2025年大學《化學生物學》專業(yè)題庫——生物多樣性及生態(tài)平衡考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的代表字母填寫在答題紙上。）1.下列哪項不屬于生物多樣性通常所包含的三個主要層次？A.物種多樣性B.遺傳多樣性C.生態(tài)系統(tǒng)多樣性D.分子多樣性（非傳統(tǒng)生態(tài)學三大層次）2.從分子水平上看，遺傳多樣性的主要體現(xiàn)是：A.不同物種之間的形態(tài)差異B.同一物種不同個體間基因的差異C.生態(tài)系統(tǒng)中物種的豐富程度D.能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動路徑3.“關(guān)鍵種”是指：A.數(shù)量最多的物種B.生態(tài)系統(tǒng)中數(shù)量最少的物種C.對維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能具有不可替代作用，其消失會導致系統(tǒng)發(fā)生重大變化的物種D.適應性最強的物種4.生態(tài)平衡的本質(zhì)特征是：A.生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)高度復雜B.生態(tài)系統(tǒng)中物種數(shù)量恒定不變C.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定，并能自我調(diào)節(jié)D.能量流動效率極高5.下列哪種人類活動對生物多樣性造成的威脅最為直接和廣泛？A.氣候變化B.外來物種入侵C.生境破壞與喪失D.捕撈與狩獵過度6.根據(jù)島嶼生物地理學理論，物種豐富度與哪些因素正相關(guān)？A.島嶼面積和隔離度B.島嶼面積和距離大陸的遠近C.島嶼面積和海拔高度D.島嶼面積、隔離度和物種遷移能力7.生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的基礎(chǔ)是：A.太陽能輸入B.化學能轉(zhuǎn)化C.生物地球化學循環(huán)過程D.食物鏈傳遞8.下列哪項是化學生物學在研究生物多樣性過程中可能應用的工具或方法？A.基于高通量測序技術(shù)研究物種遺傳多樣性B.利用代謝組學分析環(huán)境脅迫對生物化學組成的影響C.通過蛋白質(zhì)工程改造關(guān)鍵生態(tài)功能蛋白D.應用遙感技術(shù)監(jiān)測森林覆蓋率變化9.“紅樹林”生態(tài)系統(tǒng)屬于：A.淡水生態(tài)系統(tǒng)B.海洋生態(tài)系統(tǒng)C.濕地生態(tài)系統(tǒng)D.農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)10.下列哪項措施主要側(cè)重于保護生物的遺傳多樣性？A.建立自然保護區(qū)B.建立種質(zhì)資源庫C.人工繁育和放歸野外D.法律禁止捕獵二、填空題（每空1分，共10分。請將答案填寫在答題紙上。）1.生物多樣性的價值主要包括_______價值、_______價值和_______價值。2.生態(tài)金字塔通常包括數(shù)量金字塔、_______金字塔和能量金字塔。3.生態(tài)演替通常經(jīng)歷從簡單到復雜、從低等到高等的_______趨勢。4.影響生態(tài)平衡的化學因素中，重金屬和持久性有機污染物是典型的_______類污染物。5.利用DNA條形碼技術(shù)進行物種識別，是化學生物學在生物多樣性研究中的_______應用之一。三、簡答題（每題10分，共30分。請將答案填寫在答題紙上。）1.簡述遺傳多樣性的意義及其在物種進化中的作用。2.簡述生態(tài)平衡的動態(tài)性特征及其維持機制。3.簡述化學生物學可以從哪些方面為生物多樣性保護提供支持。四、論述題（共30分。請將答案填寫在答題紙上。）結(jié)合具體實例，論述人類活動對生物多樣性產(chǎn)生的化學影響機制，并闡述化學生物學在揭示這些影響以及開發(fā)相關(guān)保護策略方面的潛在作用。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.C4.C5.C6.A7.C8.A9.C10.B二、填空題1.經(jīng)濟文化2.能量3.頂級4.污染5.分子水平三、簡答題1.意義：遺傳多樣性是物種適應環(huán)境變化、進化的基礎(chǔ)和原材料。擁有高遺傳多樣性的物種通常具有更強的生存能力和恢復力，能夠適應環(huán)境波動和壓力。作用：遺傳變異為自然選擇提供了基礎(chǔ)，使得物種能夠在不同環(huán)境下生存和繁衍。