高三生物生物固氮课件(人教大纲版)

生物固氮原理、应用和研究进展

生物固氮的原理、应用及研究进展 摘要：生物固氮是自然生态系统中氮的主要来源全球生物固氮的量是巨大的，海洋生态系统每年生物固氮量在四百万吨到两千万吨，陆地生态系统生物固氮量在九百万吨到一千三百万吨，而工业固氮量在世纪年代中期每年约为一千三百万吨。可见，生物固氮在农林业生产和氮素生态系统平衡中的作用很大我国农民利用豆科植物固氮肥田历史悠长，直至现在仍保留着豆科植物和非豆科植物轮作套作和间作等耕作制度国外也十分重视固氮生物在农业中的作用。 关键词：生物固氮；联合固氮菌；自生固氮菌 一、生物固氮的原理 1982年，Postage 以肺炎克氏菌为例提出一个固氮酶催化机理模式，至今 仍被广泛采用其总反应式为：N 2 + 6H+ + nMg-ATP +6e-(酶)→2NH 3 +nMg-ADP+nPi 固氮微生物的固氮过程是在细胞内固氮酶的催化作用下进行的不同固氮微生物的固氮酶，其催化作用的情况基本相同在固氮酶将还原成的过程中，需要e和H+，还需要ATP提供能量生物固氮的过程十分复杂[1]，简单地说，即在ATP提供 能量的情况下，e和H+通过固氮酶传递给N 2，使它们还原成NH 3 ，而乙炔和N 2 具 有类似的接受e还原成乙烯的能力。 二、固氮微生物的种类 固氮微生物多种多样，不同的划分标准满足了不同的要求。从它们的生物固氮形式来分，有自生固氮、联合固氮、和共生固氮3种。 ①自生固氮微生物是指能够在自由生活状态下固氮的微生物总称。在自然界，自生固氮微生物种类很多，分散地分布在细菌和蓝细菌的不同科、属和不同的生理群中；并大致可以分为光合细菌和非光合细菌两类。前者如红螺菌、红硫细菌和绿硫细菌等，其中的某些种类可与其它微生物联合而相互有利；后者的种类很多。根据非光合细菌的自生固氮菌对氧的需求，可以分为厌氧的细菌如梭状芽胞杆菌[2]；需氧细菌如自生固氮菌、贝捷林克氏固氮菌、固氮螺菌等；以及兼性细菌如多粘芽胞杆菌、克鲁伯氏杆菌、肠杆菌等。自生固氮微生物中的某些种类，在有些情况下可以与植物进行联合固氮。 一般地，自生固氮微生物固定的氮素满足本身生长繁殖需要以后就不再固氮了，多余的氮反过来会抑制它们自身的固氮系统。同时，它们固氮效率也比较低。

(完整word版)高三生物二轮复习专题重点

高三生物二轮复习的八个大专题 根据二轮复习的总时间，建议分8个大专题，每个大专题下再分成若干个小专题进行复习，小专题的目的是对重要知识进行深化、对相似或相近的知识进行归类、整理和比较。每个大专题约一周时间，每个小专题1节课。 专题一生命的物质基础和结构基础 包括：绪论、组成生物体的化学元素、组成生物体的化合物、细胞膜有结构和功能（含生物膜系统）、细胞质的结构和功能、细胞核的结构和功能、有丝分裂、减数分裂、无丝分裂、细胞分化癌变和衰老、植物细胞工程、动物细胞工程。 本专题知识是其它生物学知识的基础，应细一点、慢一点，可分出以下小专题进行复习：化学元素专题、水专题、无机物专题、糖类专题、蛋白质专题、核酸专题、原核细胞结构和功能专题、真核细胞结构和功能专题、细胞分裂专题、细胞工程专题、细胞的全能性专题。如水专题为例可包括水的存在、水的来源、水的排出、水的调节、水的标记、水的生态、水的污染。 专题二生物的新陈代谢与固氮 包括：光合作用、C3、C4植物、提高光能利用率、生物固氮、植物对水分的吸收和利用、植物的矿质营养、人和动物的三大营养物质代谢、细胞呼吸、代谢的基本类型。 本专题知识是高考的重点之一，主要是强化知识的整体性，如选修教材与必修教材的融合、植物的整体性、动物的整体性。可以分出酶和ATP专题、植物代谢专题、动物代谢专题、生物的代谢类型专题。在植物代谢专题复习时应补充初中课本中有关植物根、茎、叶的结构与功能，光合作用、呼吸作用的经典实验。光合作用、呼吸作用有关的综合题、实验设计题要引起足够重视。在动物物代谢专题复习时应补充初中生理卫生课本中消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统的知识。生物的代谢类型专题应给学生归纳整理出高中生物中所涉及到的各种生物，特别是课本上提到的一些常见生物、微生物的代谢特点。如酵母菌、硝化细菌、根瘤菌、圆褐固氮菌、谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、反硝化细菌、产甲烷杆菌、放线菌、乳酸菌、大肠杆菌、红螺菌。05年高考生物试题中出现用小麦、洋葱作为背景材料，要求考生回答一系列有关的生物学知识、实验知识，题目很好。要加强这类题的训练，如水稻、玉米、蘑菇等。 专题三生命活动的调节与免疫

