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使用次数:184
更新时间:2021-1-1
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1.

豆科作物的根瘤菌能够固氮,而禾本科植物不能。所以在农业实践中,将豆科植物和禾本科植物间作以提高禾本科植物的产量。研究发现产量提高与土壤中吸收氢气的细菌有直接关系,为探究其中的具体机制,进行以下三个实验。

       [实验一]

       假设豆科植物固氮反应能产生氢气,且氢气被土壤吸收。

       供选材料:豆科植物苜蓿苗,禾本科植物小麦苗;灭菌的沙子,普通土壤。

       供选仪器:收集氢气的设备

       实验方案:

1.若假设成立,完成下表

植物名称

种植的基质

实验结果(有无氢气)

实验组

土壤

对照组

       实验结果:实验组土壤中无法测得氢气,其余见上表。

       [实验二]为探究氢气通过何种途径被土壤吸收,进行如下假设。

       假设:氢气被土壤中的细菌吸收。

       供选材料:苜蓿苗,普通土壤,抗生素(根瘤菌不敏感),杀真菌剂,24-D,萃乙酸。

       供选仪器:收集氢气的设备

       实验方案:

2.针对假设在实验中除了选择                  分别对土壤进行处理后栽培苜蓿苗,还需使用         的土壤栽培苜蓿苗作为对照。

       实验结果:

3.若假设成立,针对实验方案描述实验结果:                                 

[实验三]土壤中吸收氢气的细菌(氢氧化细菌)是否有促进植物生长的作用,继续探究。

假设:氢氧化细菌可以促进植物生长。

       供选材料:12m×2m的实验田,小麦种子,氢氧化细菌菌株A1B1C1D1E1;非氧化细菌菌株A2B2C2D2E2;大肠杆菌。

       实验方案:用不同的菌株分别拌种,种植在实验田中,一段时间后记录小麦初生苗的相数据。

实验结果:平均胚根长度(mm),根相对生长(%)。

A1:平均胚根长度13,根相对生长163;  E2:平均胚根长度8,根相对生长100;

D2:平均胚根长度8,根相对生长100;    B1:平均胚根长度30,根相对生长375;

C2:平均胚根长度8,根相对生长100;    C1:平均胚根长度12,根相对生长150;

D1:平均胚根长度33,根相对生长413;  E1:平均胚根长度20,根相对生长250;

A2:平均胚根长度8,根相对生长100;    B2:平均胚根长度3,根相对生长38;

大肠杆菌:平均胚根长度8,根相对生长100

4.针对假设对上述数据进行统计处理,用合适的表格表达。

【结论】综合以上三个实验的结果可见,土壤中的氢氧化细菌在促进植物生长中起重要作用。

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题型:综合题
知识点:生物固氮
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【答案】

1

植物名称

种植的基质

实验结果(有无氢气)

实验组

苜蓿苗

沙子

                        

                 

对照组

小麦苗

沙子

土壤

2.抗生素(杀真菌剂)     杀真菌剂(抗生素)       不予处理

3.用抗生素处理的土壤种植苜蓿苗可以收集到氢气,用杀真菌剂和不予处理的土壤种植苜蓿苗均无法收集到氢气。

4

菌株类型

平均胚根长度(mm

根相对生长(%)

范围

均值

范围

均值

大肠杆菌

80

1000

非氢氧化细菌菌株

3-8

70

38-100

876

氢氧化细菌菌株

12-33

216

150-413

2702

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 生物固氮 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 生物固氮的定义
生物固氮:

1、概念: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。
2、固氮微生物分为两种:共生固氮微生物(豆科植物根瘤菌等)和自生固氮微生物(如圆褐固氮菌等)
3、生物固氮的意义:在自然界氮循环中起重要作用,以及在农业中的应用。
◎ 生物固氮的知识扩展
生物固氮: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。
固氮微生物分为两种:共生固氮微生物(豆科植物根瘤菌等)和自生固氮微生物(如圆褐固氮菌等)
生物固氮的意义:在自然界氮循环中起重要作用,以及在农业中的应用。
◎ 生物固氮的知识点拨
知识点拨:

1、圆褐固氮菌:原核微生物,属于自生固氮菌,其代谢类型是异养需氧型。利用的是土壤中的腐殖质,故在生态系统中的成分是分解者。   
自生固氮微生物是指在土壤中能够独立进行固氮的微生物,其中,多数是一类叫做自生固氮菌的细菌。自生固氮菌大多是杆菌或短杆菌,单生或对生。经过两三天的培养,成对的菌体呈“8”字形排列,并且外面有一层厚厚的荚膜。自生固氮菌中,人们应用得最多的是圆褐固氮菌(Azotobocterchroococcum)。圆褐固氮菌具有较强的固氮能力,并且能够分泌生长素,促进植株的生长和果实的发育,因此,将圆褐固氮菌制成菌剂,施用到土壤中,可以提高农作物的产量。
2、根瘤菌:根瘤菌(rootnodulebacteria)是与豆科植物共生,形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。已知全世界豆科植物近两万种。根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口(如花生)或其他部位侵入,形成侵入线,进到根的皮层,刺激宿主皮层细胞分裂,形成根瘤,根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞,继续繁殖,根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。
◎ 生物固氮的知识拓展
知识拓展:

根瘤菌拌种:对豆科作物进行根瘤菌拌种,是提高豆科作物产量的一项有效措施。播种前,将豆科作物的种子沾上与该种豆科作物相适应的根瘤菌,这显然有利于该种豆科作物结瘤固氮。特别是新开垦的农田和未种植过豆科作物的土壤中,根瘤菌很少,并且常常不能使豆科作物结瘤固氮,更需要进行根瘤菌拌种。对比实验表明,在其他条件相同的情况下,经过根瘤菌拌种的豆科作物,可以增产10%~20%。
◎ 生物固氮的教学目标
1、了解生物固氮
◎ 生物固氮的考试要求
能力要求:了解/识记
课时要求:1
考试频率:易考
分值比重:0.5

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