2013年高考生物易错点点睛与高考突破专题11生物固氮【2013高考预测】1.固氰微生物的类型2.生物固氮过程及其原理3.生物固氮在农业生产中的应用4.生物固氮和生物体内氮素代谢的综合考查5.生物固氮的研究前景【高频考点】考点一关于根瘤菌的考查例1、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．大豆植株生长所需的氮都来自根瘤菌考点二关于氮循环例2、如图所示是自然界中氮循环示意图，依图回答：(1)大气中的氮主要通过[ ]______________进入生物群落，其次通过19\n[ ]______________、[ ]______________等途径也可少量供给植物氮素。(2)图中A物质代表____________，可被土壤中微生物分解形成B物质。B物质在土壤中______细菌的作用下形成C，C物质代表__________。(3)将B物质转化成C物质的细菌，其新陈代谢的类型属于__________________。(4)在__________情况下，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)目前，全世界每年施用的氮素化肥大约有8×107t，这样做对环境可能带来的负面影响是________________。据你所学的知识，提出一种既不会影响环境，又能满足农作物对氮素需求的方案或设想：______________________________________________________________________________。【答案】 (1)① 生物固氮 ② 闪电固氮(或高能固氮) ③ 工业固氮(2)尿素及动、植物遗体 硝化 硝酸盐19\n【难点突破】难点1生物固氮和生物伟内氮素代谢的综台考查1．氮是组成蛋白质和核酸的重要元素。下列关于生物体内氮的代谢和氮素循环的叙述正确的是（）A．氮素一旦进入生物群落就不会再以氮气形式返回到无机环境中B．固氮微生物把大气中的氮气转化为尿素供植物体吸收利用C．人体蛋白质中的氮素经脱氨基等作用转入尿素中被排出体外D．人体蛋白质中的氮素经氨基转换等作用转入尿素中被排出体外难点2生物固氮的研究前景1．蛋白质是生物体的主要组成物质，有若干种蛋白质的参加才使生物得以存在和延续。各种蛋白质都是由多种氨基酸结合而成的。氮是氨基酸的主要组成元素。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，它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。请回答下列问题：(1)固氮通常有三种途径：、、。根瘤菌和豆科植物的关系在生物学上称为。(2)固氮生物包括（）19\nA．满江红B．大豆根瘤菌C．硝化细菌D．蓝藻门中的念珠藻(3)根瘤菌之所以能进行固氮作用是因为它有独特的固氮酶，而根本原因是它具有独特的。(4)如果直接将固氮基因重组到水稻、小麦等经济作物细胞中，建立“植物的小型化肥厂”，让植物本身直接固氮，这样可以免施氮肥。这种创造新品种乃至新物种的重组DNA技术生物学上称为。(5)这种重组DNA技术中最常见的载体是（）A．病毒DNAB．细菌DNAC．植物DNAD．动物DNA【易错点点睛】易错点1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因子和外显子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19\n2．开垦的土地上，种植用蚕豆根瘤菌拌种的豇豆、菜豆、大豆和小麦，能提高其产量的一组作物是A．菜豆和豇豆B．豇豆和小麦C．菜豆和大豆D．大豆和豇豆【特别提醒】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、共生固氮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性自生固氮菌、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)。19\n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，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，叫做联合固氮。【变式探究】1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B．土壤中独立生活的根瘤菌也能固氮C．不同的根瘤菌只能侵入特定种类的豆科植物D．根瘤菌通过固氮作用形成氨2有关固氮菌的叙述，错误的是A．一种根瘤菌能侵入所有种类的豆科植物B．豆科植物与其根瘤内的根瘤菌互利共生C．土壤中的根瘤菌不能固氮D．具有根瘤的豆科植物能以氮气为氮源易错点2生物固氮过程及其原理1．和共生固氮微生物可以将A．大气中的转化为B．大气中的转化为C．土壤中的转化为D．土壤中的转化为19\n【特别提醒】对生物固氮过程，要从两方面理解：(一)反应必需条件(1)ATP的供应：固氮过程需消耗大量能量，ATP来自有氧呼吸，无氧呼吸，发酵，光合作用⑵旧氮酶(3)还原底物(有存在时会抑制固氮作用)(4)(5)严格的厌氧微环境(二)固氮反应的总反应式：氧化还原反应。【变式探究】1下列关于生物固氮的说法中正确的是A．固氮微生物将自然界中的含氮化合物还原成氨的过程B．固氮微生物将空气中的*还原成氨的过程C．