固氮有三种方式：生物固氮、工业合成氨和放电条件下氮气与氧气化合．全世界工业合成氮肥中的氮只占固氮总量的20%，其余绝大多数是通过生物固氮进行的，最常见的是豆科植物根部的根瘤菌，能将大气中游离态的氮经固氮酶的作用生成氮的化合物，以利于植物利用．
（1）根瘤菌与豆科植物的关系在生物学上称为 ；
（2）根瘤菌之所以有固氮作用，是因为它有独特的固氮酶，而最根本原因是它含有独特的 ；
（3）日本科学家把固氮基因转移到水稻根际微生物中，通过指导合成固氮所需的 进而引起固氮作用．更为理想的是直接将固氮基因转移到稻、麦等粮食及经济作物的细胞中，让植物本身直接固氮，这样可以免施氮肥．如果这种愿望实现的话说，那么固氮基因中遗传信息表达途径为 ；
（4）这种生物固氮与工业合成氨比较，它是在 条件下进行的，从而节省了大量的器材、设备和能源；
（5）俗话说“雷雨发庄稼”，因为电闪雷鸣的雨天，氮气在空气中发生一系列的反应，产生了植物可利用的含氮化合物，写出有关的三个反应方程式 、 、 ．
