2025年大學(xué)《化學(xué)生物學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——生物資源的可持續(xù)利用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪項(xiàng)不屬于天然生物資源中常見的化學(xué)成分類別？A.生物堿B.萜類化合物C.蛋白質(zhì)D.脂類2.在化學(xué)生物學(xué)研究中，利用高通量篩選從大量天然樣品中尋找具有生物活性的化合物，其主要目的是什么？A.闡明化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)B.確定化合物的生物合成途徑C.發(fā)現(xiàn)具有潛在藥理作用的先導(dǎo)化合物D.評(píng)估化合物的環(huán)境毒性3.代謝工程在生物資源可持續(xù)利用中扮演的重要角色是？A.直接從環(huán)境中分離目標(biāo)產(chǎn)物B.通過基因改造提高微生物合成目標(biāo)產(chǎn)物的效率或選擇替代底物C.利用酶催化的方式降解所有環(huán)境污染物D.培養(yǎng)能吸收最多二氧化碳的微生物4.下列哪項(xiàng)技術(shù)最常被用于檢測(cè)環(huán)境樣本中特定小分子污染物？A.X射線晶體學(xué)B.生物傳感器C.核磁共振波譜法D.質(zhì)譜飛行時(shí)間分析5.“生物多樣性是生物資源可持續(xù)利用的基礎(chǔ)”這句話強(qiáng)調(diào)了什么？A.采集生物資源越多越好B.保護(hù)生態(tài)環(huán)境對(duì)資源可持續(xù)性的重要性C.所有生物資源都具有相同的利用價(jià)值D.化學(xué)生物學(xué)技術(shù)可以完全替代生物多樣性6.在評(píng)估一個(gè)利用某種藥用植物的資源開發(fā)項(xiàng)目時(shí)，哪項(xiàng)指標(biāo)最能直接反映其可持續(xù)性？A.預(yù)期經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)B.植物資源的采收率C.采收活動(dòng)對(duì)植物種群和棲息地的影響評(píng)估D.產(chǎn)品在市場(chǎng)上的售價(jià)7.化學(xué)生物探針在研究生物資源相關(guān)過程中主要發(fā)揮什么作用？A.直接替代生物資源進(jìn)行生產(chǎn)B.選擇性地標(biāo)記或檢測(cè)生物體內(nèi)的特定分子或過程C.隔離純化生物資源中的活性成分D.提供生物資源生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)8.利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)生物燃料，與傳統(tǒng)的化石燃料生產(chǎn)相比，其主要的環(huán)境優(yōu)勢(shì)可能在于？A.能源密度更高B.減少溫室氣體排放C.原材料來源更單一D.生產(chǎn)過程完全不產(chǎn)生廢物9.天然產(chǎn)物化學(xué)在生物資源可持續(xù)利用中的貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在？A.發(fā)現(xiàn)全新的化學(xué)合成方法B.提供豐富的先導(dǎo)化合物，并可能直接開發(fā)成藥物或化學(xué)品C.完全替代微生物發(fā)酵生產(chǎn)D.獨(dú)立完成生物資源的勘探工作10.在化學(xué)生物學(xué)框架下，考慮生物資源利用的“生命周期評(píng)價(jià)”（LCA）主要是為了？A.確定資源開采的最佳時(shí)間點(diǎn)B.評(píng)估從資源開采到最終產(chǎn)品處置整個(gè)過程中對(duì)環(huán)境的綜合影響C.計(jì)算資源利用的經(jīng)濟(jì)回報(bào)率D.確定資源利用過程中產(chǎn)生的最大經(jīng)濟(jì)效益二、填空題（每空1分，共15分）1.化學(xué)生物學(xué)研究天然產(chǎn)物生物合成途徑，有助于理解______，并為______提供理論指導(dǎo)。2.開發(fā)和應(yīng)用環(huán)境友好的化學(xué)生物學(xué)技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)生物資源______利用的關(guān)鍵。3.生物傳感器的核心部分通常是一個(gè)能對(duì)特定目標(biāo)物產(chǎn)生______響應(yīng)的生物識(shí)別元件。