2025年大學(xué)《生物技術(shù)》專業(yè)題庫——生物技術(shù)在植物保護(hù)中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題給出的選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請將正確選項(xiàng)前的字母填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.在利用基因工程培育抗蟲棉時，通常會將蘇云金芽孢桿菌（Bacillusthuringiensis,Bt）中編碼殺蟲蛋白的基因（如cry1A基因）構(gòu)建在哪個載體上，并轉(zhuǎn)化到棉花細(xì)胞中？A.λ噬菌體B.病毒載體C.農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒D.染色體DNA片段2.下列哪種微生物產(chǎn)生的殺蟲劑屬于生物農(nóng)藥的范疇？A.氧化樂果B.敵敵畏C.殺蟲雙D.蘇云金芽孢桿菌3.利用昆蟲信息素防治害蟲的主要原理是？A.直接殺死害蟲B.抑制害蟲生長發(fā)育C.引誘害蟲聚集或驅(qū)避害蟲D.刺激害蟲蛻皮4.在植物病害分子診斷中，PCR技術(shù)相較于傳統(tǒng)的平板培養(yǎng)法，其主要優(yōu)勢在于？A.操作步驟更簡單B.檢測速度更快，靈敏度更高C.可同時檢測多種病原D.成本更低廉5.某種植物病毒通過其編碼的蛋白酶，在侵染過程中降解寄主植物細(xì)胞的防御蛋白，從而利于病毒復(fù)制。這種機(jī)制體現(xiàn)了生物技術(shù)在植物保護(hù)應(yīng)用中的哪方面潛力？A.開發(fā)新型抗病毒劑B.利用病毒蛋白作為抗病資源C.基因編輯改造寄主抗性D.病毒介導(dǎo)的基因沉默6.下列哪項(xiàng)措施屬于利用生物防治原理？A.使用化學(xué)合成的殺菌劑防治白粉病B.釋放寄生蜂防治菜青蟲C.通過輻射誘導(dǎo)產(chǎn)生抗病品種D.使用氟蟲腈殺滅棉鈴蟲7.將抗病基因從野生資源導(dǎo)入栽培作物，利用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)快速篩選抗病后代，這種方法主要體現(xiàn)了生物技術(shù)的哪項(xiàng)應(yīng)用？A.基因工程育種B.分子標(biāo)記輔助育種C.基因編輯改良D.轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)化8.某種土壤細(xì)菌能夠產(chǎn)生抗生素，抑制土傳病原真菌的生長，這種細(xì)菌在生物防治中通常被稱為？A.害蟲信息素產(chǎn)生菌B.拮抗細(xì)菌C.病毒載體構(gòu)建體D.工程菌表達(dá)菌株9.限制生物農(nóng)藥大規(guī)模應(yīng)用的一個重要因素是？A.成本過高B.持效期短C.可能對非靶標(biāo)生物產(chǎn)生影響D.使用方法復(fù)雜10.利用基因編輯技術(shù)（如CRISPR/Cas9）定向修飾植物基因組，以增強(qiáng)其對某種病害的抗性，這屬于生物技術(shù)在植物保護(hù)中的哪一前沿方向？A.生物農(nóng)藥開發(fā)B.抗病蟲分子育種C.病蟲害快速檢測D.系統(tǒng)生物學(xué)研究二、名詞解釋（每小題3分，共15分。請將下列名詞的解釋寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.Bt殺蟲蛋白2.生物防治3.分子標(biāo)記輔助選擇4.生防菌5.抗病蟲育種三、簡答題（每小題5分，共20分。請將答案寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.簡述利用基因工程培育抗蟲植物的基本步驟。2.比較植物源農(nóng)藥和微生物源農(nóng)藥在來源、作用方式和環(huán)境友好性方面的主要區(qū)別。3.