Question

(9分)氮元素是构成生物体的主要元素之一，在动植物生命活动中起着重要的作用。在自然界中各种含氮物质经过复杂的化学变化和新陈代谢实现氮元素的循环，维持自然环境中的氮平衡。

图Ⅰ是自然界中氮循环以及有机物在生物体内代谢的部分过程示意图，请分析回答：

（1）微生物在氮循环中有重要作用，例如生活在大豆根部的根瘤菌能参与图Ⅰ中的哪一过程？         （填序号）；根瘤菌之所以能进行固氮作用，其根本原因是它具有独特的固氮基因，大豆细胞基因与根瘤菌的固氮菌基因相比，大豆细胞基因结构的主要特点是               。

（2）参与②③过程的微生物的异化作用类型是         。

（3）如果细胞内[H]的含量增多，而ATP的含量减少，则很可能是控制合成催化有氧呼吸                的基因发生了突变。

（4）人以农作物为食时，人体内的赖氨酸只有通过图Ⅰ中的哪一过程获得？     （填序号），为什么？                                                 。

图Ⅱ是黄色短杆菌合成赖氨酸的途径，当赖氨酸和苏氨酸都积累过量时，细胞内便难以再积累大量的赖氨酸，这属于          调节。据图Ⅱ，请你利用现有知识，设计一个大量积累赖氨酸的方案：                                                       

                                                                           。

Answer 1

（1）①（1分）  编码区是间隔的、不连续的（1分）  （2）需氧型（1分）   （3）第三阶段的酶（1分）  （4）④（1分）  人体细胞内不能合成赖氨酸，只能从食物中获得赖基酸（1分）   酶活性（1分）    方案一：对黄色短杆菌进行诱变处理，选育出了不能合成高丝氨酸脱氢酶的菌种，从而让黄色短杆菌大量积累赖氨酸 。（2分）[方案二：采用一定的手段改变细胞膜的透性，使赖氨酸和苏氨酸能迅速排到细胞外，解除赖氨酸和苏氨酸对天冬氨酸激酶的抑制作用，提高赖氨酸产量（其他方案只要合理就可得分）]

解析:

本题主要考查学生对氮循环和合成赖氨酸的途径相关内容的分析和运用能力。生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程。根瘤菌是原核生物，大豆是真核生物，真核基因的主要特点是编码区是间隔的、不连续的。参与②③过程的微生物是硝化细菌，其异化作用的类型是需氧型。有氧呼吸分为三个阶段，[H]的含量增多意味着第三阶段受阻，可能是控制合成第三阶段相关酶的基因发生了突变。赖氨酸是人体的一种必需氨基酸，必须从食物中获得。人工控制微生物代谢的措施包括改变微生物遗传特性、控制发酵条件等。