高中生物生物氧化塘是如何净化污水的综合题

氮元素是构成生物体的最主要元素之一，在动植物生命活动中起着重要作用。在豆科植物的根部有一种能固氮作用的微生物叫根瘤菌，它能将周围大气中的N₂转变为氨，进而为豆科植物提供氮肥，被誉之为“绿色无污染氮肥加工厂”，请根据以上事实，结合相关的生物学知识，回答下列问题：
（1）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，这种基因往往位于_________上；与根瘤菌相比较，大豆细胞在结构的最主要特点是____________。
（2）科学家正试图将固氮基因重组到稻、麦等经济作物的细胞中，建立植物的“小化肥厂”，让植物本身根据所需直接固氮，这样就可以免施氮肥，减少对土壤结构的破坏。如果这种重组能实现的话，那么固氮基因最终实现表达的遗传信息转移的途径是_____________________________。
（3）固氮基因的存在让根瘤菌这种微生物具有了固氮这一性状，请从遗传学角度来解释这一生物学现象____                             ___。

如图表示的是生态系统中的氮循环示意图。

（1）大气中的氮主要通过①过程中的             进入生物群落。若要从土壤中分离出圆褐固氮菌，需要选用的土壤取自于     （表层、中层、底层）。
（2）实现图中③过程的生物，是否属于固氮微生物？       ；植物从土壤中吸收的硝酸盐主要以           方式进入细胞内部。如果土壤板结或长期水淹，陆生植物通过该过程吸收的氮素     （能、不能）满足其生理需要。此种情况下，      （填标号）代表的生理过程会增强。
（3）鸡粪发酵除臭是     （生物名称）的作用。在图中标号   所示的过程能反映除臭的生理过程。
（4）据图推断下列说法中不正确的是（   ）

A．“雷雨发庄稼”是说植物体内的氮素来源主要是由于②闪电的固氮作用

B．参与②过程的生物生态地位是分解者

C．如果没有过程⑤，大气中的N2将越来越少，反硝化作用维持了氮素循环

D．植物→动物代表食物链，体现了生态系统自动调节能力的大小

下图是氮在土壤、植物和动物之间的转化示意图。

（1）大气中的氮主要经过作用被还原为，然后被植物利用。土壤中的也可经硝化细菌的作用，转化成硝酸盐后被植物吸收。在情况下，硝酸盐可被一些细菌最终转化为氮气，返回大气中。
（2）动物摄取的蛋白质在消化道内被分解为各种氨基酸，这些氨基酸进入细胞后有3个代谢途径，图中①是作用；②是作用；③是作用。
（3）若图中的氨基酸是丙氨酸，则图中是。若图中的氨基酸是谷氨酸，是丙氨酸，则②过程接受氨基的糖代谢中间产物是。若图中的氨基酸只能从食物中获得，则称为。
（4）氮返回土壤主要有两个途径：一是图中⑦产生的（图中）进入土壤；二是植物和动物遗体中的含氮物质被土壤中的形成氨而进入土壤。

大豆的根瘤菌只能侵入大豆的根，而不能侵入其他豆科植物的根中。设计一个实验，证明大豆根瘤菌具有专一性。（1）实验步骤：
第一步：配制豆科植物生长所必需的完全培养液，分别等量加入无菌的广口瓶1号和2号中，插入通气管。1号瓶中植入大豆苗（无菌），2号瓶中植入豌豆苗（无菌）。
第二步：                                                               。
第三步：培养8~10天，观察。
（2）预期结果：                                                                。
（3）该实验的对照组是           ，实验组是             。
（4）该实验设计遵循的原则是                   原则、          原则和            原则。
（5）结论：                                                            。

如图表示的是生态系统中的氮循环示意图。

（1）大气中的氮主要通过①             进入生物群落，其次通过高能固氮和工业固氮。若要从土壤表层中分离出圆褐固氮菌，对培养基的要求是         。这类培养基从用途上分，属于               培养基。
（2）实现图中③过程的生物，是否属于固氮微生物？                        ；植物从土壤中吸收的硝酸盐主要以                      方式进入细胞内部。
（3）人体每天从食物蛋白质中获得的氨基酸属于                          。
（4）人们正致力于转基因固氮植物的研究，检验是否已成功地将根瘤菌的固氮基因转移到了水稻细胞中，培养出转基因固氮水稻的标志是                         。

研究表明根瘤菌在土壤中不能进行固氮作用，只有当其侵入豆科植物根部形成根瘤后才能固氮。科学家要证明产生这种生理特点与豆科植物产生的“某物质”诱导有关，试设计实验验证“某物质”的存在。
实验材料与用具：根瘤菌菌种、大豆种子、无氮培养基、细菌接种及培养设备、植物栽培设备及其他必需用具。
（1）主要实验原理：根瘤菌在无氮培养基中不能生长。
（2）主要实验步骤（实验思路）：
①取适量的根瘤菌菌种与大豆种子一起搅拌后，在适宜条件下，将大豆播种、培植；
②待大豆根瘤成熟后，取根瘤用无菌水充分洗净后通过破碎、过滤等方法，获得大豆根瘤提取液；
③                                                                        ；
④                                                                        。
（3）实验结果及结论：                                                      。

蛋白质是生物体内的主要组成物质，有多种蛋白质参加才会使生物得以存在和延续，各种蛋白质都是由多种氨基酸结合而成的。氮是氨基酸的主要组成元素。全世界工业合成氮肥中的氮只占固氮总量的20%，绝大多数是通过生物固氮进行的，最常见的是生活在豆科植物根部的根瘤菌，它能使大气中游离态的氮经过固氮作用生成氮的化合物，以便于植物的利用，而豆科植物为根瘤菌提供营养物质。
（1）根瘤菌与豆科植物的关系在生态学上称为                                    。
（2）固氮生物包括（多选）（    ）
A.满江红           B.大豆根瘤菌       C.硝化细菌          D.蓝藻中的念珠藻
（3）根瘤菌之所以能固氮是因为它具有独特的固氮酶，而根本原因是它具有特殊的              。
（4）如果直接将固氮基因重组到水稻、小麦等经济作物中，建立“植物小型化肥厂”，让植物自身可以直接固氮，这样可以免施氮肥。这种创新品种乃至新物种的重组DNA技术，生物学上称为           。
（5）这种重组DNA技术中最常见的运载体是（    ）
A.病毒DNA      B.细菌DNA        C.植物DNA        D.动物DNA