2025年大學(xué)《分子科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——分子生物學(xué)研究對(duì)生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的影響考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.在利用PCR技術(shù)擴(kuò)增環(huán)境DNA（eDNA）時(shí)，為了提高從復(fù)雜環(huán)境中特異性擴(kuò)增目標(biāo)物種DNA的效率，常采用的方法是？A.使用高濃度的引物B.增加模板DNA濃度C.設(shè)計(jì)針對(duì)保守基因區(qū)域的引物D.采用巢式PCR策略2.DNA條形碼技術(shù)通常選擇的標(biāo)記基因具有的特點(diǎn)不包括？A.在不同物種間具有高度差異B.在同一物種內(nèi)具有高度保守性C.易于通過PCR擴(kuò)增并獲得足夠長(zhǎng)度的片段D.具有復(fù)雜的二級(jí)結(jié)構(gòu)3.下列哪種分子標(biāo)記技術(shù)最適合用于分析距離較遠(yuǎn)的物種之間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系？A.微衛(wèi)星（SSR）B.RAPDC.單核苷酸多態(tài)性（SNP）D.線粒體DNA控制區(qū)（COI）4.在保護(hù)遺傳學(xué)中，評(píng)估一個(gè)瀕危種群的遺傳多樣性時(shí)，發(fā)現(xiàn)其等位基因豐富度（A）很低，雜合度（H）也很低，這通常意味著？A.種群可能處于擴(kuò)張階段B.種群可能存在遺傳瓶頸效應(yīng)C.種群可能具有很高的近期選擇壓力D.該物種的基因組非常龐大5.采集環(huán)境DNA（eDNA）樣本時(shí)，為了抑制環(huán)境中核酸酶的活性，通常需要采取的措施是？A.使用高溫采集設(shè)備B.樣本采集后立即用無水乙醇固定C.在采樣容器中添加DNase抑制劑D.選擇在晴天進(jìn)行采樣6.利用分子標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行物種鑒定時(shí)，DNA條形碼數(shù)據(jù)庫的主要作用是？A.測(cè)序環(huán)境樣本中的所有DNA片段B.存儲(chǔ)已知物種的DNA序列信息供比對(duì)C.預(yù)測(cè)物種未來的進(jìn)化方向D.直接標(biāo)記樣本的物理位置7.基于線粒體DNA進(jìn)行物種或種群遺傳分析時(shí)，其主要局限性通常與？A.基因長(zhǎng)度過長(zhǎng)B.遺傳轉(zhuǎn)化率低C.基因結(jié)構(gòu)復(fù)雜D.表觀遺傳修飾普遍8.在評(píng)估一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性時(shí)，宏基因組學(xué)方法相較于傳統(tǒng)的DNA條形碼技術(shù)，其主要優(yōu)勢(shì)在于？A.只能檢測(cè)已知的物種B.可以直接計(jì)數(shù)個(gè)體數(shù)量C.能夠評(píng)估所有生物（包括不可培養(yǎng)的）的遺傳信息D.對(duì)樣本的DNA提取要求更高9.以下哪項(xiàng)不屬于分子生物學(xué)技術(shù)在生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)中應(yīng)用的倫理考量？A.數(shù)據(jù)隱私與知情同意B.對(duì)非目標(biāo)生物可能產(chǎn)生的影響C.技術(shù)應(yīng)用可能加劇物種間競(jìng)爭(zhēng)D.保護(hù)遺傳資源商業(yè)化10.分子標(biāo)記輔助選擇（MAS）技術(shù)在瀕危植物保護(hù)中的應(yīng)用，主要目的是？A.直接改變植物基因型B.快速篩選具有優(yōu)良觀賞價(jià)值的個(gè)體C.提高瀕危植物種子的萌發(fā)率D.增強(qiáng)瀕危植物對(duì)特定病害的抗性二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.利用少量殘留生物DNA進(jìn)行物種鑒別的技術(shù)通常稱為__________。2.