葡萄糖异构酶在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，科学家在确定第138位甘氨酸为目标氨基酸后，对葡萄糖异构酶基因进行体外定点诱变，以脯氨酸138替代甘氨酸138，含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达，结果突变型葡萄糖异构酶比野生型的最适反应温度提高10～12 ℃，酶的热稳定性得到了提高。请根据以下图示分析回答问题：
(1) 对葡萄糖异构酶进行定点诱变的过程体现了______________和______________现代生物技术的综合运用。
(2) 1的名称叫__________________；其组成包括了目的基因、终止子、标记基因、复制原点和____________。
(3) 目的基因经过体外定点诱变后，为了提高其导入大肠杆菌的成功率，需用________处理大肠杆菌。
(4) 工业生产上为了充分利用葡萄糖异构酶，常采用______________技术。使用此技术的优点是①____________________________ ②_______________________________。
(5) 与正常基因相比，经过定点突变后的基因中发生了两对碱基的________。
(16分)回答有关体温调节的问题
布氏田鼠是生活在寒冷地带的一种非冬眠小型哺乳动物．如图1为持续寒冷刺激下布氏田鼠体内调节褐色脂肪组织细胞（BAT细胞）产热过程示意图。
（1）寒冷刺激一方面使下丘脑部分传出神经末梢释放______，另一方面寒冷刺激还能使下丘脑合成并释放______，导致体内甲状腺激素的量增加．
（2）据图可知布氏田鼠体内褐色脂肪组织细胞（BAT）内的______能促进UCP-1基因的表达．
（3）在BAT细胞中，UCP-1蛋白能抑制ATP的合成，使有氧呼吸的最后阶段释放出来的能量全部变成______．
（4）据图可知，布氏田鼠在持续寒冷的环境中维持体温稳定的生理调节过程：布氏田鼠通过______调节，最终引起BAT细胞中 加快和合成ATP减少，以实现产热增加维持体温的恒定。
（5）当人处于寒冷环境中时，可以通过运动抵御严寒。如果运动过程中大量出汗，血浆渗透压将 ， 激素分泌量增加，导致肾小管对水分重吸收增加。
回答下列有关光合作用的问题：
樱花的叶绿体一般呈椭圆球形，磷酸转运器是叶绿体膜上的重要结构。在有光条件下，磷酸转运器将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运至细胞质用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运至叶绿体基质。
(1)试比较同一株樱花的不同叶子，向阳处和背阴处叶子所含叶绿体的数目哪处多些？
(2)图中物质C的名称是 。
(3)据图分析，若暗反应会被抑制，可能的机制是 。（多选）
A.磷酸运转器的活性受抑制
B.叶绿体内磷酸丙糖浓度增加
C.从叶绿体外转运进的磷酸减少
D.光合作用产物淀粉的积累
(4)磷酸转运器的化学成分实质是 。
(5)当樱花光合作用吸收的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等时，环境中的CO2浓度为CO2补偿点；CO2达到一定浓度时，光合速率不再增加，此时的CO2浓度为CO2饱和点。育种专家测定了春季某天，樱花A、B两个品种在不同CO2浓度下的光合作用CO2利用量，以及黑暗条件下的CO2释放量，结果如下表。
若环境中的CO2浓度保持在CO2饱和点，且温度和光照强度和上述测定时的条件相同,如先光照16小时，再黑暗8小时，则一天中A品种积累的葡萄糖比B品种多 mg/m2。（相对原子量：C－12，O－16，H－1）
(6)晚樱四月中旬开花，花期10天至半月。早樱比晚樱早开花数半月，花期较短，7天左右。由此推理，在自然情况下，晚樱和早樱属于生物多样性的 多样性层次。
(7)某品种的樱花会结果俗称樱花果。樱花的光合速率也受樱花果光合产物从叶中输出速率的影响。如下图①若只留一张叶片，其他叶片全部摘除，如下图②，则留下叶片的光合速率 ，(选填“增加”或“减少”)，原因是 。
I、胰岛素是已知的唯一降低血糖水平的激素，请分析胰岛素的作用机制模式图（如下图所示），并回答有关问题：
（1）图中的刺激X最可能是 ，下丘脑神经细胞接受刺激X后，膜外的电位变化为 ，最终引起传出神经末梢释放 ，与胰岛B细胞上相应受体结合，引起胰岛素分泌增多。