當環(huán)境發(fā)生變化時，遺傳多樣性高的種群中可能存在能夠適應新環(huán)境的個體，從而確保物種的延續(xù)。缺乏遺傳多樣性的物種則更容易面臨滅絕風險。2.動態(tài)性特征：生態(tài)平衡不是靜止的狀態(tài)，而是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能在受到內(nèi)外干擾時，通過自我調(diào)節(jié)能力，能夠恢復到接近原有狀態(tài)的一種動態(tài)過程。維持機制：生態(tài)系統(tǒng)通過負反饋調(diào)節(jié)機制來維持平衡。例如，當捕食者數(shù)量增加時，其獵物的數(shù)量會減少，進而導致捕食者數(shù)量受抑制；當某種生物數(shù)量銳減時，其天敵數(shù)量也會下降，為其恢復提供了空間。物種間的相互依賴、生態(tài)位分化、物質(zhì)循環(huán)和能量流動的穩(wěn)定等都有助于維持生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡。3.支持方面：*揭示影響機制：利用分子生物學技術(shù)（如基因組學、蛋白質(zhì)組學、代謝組學）分析污染物對生物體分子層面的影響（如DNA損傷、蛋白質(zhì)變性、酶活性改變、代謝途徑紊亂），闡明化學物質(zhì)導致生物多樣性減少的分子機制。*生物活性物質(zhì)發(fā)現(xiàn)：通過篩選和研究生物多樣性豐富的環(huán)境（如土壤、海洋），發(fā)現(xiàn)具有特定生物活性的天然產(chǎn)物（如抗生素、抗癌藥），這些物質(zhì)可用于生態(tài)修復（如去除污染物）或保護瀕危物種（如作為其天敵的引誘劑或驅(qū)避劑）。*生物監(jiān)測與診斷：開發(fā)基于化學生物學原理的快速、靈敏的生物監(jiān)測技術(shù)（如生物傳感器），用于評估環(huán)境質(zhì)量對生物多樣性的影響；利用分子標記技術(shù)進行物種鑒定和種群遺傳結(jié)構(gòu)分析，為生物多樣性調(diào)查和保護提供科學依據(jù)。*生態(tài)修復技術(shù)：研究利用具有很強環(huán)境適應性和降解能力的微生物（如基因工程改造的微生物）或植物修復受污染的生態(tài)系統(tǒng)，恢復其結(jié)構(gòu)和功能。四、論述題（以下為論述點，具體答案需學生根據(jù)此思路展開闡述）人類活動產(chǎn)生的化學影響機制：*污染物的直接毒性：工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)徑流、生活污水等排放的重金屬（如汞、鉛、鎘）、持久性有機污染物（如多氯聯(lián)苯、DDT）、農(nóng)藥、化肥等進入生態(tài)系統(tǒng)，直接毒害植物、動物和微生物，導致其死亡或生理功能紊亂。這些污染物可通過食物鏈富集和放大，影響頂級捕食者乃至整個生態(tài)系統(tǒng)。*內(nèi)分泌干擾：一些化學物質(zhì)（如塑化劑、殺蟲劑）具有類激素活性，干擾生物體的正常內(nèi)分泌系統(tǒng)，影響其繁殖、發(fā)育、行為，甚至導致遺傳損傷，進而影響種群數(shù)量和遺傳多樣性。*生物累積與生物放大：某些化學物質(zhì)（特別是疏水性有機物）難以降解，能在生物體內(nèi)逐漸積累。隨著食物鏈層級的升高，污染物濃度呈指數(shù)級放大，對高營養(yǎng)級生物造成嚴重威脅。*生境化學改變：化學物質(zhì)可以改變水體pH值、土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分狀況，破壞生物的生存環(huán)境，導致棲息地喪失或退化，從而影響依賴該生境的物種。*外來物種引入的化學影響：隨著全球貿(mào)易和交通發(fā)展，外來物種入侵成為嚴重問題。一些外來物種可能分泌有毒化學物質(zhì)排擠本地物種，或者其引入本身就伴隨著新的化學污染（如船底附著的污染物）?；瘜W生物學的潛在作用：*機制研究：利用分子生物學、遺傳學、毒理學等方法，深入探究化學污染物如何影響生物體的基因表達、蛋白質(zhì)功能、代謝網(wǎng)絡，揭示其毒作用機制，為風險評估和制定保護策略提供基礎(chǔ)。*監(jiān)測與診斷：開發(fā)基于抗體、核酸適配體、酶等生物分子的生物傳感器，實現(xiàn)對環(huán)境中有害化學物質(zhì)的快速、現(xiàn)場檢測。利用DNA條形碼、環(huán)境DNA（eDNA）等技術(shù)，監(jiān)測生物多樣性變化，評估化學污染對生物群落的影響。*解毒與修復：研究生物體自身的解毒機制（如細胞色素P450酶系），尋找增強生物抗性的途徑。利用能降解污染物的微生物（天然或基因工程改造）進行生物修復，恢復受污染的生態(tài)系統(tǒng)。*保護藥物與制劑開發(fā)：篩