評(píng)估一個(gè)種群遺傳結(jié)構(gòu)，判斷個(gè)體間親緣關(guān)系或聚類趨勢(shì)的常用方法是__________分析。3.環(huán)境DNA（eDNA）技術(shù)能夠檢測(cè)到生物體釋放到環(huán)境中的__________片段。4.在進(jìn)行保護(hù)遺傳學(xué)研究時(shí)，收集足夠數(shù)量和代表性的__________是獲得可靠結(jié)論的基礎(chǔ)。5.能夠有效區(qū)分同源多倍體和近緣種類的分子標(biāo)記技術(shù)是__________。6.SNP作為分子標(biāo)記，其主要的遺傳基礎(chǔ)是基因型中堿基對(duì)的__________。7.利用分子生物學(xué)手段追蹤入侵物種的擴(kuò)散路徑和來源地，屬于__________的應(yīng)用范疇。8.在保護(hù)遺傳學(xué)中，__________是指一個(gè)種群中基因多樣性的喪失。9.基于環(huán)境樣本直接測(cè)序以獲取群落基因組信息的技術(shù)稱為__________。10.分子標(biāo)記技術(shù)在建立瀕危物種瀕危等級(jí)評(píng)估體系時(shí)，可以提供關(guān)鍵的__________證據(jù)。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述DNA條形碼技術(shù)在監(jiān)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化中的應(yīng)用流程。2.簡(jiǎn)述線粒體DNA在保護(hù)遺傳學(xué)研究中通常作為標(biāo)記基因的原因。3.簡(jiǎn)述環(huán)境DNA（eDNA）技術(shù)相比傳統(tǒng)采樣方法在瀕危物種調(diào)查中的主要優(yōu)勢(shì)。4.簡(jiǎn)述分子標(biāo)記輔助選擇（MAS）技術(shù)在瀕危植物保護(hù)中可能面臨的挑戰(zhàn)。四、論述題（每題10分，共20分）1.結(jié)合具體實(shí)例，論述分子生物學(xué)技術(shù)在早期預(yù)警和評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)退化中的應(yīng)用價(jià)值與局限性。2.論述在利用分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行生態(tài)保護(hù)研究時(shí)，需要考慮哪些重要的倫理和社會(huì)問題。試卷答案一、選擇題1.D2.D3.D4.B5.C6.B7.B8.C9.C10.D二、填空題1.DNA條形碼2.遺傳3.細(xì)胞4.種群樣本5.核型多態(tài)性標(biāo)記(或AAT-PCR等特定技術(shù)名稱，視教學(xué)重點(diǎn))6.突變7.入侵生物學(xué)/生態(tài)學(xué)8.遺傳多樣性喪失9.宏基因組學(xué)/環(huán)境基因組學(xué)10.遺傳三、簡(jiǎn)答題1.答案要點(diǎn)：首先采集生態(tài)系統(tǒng)樣本（水、土壤、空氣等）；然后從中提取環(huán)境DNA；接著設(shè)計(jì)并擴(kuò)增目標(biāo)物種特異性條形碼基因片段（如COI）；最后將擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序，并將測(cè)序結(jié)果與已建立的DNA條形碼數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)，從而鑒定樣本中存在的物種種類。解析思路：考察對(duì)DNA條形碼技術(shù)基本流程的理解，包括樣本采集、DNA提取、PCR擴(kuò)增、測(cè)序和數(shù)據(jù)庫比對(duì)等關(guān)鍵步驟。答案應(yīng)清晰描述這一系列操作及其目的。2.答案要點(diǎn)：線粒體DNA通常為單拷貝、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、進(jìn)化速度快、母系遺傳（或部分基因父系遺傳），這些特點(diǎn)使得線粒體DNA成為研究近期進(jìn)化關(guān)系、種群歷史和物種鑒定的有力工具。在瀕危物種研究中，可用于快速鑒定物種、評(píng)估種群遺傳分化、構(gòu)建系統(tǒng)樹了解瀕危程度等。