高三生物专题复习生物实验设计教案

生物实验设计 一. 教学内容 生物实验设计 二. 学习重点 了解有关高考生物实验设计的题型，一般的解题方法。 三. 学习过程 （一）考试说明 要求考生能掌握《教学大纲》中规定的实验，包括了解实验目的、实验原理和实验步骤，会控制实验条件和使用实验仪器，会观察和分析实验现象，解释实验结果（数据），并得出实验结论；能够根据要求设计简单的实验方案。 所谓设计型实验题，就是题目要求学生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验现象，主要考查学生是否理解实验原理和学会分析实验结果，是否具有在不同情况下迁移知识的能力。 （二）生物高考实验设计基本题型 1. 续写实验步骤的题型 这类题目的题干中已经提供了比较多的信息，基本上划定了答题的模式，目的明确，前面的方法步骤等信息已为续答作了铺垫，只要明确题目中的实验变量和反应变量，然后设计对照组，再根据有关原理分析，一般就能比较正确地写出答案。 2. 评价和纠正给定的实验步骤的题型 试题中既有合理成分，又有不合理成分，干扰因素较多，要求在吸取原有设计的合理成分的基础上，提出自己的实验设计思路。这表面上是考查对实验设计的分析与评价能力，实质上是全面检测设计生物学实验方案的能力，同时还考查考生的科学态度和科学精神方面的水准。 3. 独立设计实验方案的题型 这类题型是与研究性学习相配套的，要求学生要具有严谨的科学态度，对实验过程有所体验，考查的过程性要求主要体现在课题的选择及理由阐述、研究方法的理解和运用、研究成果的类型选择等。题目有一定的开放性，便于考生发挥个性特长。 （三）生物实验设计题应对策略 1. 生物高考实验设计的三种题型虽然在形式上有一定的差异，但在答题中却有共同点，先要认真研究课题，找出其中的实验变量和反应变量，其次是构思实验变量的控制方法和实验结果的捕获手段，最后再选择适宜的实验材料，在注意实验步骤关联性的前提下表达实验的方法步骤。在实验方法和步骤设计中最重要的是把握好变量控制。 2. 重视课本实验的复习。考试说明明确提出了，要求“理解所学实验的实验内容，包括实验原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技术”。这一要求，在2003年高考中也得到了体现，如第33题，考查的就是对课本实验的理解。 3. 挖掘课本知识点中所蕴含的实验因素。生物学的每一个知识结论都是在观察、实验的基础上得出的，都包含培养实验能力的基点，在平时的复习中要注意多挖掘知识结论中所蕴含的科学思想和方法。例：生长素的发现过程中，涉及生长素产生的部位、感光的部位、反应

高三生物专题训练

2006届木格高中高三生物实验专题测试 2006.04.05 考号：姓名： 1．用正常的黄瓜雌花验证生长素的作用，某同学设计的做法是，将用于实验的雌花在开花前套上纸袋，然后分别做如下处理：①号花开花后给雌蕊柱头涂一定浓度的生长素；②号花开花后进行人工授粉。此设计的缺陷是( ) A．①号花未进行人工授粉 B．②号花未涂生长素 C．缺乏自然传粉的雌花 D．缺乏只作套袋处理的雌花 2．为了考察影响腹足类动物在泥质海滩潮间分布的最低限的因素，需要将其迁移到较低的海滩。设计迁移实验时的对照组应该是:①迁移到较低海滩的腹足类动物②较低海滩的所有软体动物③没有经过迁移，留在原地的腹足类动物 ④按同样方法选取保管并放回原地的腹足类动物 A ①② B．②④ C．③④ D．①③ 3．用光学显微镜观察发生质壁分离现象的洋葱表皮细胞，不能观察到染色体的原因是 A．没有用龙胆紫液 B．无染色体形成 C．试剂破坏了染色体结构 D．显微镜倍率不够 4．向含有DNA 的浓度较高的氯化钠溶液中加人蒸馏水会使( ) A. DNA的溶解度下降 B. DNA 的溶解度上升 C．蛋白质的溶解度下降 D. DNA和蛋白质充分溶解 5．下列关于实验现象中出现的颜色反应叙述正确的是( ) A．脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成紫色 B．向盛有葡萄糖溶液的试管中加人双缩脲试剂，会产生砖红色沉淀 C. DNA 的粗提取与鉴定实验中，DNA 遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色 D．纸层析法分离叶绿体中的色素，可以观察到滤纸条上出现4条色素带，其颜色从上到下依次是黄绿色、橙黄色、蓝绿色和黄色 6．为了验证胚芽鞘尖端确实能产生促进生长的某种物质，用胚芽鞘和琼脂块等材料进行实验时，对照实验的设计思路是( ) A．将完整胚芽鞘分别置于单侧光照射和黑暗条件下 B．将胚芽鞘尖端和未放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧 C．将未放过尖端的琼脂块和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧D．将胚芽鞘尖端和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧 7．摘除大白鼠的胰腺，将胰腺的一部分再植人大白鼠的皮下，该动物未出现糖尿病的症状；一段时间后，将皮下的移植物（胰腺组织）除去，该大白鼠立

高三生物教案：2、生物固氮(选修第一册)

第二节生物固氮 教学目的 固氮微生物的种类（A :知道）。 生物固氮的基本过程（选学） （A :知道）。 生物固氮的意义（B :识记）。 重点和难点 1 .教学重点 （1） 固氮微生物的种类。 （2） 生物固氮的意义。 2.教学难点 生物固氮的基本过程 教学过程 【板书】 共生固氮微生物 固氮微生物的种类 自生固氮微生物 生物固氮的意义 生物固氮在农业生产中的应用 【注解】 生物固氮：是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程 、固氮微生物的种类 （一）共生固氮微生物 1. 概念：是指一些与绿色植物互利共生的固氮微生物 2. 代表生物——根瘤菌 固氮 生物固氮过程简介 生物固氮在农业生产中的应用（ A :知道）。 生物

（1）代谢类型：异养需氧型 （2）共生特性：不同的根瘤菌，各自只能侵入特定种类的豆科植物。（根瘤=根瘤菌+膨大的根部薄壁组织） （3）共生关系表现：豆科植物为根瘤菌提供有机物；根瘤菌为豆科植物提供氨。 （二）自生固氮微生物 1 .概念：是指土壤中能独立进行固氮的微生物 2.代表生物一一圆褐固氮菌 具有一定的固氮能力，并且能够分泌生长素，促进植物的生长和果实的发育 【例析】 1 .自生固氮菌的新陈代谢类型是（） A?自养型、需氧型B.自养型、厌氧型C.异养型、需氧型 D ?异养型、厌氧型 二、生物固氮与氮循环 1.固氮作用： 2?有机氮的合成：光合产物+固氮产物（如NH 3、NO 3-等） 3.氨化作用：含氮有机物—微生物t NH 3 4.硝化作用：NH 3 ------------------------- NO 2 ---------------------------- NO 3 （需氧） 5.反硝化作用：NO 3-TNO2-TNH3 （氧气不足时）

