自生固氮微生物的差别,根瘤菌,圆褐固氮 菌,共生有专一性,无,异养需氧 型,异养需氧型,氨,氨,提供氮素,提供氮素和生长素,大,小,总结：,1、固氮微生物细胞类型：,2、固氮微生物基因类

7、型：,3、固氮微生物代谢类型：,4、固氮微生物生态地位：,原核单细胞,质粒中具有固氮基因,自养型，异养型,需氧 型，厌氧 型,分解者,消费者,生产者,高考资源网，您身边的高考专家！,1、固定氮素肥料，减少化肥使用量，节约了能源，保护了环境。2、对豆科农作物进行根瘤菌拌种，提高产量。3、用豆科植物作绿肥，提高土壤肥力，改良土壤结构，增加土壤通气性和保水性。4、使用自生固氮菌剂，提供农作物氮素营养和促进农作物生长。5、通过转基因技术，可将固氮基因转到非豆科植物中。,四、生物固氮在农业生产中的应用,生物固氮研究的前景,固氮基因工程：,将固氮细菌体内的固氮基因转移到非豆科粮食作物的细胞内，在固氮基因的

8、调控下，让非豆科粮食作物的细胞内合成出固氮酶并且固氮，这是解决非豆科粮食作物自行固氮的一条重要途径，这一途径叫做固氮基因工程。,高考资源网，您身边的高考专家！,固氮酶的转基因过程：,如果小麦、水稻等非豆科植物也能自行固氮，将给人类带来哪些方面的好处？减少施用氮肥，降低粮食成本 减少氮肥生产，有利节省能源 避免过量施用氮肥造成水体富营养化,高考资源网，您身边的高考专家！,工业固氮,高能固氮,生物固氮,有机氮合成,氨化作用,硝化作用,反硝化作用,O2不足,硝化细菌,反硝化细菌,亚硝酸盐,五、生物固氮的意义（氮循环）,高考资源网，您身边的高考专家！,固氮作用 有机氮合成作用 氨化作用 硝化作用 反硝

9、化作用,1、氮循环分析,自然界的存在形式,进入生物群落的途径及流动及动植物的利用,返回无机环境的途径及形式,涉及到的微生物及生理过程,含氮的有机物，含氮的无机物,生物体内的存在形式,植物的吸收形式,氮的循环形式,固氮形式,N2，铵盐，硝酸盐,NH4+NO3-,工业固氮 高能固氮 生物固氮NH3 90（主要）,N2,高考资源网，您身边的高考专家！,涉及到的微生物及生理过程,高考资源网，您身边的高考专家！,（1）大气中的氮主要通过 进入生物群落，其次通过和等途径也可少量供给植物氮素。（2）老百姓有“雷雨发庄稼”之说，你能解释其中的道理吗？（3）图中A物质代表，可被土壤中的微生物分解形成B，B物质在

10、土壤中细菌的作用下形成C，C物质代表。（4）一些细菌可将C物质最终转化成返回大气中。由此可见，土壤中这些微生物在包括氮循环在内的自然界中的中起着重要作用。（5）很显然，图中的过程对农业生产不利，为什么？（6）据以上知识，你认为养鸡场可以利用什么微生物除臭？（7）目前，全世界每年施用的氮素化肥大约有8107t，这样做对环境可能带来的负面影响是，请你提出既不会影响环境，又能满足农作物对氮素需求的方案或设想。,答案：（1）生物固氮 闪电固氮 工业固氮（3）尿素及动植物遗体 硝化 硝酸盐 自养需氧型（4）氮气(5)氧气不足,硝酸盐分解成氮气.(6)硝化细菌（7）水体的富营养化 将固氮微生物的固氮基因分

11、离出或人工合成后导入农作物中，并使之表达,例2,高考资源网，您身边的高考专家！,高考资源网，您身边的高考专家！,A,B,C,D,E,判断：ABCDE分别代表什么？,高考资源网，您身边的高考专家！,3.氮循环和碳循环的差异,光合作用,绿色植物等自养型生物,生产者、消费者、分解者的呼吸作用,生物固氮、高能固氮、工业固氮后被植物吸收,固氮微生物,反硝化细菌的反硝化作用,高考资源网，您身边的高考专家！,例1.图为生态系中碳循环和氮循环的一部分，A、B、C三类微生物参与其中，下列说法错误的是(),B,AA类细菌是自养需氧型，B类细菌是异养厌氧型BC类微生物只能是异养厌氧型的，否则只能得到氮氧化物C进行C过程的微生物，有的是自生的，有的是共生的，但一般作为生态系统中的消费者DA和C的活动可增加土壤肥力，而B的活动导致土壤氮素丧失,高考资源网，您身边的高考专家！,硫循环：,高考资源网，您身边的高考专家！,根瘤的形成,侵入根细胞内繁殖刺激根薄壁细胞分裂组织膨大形成根瘤,豌豆根瘤,大豆根瘤,思考,根瘤是根瘤菌集合体？,根瘤是根内薄壁细胞增殖膨大而成，而根瘤菌是导致根内薄壁细胞增殖的因素,根瘤的作用,1.为该豆科植物提供氮素2.破溃后可增加土壤肥力,根瘤菌进入土壤仍能存活，但失去固氮能力,