大肠杆菌是生物学及医学实验研究中最有代表性的模式生物之一。
（1）大肠杆菌与饮水安全。
国家规定，每升饮用水中大肠菌数不得超过3个。有人测定某饮用水中的大肠杆菌（群）数：先将1升饮用水水样浓缩至10毫升，然后各取浓缩水样的2毫升，涂布到5个培养皿中进行培养，培养后计数的菌落数分别是9、12、5、8、6。请回答下列问题：
1）根据上述结果计算，被检水样大肠菌群数为________，水样________ （能、不能）达标。2）检测过程中需要培养大肠菌菌群，培养基配方如下：
| 琼脂 |
蛋白胨 |
乳糖 |
蔗糖 |
K2HPO4 |
伊红 |
美蓝 |
蒸馏水 |
pH |
| 15 g |
10 g |
5 g |
5 g |
2 g |
0.4 g |
0. 065 g |
1000 mL |
7.2 |
从培养基配方可以确定大肠杆菌的营养类型是 ；从培养基功能可以确定其类型是 培养基，理由是 。
3）培养大肠杆菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是_______________________________________________________。
（2）大肠杆菌与基因工程。
大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，位于该质粒的lacZ基因中。lacZ基因中如果没有插入外源基因，lacZ基因便可表达出b-半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被b-半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达b-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。下图是利用lacZ基因筛选重组质粒示意图。据图回答问题：
1）质粒结构特点是 。
2）作为受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因，原因是 。
3）试管Ⅱ中用氯化钙溶液处理（增加其细胞壁的通透性）过的受体大肠杆菌，并在培养基中加入 。
3）将上述处理后的大肠杆菌置于图中培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：
① 。
② 。
（3）选择大肠杆菌作为研究材料，主要原因是：它体积小、结构简单、 、
等。
根据现代生物技术知识回答：
（1）“试管婴儿技术”不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生优育开辟了新的途径。在体外受精时，精子首先要进行___________处理；卵母细胞则要培养到减数第二次分裂中期才能与精子结合。采用__________技术，能得到“同卵双胞胎”。如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别，将会破坏人类正常的_________________。
（2）用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，原因是10代以内的细胞一般能保持_________________，可以保证供体细胞正常的遗传基础。
（3）应用修复技术治理镉污染的土壤，可以进行植物修复。常选择种植菊芋等耐镉植物，这体现了生态工程的_____________原理。植物中积累的镉会通过食物链的富集作用造成危害，所以不能用修复地的植物饲喂动物。
（4）利用基因工程技术可使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”。如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，其核心步骤是____________________。科学家将生长激素基因和牛乳腺蛋白基因的______________、终止子等重组在一起，通过______________方法导入牛的受精卵中。
下图1是某生态系统物质循环过程，图2是该生态系统中第二营养级与第三营养级利用食物的部分过程，请回答下列问题：
（1）若图1是碳循环示意图，则丁指，丁的来源除了图中所示过程之处，还可来自于
。
（2）图2中，肉食动物的粪便属于图中的，人类若圈养某种植食性动物时，一般需要提高食物的
利用率，即（用序号表示）的比值。
（3）图2中的捕食关系说明生态系统具有、、功能，捕食关系说明信息传递的作用是。
（4）生态系统的K值又叫__________，若该生态系统长期维持相对稳定，用标志重捕法调查第二营养级种群密度时，若在第二次捕获过程中，发现岛上有脱落的标记，这种情况下，估算的种群密度（增大、不变、下降）。
一种由常染色体上的基因（用A或a表示）控制的遗传病叫做周期性共济失调，致病基因导致细胞膜上正常钙离子通道蛋白结构异常，从而使正常钙离子通道的数量不足，造成细胞功能异常。该致病基因纯合会导致胚胎致死。患者发病的分子机理如下图所示。
请回答：
（1）图中的过程②是。
（2）虽然正常基因和致病基因转录出的mRNA长度是一样的，但致病基因控制合成的异常多肽链较正常多肽链短，请根据图示推测其原因是______。
（3）图中所揭示的基因控制性状的方式是____。
神经-体液-免疫调节网络是人体维持稳态的主要调节机制。请据图回答问题。
（1）图甲中细胞C和细胞D的名称分别为、。
（2）维持机体稳态离不开细胞间的信息交流。图甲所示调节机制中，细胞间进行信息交流的途径有：一是神经递质、淋巴因子和激素等信息分子通过体液运输并作用于靶细胞来实现，二是通过_____________实现信息交流，如吞噬细胞将抗原呈递给T 细胞。
（3）图甲中的A器官某区域出现病理损伤后，表现出排尿量异常增多、饮水剧增。可推测该器官受损后，引起________缺乏。
（4）人体的排尿是一个复杂的神经调节过程，图乙表示尿意的形成及排尿的调控过程。
①据图乙分析，若外伤引起脊髓胸段截断，将可能随时出现现象，其原因是。
②膀胱的肌肉收缩引起排尿，尿液流经尿道时，刺激尿道使膀胱肌肉进一步收缩，此过程属于（正、负）反馈调节。
、图1中，Ⅰ～Ⅴ表示某植物细胞某些代谢过程，a～e表示相关物质。图2表示在不同温度下，测定该植物叶片1cm2重量（mg）变化情况（均考虑为有机物的重量变化）的操作流程及结果，据图分析回答问题：
（1）图1中，Ⅰ～Ⅴ过程，能产生ATP的是。物质a、b分别是。
（2）从图2分析，该植物的呼吸速率为（mg/cm2•h）（用图中字母表示），实际光合速率可表示为( )（mg/cm2•h）（用图中字母表示）。
（3）从图2分析，维持12小时光照，l2小时黑暗， 温度维持16℃，求出1cm2叶片一昼夜增重mg。