生物固氮及其发展前景

生物固氮及其发展前景 摘要：本论文主要介绍生物固氮概念、固氮微生物及其种类和生物固氮发展前景。 关键词：生物固氮固氮微生物固氮生化机制生物固氮展望 引言：生物固氮是一个具有重大理论意义和实用价值的生化过程。生物固氮反应是一种及其温和及零污染排放的生化反应，它比人类发明的化学固氮有这无比的优越性，因后者需要消耗大量的石油原料和特殊的催化剂，并须要在高温（~300℃）、高压（~300个大气压）下进行。此外，若不合理地使用氮肥，还会降低农产品的质量，破坏土壤结构和降低肥力，以及造成坏境污染（如湖泊的水华和海洋的赤潮）等恶果。我国在近半个世纪当中，化肥产量猛增近6000倍，其有害影响已不断出现。因此，我们应深刻认识到，只有深入研究、开发和利用固氮微生物，才能更好的发展生态农业和达到土地可持续利用的战略目标。如果把光合作用旱作是地球上最重要的生化反应，则生物固氮作用便是地球上仅次于光合作用的生物化学反应，因为它为整个生物圈中一切生物的生存和繁荣发展提供了不可或缺和可持续供应的还原态氮化物的源泉。 内容：⒈生物固氮定义：指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程，生物界中只有原核生物才具有固氮能力。 ⒉固氮微生物的种类 ⒉1 自生固氮菌

⒉⒈1好氧：化能异养、化能自养、光能自养 ⒉⒈2兼性厌氧：化能异养、光能异样 ⒉⒈3厌氧：化能异养、光能自养 ⒉2 共生固氮菌 ⒉⒉1根瘤：豆科植物、非豆科被子植物 ⒉⒉2植物：地衣、满江红 ⒉3 联合固氮菌 ⒉⒊1根际（热带、温带） ⒉⒊2叶面 ⒉⒊3动物肠道 ⒊固氮的生化机制 ⒊1生物固氮反应的6要素 ⒊⒈1ATP的供应由于N≡N分子中存在3个共价键，故要把这种极端的分子打开就得花费巨大能量。固氮过程中把N2还原成2NH3时消耗的大量ATP(N2:ATP=1:(18~24)是由呼吸、厌氧呼吸、发酵或光合磷酸化作用提供的。 ⒊⒈2还原力[H]及其传递载体固氮反应中所需大量的还原力（N2︰[H]=1︰8)必须以NAD（Ｐ）Ｈ＋Ｈ﹢的形成提供。[Ｈ]由低电势的电子载体铁氧还蛋白(ｆｅｒｒｅｄｏｘｉｎ，一种硫铁蛋白)或黄素氧还蛋白（Ｆｌｄ，一种黄素蛋白）传递至固氮酶上。 ⒊⒈３固氮酶固氮酶是一种复合蛋白，由固二氮酶还原酶两种相互分离的蛋白构成，它们对氧都高度敏感。固二氮酶是一种含铁

高三生物二轮复习专题一

2016届高三生物二轮专题复习讲义 专题一细胞的分子组成、结构与功能 【主要知识点梳理】 【习题巩固】 1．如图是组成生物体的部分大分子化合物与组成它们的化学元素的关系图，下列说法正确的是( ) A．a、b、c、d、e共有的化学元素是C、 H、O、N B．f1、f2、f3……f n说明蛋白质的结构具 有多样性 C．①②⑤分别指：糖原、淀粉、蛋白质 D．③和④的单体是核苷酸

2．下列有关检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三个实验的叙述中，不正确的是( ) A．只有脂肪的检测需要使用显微镜 B．可溶性还原糖的鉴定中可用酒精灯直接加热到50～65 ℃ C．检测还原糖、蛋白质所用方法不相同 D．三个实验的显色反应均不相同 3．关于叶绿体、线粒体的结构和功能的叙述中，正确的是( ) A．与真核生物光合作用有关的酶分布在叶绿体的外膜、内膜、基质和基粒上 B．与真核生物有氧呼吸有关的酶分布在细胞质基质、线粒体的内膜、基质中 C．线粒体和叶绿体都有内膜、外膜和基质，所含酶的功能都相同 D．需氧型生物的细胞均有线粒体，植物细胞均有叶绿体 4．动物细胞的生物膜系统与其细胞代谢和细胞通讯密切相关。下列有关说法错误的是( ) A．光面内质网上有酶的分布 B．磷脂双分子层中的任何一层都是生物膜 C．高尔基体形成的囊泡不属于生物膜系统 D．细胞膜的成分有磷脂、蛋白质、糖蛋白、糖脂和胆固醇等 5．下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是( ) A．细胞核中合成的mRNA进入细胞质要跨过2层膜 B．分泌蛋白从合成到分泌要跨过0层生物膜 C．水稻叶肉细胞无氧呼吸产生的CO2被同一个细胞利用要跨过4层生物膜 D．乙醇和葡萄糖进入细胞需要载体蛋白的协助 6．下图表示物质进入细胞的四种方式，有关说法错误的是 ( ) A．温度只影响图中②和③过程的速率 B．吞噬细胞通过④过程吞噬病原体 C．小肠上皮细胞吸收乙醇的方式是① D．生长素极性运输进入细胞的方式是③ 7．在新榨取的梨汁中，加入斐林试剂，加热后出现砖红色沉淀；将成熟的花生种子的子叶做成临时切片，用苏丹Ⅲ染液染色后在显微镜下观察，可看到橘黄色的颗粒；向新鲜豆浆中加入双缩脲试剂后，豆浆呈紫色；向马铃薯匀浆中滴加碘液呈现蓝色．上述实验现象证明梨汁、花生种子的子叶、豆浆和马铃薯中主要含有的有机物依次是( ) A．葡萄糖、蛋白质、脂肪、淀粉 B．糖类、蛋白质、淀粉、脂肪 C．淀粉、脂肪、蛋白质、淀粉D．还原糖、脂肪、蛋白质、淀粉 8．下列关于细胞中化合物的叙述错误的是( ) A．蔗糖和淀粉水解产物中都有葡萄糖 B．糖原、蛋白质、纤维素和淀粉都是生物体内的大分子有机物 C．水是生命之源，是生物体内需氧呼吸和厌氧呼吸共同的终产物 D．在豌豆根细胞中由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸最多有6种 9．淀粉、淀粉酶、控制淀粉酶合成的基因，它们的基本组成单位依次是( ) A. C、H、0;C、H、O、N;C、H、O、N、P B．葡萄糖、蛋白质、DNA C．葡萄糖、氨基酸、脱氧核苷酸 D.麦芽糖、多肽、碱基 10．人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质( ) A．都含有20种氨基酸 B．都是在细胞内发挥作用 C．都具有一定的空间结构 D．都能催化生物化学反应 11．多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多基本组成单位（单体）连接而成，因而被称为单体的多聚体，下列有关单体与多聚体的叙述中，错误的是( )

