氮典型例题五

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1、氮典型例题五根据所给材料回答相应的问题：材料一：氮气是空气的主要成分，氮还是构成蛋白质的重要元素，大气中的氮气是不能被植物直接吸收利用的，分子态的氮只有转变成化合态的氨后才能被植物吸收利用。目前N2转变成NH3的途径有三条：一是生物固氮，主要通过一些微生物利用有机物中的能量将N2转变成NH3，如蓝藻、固氮细菌等，生物固氮约占全球固氮的80%；二是物理固氮，主要通过闪电释放的能量将空气中的N2氧化成NO、NO2，再和水反应生成HNO2和HNO3，随降水进入土壤被植物吸收利用，所以老百姓有“雷雨发庄稼”的说法,但这种物理固氮在全球固氮总量中所占的比例很小，不到1%；三是工业固氮，也称化学

2、固氮，即合成氮工业，占全球固氮总量的20%左右。材料二：下图是氮循环的示意图（1）图中B的过程的过程表示生物固氮，自然界固氮量最大的细菌是根瘤菌，它生活在豆科植物的根内，利用豆科植物光合作用制造的有机物生活，而它能将大气中的氮气，在固氮酶的催化作用下生成氨，供给豆科植物。因此，它与豆科植物的关系在生物学上称为。图中G过程的细菌是硝化细菌，根瘤菌与硝化细菌的新陈代谢类型分别是，但是生殖方式均为。（2）日本科学家把固氮基因转移到水稻根际微生物中，通过指导合成固氮所需的进而引起固氮作用。更为理想的是直接将固氮基因转移到稻、麦等经济作物的细胞中，让植物本身直接固氮，这样可以免施氮肥。如果这种

3、愿望实现的话，那么固氮基因中遗传信息表达途径为。不同种生物之间基因重组成功，说明了生物共用的是一套。（3）在日常生产中，中耕松土促进根对NO3-的吸收，原因是。【解析】本题提供了有关氮循环的背景材料，考察同学获取信息、结合相关学科知识分析信息解决问题的能力。解答本题需要几个方面的知识：种间关系的分析；新陈代谢类型的分析；细菌的生殖方式；基因控制蛋白质合成；（1）通过阅读材料，可知豆科植物为根瘤菌提供有机物，根瘤菌通过生物固氮豆科植物提供氨，因此，两者相互共同生活，相互依存，关系为共生。可分析出根瘤菌的新陈代谢类型是异养需氧型，硝化细菌能够利用化学能，无机物合成有机物，新陈代谢类型为自

4、养需氧型，两者都是细菌，都是分裂生殖的方式。（2）根瘤菌的固氮作用是在固氮酶催化作用下完成的，这种酶的本质是蛋白质。在固氮基因控制下通过转录和翻译两个步骤合成固氮酶。如果利用基因工程将固氮基因转移到稻、麦等经济作物的细胞中，那么固氮基因中遗传信息表达途径就是转录和翻译，让植物本身直接固氮这样可以免施氮肥。不同种生物之间基因重组成功，说明了生物共用的是一套遗传密码。（3）中耕松土可提高土壤中氧气的浓度，从而促进根的呼吸作用，可为根吸收NO3-过程中的交换吸附提供更多的离子，为主动运输提供更多的ATP。【【答案】】（1）共生异养需氧型、自养需氧型分裂生殖转录翻译（2）固氮酶固氮基因——→

5、mRNA——→固氮酶遗传密码（3）提高根细胞的呼吸作用，为交换吸附提供离子，为主动运输提供能量