2025年大學(xué)《分子科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——分子科學(xué)與工程在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中的作用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共30分）1.下列哪一項(xiàng)不屬于分子科學(xué)與工程的研究范疇？A.分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)B.分子間相互作用C.地質(zhì)構(gòu)造形成D.分子組裝技術(shù)2.在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中，分子探針主要用來做什么？A.測定巖石年齡B.識別和追蹤特定礦物或元素C.分析巖石成分D.確定地質(zhì)構(gòu)造3.下列哪種分子標(biāo)記技術(shù)常用于測定生物的進(jìn)化關(guān)系？A.放射性碳定年法B.DNA條形碼技術(shù)C.穩(wěn)定同位素分析D.古地磁學(xué)4.分子成像技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中主要應(yīng)用于什么方面？A.探測地下水流向B.可視化地質(zhì)結(jié)構(gòu)和過程C.分析巖石應(yīng)力狀態(tài)D.確定礦產(chǎn)資源分布5.納米技術(shù)在地質(zhì)樣品前處理中主要起到什么作用？A.提高樣品分析效率B.降低儀器檢測限C.改變樣品化學(xué)性質(zhì)D.以上都是6.下列哪種生物標(biāo)志物常用于指示古代油氣藏的存在？A.藻類B.腐殖酸C.花崗巖D.礦脈7.DNA測序技術(shù)在古生物研究中主要用來做什么？A.確定古生物的生存年代B.推測古生物的生存環(huán)境C.鑒定古生物的種類D.分析古生物的遺傳特征8.代謝組學(xué)在地質(zhì)環(huán)境研究中的應(yīng)用主要關(guān)注什么？A.地質(zhì)微生物的代謝產(chǎn)物B.地質(zhì)環(huán)境中的元素循環(huán)C.地質(zhì)構(gòu)造的演化過程D.地質(zhì)災(zāi)害的形成機(jī)制9.下列哪一項(xiàng)不是分子技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中的優(yōu)勢？A.高靈敏度B.高特異性C.成本低廉D.應(yīng)用廣泛10.預(yù)計(jì)未來分子科學(xué)與工程在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中將向哪個(gè)方向發(fā)展？A.多學(xué)科交叉融合B.定量化和模型化C.自動(dòng)化和智能化D.以上都是11.分子化石在沉積巖研究中主要用來做什么？A.確定沉積巖的形成年代B.推測沉積環(huán)境的變化C.分析沉積巖的礦物組成D.確定沉積巖的構(gòu)造特征12.基因組學(xué)在礦產(chǎn)資源勘探中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在哪里？A.研究成礦微生物的遺傳信息B.推測礦床的形成條件C.鑒定礦物的種類D.預(yù)測礦床的分布13.下列哪種分子標(biāo)記技術(shù)對環(huán)境條件的要求最低？A.DNA條形碼技術(shù)B.古DNA分析C.rRNA基因分析D.蛋白質(zhì)組分析14.分子成像技術(shù)中常用的探針是什么？A.放射性同位素B.熒光分子C.金屬離子D.穩(wěn)定同位素15.分子科學(xué)與工程與其他學(xué)科交叉融合可以帶來什么好處？A.提出新的研究問題B.開發(fā)新的研究方法C.擴(kuò)大研究應(yīng)用領(lǐng)域D.以上都是二、填空題（每空1分，共20分）1.分子科學(xué)與工程是研究______、______、______以及分子組裝的科學(xué)和技術(shù)。2.分子探針在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中可以通過______、______等方式來識別和追蹤特定目標(biāo)。3.DNA條形碼技術(shù)利用生物體內(nèi)______的序列差異來鑒定生物種類。4.分子成像技術(shù)可以利用______、______等信號來可視化地質(zhì)結(jié)構(gòu)和過程。5.納米材料在地質(zhì)樣品前處理中可以實(shí)現(xiàn)______、______等目標(biāo)。6.生物標(biāo)志物是古代生物體或生物活動(dòng)留下的______，可以用于指示地質(zhì)環(huán)境的變化和礦產(chǎn)資源的存在。7.古DNA分析可以幫助我們研究______的遺傳信息。8.代謝組學(xué)可以用來分析地質(zhì)環(huán)境中的______變化。9.分子技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中的優(yōu)勢在于______、______和______。10.未來分子科學(xué)與工程在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中將更加注重______、______和______。三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述分子探針在礦產(chǎn)資源勘探中的應(yīng)用原理。