Question

(9分)氮元素是構(gòu)成生物體的主要元素之一，在動植物生命活動中起著重要的作用。在自然界中各種含氮物質(zhì)經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)變化和新陳代謝實現(xiàn)氮元素的循環(huán)，維持自然環(huán)境中的氮平衡。

圖Ⅰ是自然界中氮循環(huán)以及有機物在生物體內(nèi)代謝的部分過程示意圖，請分析回答：

（1）微生物在氮循環(huán)中有重要作用，例如生活在大豆根部的根瘤菌能參與圖Ⅰ中的哪一過程？         （填序號）；根瘤菌之所以能進行固氮作用，其根本原因是它具有獨特的固氮基因，大豆細(xì)胞基因與根瘤菌的固氮菌基因相比，大豆細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)的主要特點是               。

（2）參與②③過程的微生物的異化作用類型是         。

（3）如果細(xì)胞內(nèi)[H]的含量增多，而ATP的含量減少，則很可能是控制合成催化有氧呼吸                的基因發(fā)生了突變。

（4）人以農(nóng)作物為食時，人體內(nèi)的賴氨酸只有通過圖Ⅰ中的哪一過程獲得？     （填序號），為什么？                                                 。

圖Ⅱ是黃色短桿菌合成賴氨酸的途徑，當(dāng)賴氨酸和蘇氨酸都積累過量時，細(xì)胞內(nèi)便難以再積累大量的賴氨酸，這屬于          調(diào)節(jié)。據(jù)圖Ⅱ，請你利用現(xiàn)有知識，設(shè)計一個大量積累賴氨酸的方案：                                                       

                                                                           。

Answer 1

（1）①（1分）  編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的（1分）  （2）需氧型（1分）   （3）第三階段的酶（1分）  （4）④（1分）  人體細(xì)胞內(nèi)不能合成賴氨酸，只能從食物中獲得賴基酸（1分）   酶活性（1分）    方案一：對黃色短桿菌進行誘變處理，選育出了不能合成高絲氨酸脫氫酶的菌種，從而讓黃色短桿菌大量積累賴氨酸 。（2分）[方案二：采用一定的手段改變細(xì)胞膜的透性，使賴氨酸和蘇氨酸能迅速排到細(xì)胞外，解除賴氨酸和蘇氨酸對天冬氨酸激酶的抑制作用，提高賴氨酸產(chǎn)量（其他方案只要合理就可得分）]

解析:

本題主要考查學(xué)生對氮循環(huán)和合成賴氨酸的途徑相關(guān)內(nèi)容的分析和運用能力。生物固氮是指固氮微生物將大氣中的氮還原成氨的過程。根瘤菌是原核生物，大豆是真核生物，真核基因的主要特點是編碼區(qū)是間隔的、不連續(xù)的。參與②③過程的微生物是硝化細(xì)菌，其異化作用的類型是需氧型。有氧呼吸分為三個階段，[H]的含量增多意味著第三階段受阻，可能是控制合成第三階段相關(guān)酶的基因發(fā)生了突變。賴氨酸是人體的一種必需氨基酸，必須從食物中獲得。人工控制微生物代謝的措施包括改變微生物遺傳特性、控制發(fā)酵條件等。