2025年大學(xué)《資源化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——生物化學(xué)與生物技術(shù)的交叉探索考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)，每小題2分，共20分）1.下列哪一項(xiàng)不是生物化學(xué)與資源化學(xué)交叉領(lǐng)域的研究范疇？A.利用微生物提取稀有金屬B.開(kāi)發(fā)基于生物質(zhì)的高性能催化劑C.應(yīng)用基因編輯技術(shù)改良作物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收D.研究純堿工業(yè)中的化學(xué)平衡原理2.在生物冶金（Bioleaching）過(guò)程中，用于溶解金屬離子的關(guān)鍵酶是？A.淀粉酶B.蛋白酶C.腺苷三磷酸酶D.黃鐵礦氧化酶3.將外源基因?qū)胛⑸锛?xì)胞以獲得特定代謝產(chǎn)物，這一技術(shù)屬于？A.細(xì)胞工程B.基因工程C.發(fā)酵工程D.酶工程4.下列哪種生物能源技術(shù)直接利用光合作用產(chǎn)生的物質(zhì)？A.生物質(zhì)氣化B.微藻生物柴油C.燃料電池D.地?zé)崮芾?.生物傳感器在資源化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用不包括？A.礦區(qū)酸性廢水的在線監(jiān)測(cè)B.水體中重金屬離子的快速檢測(cè)C.工業(yè)廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物的定量分析D.固體廢棄物中可燃物的熱值測(cè)定6.下列關(guān)于利用酶進(jìn)行資源轉(zhuǎn)化的敘述，錯(cuò)誤的是？A.酶催化具有高效性、專一性B.酶催化條件溫和，能耗低C.酶易于分離純化和固定D.酶的成本通常低于化學(xué)催化劑7.在利用微生物降解石油污染物時(shí)，主要利用了微生物的？A.固著生長(zhǎng)能力B.厭氧呼吸作用C.酶的降解功能D.耐高鹽特性8.下列哪種生物質(zhì)成分是目前生物基高分子材料研究的主要對(duì)象？A.蛋白質(zhì)B.油脂C.纖維素和半纖維素D.木質(zhì)素9.生物修復(fù)技術(shù)相較于傳統(tǒng)物理化學(xué)修復(fù)方法，其主要優(yōu)勢(shì)之一是？A.處理效率高、速度快B.技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)單C.無(wú)需額外能源輸入，環(huán)境友好D.投資成本低、維護(hù)方便10.基于固定化細(xì)胞的生物轉(zhuǎn)化工藝，其核心挑戰(zhàn)在于？A.細(xì)胞失活B.產(chǎn)物易分離C.催化劑用量少D.反應(yīng)條件溫和二、填空題（請(qǐng)將答案填寫(xiě)在橫線上，每空2分，共20分）1.生物技術(shù)通過(guò)改造或利用生物體，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的______、______和______。2.生物傳感器通常由______和______兩部分組成。3.在生物基化學(xué)品的生產(chǎn)中，利用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)______是研究的熱點(diǎn)。4.影響微生物在資源轉(zhuǎn)化過(guò)程中效率的關(guān)鍵因素包括微生物的______、環(huán)境______和代謝途徑______。5.______是連接生物化學(xué)與資源化學(xué)的重要橋梁，它使得利用生物系統(tǒng)解決化學(xué)問(wèn)題成為可能。三、簡(jiǎn)答題（請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題，每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述酶固定化的主要方法及其在資源化學(xué)應(yīng)用中的意義。2.比較基因工程改造微生物與化學(xué)誘變?cè)讷@得資源利用高效菌株方面的主要區(qū)別。3.簡(jiǎn)述生物修復(fù)技術(shù)處理重金屬污染的基本原理。4.解釋什么是生物基化學(xué)品，并列舉至少兩種常見(jiàn)的生物基化學(xué)品。四、論述題（請(qǐng)結(jié)合具體實(shí)例，深入分析和闡述下列問(wèn)題，每題10分，共30分）1.論述生物冶金技術(shù)在現(xiàn)代礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)中的優(yōu)勢(shì)及其面臨的挑戰(zhàn)。2.選擇一種特定的資源（如廢舊塑料、工業(yè)廢水、礦業(yè)廢棄物等），詳細(xì)闡述生物化學(xué)與生物技術(shù)如何協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)其高值化利用或環(huán)境友好化處理。3.展望未來(lái)，生物化學(xué)與生物技術(shù)將在資源化學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮哪些更重要的作用？并分析可能存在的瓶頸和解決方向。試卷答案一、選擇題1.D2.D3.B4.B5.D6.D7.C8.C9.C10.A二、填空題1.開(kāi)發(fā)利用保護(hù)2.感應(yīng)器信號(hào)處理系統(tǒng)3.乳酸4.遺傳特性pH值缺口5.生物轉(zhuǎn)化三、簡(jiǎn)答題1.