生物必修一高考真题分专题整理(含详细答案)

专题01 细胞的组成与结构 1．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅱ)·1）新冠病毒（SARS-CoV-2）和肺炎双球菌均可引发肺炎，但二者的结构不同，新冠病毒是一种含有单链RNA的病毒。下列相关叙述正确的是（） A．新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输 B．新冠病毒与肺炎双球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成 C．新冠病毒与肺炎双球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的 D．新冠病毒或肺炎双球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机体免疫反应 2．（2020年山东省高考生物试卷（新高考)·1）经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是（）A．M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性 B．附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成 C．S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累 D．M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内 3．（2020年天津高考生物试卷·2）组成下列多聚体的单体的种类最多的是（） A．血红蛋白B．DNA C．淀粉D．纤维素 4．（2020年江苏省高考生物试卷·1）下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是（）A．自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应 B．结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中 C．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成 D．无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用 5．（2020年江苏省高考生物试卷·2）下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误 ．．的是（）A．碳链是各种生物大分子的结构基础 B．糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子 C．细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子 D．细胞中生物大分子的合成需要酶来催化 6．（2020年江苏省高考生物试卷·3）下列关于真核细胞的结构与功能的叙述，正确的是（）A．根据细胞代谢需要，线粒体可在细胞质基质中移动和增殖 B．细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同 C．人体未分化的细胞中内质网非常发达，而胰腺外分泌细胞中则较少 D．高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关 7．（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考)·2）下列关于生物体中有机物的叙述，正确的是（） A．淀粉的结构单元是蔗糖B．胆固醇是人体所需的物质 C．蛋白质是生物体内重要的贮能物质D．人细胞中储存遗传信息的物质是RNA 8．（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考)·3）某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（） A．①表示胞嘧啶 B．②表示腺嘌呤 C．③表示葡萄糖 D．④表示氢键 9．（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考)·4）溶酶体是内含多种酸性水解酶的细胞器。下列叙述错误的是（） A．高尔基体断裂后的囊泡结构可形成溶酶体 B．中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种酶降解 C．溶酶体是由脂双层构成的内、外两层膜包被的小泡 D．大量碱性物质进入溶酶体可使溶酶体中酶的活性发生改变 10．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅰ)·29）真核细胞的膜结构具有重要功能。请参照表中内容完成下表。 结构名称突触高尔基体（1）_________ 叶绿体的类囊体膜 功能 （2） _________ （3）_________ 控制物质进出细胞 作为能量转换的场 所 膜的主要成 分 （4）_________

高中生物必修二全套教案

第一章遗传因子的发现 第1节孟德尔的豌豆杂交实验（一）一、学习目标 ⑴知识方面 阐明孟德尔的一对相对性状的杂交实验及分离定律。 ⑵情感态度与价值观方面 体验孟德尔遗传实验的科学方法和创新思维。 ⑶能力方面 运用分离定律解释一些遗传现象。 二、学习重点和难点 1.学习重点 （1）对分离现象的解释，阐明分离定律。 （2）以孟德尔的遗传实验为素材进行科学方法教育。 （3）运用分离定律解释一些遗传现象。 2.学习难点 （1）对分离现象的解释。（2）假说—演绎法。 三、学习方法 讨论法、演示法、实验法 四、学习课时 2 五、学习过程

【一展身手】 1．两只杂合黑豚鼠交配，后代出现白豚鼠的原因最可能是什么？若杂合黑豚鼠一胎生出4只豚鼠，则出现3黑1白的可能性为 A．减数分裂时，基因重组；100% B．减数分裂时，等位基因的分离；27/256 C．受精作用时，基因重组；3∶1 D．基因突变；3∶1 2．已知黑斑蛇与黄斑蛇杂交，子一代既有黑斑蛇，又有黄斑蛇；若再将F1黑斑蛇之间交配，F2中有黑斑蛇和黄斑蛇。下列结论中正确的是 A．所有黑斑蛇的亲代中至少有一方是黑斑蛇 B．蛇的黄斑为显性性状 C．F1黑斑蛇的基因型与亲代黑斑蛇的不同 D．F2中黑斑蛇的基因型与F1黑斑蛇的基因型相同 3．将具有1对等位基因的杂合体，逐代自交3次，在F3代中纯合体比例为A．1/8 B．7/8 C．7/16 D．9/16 4．一对表现正常的夫妇有一个正常男孩和一个患某种遗传病的女孩。如果该男孩与一个母亲为该病患者的正常女子结婚，生了一个正常的儿子，问这个儿子携带致病基因的几率A．11/18 B．5/9 C．4/9 D．3/5 5．有甲、乙、丙、丁、戊5只猫。其中甲乙丙都是短毛猫，丁和戊是长毛猫，甲乙为雌猫，其余是雄猫。甲和戊的后代全是短毛猫，乙和丁的后代，长毛和短毛小猫均有，欲测定丙猫的基因型，最好选择 A．甲猫B．乙猫C．丁猫D．戊猫 6．牛的黑色(B)对红色(b)是显性。良种场现有两栏牛，A栏全为黑色，B栏既有黑色又有红色。A、B栏牛是亲子代关系，来场参观的生物兴趣小组同学，有的说B栏是A栏的亲代，有的说B栏是A栏的子代。请你根据所学生物知识，分析回答下列问题： （1）若B为A的杂交后代，则A栏中牛的基因型为______，B为______。 （2）若A为B的杂交后代，则B栏中牛的基因型为______，A为______。 （3）若B为A栏的亲代，B栏中牛除具有相对性状(黑、红)外，还应具备的两个条件是： ①________________，②________________ 答案：1-5 B A B D B 6 (1)Bb Bb、bb (2)BB和bb Bb (3) 黑、红个体全为纯合子黑、红种牛为双亲的一方

