高中生物生物氧化塘是如何净化污水的综合题

如图一所示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，其中①～⑧为生理过程，图二为植物体内光合作用和呼吸作用的物质变化示意图，其中a～h为物质名称，请分析回答：


（1）微生物在氮循环中具有重要作用，如根瘤菌能参与图中[  ]             过程。
（2）土壤中能完成②③过程的生物，其新陈代谢类型是              。
（3）机体中的                       （激素）能促进⑧的进行，保证了内环境物质的动态平衡。
（4）在人体内，发生在细胞外的过程是         （用图中序号表示）。
（5）物质a分布在叶绿体的                ，提取该物质时加入CaCO₃的目的是           。
（6）在光合作用过程中，二氧化碳被还原成有机物时，既在接受      释放的能量，又要被    
还原（两空均用题中字母回答）。
（7）假如白天突然中断二氧化碳的供应，则在短时间内f量的变化是        ；假如该植物从光下移到暗处，e量的变化是        。在高温干旱环境里，植物从环境中吸收的CO₂会减少，原因是                             。
（8）长期水淹的植物会出现烂根现象，与之有关的代谢产物是       ，来自于           。
（9）将状况相同的植物绿叶分成四等分，在不同温度下分别暗处理1h，紧接着再光照1h（光强相同），测其重量（mg）变化，得到如下表的数据：

组别	1	2	3	4
温度（℃）	27	28	29	30
暗处理1h后	－1	－2	－3	－1
紧接着光照1h后	＋3	＋3	＋3	＋1

 
可以得出的结论是：该植物光合作用的最适温度约是    ℃，该条件下的光合作用实际值是    mg。

下图为生物界氮循环的示意图。

请回答下列问题：
（1）固氮微生物的生物固氮过程是____________（填序号），基因结构的特点是_______________________________，同化作用类型是___________________。
（2）硝化细菌的硝化作用是指_____________（填序号）过程，该过程能够为硝化细菌的________________作用提供能量。
（3）植物完成⑤过程的两个重要条件是_______________和______________。
（4）⑦过程需要_______酶来完成的，所生成的氨基酸对人体来说是________氨基酸。
（5）目前粮食短缺已成为全人类面临的一个重大危机，因此科学家们设想让水稻、玉米等农作物也能自行固氮，这样既能提供粮食产量，又能减少环境的污染。请问如何实现这一设想？_____________________________________________________。

氮素是合成蛋白质及核酸等成分的最主要物质。生物体中大约含有10%—15%的氮素，这种元素每年转化量约在10⁹吨到10¹⁰吨之间，而每年通过生物固氮所提供的氮素高达4×10⁸吨。微生物在氮素循环中有着重要的作用，请回答下列问题：
（1）大气中的N₂变成植物体内的氮需要             、             等两类微生物
的共同作用；而动植物遗体中的氮回归大气中需要在             的情况下，由反
硝化细菌的作用来完成。      
（2）鸡粪发酵除臭是          细菌的作用,其同化作用的类型是          ，
在生态系统中的地位是             。
（3）固氮微生物中根瘤菌是非常有名的，它活跃在豆科植物的根部形成根瘤，与豆科植
物呈现良好的共生关系，其代谢类型是             ，在生态系统中的地位是        。
(4)圆褐固氮菌属于自生固氮微生物，代谢类型为异养需氧型，在生态系统中的地位是             ，
它除具有固氮作用外，还能分泌             ，以促进植株的生长和果实的发育。

在稻田里、渠沟内，有一种会散发出独特“鱼腥味”，并且形状似念球的丝状体蓝藻，命名为鱼腥藻。鱼腥藻主要由两种形状不同的细胞组成，一连串较小的细胞称之为营养细胞，而形态较大的称为异形细胞。营养细胞能进行类似于高等植物的光合作用，异形细胞则能进行固氮作用，在固氮酶的催化下，将空气中的N₂转变为NH₃，NH₄⁺，进而形成氨基酸。
正常生长情形下，鱼腥藻借主动运输来吸收周围环境中的含氮物质如NO₃^-，NO₂^-等，供个体所需。但当外界环境缺乏含氮物质时，鱼腥藻细胞存在着“对氮饥饿的状态”，从而诱使一些营养细胞在24小时内形成异形细胞。