答案：主要方法包括：吸附法、包埋法、共價(jià)結(jié)合法、交聯(lián)法等。意義在于：提高酶的穩(wěn)定性、重復(fù)使用性，降低成本，便于與反應(yīng)底物和產(chǎn)物分離，擴(kuò)大反應(yīng)器體積與反應(yīng)物接觸面積。解析思路：考察對(duì)固定化酶技術(shù)的掌握。需列出常見(jiàn)方法，并重點(diǎn)闡述固定化帶來(lái)的好處，如穩(wěn)定性、可重復(fù)使用、易于分離等，這些是其在工業(yè)應(yīng)用中的核心價(jià)值。2.答案：基因工程是通過(guò)分子生物學(xué)手段精確修飾生物體遺傳物質(zhì)，定向改造其性狀；而化學(xué)誘變是利用化學(xué)誘變劑隨機(jī)改變生物體的遺傳物質(zhì)，具有不定向性。基因工程效率高、目標(biāo)明確，但技術(shù)要求高；化學(xué)誘變操作相對(duì)簡(jiǎn)單，但效果不可控，可能產(chǎn)生不良突變。解析思路：考察對(duì)兩種育種方法的本質(zhì)區(qū)別和特點(diǎn)的理解。需從原理（定向vs隨機(jī)）、效率、效果可控性、技術(shù)要求等方面進(jìn)行比較。3.答案：基本原理是利用能降解重金屬的微生物（或其產(chǎn)生的酶），將有毒的重金屬離子轉(zhuǎn)化為毒性較低或無(wú)毒的形態(tài)（如離子形態(tài)、共價(jià)結(jié)合態(tài)），或通過(guò)微生物的吸收、積累、轉(zhuǎn)化作用，將重金屬?gòu)奈廴经h(huán)境轉(zhuǎn)移到生物體內(nèi)，從而降低環(huán)境中的重金屬濃度。解析思路：考察對(duì)生物修復(fù)原理的掌握。需說(shuō)明微生物或酶的作用方式，是改變重金屬化學(xué)形態(tài)（化學(xué)轉(zhuǎn)化）還是將其吸收積累（物理化學(xué)過(guò)程），最終目標(biāo)是減少環(huán)境中的重金屬污染。4.答案：生物基化學(xué)品是指以生物質(zhì)為原料，通過(guò)生物過(guò)程（如微生物發(fā)酵、酶催化）或化學(xué)過(guò)程（生物催化）生產(chǎn)的化學(xué)品。例如：乙醇、乳酸、氨基酸、生物基塑料（如聚乳酸）等。解析思路：考察對(duì)核心概念“生物基化學(xué)品”的定義和實(shí)例的掌握。需明確其原料來(lái)源（生物質(zhì)）和合成途徑（生物或生物催化）。四、論述題1.答案：優(yōu)勢(shì)：環(huán)境友好（條件溫和、減少化學(xué)污染），資源利用率高（可利用低品位資源），操作簡(jiǎn)單（可連續(xù)化），減少能耗和廢棄物。挑戰(zhàn)：反應(yīng)速率可能較慢，產(chǎn)物分離純化困難，酶或微生物易失活，對(duì)反應(yīng)條件要求苛刻，成本控制問(wèn)題，技術(shù)成熟度有待提高。解析思路：考察對(duì)生物冶金技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)的全面認(rèn)識(shí)。需從環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、效率、技術(shù)等多個(gè)維度進(jìn)行辯證分析，既要點(diǎn)明其相對(duì)于傳統(tǒng)冶金的優(yōu)勢(shì)，也要客觀分析其當(dāng)前面臨的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)。2.答案：（示例：以廢舊塑料為例）廢舊塑料是重要的資源浪費(fèi)和環(huán)境問(wèn)題。生物化學(xué)與生物技術(shù)可協(xié)同利用：首先，通過(guò)篩選或基因工程改造能降解塑料的微生物（如細(xì)菌、真菌）；其次，利用微生物產(chǎn)生的酶（如聚酯水解酶）在適宜條件下催化降解塑料，將其分解為小分子有機(jī)物；最后，通過(guò)優(yōu)化發(fā)酵工藝和后處理技術(shù)，將降解產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為乳酸、乙醇等生物基化學(xué)品，實(shí)現(xiàn)資源化利用，或?qū)⑵溆糜谏a(chǎn)生物能源，變廢為寶。解析思路：考察綜合運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。要求選擇一個(gè)具體實(shí)例，清晰描述生物化學(xué)（酶的作用）和生物技術(shù)（微生物選育/改造）如何分別發(fā)揮作用以及如何協(xié)同，形成一個(gè)完整的資源轉(zhuǎn)化或環(huán)境治理方案。3.答案：未來(lái)將發(fā)揮更重要作用：如開(kāi)發(fā)高效微生物催化劑用于清潔能源生產(chǎn)（如生物制氫）、高附加值化學(xué)品合成；利用合成生物學(xué)設(shè)計(jì)新型生物轉(zhuǎn)化途徑，突破現(xiàn)有代謝瓶頸；結(jié)合組學(xué)技術(shù)深入理解生物過(guò)程，為資源轉(zhuǎn)化提供理論基礎(chǔ)；應(yīng)用于極端環(huán)境資源利用（如地?zé)?、鹽湖資源）；發(fā)展智能化生物傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控資源轉(zhuǎn)化過(guò)程。瓶頸：酶的穩(wěn)定性與活性有待提高，反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)匹配問(wèn)題，底物特異性與產(chǎn)物抑制，成本經(jīng)濟(jì)性，規(guī)?；a(chǎn)工藝開(kāi)發(fā)。解決方向：定向進(jìn)化、蛋白