簡述利用天敵昆蟲進(jìn)行生物防治的主要優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)。4.簡述PCR技術(shù)在植物病原檢測中的應(yīng)用原理及其優(yōu)點(diǎn)。四、論述題（每小題10分，共30分。請將答案寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.論述生物技術(shù)在構(gòu)建綠色植保體系中的作用和意義。2.結(jié)合實(shí)例，論述基因編輯技術(shù)在改良植物抗病蟲性狀方面相比傳統(tǒng)育種技術(shù)的優(yōu)勢。3.分析當(dāng)前生物技術(shù)在植物保護(hù)應(yīng)用中面臨的主要挑戰(zhàn)，并探討可能的解決方案。五、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（15分。請將答案寫在答題卡相應(yīng)位置。）設(shè)計(jì)一個簡單的實(shí)驗(yàn)方案，旨在篩選對某種特定土壤病原真菌具有拮抗作用的生防細(xì)菌菌株。請簡述實(shí)驗(yàn)思路、主要步驟和需要設(shè)置的對照組。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.C4.B5.C6.B7.B8.B9.B10.B二、名詞解釋1.Bt殺蟲蛋白：由蘇云金芽孢桿菌（Bacillusthuringiensis）產(chǎn)生的一類具有殺蟲活性的蛋白質(zhì)晶體，能夠特異性地殺死某些昆蟲幼蟲。2.生物防治：利用天敵、微生物或植物等生物因子來控制病蟲害種群數(shù)量，以達(dá)到防治目的的一種方法。3.分子標(biāo)記輔助選擇：利用與目標(biāo)性狀緊密連鎖的DNA分子標(biāo)記，對育種材料進(jìn)行早期篩選，從而加速育種進(jìn)程的技術(shù)。4.生防菌：指能夠拮抗植物病原菌、抑制其生長或殺死其的細(xì)菌、真菌或其他微生物。5.抗病蟲育種：通過傳統(tǒng)雜交育種或現(xiàn)代生物技術(shù)手段，選育或創(chuàng)造具有抗病蟲能力的植物新品種的過程。三、簡答題1.簡述利用基因工程培育抗蟲植物的基本步驟。答：基本步驟包括：①獲取并鑒定目標(biāo)抗蟲基因（如Bt殺蟲蛋白基因）；②構(gòu)建表達(dá)載體，將目標(biāo)基因與啟動子、標(biāo)記基因等元件重組；③將表達(dá)載體轉(zhuǎn)化（導(dǎo)入）到植物細(xì)胞中（常用農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化或基因槍法）；④篩選轉(zhuǎn)化成功的植株（利用標(biāo)記基因等）；⑤驗(yàn)證抗蟲性狀（如通過生物測定法檢測）；⑥選育和繁育抗蟲品種。2.比較植物源農(nóng)藥和微生物源農(nóng)藥在來源、作用方式和環(huán)境友好性方面的主要區(qū)別。答：①來源：植物源農(nóng)藥來自植物本身及其提取物；微生物源農(nóng)藥來自細(xì)菌、真菌、病毒等微生物。②作用方式：植物源農(nóng)藥作用方式多樣，如通過昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)（如煙堿）、干擾生長發(fā)育（如昆蟲生長調(diào)節(jié)劑）等；微生物源農(nóng)藥作用方式也多樣，如產(chǎn)生毒素（如Bt蛋白）、競爭營養(yǎng)、產(chǎn)生抗生素、寄生或拮抗等。③環(huán)境友好性：通常認(rèn)為植物源和微生物源農(nóng)藥對環(huán)境的危害相對較小，不易產(chǎn)生抗藥性（相對化學(xué)農(nóng)藥而言），且易在環(huán)境中降解，對非靶標(biāo)生物影響較小。3.簡述利用天敵昆蟲進(jìn)行生物防治的主要優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)。