Question

(9分)氮元素是構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經過復雜的化學變化和新陳代謝實現氮元素的循環，維持自然環境中的氮平衡。

圖Ⅰ是自然界中氮循環以及有機物在生物體內代謝的部分過程示意圖，請分析回答：

（1）微生物在氮循環中有重要作用，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，大豆細胞基因與根瘤菌的固氮菌基因相比，大豆細胞基因結構的主要特點是               。

（2）參與②③過程的微生物的異化作用類型是         。

（3）如果細胞內[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                的基因發生了突變。

（4）人以農作物為食時，人體內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，當賴氨酸和蘇氨酸都積累過量時，細胞內便難以再積累大量的賴氨酸，這屬于          調節。據圖Ⅱ，請你利用現有知識，設計一個大量積累賴氨酸的方案：                                                       

                                                                           。

Answer 1

（1）①（1分）  編碼區是間隔的、不連續的（1分）  （2）需氧型（1分）   （3）第三階段的酶（1分）  （4）④（1分）  人體細胞內不能合成賴氨酸，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胞膜的透性，使賴氨酸和蘇氨酸能迅速排到細胞外，解除賴氨酸和蘇氨酸對天冬氨酸激酶的抑制作用，提高賴氨酸產量（其他方案只要合理就可得分）]

解析:

本題主要考查學生對氮循環和合成賴氨酸的途徑相關內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是間隔的、不連續的。參與②③過程的微生物是硝化細菌，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酶的基因發生了突變。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、控制發酵條件等。