美国黄石公园地质有世界上最多的热泉，不仅是地址爱好者的天堂，也是很多生物学成果的摇篮。热泉中有许多特殊的微生物，为地球原始生命的研究提供了重要的参考，研究外星生物的科学家也认为，外星生物的特征很可能和黄石公园中的微生物相近。
1．从热泉中的嗜热细菌中提取出的________________酶，对PCR技术中使用，该技术除了需要这种特殊的酶外，还需要DNA模板、四种脱氧核苷酸、能量和_______________。
2．Thanks to热泉里的嗜热细菌和PCR，基因工程的发展迅速，已经渗透到了生活的各个方面。
特别是在制药领域，已有近百种用基因工程生产的药品。例如要生产胰岛素的生产，就可以先从__________________文库中获得胰岛素基因，再在胰岛素基因上连接上_______________和_______________，然后和质粒重组成为表达载体，将表达载体和经_______________________处理过的大肠杆菌混合，就有可能从大肠杆菌中提取出胰岛素。
3．在农业方面，基因工程也大显身手。超市里到处都可见到一种紫色的红薯，其价格是一般红薯的5-6倍，据说不仅好看，且具有一定的抗癌效果，深受欢迎。培育紫色红薯，可以将___________________有关的基因，通过目前最常用的______________________法导入到红薯的细胞，从而获得紫色的红薯。
A、B、C三个小鼠品系均为近交系，遗传学家在A、B品系中均发现了眼睛变小的突变型个体，而在C品系中则发现了没有眼睛的突变型个体。（说明：假定眼睛变小或没有眼睛均仅涉及一对等位基因的控制）
（1）近交系小鼠是采用全同胞（即双亲相同的小鼠）交配连续繁殖20代以上并筛选获得的，可以认为它们是__________（纯种、杂种）。
（2）现另有纯种的野生型个体，怎样进行一次杂交实验，来确定突变型是隐性性状还是显性性状？请简述杂交实验思路，并预期实验结果及得出结论。
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（3）若通过上述杂交实验，已经确定眼睛变小为隐性性状，没有眼睛为显性性状。能否通过一代杂交实验确定这三个突变基因是否为同一基因的等位基因？请先作出判断，然后简述理由。
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为了探究肾上腺素在糖原分解中的作用及作用机理，科学家曾经进行了如下实验：
实验一：将肾上腺素施加到肝脏切片上，发现有大量的葡萄糖生成，生成量较没有施加过肾上腺素的肝脏切片超出许多。
实验二：将肝脏细胞制成匀浆，并将部分匀浆离心获得上清液和沉淀物，然后进行了4组实验，实验结果如下图所示：
请回答：
（1）实验选择肝脏切片或由肝细胞制成的匀浆为材料，主要理由是肝细胞中含有丰富的______________。
（2）实验一的结果表明：肾上腺素具有____________________的作用。
（3）实验二中，涉及的自变量包括____________________；第1组实验表明：肾上腺素的施加能够__________酶A的含量；第2组实验表明：肾上腺素很可能是通过__________实现它在糖原分解中的作用；第3、4组实验表明：肾上腺素的受体蛋白存在于__________（上清液、沉淀物）中。
（4）科学家在进行实验二时，发现施加过肾上腺素的实验材料（匀浆、上清液或沉淀物）中均检测到物质X，将物质X直接添加到其对照实验中，发现酶A的相对含量明显上升。请推测肾上腺素在糖原分解中的作用机理是____________________。
光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和O2/CO2值异常情况下发生的一个生理过程，该过程借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成（如下图所示），是光合作用伴随的一个损耗能量的副反应。光呼吸过程中O2被消耗，并且会生成CO2。光呼吸损耗能量大约抵消了30％的光合作用储备能量，因此降低光呼吸速率曾一度被认为是提高光合作用效率的途径之一。但是后来研究者发现，光呼吸其实对细胞有着很重要的保护作用。
（1）据图可知，光呼吸与光合作用都利用了__________为原料，但光合作用在__________反应阶段实现了该物质的再生，而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解并产生__________。
（2）“Rubisco”是一种酶的名称，这种酶既能催化物质“C—C—C—C—C”和O2反应，也能催化物质“C—C—C—C—C”和CO2反应，你推测O2/CO2值__________（高、低）时利于光呼吸而不利于光合作用。
（3）有观点指出，光呼吸的生理作用在于干旱天气和过强光照下，因为温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，__________供应减少。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的__________，而光呼吸产生的__________又可以作为暗反应阶段的原料，因此光呼吸对植物有重要的正面意义。
（4）光呼吸被冠以“呼吸”二字，你认为理由是______________________________。（提示：从与有氧呼吸进行比较的角度回答）
糖尿病是近年来高发的“富贵病”， 常见类型有遗传型糖尿病和II型糖尿病。遗传型糖尿病的主要病因之一是胰岛受损。科研机构作出如下设计：取糖尿病患者的细胞，将人的正常胰岛素基因导入其中,然后做细胞培养,诱导产生胰岛组织,重新植入患者的胰岛,使胰岛恢复功能。II型糖尿病需要注射胰岛素治疗。 目前临床使用的胰岛素制剂注射后120min后才出现高峰，与人体生理状态不符。科研人员通过一定的工程技术手段，将胰岛素B链的28号和29号氨基酸互换，获得了速效胰岛素，已通过临床试验。
（1）对遗传型糖尿病进行基因治疗的方案中，胰岛素基因称为，实验室中要先对该基因利用技术进行扩增。将该基因导入正常细胞所用的方法是。
（2）对遗传型糖尿病患者进行治疗的基因工程步骤中的核心步骤是。
（3）科研人员利用蛋白质工程合成速效胰岛素，该技术的实验流程为：
其中，流程A是，流程B是。
（4）与基因工程相比，蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因 或基因，对现有蛋白质进行，制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需要。
回答下列有关微生物发酵技术的相关问题:
（1）酿制葡萄酒首先要选葡萄,通常要选糖分和酸度都很高的,用试剂检验还原糖的含量。其次要选酵母菌。课外小组用同一种葡萄汁对三种酵母菌进行发酵能力测试，结果如下：
| 原重(g） |
第一天 |
第二天 |
第三天 |
第四天 |
第五天 |
第六天 |
|
| 菌种1 |
150.5 |
151.83 |
150.85 |
149.38 |
148.34 |
147.32 |
145.94 |
| 菌种2 |
158.4 |
156.73 |
154.78 |
152.99 |
152.10 |
151.24 |
150.04 |
| 菌种3 |
164.8 |
163.82 |
161.51 |
159.43 |
158.24 |
157.25 |
155.49 |
从表格中培养基重量的变化分析,发酵能力最强的是。进行发酵前，发酵瓶要注意清洗干净，并且要使用消毒。
（2）某同学在制作果酒之后,欲进一步制作果醋。他先接种优良的醋酸杆菌，再持续通入无菌空气，进一步发酵。请分析能否得到果醋？ ，原因是 。
（3）制作腐乳、泡菜时，需要氧气的是，该过程中起主要作用的微生物是。
（4）利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。可以从土壤微生物中筛选，制备培养基时，常用做唯一碳源，制成（固体、半固体或液体）培养基。