答：優(yōu)勢：①對環(huán)境友好，基本不污染環(huán)境；②靶標(biāo)生物不易產(chǎn)生抗性；③可持續(xù)控制，形成穩(wěn)定的生物防治體系；④通常對作物和天敵自身安全。挑戰(zhàn)：①天敵昆蟲的控制效果易受環(huán)境因素（如天氣、天敵種群密度）影響；②釋放效果難以預(yù)測和保證；③寄主范圍可能較窄，防治譜有限；④寄主（作物）本身可能對天敵產(chǎn)生不利影響（如殺蟲劑殘留）；⑤繁殖和保存技術(shù)要求高，成本可能較高。4.簡述PCR技術(shù)在植物病原檢測中的應(yīng)用原理及其優(yōu)點(diǎn)。答：原理：PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）技術(shù)是利用一對特異性引物，在DNA聚合酶作用下，通過變性-退火-延伸的循環(huán)過程，選擇性擴(kuò)增植物病原體（如病毒、細(xì)菌、真菌）基因組中特定的小片段DNA序列。通過檢測擴(kuò)增產(chǎn)物（如凝膠電泳、熒光檢測）即可判斷是否存在目標(biāo)病原體。優(yōu)點(diǎn)：①靈敏度高，可檢測極微量的病原DNA；②特異性強(qiáng)，利用特異性引物可準(zhǔn)確識別目標(biāo)病原；③快速高效，檢測周期短；④操作相對簡便，易于標(biāo)準(zhǔn)化；⑤可用于早期診斷和病原鑒定。四、論述題1.論述生物技術(shù)在構(gòu)建綠色植保體系中的作用和意義。答：生物技術(shù)在構(gòu)建綠色植保體系（以環(huán)境友好、可持續(xù)的方式控制病蟲草害）中發(fā)揮著關(guān)鍵作用和重要意義。①開發(fā)高效低毒生物農(nóng)藥：利用基因工程、微生物發(fā)酵等技術(shù)開發(fā)Bt殺蟲劑、昆蟲生長調(diào)節(jié)劑、植物源農(nóng)藥、微生物源農(nóng)藥等，替代高毒化學(xué)農(nóng)藥，減少農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染。②培育抗病蟲品種：利用傳統(tǒng)育種、分子標(biāo)記輔助選擇、基因工程、基因編輯等技術(shù)培育抗病蟲、抗除草劑作物品種，從源頭上減少病蟲草害發(fā)生和防治投入。③實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)診斷與監(jiān)測：利用分子診斷技術(shù)（如PCR、ELISA、基因芯片）快速、準(zhǔn)確地檢測病原和害蟲，為精準(zhǔn)防治提供依據(jù)。④發(fā)展生物防治技術(shù)：利用基因工程改造天敵昆蟲或微生物，增強(qiáng)其防治效果；篩選和應(yīng)用高效生防菌。⑤促進(jìn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展：生物技術(shù)提供的綠色植保策略有助于保護(hù)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)多樣性，減少化學(xué)干擾，維護(hù)生物安全，最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，對保障糧食安全和生態(tài)環(huán)境健康具有重要意義。2.結(jié)合實(shí)例，論述基因編輯技術(shù)在改良植物抗病蟲性狀方面相比傳統(tǒng)育種技術(shù)的優(yōu)勢。答：基因編輯技術(shù)（如CRISPR/Cas9）在改良植物抗病蟲性狀方面相比傳統(tǒng)育種技術(shù)具有顯著優(yōu)勢。傳統(tǒng)育種主要依賴自然變異或人工誘變，通過雜交選擇，存在育種周期長、目標(biāo)基因定位困難、可能伴隨不良性狀連鎖、難以進(jìn)行精準(zhǔn)的堿基替換或小片段刪除/插入等局限性?；蚓庉嫾夹g(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)在：①精準(zhǔn)性高：可精確靶向基因組特定位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)特定基因的敲除、激活或改造，而無需引入外源基因，減少了對基因組的廣泛改動。