专家把脉2013届高考生物总复习讲义:考点11 生物固氮

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考点11生物固氮

固氮微生物的类型生物固氮在农业生产中的应用生物固氮和生物体内氮素代谢的综合考查生物固氮的研究前景

经典易错题会诊

命题角度一

固氮微生物的类型

1.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[考场错解]A

[专家把脉]对固氮微生物的分类归属和原核生物的结构组成不熟悉而错答。固氮微生物都是原核生物,原核生物的细胞壁不含纤维素;原核细胞的基因编码区是连续的、不间断的,无内含子和外显子之分。豆科植物可与根瘤菌共生,用破碎的根瘤菌与大豆种子拌种,当然可提高固氮量。根瘤菌只有在根瘤发育成熟时才能固氮,且固氮量与其宿主生长发育状况有关。固氮量最高的时期是营养生长最旺盛的时期即开花期之前。

[对症下药]D

2.根瘤菌是一种固氮微生物,其生物学特征之一是

A.在土壤中独立生活时能够固氮B需氧的异养细菌C.所需能量由自身的线粒体提供D.单细胞真核生物

[考场错解]C

[专家把脉]思维定势造成误选,认为根瘤菌为需氧型微生物,所以其能量应来自线粒体。但是根瘤菌属于原核生物,只有核糖体而没有线粒体,它含有有氧呼吸酶系统,所以它的能量应来自细胞质基质。

[对症下药]B

专家会诊

人们现在所知道的固氮生物都属于个体微小的原核生物,所以,固氮生物又叫做固氮微生物。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、共生固氦微生物和联合固氮微生物3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自生固氮菌、以梭菌为代表的厌氧自生固氮菌,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氦。共生固氦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、杨梅属和消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(又叫满江红)等水生蕨类植物或罗汉松等裸子植物共生的蓝藻,蓝藻和某些真菌形成的地衣也属于这一类。

有些固氦微生物,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。这些固氦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。这些固氮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,因此叫做联合围氮。

考场思维训练

1下列有关生物固氮的描述错误的是

A豆科植物的根瘤是发生固氮作用的部位

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