将空气中游离的氮转化为氮的化合物的过程D．生物将大气中的氮及其氮的化合物转化为氨态氮的过程易错点3生物固氮在农业生产中的应用1．拟)稻田养满江(红萍)可以增产的原因是19\nA．利用满江红(红萍)的光合作用B．利用与满江红共生的鱼腥藻的固氮作用C．利用满江红与水稻的竞争作用D．利用满江红的特殊的杀菌作用【特别提醒】1．解题关键是要审题，明确生物固氮的应用及其方式，一般主要有以下四种：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对豆科作物进行根瘤菌拌种，提高产量③用豆科植物做绿肥，提高土壤肥力和有机质，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2．联系相关知识，分析其应用的原理【变式探究】1关于生物固氮在农业生产中的应用，不正确的是A．自然界每年通过生物固氮所提供的氮素约4×B．经过根瘤菌拌种的豆科植物，可以增产10％～20％C．用固氮基因工程让非豆科作物固氮，不仅能明显地提高粮食产量，而且有利于生态环境的保护D．固氮菌中由核糖体合成、经高尔基体加工后具生物活性的固氮酶，能将还原成答案：D19\n解析：固N酶能将还原成。【2013高考突破】1．对固氮微生物的描述正确的是( )A．自生的圆褐固氮菌是生态系统中的生产者B．与蕨类满江红共生的固氮蓝藻属于生产者C．引起豆科植物根部长根瘤的细菌是分解者D．代谢类型为自养需氧型的固氮菌是消费者2．下列有关根瘤菌及其生物固氮方面的描述，正确的是( )A．制备根瘤菌DNA时，需用纤维素酶处理细胞壁B．根瘤菌在任何生命活动过程中都能固氮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解析：选D。根瘤菌是原核生物，细胞壁不含有纤维素，不宜用纤维素酶处理。破碎的根瘤里面仍有完整的根瘤菌，能提高固氮量；侵入的植物生长状况越好，根瘤菌会获得越多的能源物质，固氮量也会随之增加。3．能把植物遗体中的氮素首先进行转化的生物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4．圆褐固氮菌能够促进植物生长的直接原因是( )A．它能使氢变成硝酸性B．它能分泌生长素C．它能形成荚膜D．它能提高产量19\n5．下列对氮循环的说法中，正确的一项是( )A．生物固氮过程就是通过固氮微生物，把大气中的氮气转变为硝酸盐B．动物产生的尿素通过转化可被植物吸收利用C．氮素一旦进入生物体内部就不会再形成氮气D．生物体内的氮的来源，主要是由于闪电的固氮作用6．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：选A。本题考查了豆科植物与根瘤菌之间互利共生关系的具体体现，共生的特点是互惠互利。对于豆科植物来说可以从根瘤菌获得固氮后转化成的NH3，而根瘤菌也可从豆科植物获得光合作用所产生的糖类等有机物，二者彼此互利。7．利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环境保护上的重要意义是( )A．减少氮肥使用量，降低生产成本B．减少氮肥生产量，节约能源C．避免使用氮肥过多引起的水体富营养化D．改良土壤的群落结构解析：选C。少施用化肥可避免水体富营养化。8．下列关于氮循环和碳循环的叙述中，不正确的是( )A．都能通过微生物从大气进入群落B．在群落中都以有机物的形式传递C．都有被分解者利用和释放的过程D．有机物生成无机物都由微生物完成19\n9．图中哪条曲线可表示豌豆在适宜的环境条件下的固氮过程( )A．①B．②C．③D．④10．阴雨连绵的天气使雨水浸泡了白菜菜地，则下列生理作用最不可能会因此而降低的是( )A．白菜：根部吸收的Ca2＋运输,叶中的Ca2＋B．白菜：土壤中的K＋吸收,白菜中的K＋C．微生物：NH3HNO3D．微生物：NON211．下列关于生物固氮的说法中，正确的是( )A．固氮微生物将自然界中的含氮化合物还原成氨的过程B．固氮微生物将空气中的N2还原成氨的过程C．将空气中游离的氮转化为氨的化合物的过程D．生物将大气中氮及其氮的化合物转化为氨态氮的过程19\n12．下列关于固氮菌的叙述，错误的是( )A．一种根瘤菌能侵入所有种类的豆科植物B．豆科植物与其根瘤内的根瘤菌互利共生C．土壤中离开共生植物的根瘤菌不能固氮D．具有根瘤的豆科植物不能直接利用氮气解析：选A。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，如大豆的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，如蚕豆的根瘤菌可以侵入蚕豆、菜豆和豇豆的根。13．下列对豆科作物进行根瘤菌拌种的说法中，正确的是( )A．将豆科作物种子沾上根瘤菌B．将豆科作物种子沾上一定浓度的根瘤菌C．将豆科作物种子沾上相应的根瘤菌D．将豆科作物种子沾上固氮微生物14．中耕松土能使土壤中的氨态氮和硝态氮的比例( )A．增大 B．减小C．不变D．不确定15．科学家对四种不同生物的结构和化学组成等进行分析、比较，结果如下表所示：项目生物甲生物乙生物丙生物丁细胞壁无无具有具有所含核酸种类DNARNADNA和RNADNA和RNA19\n是否遵循孟德尔遗传规律否否是否能否进行光合作用不能不能能能或不能上述四种生物中最可能属于固氮生物的是( )A．生物甲 B．生物乙C．生物丙D．生物丁解析：选D。固氮微生物为原核生物，有根瘤菌、放线菌、蓝藻等，均具有细胞壁。