【热门】高中生物教案3篇

最新-【热门】高中生物教案3篇 【热门】高中生物教案3篇 作为一位优秀的人民教师，时常会需要准备好教案，教案是教学活动的依据，有着重要的地位。快来参考教案是怎么写的吧！以下是本人精心整理的高中生物教案3篇，仅供参考，大家一起来看看吧。高中生物教案篇1 一、教学目标 1.能用结构与功能观说出细胞分化的概念。 2.通过归纳与概括，总结出细胞分化的意义。 3.基于对细胞分化事实的理解，能够提出有价值的问题。 4.感受生命的奥秘，形成珍爱生命的价值观。 二、教学重难点 重点：细胞分化的概念、原因及意义。 难点：细胞分化的原因及意义。 三、教学过程 (一)新课导入 展示细胞分裂的Flash动画，提问：细胞发生了什么变化?是通过什么过程实现的? (细胞数量增多，细胞分裂。) 展示细胞分化的Flash动画，提问：细胞发生了什么变化? (细胞种类增多。) 引出细胞分化，提问：对生物有什么意义?导入新课。 (二)新课教学 1.细胞分化的概念 自主阅读教材，提问：分化的概念? (在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。) 教师补充：细胞分化是一种持久性的变化，一般来说，分化了的细胞将一直

保持分化后的状态，直到死亡。 2.细胞分化的意义 多媒体展示结肠黏膜上皮、骨、神经组织和肾小体的图片。提问：这四幅图片的组织和器官各有什么功能? (结肠粘膜上皮细胞起着保护的作用，又能分泌特殊的分泌液;骨在人体内起着支撑的作用;神经组织可以传递神经兴奋;肾小体可以过滤血液形成原尿。) 追问：这说明细胞分化有什么意义?分组讨论。 (①细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。②细胞分化可以形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官，使生物体能够正常发育。③细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。) 展示资料：在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白合成有关的基因则处于关闭状态;在肌细胞中则相反。提问：细胞分化的原因是什么? (在个体发育过程中，不同的细胞中DNA的状态是不同的。) (三)巩固提高 提问：细胞分裂和细胞分化的意义一样吗? (细胞分裂只能繁殖出许多相同的细胞，只有分化的细胞才能形成不同类型的组织或器官，细胞分化是生物个体发育的基础。) (四)小结作业 1.小结：教师总结本节课所学内容。 2.作业：查阅资料分析，思考分化的细胞，能不能发育成完整的.个体?高中生物教案篇2 I 学习目标 1. 列举其他植物激素。 2 评述植物生长调节剂的应用。 II 学习重难点 1. 其他植物激素的种类和作用。

高中生物选修全一册生物固氮

第二节生物固氮 教学目的 1．固氮微生物的种类（A：知道）。 2．生物固氮的基本过程（选学）（A：知道）。 3．生物固氮的意义（B：识记）。 4．生物固氮在农业生产中的应用（A：知道）。 重点和难点 1．教学重点 （1）固氮微生物的种类。 （2）生物固氮的意义。 2．教学难点 生物固氮的基本过程 教学过程 【板书】 共生固氮微生物 固氮微生物的种类 生物自生固氮微生物 固氮生物固氮过程简介 生物固氮的意义 生物固氮在农业生产中的应用 【注解】 生物固氮：是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程

一、固氮微生物的种类 （一）共生固氮微生物 1． 概念：是指一些与绿色植物互利共生的固氮微生物 2． 代表生物——根瘤菌 （1） 代谢类型：异养需氧型 （2） 共生特性：不同的根瘤菌，各自只能侵入特定种类的豆科植物。（根瘤＝根瘤菌 ＋膨大的根部薄壁组织） （3） 共生关系表现：豆科植物为根瘤菌提供有机物；根瘤菌为豆科植物提供氨。 （二）自生固氮微生物 1． 概念：是指土壤中能独立进行固氮的微生物 2． 代表生物——圆褐固氮菌 具有一定的固氮能力，并且能够分泌生长素，促进植物的生长和果实的发育 【例析】 １．自生固氮菌的新陈代谢类型是（） A ．自养型、需氧型 B ．自养型、厌氧型 C ．异养型、需氧型 D ．异养型、厌氧型 二、生物固氮与氮循环 １．固氮作用： ２．有机氮的合成：光合产物＋固氮产物（如ＮＨ３、ＮＯ３－等） ３．氨化作用：含氮有机物?? →?微生物 ＮＨ３ ４．硝化作用：ＮＨ３???→?亚硝化细菌ＮＯ２－?? ?→?硝化细菌ＮＯ３－（需氧） ５．反硝化作用：ＮＯ３－→ＮＯ２－→ＮＨ３（氧气不足时）

高中生物教案

高中生物课程教案 陈燕林 授课内容：基因指导蛋白质的合成 教材：高中生物人教版必修2《遗传与进化》 一.学情分析 《基因指导蛋白质的合成》是遗传学的重要基础知识，较为抽象和理论化、难懂。因此，设计一条主线将各方面内容贯穿起来，有利于启发学生的思维，同时能突出转录和翻译的主干知识，保证主线清晰，并充分培养学生阅读图文的能力。对于该内容的学习，采取的方法主要是：提出问题，让学生自己去解决问题，解决新问题的同时，又注意联系旧知识，这样可以使学生能形成较完整的知识网络。通过设置相关实验，探究基因对蛋白质合成过程的控制机理，有助于加强对转录和翻译过程等重点知识的理解和掌握. 二.教学内容分析 （1）本节的知识结构

