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
下面是某同学做自生固氮菌分离实验的方案和观察结果：
| NaNO3:2g |
K2HPO4: 1g |
| KCl: 0.5g |
MgSO4: 0.5g |
| FeSO4:0.01g |
蔗糖：30g |
| 琼脂：15~20g |
蒸馏水：1 000 mL |
一、实验目的（略）
二、实验材料和用具（略）
三、实验方法和步骤
1.接种
（1）接种前，准备好盛有配方如上表的培养基，放入培养皿中并灭菌，供实验用。
（2）取10 g土壤，放在无菌研钵中，注入5 mL蒸馏水，并用无菌玻璃棒搅拌均匀，备用。
（3）将接种环放在酒精灯的火焰上灭菌。将培养皿盖轻轻放在桌面上，手拿培养皿。将接种环放在培养基边缘处冷却。然后，用接种环蘸取少许泥浆，轻轻地点接在培养基的表面上，共点接15~20处。
（4）接种后，轻轻地盖上培养皿盖，将培养皿放在实验桌上。
2.培养
将接种过的培养皿放入恒温箱内，在室温下培养3~4 d。
3.观察
3~4 d后，取出培养皿，仔细观察培养基上的菌落，其中大而扁平、边缘呈波状或锯齿状并为褐色菌落的为自生固氮菌。
4.镜检（略）
该实验方案和观察结果中有几处明显错误，请指出并改正。
为了使农作物正常生长，往往需要大量施用化肥，而化肥的大量施用存在着许多负面影响，如环境污染、消耗能源等。因此，生物固氮已成为一项重要的研究课题。生物固氮就是利用某些微生物（如根瘤菌、固氮蓝藻等）将空气中的N2固定为NH3的过程。
（1）维持生命必需的化学元素中占原生质总量95%以上的有_________（填元素符号），被称为主要元素，这些元素组成的氧化物中，属于酸酐的是_________（填写化学式）。
（2）化肥厂合成氨的反应式是______________________。与人工合成氨所需的反应条件相比，生物固氮的顺利进行是因为这些固氮微生物体内含有特定的_________。这类物质的化学本质是_________。
（3）根瘤菌的代谢类型是_________。人们正致力于转基因固氮植物的研究，科学家已通过基因工程技术将根瘤菌的固氮基因转移到了水稻细胞中，并在水稻细胞中发现了固氮物质，固氮基因控制固氮物质合成的过程分为_________和_________两步。
（4）有一种土壤微生物能将氨态氮转化为硝态氮，此种微生物是_________，该微生物的代谢类型是_________。
（5）用化学方程式和必要的文字说明“雷雨发庄稼”的道理。
图表示巴氏梭菌在不同含氧量时的固氮量变化曲线，请分析：
（1）随着含氧量的增高，巴氏梭菌的固氮量_________。这说明其代谢类型属于______________________。
（2）在自然条件下，巴氏梭菌常与腐生细菌生活在一起。腐生细菌吸收氧气，对巴氏梭菌的作用是__________，巴氏梭菌能产生某种抗菌素，抑制真菌的生长，这对腐生细菌来说是__________。
（3）从（2）的叙述中不难看出，巴氏梭菌与腐生细菌的关系从生态学上可称为_________。但是它们又都以土壤中的腐殖质或有机物为营养来源，因此，它们的关系还包括_________。
阅读下列材料，回答问题：
材料一：花生是旱生植物，根系发达，根系中有粒状小体，在瘠薄的土地里生长良好，茎秆含大量蛋白质。
有人测算，一亩地的花生连同枝叶的含氮量，超过地里被吸收的含氮无机盐，其中部分氮来自于___________，由根系粒状小体中的__________合成含氮化合物。
材料二：在花生地里，当水分适当增加时，花生吸收水分与无机盐的量均正常。但当连续阴雨，地里水分大量增加时，无机盐的吸收量逐渐减少，水的吸收量也减少甚至出现叶片萎蔫现象。
请对这一现象进行解释：
（1）_________________________；
（2）_________________________。
材料三：花生地里有一种穴居昆虫蛴螬，严重地破坏花生的根系和果实。为了解决这一问题，一般改种水稻进行轮作。
除了能解决害虫危害外，还能够___________。
| A．提高矿质元素的利用率 |
| B．提高光能利用率 |
| C．促进农田的物质循环 |
| D．提高农田能量的传递效率 |
图是自然界中氮循环示意图。据图回答：
（1）大气中的氮主要通过［ ］_________进入生物群落，其次通过［ ］_________和［ ］_________等途径也可少量供给植物氮素。
（2）图中A物质代表_________________________，可被土壤中的微生物分解形成B物质，B物质在土壤中_________细菌的作用下形成C，C物质代表_________。
（3）将B物质转化成C物质的细菌，其新陈代谢的类型属于__________。
（4）在__________的情况下，一些细菌可将C物质最终转化成_________返回大气中，由此可见，土壤中这些微生物在包括氮循环在内的自然界中的_________中起着重要作用。
（5）目前，全世界每年施用的氮素化肥大约有8×107 t，这样做对环境可能带来的负面影响是_________，据你所学的知识，提出一种既不会影响环境，又能满足农作物对氮素需求的方案或设想：________________________。
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，能将大气中游离态的氮，经过固氮酶的作用生成氮的化合物，以利于植物的利用，而豆科植物为根瘤菌提供营养物质。
（1）根瘤菌和豆科植物的关系在生物学上称为 。
（2）根瘤菌之所以能进行固氮作用，是因为它有独特的固氮酶，根本原因是它具有独特的 。
（3）日本科学家把固氮基因转移到水稻根系微生物中，通过指导合成固氮所需的 ，进而起到固氮作用，从而减少氮肥的用量。而更为理想的是直接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”，让植物本身直接固氮，这样可以免施氮肥。如果这种重组能实现的话，那么固氮基因最终实现表达的途径是 。
（4）这种生物固氮和工业合成氨比较，它是在 、 条件下进行的。
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