通过基因工程利用小球藻生产人胰岛素能克服利用细菌生产时的诸多不利影响。小球藻可大规模种植，并且所生产的胰岛素可以直接用于医疗和保健，该技术能提高小球藻的药用价值，形成高附加值的生物技术产品，同时也能降低医用蛋白的价格，使人胰岛素的应用得到普及。回答下列问题：
（1）基因工程操作的核心步骤是_______________，其目的是使目的基因在受体细胞中________________，并且可以通过复制遗传给下一代，同时，使目的基因表达和发挥作用。
（2）组成基因表达载体的单体是__________，基因表达载体上的启动子的作用是_____________________。
（3）在生物体外常用PCR技术来扩增目的基因。PCR的原理是__________________________________。在PCR体系中需要加入dNTP（dATP、dTTP、dGTP、dCTP），dNTP脱去两个磷酸后形成的物质能作为DNA合成的原料，则dATP和ATP在组成成分上的差别是___________________，在PCR体系中____________（填“需要”或“不需要”）加入ATP。
生物柴油是一种可再生清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶的作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油（如下图）。
（1）欲分离筛选出能分泌脂肪酶的细菌，应配制_____碳源的培养基，这种培养基从功能上看属于____培养基。
（2）在微生物培养过程中，灭菌与消毒的主要区别是灭菌能够杀死物体内外______。常用______法对玻璃器皿进行灭菌。
（3）经过稀释，在平板上接入0．1mL稀释液并涂布，经适当时间培养后，在平板上计数菌落，据此可计算出每毫升培养液中的活菌数。这种计数方法得到的结果一般比实际值偏小，原因可能有______________________________。
（4）经上述实验发现稀释倍数为101、102、103、104、105、106得到的结果分别为难以计数、难以计数、难以计数、159、17、2，为保证结果准确，一般选择_____稀释倍数的平板进行统计。
（5）为降低生物柴油生产成本，可利用__________技术使脂肪酶能够重复使用。
果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状，分别受一对等位基因控制（前者用A、a表示，后者用B、b表示）。为研究这两对基因的位置关系，某中学的同学们将一只雌性灰身刚毛果蝇与一只雄性灰身截毛果蝇进行多次杂交，统计子一代的表现型及其数量分别为：灰身刚毛311只、黑身刚毛106只、灰身截毛314只、黑身截毛110只。
（1）在确定每对相对性状的显隐性关系及相应基因位于何种染色体上时，同学们先分别分析灰身和黑身、刚毛和截毛这两对相对性状各自的杂交结果，再综合得出结论。这种做法所依据的孟德尔遗传学定律是_________________________________________________。
（2）统计过程中，同学们发现子代雌性和雄性中灰身与黑身之比均为3：1，刚毛与截毛之比均为1：1，为判定B和b是否位于常染色体上，请从这些子代果蝇中选出具有相对性状的雌雄果蝇进行杂交实验，写出实验设计思路：______________________________，预期结果及结论：______________________________。
（3）已知果蝇染色体组成为2n=8，根据所学知识，果蝇基因组计划要研究____条染色体。
鄱阳湖是我国重要的淡水湖，湖区的水稻农田生态系统中的生物有水稻、杂草、食草昆虫、食虫鸟、细菌和真菌等。回答下列问题：
（1）区别不同群落的重要特征的是_________________。
（2）生态系统的结构包括_____________________。
（3）福寿螺原产于南美洲亚马逊河流域，由巴西引入我国进行人工养殖，后来由于某些原因福寿螺在野外迅速蔓延。若侵入水稻生态系统，会疯狂吞噬水稻等水生作物，导致生态系统的____________________稳定性下降。
（4）鳖和水稻生活在一起，鳖可以吃掉稻叶上的草籽、害虫等，对水稻来说不需要除草、施肥和用农药。由此推测，鳖处于第____营养级，从生态学原理上分析，这种做法的优点有________________。
下图为某人在饥饿时参加冰桶挑战其体内的一些生理变化过程示意图（图中①～④）为激素，A、B、C、D表示器官、组织或细胞）。请据图回答下列问题：
（1）参加冰桶挑战的人在被冰水浇湿后，人的体温调节中枢会兴奋，体温调节中枢位于________。产生冷觉的A表示_____________________________。
（2）胰岛A细胞分泌的④与______________（填激素名称）在血糖调节中起拮抗作用。
（3）全身冰水浇湿后，下丘脑会分泌①，①促使B分泌②，②促使甲状腺分泌③，该过程体现了激素调节中的__________________调节。
（4）机体内激素需要不断产生的原因是__________________。
图甲表示某同学利用黑藻探究“光照强度对光合速率的影响”在一定光强度所设计的实验装置，图乙表示在一定光强度下黑藻叶肉细胞的部分代谢过程，其中a、b、c、d代表不同的细胞结构，①～⑤代表不同的物质。请回答：
（1）图乙中的④代表___________（写物质名称），在图乙所给的结构中，能够产生⑤的结构有________（用字母表示），K+从细胞外进入细胞的跨膜运输速率受___________________的限制。
（2）图甲中CO2缓冲液的作用是______________________，有色液滴的移动是由装置中______（填某种物质）引起的。
（3）若要测黑藻有氧呼吸速率的大小，则应将图甲装置进行怎样的改动：_______________________________________。