（2）本节生物学概念 RNA 转录翻译密码子反密码子 三.落实课程标准 《高中生物课程标准》对本节的要求是：举例说明基因与性状的关系。 四.教学目标 （1）知识目标 ①说明基因与遗传信息的的关系。 ②比较DNA与RNA的异同，RNA的种类及功能。 ③掌握基因控制蛋白质合成的过程和原理。 （2）能力目标 ①通过基因控制蛋白质的合成的复习培养学生分析综合能力。

②利用图，培养和发展学生的读图能力。 ③通过一些知识点的对照掌握类比归纳的方法。 ④运用已有的知识和经验分析实际问题。 （3）情感目标 ①体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美。 ②运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。 教学重点、难点及解决方法： 1、教学重点及解决方法 [教学重点] 遗传信息转录和翻译的过程。 [解决方法] 比较RNA与DNA结构的不同，三种RNA的功能及转录与翻译过程，让学生理解各个知识点间的内在联系。 2、教学难点及解决方法 [教学难点] 遗传信息的翻译过程。 [解决方法] ⑴理解碱基与氨基酸的对应关系，比较密码子和反密码子等概念。 ⑵讲练结合、分析点拨。

高中生物全套导学案：第8章《 生物固氮》(人教版)

生物固氮 【本章知识框架】 【疑难精讲】 1．生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用 植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐，进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮。动物直接或间接以植物为食物，将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮。这一过程叫做生物体内有机氮的合成。动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨，这一过程叫做氨化作用。在有氧的条件下，土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐；这一过程叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用产生的无机氮，都能被植物吸收作用。在氧气不足的条件下，土壤中硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐，并且进一步还原成分子态氮，分子态氮则返回到大气中，这一过程叫做反硝化作用。 大气中的分子态氮还原成氨，这一过程叫做固氮作用。没有固氮作用，大气中的分子态氮就不能被植物吸收利用。地球上固氮作用的途径有三种：生物固氮、工业固氮（用高温、高压和化学催化的方法，将氮转化成氨）和高能固氮（如闪电等高空瞬间放电所产生的高能，可以使空气中的氮与水中的氢结合，形成氨和硝酸，氨和硝酸则由雨水带到地面）。据科学家估算，每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右，可见，生物固氮在地球的氮循环中具有十分重要的作用。 2．固氮生物的类型 固氮生物都属于个体微小的原核生物，所以，固氮生物又叫固氮微生物。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、共生固氮生物和联合固氮微生物三类。 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性自生固氮菌，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、杨梅属和沙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。由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，这种固氮形式叫做联合固氮。 【学法指导】 本部分复习2～3课时，第1课时复习生物固氮的有关知识，第2～3课时，选取部分练习题将本章内容进行复习巩固。 1．“生物固氮”一节先介绍固氮微生物的种类、代表微生物的形态生理特征及其在农业生产实践中的应用；又讲述了生物固氮的原理和意义；还介绍了生物固氮在农业生产中的应用，表现在三个方面：土壤中氮素的消耗和补充途径，目前广泛应用的对豆科植物播种前进行的根瘤苗拌种，以及农田中种植绿肥的科学道理；并

生物固氮

生物固氮 一. 教学内容： 生物固氮 二. 学习内容： 本周复习生物固氮，本周内容在高考有涉及，新课程中将固氮的基本原理降低层次，内容不多，但作为高考全面备考思想，还是希望能对此内容能加深理解，同时本周再次将重点内容光合作用做次复习，巩固知识。 三. 学习重点： 1. 光合作用的能量转换过程，有机物的生成，提高光合作用的效率 2. 生物固氮，固氮微生物，氮循环 四. 学习难点： 1. 生物固氮 五.五.复习过程： （一）固氮类型 固氮：将空气中的氮分子转化成氮化合物的过程 生物固氮：固氮微生物将空气中的还原成氨的过程 每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右，生物固氮在氮循环中起重要作用。 （二）固氮微生物的种类 1. 固氮微生物都是原核微生物，目前共发现100多种。主要有：根瘤菌、蓝藻、放线菌 2. 类型： （1）共生固氮微生物 指与绿色植物互利共生时才能固氮的微生物 如：根瘤菌——与豆科植物互利共生 弗兰克氏放线菌——与桤木属、杨梅属、沙棘属等植物共生 蓝藻——与红萍等水生蕨类或罗汉松等裸子植物共生，地衣即是。 根瘤菌：在土壤中分布广泛，其固定的氮素占自然界生物固氮的绝大部分 形状：棒槌型、T型、Y型 代谢类型：需氧异养细菌，原核生物 特点： ①只有在侵入到豆科植物的根内才能固氮

②不同的根瘤菌各自只能侵入特定种类的豆科植物 ③根瘤菌与豆科植物互利共生 根瘤形成： ①豆科植物幼苗长出后,相应的根瘤菌就侵入到根内 ②根瘤菌在根内不断繁殖 ③刺激根内薄壁细胞分裂，该处组织膨大形成根瘤 重要意义：豆科植物从根瘤中获得的氮素占所需氮素的30%到80% （2）自生固氮微生物 指在土壤中能够独立进行固氮的微生物，如：圆褐固氮菌 圆褐固氮菌：异养需氧原核生物（细菌） 结构特点： ①大多是杆菌或短杆菌 ②通常是单生或对生生活（显微镜下观察呈8字型） ③细菌外层有一层荚膜 功能特点： ①异养需氧生活 ②能独立固氮，固氮能力较强（能在无氮培养基中生长） ③能分泌生长素（促进植株生长和果实发育） （三）生物固氮的意义： 1. 植物吸收土壤中的氨盐和硝酸盐，在体内将无机氮转化为有机氮 2. 动物直接或间接以植物为食，同化形成动物有机氮 3. 动植物有机氮被微生物分解成氨——氨化作用 4. 氨或氨盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐----硝化作用 5. 硝酸盐被反硝化细菌等还原成亚硝酸盐，进一步形成分子态氮返回大气——反硝化作用 意义：没有以生物固氮为主的固氮作用,大气中的分子态氮就不能被植物吸收利用。 生物固氮在氮循环中有十分重要的意义。 五. 学习指导： 1. 通过比较，了解共生固氮微生物和自生固氮微生物的差别