2.比較DNA條形碼技術(shù)和古DNA分析在地質(zhì)研究中的應(yīng)用異同。3.簡述分子成像技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中的優(yōu)勢。4.解釋什么是生物標(biāo)志物，并舉例說明其在油氣勘探中的應(yīng)用。5.簡述納米技術(shù)在地質(zhì)樣品前處理中的作用機(jī)理。6.結(jié)合實(shí)例，說明分子科學(xué)與工程在解決地質(zhì)礦產(chǎn)勘探難題中的重要作用。四、論述題（10分）結(jié)合實(shí)例論述分子科學(xué)與工程在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.B5.A6.B7.C8.A9.C10.D11.B12.A13.C14.B15.D二、填空題1.分子結(jié)構(gòu)，分子間相互作用，分子識別2.顯色反應(yīng)，熒光信號3.特定基因片段4.熒光，核磁共振5.提高樣品純度，富集目標(biāo)分析物6.分子遺存7.古生物8.生物地球化學(xué)9.高靈敏度，高特異性，應(yīng)用廣泛10.多學(xué)科交叉融合，定量化和模型化，自動(dòng)化和智能化三、簡答題1.解析思路：分子探針是能與特定目標(biāo)分子（如特定礦物、元素或生物分子）特異性結(jié)合的分子，通常帶有可檢測的標(biāo)記（如熒光基團(tuán)）。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中，利用分子探針可以識別和追蹤地下環(huán)境中與礦產(chǎn)資源相關(guān)的特定分子，如與成礦作用相關(guān)的微生物代謝產(chǎn)物或指示礦物存在的生物標(biāo)志物。通過檢測探針的信號，可以間接獲取礦產(chǎn)資源分布、成礦環(huán)境等信息。2.解析思路：DNA條形碼技術(shù)通過分析生物體內(nèi)一段標(biāo)準(zhǔn)化的、具有高度變異性的DNA序列（如COI基因）來鑒定物種，適用于現(xiàn)代生物的快速鑒定。古DNA分析則是從古代生物遺?。ㄈ绻趋?、牙齒）中提取和測序DNA，用于研究古代生物的種類、遺傳結(jié)構(gòu)及進(jìn)化歷史。兩者都可用于地質(zhì)研究，但DNA條形碼技術(shù)更適用于分析現(xiàn)代生物遺存對古代環(huán)境信息的指示，而古DNA分析可以直接揭示古代生物的遺傳信息，兩者結(jié)合可以提供更全面的古環(huán)境、古生物信息。3.解析思路：分子成像技術(shù)利用帶有可檢測信號（如熒光、核磁共振信號）的分子探針，在微觀或納米尺度上對地質(zhì)樣品或地質(zhì)環(huán)境中的特定分子進(jìn)行可視化。其優(yōu)勢在于能夠提供高分辨率、高靈敏度的圖像信息，揭示傳統(tǒng)方法難以觀測的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和微觀過程，如礦物顆粒間的相互作用、微生物群落的空間分布等，從而為理解地質(zhì)現(xiàn)象提供更直觀的依據(jù)。4.解析思路：生物標(biāo)志物是指古代生物體或生物活動(dòng)過程中產(chǎn)生的、能夠被現(xiàn)代儀器檢測到的有機(jī)分子遺存，它們在沉積物中相對穩(wěn)定，可以穿越地質(zhì)年代。在油氣勘探中，特定的生物標(biāo)志物（如卟啉、藿烷、甾烷等）可以作為烴源巖的存在證據(jù)和油氣運(yùn)移的指示劑，幫助地質(zhì)學(xué)家判斷地下是否存在潛在的油氣藏。例如，高含量的植烷可能指示還原性環(huán)境，暗示有機(jī)質(zhì)豐富的烴源巖的存在。5.解析思路：納米材料具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，如巨大的比表面積、優(yōu)異的吸附能力和獨(dú)特的表面效應(yīng)。在地質(zhì)樣品前處理中，利用納米材料（如納米吸附劑）可以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)分析物的高效富集和純化，提高樣品分析的靈敏度和準(zhǔn)確性。例如，納米材料可以用于吸附樣品中的痕量金屬離子或有機(jī)污染物，或者用于增強(qiáng)樣品的離子交換能力，從而提高后續(xù)分析的效率。6.解析思路：分子科學(xué)與工程為地質(zhì)礦產(chǎn)勘探提供了新的分析工具和視角。例如，通過分析成礦微生物的基因組信息，可以揭示微生物在成礦過程中的作用機(jī)制，指導(dǎo)找礦預(yù)測；利用分子標(biāo)記技術(shù)可以確定古生物遺存的年代和古環(huán)境，幫助重建地質(zhì)歷史；分子成像技術(shù)可以揭示礦床形成過程中的微觀過程。這些應(yīng)用有助于解決傳統(tǒng)地質(zhì)方法難以解決的難題，如微生物成礦機(jī)制、隱伏礦床的尋找等，從而推動(dòng)地質(zhì)礦產(chǎn)勘探的進(jìn)步。四、論述題解析思路：論述題要求結(jié)合實(shí)例，闡述分子科學(xué)與工程在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面展開：首先，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科交叉融合的重要性，例如，將分子生物學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科結(jié)合，開發(fā)新的分析技術(shù)和模型；其次