16、自生固氮菌的分离实验的原理是A．农田的土壤表层含有较多的自生固氮菌B．利用培养基在恒温条件下培养稀泥浆即可得到自生固氮菌C．采取堆片的方法即可将土壤中的自生固氮菌分离D．利用无氮培养基将自生固氮菌分离17、大气中的，经过固氮后形成的化合物中，哪一组化合物被植物体吸收后直接可用于蛋白质的合成A．和B．和C．和D．和18、关于根瘤菌的叙述中，不正确的一项是A．根瘤菌可以单独生活，也可以聚集在—起生活在根上B．一般豆科植物的主根和侧根上都可以着生活根瘤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19\nD．根瘤破溃后，根瘤菌全部死亡后进人土壤19、右图所示的氮循环途径中，①、②、③、④四类生物的新陈代谢类型错误的是A．①为异养需氧型B．②为自养厌氧型C．③为自养需氧型D．④为自养需氧型20、豆科植物体内的根瘤菌固氮能力最强的时期是A．幼苗期B．开花之前C．开花之后D．整个生长发育期21．从氮循环中选出适当的数字①～⑤填写在下列相应的叙述之后(Ⅰ～Ⅴ)。(1)Ⅰ.根瘤菌固氮：__________；Ⅱ.根吸收含氮化合物：__________；Ⅲ.硝化细菌的作用：__________；Ⅳ.反硝化细菌的作用：__________；19\nⅤ.细菌的分解作用：__________。(2)以下哪一类植物在稻田中出现时，可以减少向稻田施加氮肥______。A．红萍(与蓝藻共生的蕨) B．绿藻C．褐藻D．苔藓(3)由于鸟类对飞翔生活的适应，直肠很短，粪便可以随时排出体外，有利于减轻体重，因而在养鸡场，鸡排出的粪便中依旧有许多有机物未被充分利用。所以人们常将鸡粪发酵除臭后掺到其他的饲料中喂猪，以节省饲料，提高经济效益。你认为发酵能除臭是何种细菌作用的结果？____________________。答案：(1)① ⑤ ③ ④ ② (2)A (3)硝化细菌22．下图是生态系统N循环示意图，请根据图回答下列问题：(1)能代表光合作用的标号为____________，呼吸作用的标号为________。(2)大气中的N2必须经过以[ ]__________为主的固氮作用，才能被植物体吸收利用。(3)完成⑦过程的生物为__________，该生物在生态系统中的成分是__________，与根瘤菌相比，其在同化作用方式上最显著的特点是________。(4)植物完成④过程的主要方式是__________，土壤板结或长期水淹的情况下，往往不能满足陆生植物对氮素等营养的吸收，原因是___________________________________。(5)写出必定含有图中所指矿质元素的两类有机物____________________________。(6)氮循环不同于硫循环的是( )A．能被微生物利用B．以矿质元素的身份进入植物体内C．能通过微生物从大气进入植物体D．在生态系统内通过有机物传递19\n23．某生物兴趣小组开展“对豆科植物进行根瘤菌拌种观察其对产量影响”的课题研究，根瘤已准备好。如果你是其中的一员，请回答：(1)该实验必备的实验器材有：豆科作物的种子、卷尺、秤等。(2)完善下列实验操作步骤①选取一块__________________________________________________________的贫瘠土地，用卷尺选取面积相等的两部分；②将豆科作物的种子平均分成甲、乙两组；③将根瘤破碎开来，用清水搅拌成糊状，并对甲组种子拌种；作为对照，______________。拌种后，两组种子要及时播种；④出苗后，__________________________________；⑤成熟后，用秤称其产量并作比较。(3)设计一张表格用于实验时记录数据。(4)预测结果：_______________________________________________________。(5)结论：___________________________________________________________。19\n24、下图为氮循环的部分示意图，a～f分别代表不同的生理过程，据图分析回答：(1)完成[a]的生物的新陈代谢类型是，该生物在生态系统中属者。(2)完成[b]的生物的同化作用方式是。(3)完成[c]的生物的新陈代谢类型是。该生物在生态系统中属于者。(4)完成[d]的生物的新陈代谢类型大多是。(5)完成[e]的生物的新陈代谢类型是。(6)完成[f]的生物的新陈代谢类型是。该生物在生态系统中属于者。(7)目前，全世界每年施用的氮素肥料大约有，这样做对环境可能带来的负面影响是。19\n25、氮气是空气的主要成分，氮元素是构成蛋白质的重要元素，空气中的氮气只有转变成化合物，才能成为植物生长所需的含氮养料。下图是生物利用自然界中氮元素的图解，据图回答下列问题。(1)图中表示生物固氮。地球上固氮量最大的微生物是，这种微生物与豆科植物构成了关系。(2)图中④过程中的细菌是指，其新陈代谢类型是，图中另一些细菌指的是，其新陈代谢的类型是。(3)在土壤板结时，细菌的活动加强，进而改变土壤中和的比例，使土壤肥力降低，因此在农业生产上经常采取的措施来促进农作物对氮的利用。(4)遭雷击后的庄稼变黄，一段时间后在根部长出新枝，并发现长势比周围田块未受雷击的庄稼更好，试解释原因。(5)科学家们正试图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”，让植物本身根据所需直接固氮，如果这种途径能实现的话，将给人类带来哪些好处?19\n19