（2）由图可知，胰岛素与 结合后，一方面使 增加，促进葡萄糖进入细胞；另一方面促进 ，从而降低血糖。
（3）如果给动物注射大剂量胰岛素，动物会因低血糖而休克。通过注射胰高血糖素能促使血糖升高，使休克的动物清醒根据以下实验材料及用品，完成实验方案，证明胰高血糖素能升高血糖。
实验材料及用品：小白鼠、注射器、鼠笼、胰岛素溶液、胰高血糖素溶液、葡糖糖注射液、生理盐水。
实验方案：选择体重相近的健康小白鼠，按照下表进行处理、观察并填写相关内容。
| 分组 |
实验处理方法 |
预期结果 |
下一步实验处理方法 |
预期结果 |
| A组（对照组） |
① |
清醒 |
 |
清醒 |
| B组 |
注射大剂量的胰岛素溶液 |
休克 |
② |
未清醒 |
| C组 |
③ |
清醒 |
||
| D组 |
④ |
清醒 |
II、随着水体富营养化日趋严重，淡水湖泊藻类水华频繁发生，人们正在利用基因工程进一步解析“聚磷基因”和“硝化基因”，将这两种基因重组后导入大肠杆菌中，从而使废水中过高的N、P得到有效的去除，降低水体的富营养化。请回答下列有关基因工程和生态工程的相关问题。
（1）人们获取聚磷基因和硝化基因的方法通常有人工合成、 和 。
（2）利用聚磷基因和硝化基因构建基因表达载体时，常用的工具酶是 ，它们作用的化学键名称是 。
（3）重组DNA导入前，通常用 溶液对大肠杆菌进行处理。
（4）要从根本上解决水体污染，还需将城市污水进行回收利用，实现废物资源化，这体现了生态工程的 原理。
大豆是属于二倍体（染色体数为40）自花授粉植物，杂交育种比较麻烦。育种专家发现有雄性不育植株（花中无花粉或花粉败育，但雌蕊正常），经研究发现，雄性可育和不育是受一对等位基因A、a控制的，可育为显性。请回答下列问题。
（1）为了研究其遗传特点，育种专家利用雄性不育植株作为 （父本/母本），与纯合可育杂交得F1代，让F1代连续自交得F3，F3代中雄性可育植株占的比例是 。
（2）在杂交育种过程中，雄性不育植株的应用具有一定的优势，避免了人工去雄步骤。但是雄性不育性状难以有效的保持和区分，育种专家为解决此问题，培育出了一株新个体，其染色体及基因组成如图所示（图中基因B控制种皮为黄色，b为青色，黑色部分是来自其他物种的染色体片段，带有d纯合（dd）致死基因。）
①该个体培育过程中发生了 变异。该现象如在自然条件下发生，可为 提供原材料。
②减数分裂时，图中两染色体因差异较大不能正常配对，而其它染色体正常配对，可观察到 个四分体；减数分裂正常完成，可产生 种基因型的配子。
③育种专家发现，大豆的受精卵中染色体数多或少都不能正常发育。让该个体自交，各种配子的形成机会和可育性相等，则所结种子中青色所占的比例为 ，若欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择 色的种子种植后进行自交。
下图甲为测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示。图丙为叶肉细胞中有关细胞器的结构模式图。植物叶片的呼吸速率不变。根据光合作用的过程，随着光照强度的增大，光合作用逐渐增强，消耗的氧气
（1）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置如甲图所示。实验时，当光照强度由0渐变为2.5千勒克斯时（不同光照强度照射的时间均等），液滴所在位置应在实验初始标记的 位置处。
（2）对叶片来说，光照强度为10千勒克斯时对应图丙中存在的箭头有（填字母） 。当光照强度由0—20千勒克斯的变化中，图甲中的CO2缓冲液的PH值 。
（3）当光照强度为15千勒克斯时，叶片1小时光合作用产生的气体量为 毫升。若此时叶片的呼吸熵（放出CO2与吸收O2的比值）为0.8，那么叶片光合作用除自身呼吸提供的CO2外，还需从外界吸收CO2 毫升。导致此时叶片的呼吸熵小于1的因素是 。
（4）为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是 。如果对照组在相同光照情况下，刻度管中的红色液滴较之实验组向右移了5毫升，其原因是 。
（5）如果将甲图中的CO2缓冲液改为水，则实验测得的数据指标是 值。
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