解析思路：考察對(duì)線粒體DNA生物學(xué)特性及其在保護(hù)遺傳學(xué)中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的理解。需要提及線粒體DNA的關(guān)鍵特征（拷貝數(shù)、遺傳方式、進(jìn)化速率等）及其如何支持特定研究。3.答案要點(diǎn)：eDNA技術(shù)無需捕捉或觀察生物體，即可通過分析環(huán)境樣本中的微量DNA來推斷物種的存在。這大大提高了調(diào)查效率，尤其適用于難以捕捉的隱士類動(dòng)物、瀕危物種或生活在偏遠(yuǎn)地區(qū)的物種。同時(shí)，它可以覆蓋更廣闊的地理范圍，實(shí)現(xiàn)大尺度群落監(jiān)測(cè)，且采樣過程可能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾較小。解析思路：考察對(duì)eDNA技術(shù)核心優(yōu)勢(shì)的理解，需對(duì)比傳統(tǒng)采樣方法（需捕捉個(gè)體），突出eDNA在調(diào)查難度、效率和范圍上的優(yōu)勢(shì)。4.答案要點(diǎn)：主要挑戰(zhàn)包括：①M(fèi)AS技術(shù)需要已知的、與抗逆性等性狀緊密連鎖的分子標(biāo)記，這些標(biāo)記在瀕危物種中可能難以尋找或存在遺傳多樣性不足的問題；②瀕危植物資源有限，進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化或大規(guī)模繁育可能面臨倫理和資源限制；③環(huán)境因素對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控復(fù)雜，MAS選擇的個(gè)體未必能在野外環(huán)境中表現(xiàn)出預(yù)期的優(yōu)良性狀；④技術(shù)本身可能帶來基因漂變或外源基因擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)。解析思路：考察對(duì)MAS技術(shù)在瀕危植物保護(hù)應(yīng)用中潛在困難的認(rèn)知，需從標(biāo)記獲取、資源限制、環(huán)境互作、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)等多個(gè)角度進(jìn)行分析。四、論述題1.答案要點(diǎn)：價(jià)值：分子生物學(xué)技術(shù)如eDNA、宏基因組學(xué)、高分辨率物種鑒定等，能快速、無干擾地監(jiān)測(cè)環(huán)境變化，早期發(fā)現(xiàn)物種消失或入侵，評(píng)估污染對(duì)生物的影響，為生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)估和預(yù)警提供依據(jù)（例如，通過eDNA濃度變化預(yù)警魚類種群衰退）。局限性：①技術(shù)門檻高，需要專業(yè)設(shè)備和人員；②環(huán)境DNA濃度低，易受污染干擾，分析難度大；③部分技術(shù)（如宏基因組學(xué)）難以區(qū)分物種功能；④檢測(cè)到DNA不絕對(duì)代表個(gè)體存活，需結(jié)合生態(tài)學(xué)信息綜合判斷；⑤成本相對(duì)較高，大規(guī)模應(yīng)用受限。解析思路：要求對(duì)分子生物學(xué)技術(shù)在生態(tài)保護(hù)預(yù)警和評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值（如eDNA監(jiān)測(cè)、宏基因組評(píng)估功能多樣性）和實(shí)際局限性（技術(shù)、數(shù)據(jù)解讀、成本、生態(tài)關(guān)聯(lián)性等）進(jìn)行全面、辯證的論述，并結(jié)合實(shí)例或具體技術(shù)進(jìn)行說明。2.答案要點(diǎn)：倫理和社會(huì)問題包括：①數(shù)據(jù)隱私與安全，物種分布數(shù)據(jù)可能被濫用（如軍事、資源開發(fā)）；②知情同意，尤其是在涉及原住民或社區(qū)的傳統(tǒng)知識(shí)時(shí)；③公平性問題，技術(shù)資源可能向發(fā)達(dá)地區(qū)傾斜，