4.“可持續(xù)利用”原則要求在滿足當(dāng)代人需求的同時(shí)，不損害______滿足其需求的能力。5.通過______技術(shù)，可以改造微生物的基因組，使其更有效地降解環(huán)境污染物或生產(chǎn)有用物質(zhì)。6.許多來源于生物資源的天然產(chǎn)物具有獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性，它們是現(xiàn)代______藥物研發(fā)的重要來源。7.在進(jìn)行生物資源開發(fā)利用時(shí)，必須進(jìn)行______評(píng)估，確保不對(duì)生物多樣性造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。8.合成生物學(xué)的發(fā)展為利用生物系統(tǒng)以______的方式生產(chǎn)化學(xué)品和材料開辟了新途徑。9.傳統(tǒng)上，從天然生物資源中分離純化活性成分往往需要消耗大量的______和能源。10.化學(xué)生物學(xué)方法可以幫助我們深入理解生物體與環(huán)境的______化學(xué)互作過程。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述利用化學(xué)生物學(xué)方法發(fā)現(xiàn)新天然產(chǎn)物藥的典型流程。2.解釋什么是代謝工程，并列舉其在生物資源可持續(xù)利用中的兩個(gè)具體應(yīng)用實(shí)例。3.說明生物傳感器相比于傳統(tǒng)化學(xué)分析方法在監(jiān)測(cè)環(huán)境污染物方面的優(yōu)勢(shì)。4.闡述生物資源可持續(xù)利用需要兼顧的至少三個(gè)重要維度（方面）。四、論述題（每題10分，共30分）1.論述化學(xué)生物學(xué)在保護(hù)瀕危生物資源方面的潛在作用和面臨的挑戰(zhàn)。2.結(jié)合具體例子，論述如何通過化學(xué)生物學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，提高某種關(guān)鍵生物資源（如某種藥用植物或微生物）的可持續(xù)利用水平。3.分析當(dāng)前生物資源開發(fā)利用中存在的主要環(huán)境問題，并探討化學(xué)生物學(xué)可以提供哪些解決方案或研究方向。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.B4.B5.B6.C7.B8.B9.B10.B二、填空題1.生命活動(dòng)的化學(xué)基礎(chǔ)；新藥或功能分子的發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)2.環(huán)境3.可測(cè)4.后代5.基因編輯（或基因工程）6.化學(xué)或藥物7.環(huán)境影響（或生態(tài)）8.高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好9.化學(xué)試劑10.環(huán)境（或生態(tài)）三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：首先要說明目標(biāo)（尋找新藥）。然后按步驟回答：①生物資源篩選（如植物、微生物），②活性篩選（尋找有生物活性的部分或化合物），③化合物分離純化（提取目標(biāo)活性成分），④結(jié)構(gòu)鑒定（確定化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)），⑤藥理活性研究（評(píng)估藥效、毒性等），⑥臨床前研究（藥代動(dòng)力學(xué)、安全性等），⑦臨床試驗(yàn)（驗(yàn)證有效性和安全性），⑧審批上市。每一步都離不開化學(xué)生物學(xué)的方法和技術(shù)。2.解析思路：先定義代謝工程（利用遺傳改造等手段修飾生物體的代謝網(wǎng)絡(luò)以獲得期望性狀）。然后列舉實(shí)例，要求具體。例如：①生產(chǎn)生物基化學(xué)品：通過改造細(xì)菌（如大腸桿菌）代謝途徑，利用廉價(jià)糖類（如葡萄糖、纖維素水解物）高效生產(chǎn)乳酸或琥珀酸；②生物燃料生產(chǎn)：改造酵母（如釀酒酵母）基因組，增加乙醇產(chǎn)量或生產(chǎn)異丁醇等高級(jí)生物燃料；③環(huán)境修復(fù)：改造微生物（如假單胞菌）使其能高效降解石油烴或重金屬。每個(gè)實(shí)例需說明改造對(duì)象、目標(biāo)產(chǎn)物、基本原理。3.解析思路：從檢測(cè)原理和性能兩方面對(duì)比。