2025年大學(xué)《化學(xué)生物學(xué)》專業(yè)題庫——微生物多樣性及功能研究進(jìn)展考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪項不是微生物傳統(tǒng)分類的依據(jù)？A.形態(tài)結(jié)構(gòu)B.生理生化特性C.16SrRNA基因序列D.細(xì)胞壁成分2.宏基因組學(xué)研究的對象是？A.單個微生物的基因組B.微生物群落的全部基因C.特定功能基因D.宿主基因組3.下列哪種環(huán)境中的微生物多樣性通常最高？A.沙漠B.熱泉C.深海熱液噴口D.裸地4.下列哪種技術(shù)不屬于高通量測序技術(shù)？A.Illumina測序B.Pyrosequencing測序C.Sanger測序D.IonTorrent測序5.下列哪種微生物代謝途徑可以將二氧化碳固定為有機(jī)物？A.有氧呼吸B.無氧呼吸C.光合作用D.化能合成作用6.下列哪種微生物與宿主之間的互作關(guān)系屬于共生？A.病原菌感染B.共生藻與珊瑚C.寄生蟲寄生D.腐生細(xì)菌分解有機(jī)物7.下列哪種技術(shù)可以用于研究微生物群落的空間結(jié)構(gòu)？A.宏基因組學(xué)B.宏轉(zhuǎn)錄組學(xué)C.空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)D.單細(xì)胞測序8.微生物資源在生物制藥領(lǐng)域的應(yīng)用不包括？A.生產(chǎn)抗生素B.生產(chǎn)疫苗C.生產(chǎn)胰島素D.生產(chǎn)農(nóng)作物生長激素9.下列哪種環(huán)境因素不會影響微生物的生態(tài)分布？A.溫度B.水分C.pH值D.宿主種類10.下列哪種研究方法可以用于研究微生物群落的功能？A.16SrRNA基因測序B.穩(wěn)定同位素探針（SIP）技術(shù)C.DNA芯片技術(shù)D.免疫熒光技術(shù)二、填空題（每空1分，共15分）1.微生物的分類系統(tǒng)經(jīng)歷了從______到______的轉(zhuǎn)變。2.微生物的生態(tài)分布具有明顯的______和______特征。3.常用的微生物多樣性指標(biāo)包括______、______和______。4.宏基因組學(xué)的研究方法主要包括______、______和______。5.微生物與宿主之間的互作關(guān)系主要包括______、______和______。6.微生物在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用包括______、______和______。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述傳統(tǒng)微生物分類方法與現(xiàn)代微生物分類方法的區(qū)別。2.簡述微生物群落結(jié)構(gòu)形成的主要因素。3.簡述微生物組在人體健康中的作用。4.簡述合成生物學(xué)在微生物多樣性研究中的應(yīng)用。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述高通量測序技術(shù)在微生物多樣性研究中的應(yīng)用及其局限性。2.論述微生物資源發(fā)掘的重要意義及面臨的挑戰(zhàn)。五、實驗設(shè)計題（15分）設(shè)計一個實驗方案，研究某農(nóng)田土壤中變形菌門的多樣性及其與土壤肥力的關(guān)系。說明實驗?zāi)康?、實驗材料、實驗步驟和預(yù)期結(jié)果。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.C5.C6.B7.C8.D9.D10.B二、填空題1.形態(tài)學(xué)分類系統(tǒng)；分子生物學(xué)分類系統(tǒng)2.空間分布；群落結(jié)構(gòu)3.物種豐富度；多樣性指數(shù)；均勻度4.樣本采集；DNA提?。桓咄繙y序5.共生；寄生；互惠共生6.生物修復(fù)；生物制藥；食品工業(yè)三、簡答題1.解析思路：傳統(tǒng)分類方法主要依據(jù)微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化特性等表型特征進(jìn)行分類，而現(xiàn)代分類方法主要依據(jù)微生物的遺傳物質(zhì)，如DNA或RNA序列進(jìn)行分類，更加精確和客觀。2.解析思路：微生物群落結(jié)構(gòu)形成的主要因素包括環(huán)境因素（如溫度、水分、pH值等）和生物因素（如種間競爭、捕食等）。3.解析思路：微生物組在人體健康中起著重要作用，包括幫助消化、合成維生素、抵抗病原菌入侵等。微生物組的失調(diào)與多種疾病有關(guān)。4.解析思路：合成生物學(xué)通過設(shè)計、改造和重新構(gòu)建微生物，可以用于研究微生物的代謝途徑、功能基因等，從而更好地理解微生物多樣性和功能。四、論述題1.解析思路：高通量測序技術(shù)可以快速、高通量地獲取微生物群落的全基因組信息，極大地推動了微生物多樣性研究。但其局限性在于無法區(qū)分活菌和死菌，且難以檢測到低豐度微生物，數(shù)據(jù)分析和解釋也較為復(fù)雜。2.解析思路：微生物資源是寶貴的生物基因庫，發(fā)掘微生物資源可以用于開發(fā)新的藥物、生物材料、生物能源等。面臨的挑戰(zhàn)包括微生物培養(yǎng)困難、資源調(diào)查和保存成本高、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等。五、實驗設(shè)計題解析思路：實驗設(shè)計應(yīng)包括明確的實驗?zāi)康?、合適的實驗材料、詳細(xì)的實驗步驟和合理的預(yù)期結(jié)果。研究土壤中變形菌門的多樣性，可以采用高通量測序技術(shù)對土壤樣品進(jìn)行DNA提取和測序，分析變形菌門的種類組成和豐度。研究其與土壤肥力的關(guān)系，可以測定土壤樣品的肥力指標(biāo)（如有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀含量等），并分析變形菌門多樣性指標(biāo)與肥力指標(biāo)之間的關(guān)系，探討兩者之間的相關(guān)性。具體實驗方案：實驗?zāi)康模貉芯磕侈r(nóng)田土壤中變形菌門的多樣性及其與土壤肥力的關(guān)系。實驗材料：采集某農(nóng)田土壤樣品，測定土壤肥力指標(biāo)（有機(jī)質(zhì)含量、氮磷鉀含量等）。實驗步驟：1.將土壤樣品進(jìn)行前處理，去除雜質(zhì)和植物根系。2.提取土壤樣品中的總DNA。3.對變形菌門的16SrRNA基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增。4.將擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行高通量測序。5.對測序數(shù)據(jù)進(jìn)行生物信