生物固氮基本介绍与联合固氮

生物固氮的基本介绍与联合固氮 生物固氮是自然生态系统中氮的主要来源。全球生物固氮的量是巨大的，海洋生态系统每年生物固氮量在4×1013～2×1014 g，陆地生态系统生物固氮量在9×10B～1．3×10149，而工业固氮量在20世纪90年代中期每年约为1．4×10M g。可见，生物固氮在农、林业生产和氮素生态系统平衡中的作用很大。生物固氮(nitrogen fixation)在20世纪60年代以前的主要工作是在广泛开展分离、鉴定、分类和固氮的生理以及固氮生物在农业上的应用。20世纪70年代后，固氮微生物学的侧重点转入固氮酶系统和固氮基因转移方面的研究。目前国内的研究集中以根瘤为研究对象，展开了一系列研究。 1．生物固氮的意义 氮是构成蛋白质和核酸的主要物质，是一切生命的要素，没有就没有生命。在大气中氮气的含量约为79％，但这种分子氮并不能直接为高等植物吸收利用，只有豆科植物和少数非豆科植物通过与根的共生固氮作用，才能把大气中的分子态氮转变为固态氮。这些氮除满足根瘤菌本身的需要外，还可为宿主提供生长发育可以利用的含氮化物。同时，根瘤菌及其所固定的氮化合物，可以提高土壤的含氮量，在间作和轮作上具有重要的意义。然而，水稻、小麦、玉米、高粱等农物无固氮功能，即使豆科植物在幼苗时期也没有固氮能力，故要使它增产就必须施用复合肥。氮肥的合成，需要消耗大量的能源。而且氮肥使用率只有50％一75％，未利用部分的流失会造成污染。故大量使用氮肥，不仅会增加农业成本，而且会造成土壤、水体及农产品的污染。环境质量意识日益增强的今天，开展生物固氮及其在农业中应用的究，以减少化合成氮肥的使用，具有特别重要的意义。 2. 生物固氮作用机 固氮酶由钼铁蛋白和铁蛋白。钼铁蛋白又称为钼铁氧还蛋白或分子氮酶，是真正意义上的“固氮酶”；铁蛋白又称固氮铁氧还蛋白或固分子氮还原酶，其实质是一种“固氮酶的还原酶”。固氮酶钼铁蛋白有三种状态，即氧化态、半还原态和完全还原态。当半还原态的钼铁蛋白和还原态的铁蛋白组合在—起时，成为稳定固的复合体系。这是还原铁蛋白的电子传递到半还原态钼铁蛋白上，使它成为完全还原态；而铁蛋白本身被氧化，随后再由细胞中电子传递链所提供的电子还原。完全还原态的钼铁蛋白络合分子氮，同时ATP水解成ADP+Pi，释放出大量能量，使电子和氢离子同氮结合，生成两分子。现在一般认为，在这个反应过程中固氮酶钼铁辅因子起关键作用，它是固氮酶的活性中心。研究表明，不同种类的固氮微生物都有共同的固氮基因控制着固性遗传，nif基因和固氮酶只存在于固氮菌体中。在根瘤菌中除了固氮基因之外，还存在着结瘤基因、使宿主的根毛变形弯曲的基因、根起始基因和产生色素的基因等。已经证实，根瘤菌中的基因和结瘤基等都定位在质粒E。 3．生物固氮及其分类 空气主要由氧气和氮气组成。其中氮气约占4／5．在自然界的千万种生物中，有一些生物能够直接吸收空气中的氮素作为养料，它们将分子态氮先还原成氮，再转化为氨基酸和蛋白质，这就叫生物固氮．豆科植物等，其根部长有许多小球。它是由根瘤菌共生形成的根瘤，就具有固氮作用；又如稻田中的水生蕨类植物满江红(俗称红萍)，由于叶腔中有固氮鱼腥藻共生而能吸收和利用大气中的氮；以上两种形式称为共生生物固氮．生物固氮的形式除共生生物固氮外。还有细菌自生固氮和联合固氮．联合固氮(又称为半共生固氮)它又分为内生联合固氮和外部联合固氮．目前已发现有固氮能力的微生物有60多属约数百种，包括细菌、放线菌、蓝绿藻等． 4．植物如何利用氮元素 高等植物不能吸收大气中分子态氮(N：)，仅能吸收化合态氮。植物可以吸收氨基酸、天冬酰胺和尿素等小分子有机物，但是植物的氮源主要是无机氮化物，而无机氮化物中以铵盐(NH4+)和硝酸盐(NO3-)为主。氨化作用土壤中的含氮有机物主要是蛋白质类，另外还有核酸、