①檢測(cè)原理：生物傳感器利用生物分子（酶、抗體、受體、核酸適配體等）與目標(biāo)分析物特異性結(jié)合，導(dǎo)致可測(cè)信號(hào)（電、光、壓力等）變化，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。②性能優(yōu)勢(shì)：高選擇性（特異性強(qiáng)）、高靈敏度（能檢測(cè)痕量物質(zhì)）、快速響應(yīng)、可能實(shí)現(xiàn)原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、便攜性（某些類型）、低成本潛力等。與傳統(tǒng)化學(xué)分析方法（如色譜、光譜）相比，尤其在于選擇性和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)能力上。4.解析思路：要點(diǎn)要全面，能體現(xiàn)可持續(xù)性的多維度。至少包括：①環(huán)境維度：保護(hù)生物多樣性，減少開發(fā)利用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞，維持生態(tài)平衡，采用環(huán)境友好的利用方式（如生態(tài)農(nóng)業(yè)、水培）；②經(jīng)濟(jì)維度：確保資源利用的經(jīng)濟(jì)可行性，提高資源利用效率，開發(fā)替代資源，延長(zhǎng)資源可持續(xù)供應(yīng)時(shí)間，創(chuàng)造就業(yè)；③社會(huì)維度：惠及當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)，符合倫理道德規(guī)范，確保資源獲取的公平性，促進(jìn)社區(qū)參與和可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃。四、論述題1.解析思路：①潛在作用：利用化學(xué)生物學(xué)方法（如DNA條形碼、環(huán)境DNA、化學(xué)指紋圖譜、化學(xué)生物探針）進(jìn)行物種識(shí)別與監(jiān)測(cè)，幫助評(píng)估瀕危程度、追蹤種群動(dòng)態(tài)、發(fā)現(xiàn)新的保護(hù)物種；利用天然產(chǎn)物化學(xué)研究瀕危物種的獨(dú)特化學(xué)防御或代謝途徑，為保護(hù)提供信息；利用合成生物學(xué)或遺傳工程改良保護(hù)物種（如提高抗病性、適應(yīng)性）或創(chuàng)造生物指示物。②面臨的挑戰(zhàn)：技術(shù)成本高、操作復(fù)雜；需要跨學(xué)科合作（生物學(xué)、化學(xué)、生態(tài)學(xué)）；如何確保技術(shù)的安全性；可能存在倫理爭(zhēng)議；保護(hù)措施需要綜合運(yùn)用，化學(xué)生物學(xué)只是工具之一；數(shù)據(jù)分析和解讀需要專業(yè)知識(shí)。2.解析思路：開頭明確目標(biāo)：提高可持續(xù)性。然后結(jié)合具體例子展開。例如以人參為例：①利用天然產(chǎn)物化學(xué)和基因組學(xué)，深入研究人參活性成分（如人參皂苷）的生物合成途徑，為通過細(xì)胞培養(yǎng)或微生物發(fā)酵工業(yè)化生產(chǎn)替代傳統(tǒng)種植提供先導(dǎo)化合物和靶點(diǎn)。②利用代謝工程改造酵母或植物細(xì)胞系，優(yōu)化人參皂苷的合成路徑或提高目標(biāo)成分含量，同時(shí)可能利用非糧原料（如糖蜜），減少對(duì)傳統(tǒng)種植環(huán)境的壓力。③開發(fā)基于化學(xué)生物學(xué)原理的快速檢測(cè)方法，監(jiān)控人參種植環(huán)境質(zhì)量（如土壤、水源），確保種植過程的可持續(xù)性。④研究人參種植對(duì)土壤生態(tài)的影響，利用化學(xué)生物學(xué)工具評(píng)估和減輕負(fù)面效應(yīng)，推廣生態(tài)種植模式。3.解析思路：①主要環(huán)境問題：過度開采導(dǎo)致資源枯竭；破壞棲息地，導(dǎo)致生物多樣性喪失；利用過程產(chǎn)生環(huán)境污染（如農(nóng)業(yè)化學(xué)品殘留、加工廢水、化學(xué)品泄漏）；氣候變化影響資源分布和生長(zhǎng)；外來物種入侵與競(jìng)爭(zhēng)；不可持續(xù)的利用模式導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)失衡。②化學(xué)生物學(xué)解決方案或研究方向