（1）鱼腥藻和根瘤菌的区别在于鱼腥藻是一种          固氮微生物。
（2）图中④物质要转变成氨基酸必须经过的重要生理过程是              。
（3）鱼腥藻由营养细胞形成异形细胞的生理过程叫          。
（4）鱼腥藻细胞内固氮酶的合成是由基因控制的，如果此基因编码区上游的核苷酸序列发生了改变，则直接影响固氮酶合成过程的       阶段。
（5）从酶合成的调节角度来分析，鱼腥藻的固氮酶属于      酶。这种自我调节的意义是                       。

氮素是合成蛋白质及核酸等成分的最主要物质。生物体中大约含有10%～15%的氮素，这种元素每年的转化数量约在10⁹吨到10¹⁰吨之间，而每年通过生物固氮所提供的氮素高达4×10⁸吨。下图为微生物在氮素循环中的作用，请回答有关问题：

（1）大气中的N₂变成植物体内的氮需要____________等微生物的共同作用，而动植物遗体中的氮回归大气中需要在无氧条件下由_____________细菌的作用来完成。
（2）固氮微生物有根瘤菌，属于共生固氮微生物，其代谢类型为_______，在生态系统中的地位是_________；圆褐固氮菌属于自生固氮微生物，代谢类型为___________，在生态系统中的地位是_________，它除具有固氮作用外，还能分泌吲哚乙酸，它在植物体内被称为______________，其作用是___________、___________。固氮能力较强的是__________。
（3）目前粮食短缺已成为全人类面临的一个重大危机，因此科学家们设想让水稻、玉米等农作物也能自行固氮，这样既能提高粮食的产量，又能减少环境的污染。请问如何实现这一设想？

图是自然界中以及的部分过程示意图，请分析回答：

（1）根瘤菌能完成图中①的过程，根瘤菌在生态系统中的成分属于_________。
（2）在人体内，发生在细胞外的过程是_________（用图中序号表示）。
（3）中耕松土有利于植物吸收矿质元素的原因是________________________________，同时松土还抑制了图中③的过程，原因是____________。
（4）请列举氮元素在植物光合作用中的作用：
①______________________________；②____________________________。
（5）如果N、P等矿质元素大量进入水体可能会发生以下变化导致富营养化，其变化的顺序是____________（用序号表示）。
①水中含氧量下降 ②需氧微生物迅速繁殖分解尸体 ③水中含氧量增加 ④厌氧微生物迅速繁殖分解尸体产生的有毒气体增加 ⑤浮游藻类等迅速繁殖 ⑥鱼类等水生生物死亡

Ⅰ.苜蓿是一种多年生豆科植物，具有高产、优质的特点，各类家畜都喜食。请回答下列有关问题。
（1）苜蓿根部的根瘤菌，能够制造        提供给苜蓿。苜蓿通过光合作用制造的有机物，一部分供给根瘤菌。苜蓿与其根瘤菌的关系称为        。根瘤菌的代谢类型为            。
（2）苜蓿进行光合作用时，叶绿体中             色素能将吸收的光能转化成电能。
Ⅱ.糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加趋势。目前对糖尿病的治疗，大多采用激素疗法，该激素过去主要从动物(猪、牛)中得到。自从70年代基因工程发展起来后，人们开始采用这种新技术生产，其操作的基本过程如下图所示,(1~7作表某生理过程，a～g代表细胞或结构) 

（1）图中所示合成目的基因的方法称为     ，4过程需要用到基因操作工具是______。
（2）可能发生碱基互补配对的过程包括________________（用图中数字表示），除c之外，基因工程中常用的运输工具还有______________________________________。
(3)图中b细胞是          细胞，说明理由：                          。

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。

下图为生态系统中氮循环和碳循环及其相互关系的简图。分析后回答：

（1）图中过程①称为_________，过程②称为_______________。
（2）反硝化细菌的生理过程是由图中的哪个标号体现的？_________。如果地球上没有反硝化细菌这类生物，你预测会出现什么情况?______________________。
(3)如果土壤板结或长期水淹，陆生植物通过④过程获得的氮素能否满足其生理需要?_____。其原因是_______________________。
（4）如果图示是一个封闭的大棚生态系统，遇到连续阴雨天气，你认为采取何种措施对植物的生长较为有利?___________。采取这种措施的目的是__________________。
（5）施氮肥过多可能对植物及环境造成的影响主要有哪些方面?

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                         。

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：                                                            。

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____                             ___。

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

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：                                                      。

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。