生物固氮作用的分子机理研究

项目名称：生物固氮作用的分子机理研究首席科学家：王忆平北京大学 起止年限：2010年1月-2014年8月 依托部门：教育部

一、研究内容 生物固氮研究的关键科学问题是获得最佳生物固氮体系（包括共生固氮、联合（内生）固氮等）和建立非豆科植物的自主固氮体系，具体包括：（1）阐明根瘤菌共生固氮基因表达调控的网络，根瘤菌识别、传递环境和植物信号，调节自身基因表达的分子机理；（2）揭示固氮及氮代谢基因调控机理，与碳代谢系统及其基因的调控偶联机制；（3）阐明共生固氮体系中植物与微生物相互作用的机理，如植物与微生物相互识别及分子信号的传导机制，克服宿主特异性，从而扩大根瘤菌的宿主范围；（4）利用单细胞真核生物--酵母菌的线粒体遗传操作系统，探索固氮基因簇向真核生物转化和表达的机制，为固氮基因向高等植物转移，建立非豆科植物自主固氮体系的奠定基础。（5）阐明固氮酶结构、功能和催化机理。 围绕上述提高生物固氮效率、扩大共生固氮植物范围、建立自主固氮体系的关键问题，主要研究内容有： （1）以模式豆科植物共生固氮体系为材料，分离和鉴定参与根瘤菌结瘤因子信号传递的调控元件及基因，研究和建立根瘤菌与宿主植物共生关系蛋白相互作用网络；通过对豆科植物与根瘤菌、AM真菌共生的异同以及与非豆科植物比较基因组学研究，揭示非豆科植物中存在哪些与共生相关基因的功能及调控机制，为探索扩大根瘤菌寄主范围和建立非豆科共生固氮途径可能性提供科学资料；分离和鉴定LysR、GntR等家簇转录因子及其靶基因，阐明根瘤菌主代谢与共生固氮功能的相关性和调控机理；开展根瘤菌群体感应系统、Ⅲ型分泌系统及胞外多糖合成基因表达调节的双组分调控系统的研究，阐明这些代谢系统在不同环境条件下的功能和作用机制，揭示根瘤菌环境适应性与竞争结瘤之间的相关性。 （2）碳代谢与氮代谢是自然界生命活动的两大主要代谢作用。固氮基因调控机理，以及碳代谢和氮代谢之间的调控偶联途径已经得到了解析，但碳代谢对固氮基因的表达的抑制机理与途径有较大不同。因此，进一步解析碳代谢调控系统对固氮基因的调控偶联机理将为提高生物固氮效率打下理论基础；建立酵母菌单细胞真核生物及其线粒体遗传操作系统，探索固氮基因簇向真核生物转化的可能和表达机制。包括：酵母菌线粒体遗传操作系统的构建；线粒体钼的运输、RNA 聚合酶对固氮基因表达的影响（RNA聚合酶、 因子、DNA折叠蛋白等）；线粒体呼吸耗氧与固氮酶厌氧的关系和影响；线粒体与细胞质之间的氨基酸穿梭往返机制对生物固氮效果的影响等。以上研究是固氮基因向真核生物转移的新的尝试，为非豆科植物（包括粮食作物）建立自主的生物固氮体系探索新路。 （3）联合固氮作用有三个重要的限制因子，即氧、铵和能量。其中，能量和铵又是导致目前田间联合固氮效率低下的最主要限制因子。我们拟利用功能基因组操作平台，对斯氏假单胞菌和巴西固氮螺菌等联合固氮菌和上述主要限制因子，在联合固氮微生物功能基因组、联合固氮基因表达调节以及固氮酶催化机制等开展工作。分析鉴定可能参与细菌氮信号传导、调控或保持最佳固氮水平的新基因和新机制，系统研究联合固氮体系形成的分子机理和联合固氮微生物对土壤环境变化的适应能力, 探讨提高作物与固氮微生物之间的联合固氮效率的策略。 （4）在固氮酶还原氮气和质子的分子机制方面，利用生物信息学和结构化学理论，分析研究野生型及各突变株固氮酶还原N2和H+的动力学、EPR、CD波谱的络合和还原位置及其电子质子传递通道。 等特征。明确N 2

生物固氮与人工模拟生物固氮

生物固氮与人工模拟固氮 摘要:生物固氮是生命科学中的重大基础研究课题之一, 它在生产实际中发挥着重要作用: 为植物特别是粮食作物提供氮素、提高产量、降低化肥用量和生产成本、减少水土污染和疾病、防治土地荒漠化、建立生态平衡和促进农业可持续发展。本文旨在了解现在国际生物固氮和人工模拟生物固氮的现状，思考如何使用生物技术（特别是蛋白质工程）在固氮领域。 关键词:生物固氮人工模拟固氮固氮酶化学模拟 引言：空气中约 80%的氮气不能被植物直接利用, 只有固氮微生物具有将氮气转化成氨的能力, 人们称为生物固氮。据联合国粮农组织(FAO)1995 年粗略估计, 全球每年由生物固定的氮量已近2 ×106 t(相当于4 × 108 t 尿素), 约占全球植物需氮量的 3/4。所以,生物固氮是地球上最大规模的天然氮肥工厂。但为了满足需求还要新建很多氮肥厂, 投资上千亿元.一方面, 适量使用化学氮肥可使粮食高产; 另一方面,生产化学氮肥要大量消耗能源, 加重大气污染和温室效应. 大量施用化肥, 不仅提高农业生产成本, 而且导致水土污染, 影响健康和破坏生态平衡. 对于提高农业产量, 降低化肥用量和农业生产成本, 减少水土污染和疾病, 治理占我国国土面积约27%的荒漠化地区, 发展可持续农业, 生物固氮将起重要作用。而生物固氮中用到的固氮酶是一种重要蛋白质，联想到课上学

习的生物工程中蛋白质工程，我想到用蛋白质工程来制作新的更高效率的固氮酶来提高人工模拟固氮的产量，从而节省投资成本和保护环境。 1 生物固氮 1．1生物固氮概念：生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程。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三类。 1.2生物固氮的过程 生物固氮是固氮微生物特有的一种生理功能，这种功能是在固氮酶的催化作用下进行的。固氮酶是一种能够将分子氮还原成氨的酶。固氮酶是由两种蛋白质组成的：一种含有铁，叫做铁蛋白，另一种含有铁和钼，叫做钼铁蛋白。只有铁蛋白和钼铁蛋白同时存在，固氮酶才具有固氮的作用。[1] 1．3生物固氮的研究现状 当前, 国内外生物固氮研究已进入一个新阶段,其特点是多学科交叉, 将基础研究和应用前景相结合, 开拓了思路. 当前生物固氮研究正在分子和原子水平上开展, 如: 固氮基因表达的铵阻遏和氧敏感机制; 共生结瘤固氮中植物与微生物相互关系的基因表达和调控; 根