我国是受荒漠化危害最为严重的国家之一。近年来，京津冀地区频受沙尘暴之苦，保护生态环境，大力开展植树种草、治理水土流失、防止沙漠化等是当前的紧要任务。
(1)据研究，京津冀沙尘暴的沙主要来自黄土高原和内蒙古高原，西部生态环境的改变首先要解决的非生物因素是________。
(2)在退耕还林、还草过程中，要注意树种、草种不要过于单一。这种做法所依据的主要生态工程原理是________________，其目的是提高生态系统的抵抗力稳定性。
(3)近年来大力推广的生态农业是一个自我维持的生态系统，其特点是保持和完善系统内的生态平衡，其设计的原则是能量的__________和物质的__________，以求得最大的生产力和可持续发展。我国农民收集一切可能的有机物质使其转变为有机肥料、保持土壤肥力的做法称为________农业。
(4)某科研小组想利用基因工程技术培育抗旱植物用于治理水土流失。将抗旱基因导入植物细胞采用最多的方法是____________。要检测抗旱基因是否插入到受体细胞的DNA中，采用的是____________技术。若检测结果表明抗旱基因已经插入到受体细胞的DNA中，则培育的植株________(填“一定”或“不一定”)具有抗旱性状。
下图表示是人和高等动物神经调节和体液调节的关系。请据图回答：
（1）①⑦在反射弧中可分别表示的结构是 和 。
（2）当图中的感受器感受到寒冷刺激时，图中作为效应器的内分泌腺是 ，该内分泌腺的分泌活动受下丘脑和垂体的调节。若该内分泌腺分泌的激素过多，则下丘脑和垂体的分泌活动将 ，这种调节方式属于 调节。
（3）当血糖含量升高时，参与主要调节活动的、图中的内分泌腺应为 。该结构可以分泌的激素有 。
（4）上述涉及到的调节方式对维持内环境稳态非常重要，但要对付病原体和体内出现的异常细胞，还要通过 调节才能实现。
某种昆虫长翅（A）对残翅（a）为显性，直翅（B）对弯翅（b）为显性，有刺刚毛（D）对无刺刚毛（d）为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一个体基因型如下图所示，请回答下列问题。
（1）长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律，并说明理由。 。
（2）该昆虫一个初级精母细胞产生的精细胞的基因型为 。
（3）该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有 。
（4）该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有 。
（5）若该昆虫的D基因在生产实践中有非常重要的应用价值，那么，在基因工程实验中，分离基因D的做法包括用 对DNA进行切割，然后将DNA片段与结合成重组DNA，再将重组DNA转入大肠杆菌进行扩增等。
（6）若基因D中决定某蛋白质肽链的基因编码区有16000个碱基对，其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，剩下的序列最多能编码 个氨基酸（不考虑终止密码子），在该基因控制蛋白质合成的过程中最多有 种tRNA参与。
图甲是高等动植物细胞亚显微结构模式图；图乙表示生物体内某些有机物的组成关系及其功能，其中C、D、E1、E2为小分子化合物，F、G、H、I、J均为高分子化合物。请据图回答：
（1）图甲中含有色素的细胞器有 （填图中标号）。若将B细胞诱导成愈伤组织，则培养基中除加入水、无机盐和糖类外，还需加入 。若将该细胞制成原生质体，则需用 酶处理。
（2）图乙中控制生物性状的物质是（写字母） ， E1与E2的区别是__________________ 。
（3）为研究通过基因工程的方法生产的干扰素对癌症的治疗效果及最佳剂量，有人计划利用下列材料进行实验，请你帮他写出实验步骤。
实验材料：从癌症患者身上取得癌细胞；动物细胞培养液；基因工程的方法生产的干扰素；试管等。
实验步骤：
第1步：取等量的癌细胞放入装有等量培养液的1——4号试管中培养；
第2步： ；
第3步： ；
第4步： 。
请回答下列同位素示踪实验的有关问题：
（1）用32P标记的亲代噬菌体感染培养液中只含有31P的大肠杆菌，经保温、搅拌、离心，发现放射性同位素主要分布在 （沉淀物、上清液）中。繁殖n代后，含32P的噬菌体占所有噬菌体的比例是 。本实验中用到的噬菌体（属于、不属于）原核生物。
（2）有光条件下，14C标记的CO2通过绿叶的气孔进入细胞后，首先在 发生反应，并合成含14C的产物。该产物主要在 被彻底氧化分解。
（3）用3H标记的氨基酸在豚鼠的胰腺细胞研究分泌蛋白的合成和运输时，含放射性物质依次出现在细胞的 等细胞器中，然后经细胞膜分泌出细胞外。以上生物膜在 上紧密联系，协调配合，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
（4）用15N标记尿嘧啶，一段时间后在植物叶肉细胞中检测到放射性物质，含放射性物质的结构有线粒体、叶绿体、 。
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