例如，利用CRISPR技術(shù)敲除擬南芥中的某個防御相關(guān)基因，可研究其功能并可能獲得抗病性。②效率高、周期短：相比傳統(tǒng)育種需要多代雜交選育，基因編輯可在較短時間內(nèi)獲得改良性狀的植株。例如，通過基因編輯直接修改水稻OsDREB1A基因，可顯著提高其抗旱和抗鹽能力，進(jìn)而可能增強(qiáng)對某些脅迫相關(guān)的病蟲害的抗性。③靈活性強(qiáng)：不僅可以敲除有害基因，還可以通過堿基或小片段替換修復(fù)有害突變，或插入調(diào)控元件（如增強(qiáng)子）來激活有益基因的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的遺傳改良。例如，編輯番茄中的SlGLY1基因，可改變果實(shí)的糖酸比，提高風(fēng)味，也可能間接影響其抗病性。④克服雜交障礙：對于遠(yuǎn)緣雜交困難或無法雜交的物種，基因編輯技術(shù)可直接在其基因組中進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)性狀改良。⑤安全性爭議相對較低：由于通常不涉及外源基因的整合，且編輯通常是點(diǎn)狀的，產(chǎn)生的編輯后代在食品安全和生物安全上的擔(dān)憂相對傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)較少（但仍需進(jìn)行嚴(yán)格評估）。因此，基因編輯技術(shù)為植物抗病蟲育種提供了更高效、精準(zhǔn)、靈活的新途徑，有望加速綠色、可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。3.分析當(dāng)前生物技術(shù)在植物保護(hù)應(yīng)用中面臨的主要挑戰(zhàn)，并探討可能的解決方案。答：當(dāng)前生物技術(shù)在植物保護(hù)應(yīng)用中面臨的主要挑戰(zhàn)包括：①抗藥性問題：長期單一或過度使用某些生物農(nóng)藥（如Bt殺蟲劑、某些信息素）或基因工程抗性（如Bt）可能導(dǎo)致目標(biāo)害蟲或病原菌產(chǎn)生抗性，降低防治效果。②作用譜窄：許多生物防治因子（如特定生防菌、信息素）只對特定的害蟲或病原菌有效，難以應(yīng)對多種混合侵染。③穩(wěn)定性與一致性：生物農(nóng)藥的效果易受環(huán)境條件（溫度、濕度、光照）影響；生物防治措施的效果也依賴于寄主植物、天敵/生防菌自身的狀態(tài)和環(huán)境復(fù)雜性。④成本與規(guī)?；瘧?yīng)用：部分生物農(nóng)藥（如微生物菌劑、信息素）的生產(chǎn)成本較高，儲存和施用技術(shù)要求也較化學(xué)農(nóng)藥復(fù)雜，限制了其大規(guī)模推廣應(yīng)用。⑤公眾接受度與監(jiān)管：轉(zhuǎn)基因作物和基因編輯作物仍面臨部分公眾的疑慮和嚴(yán)格的生物安全監(jiān)管。⑥基礎(chǔ)研究與轉(zhuǎn)化應(yīng)用脫節(jié)：許多有潛力的生物防治新策略（如利用合成生物學(xué)改造微生物）仍處于基礎(chǔ)研究階段，向田間實(shí)際應(yīng)用轉(zhuǎn)化的效率有待提高?？赡艿慕鉀Q方案：①抗性管理策略：輪換使用不同作用機(jī)制的生物農(nóng)藥；與化學(xué)農(nóng)藥、物理防治、生物防治措施混合使用；利用基因編輯等技術(shù)開發(fā)具有多種抗性基因的“廣譜”抗性品種；利用生物多樣性保護(hù)促進(jìn)天敵種群。②拓寬作用譜：篩選廣譜性生防菌株或昆蟲病原真菌；利用基因工程或合成生物學(xué)改造生物防治因子，賦予其廣譜活性；開發(fā)多成分復(fù)合生物制劑。③提高穩(wěn)定性與一致性：研究優(yōu)化生物制劑的配方和劑型，提高其在不同環(huán)境下的穩(wěn)定性；發(fā)展精準(zhǔn)施用技術(shù)（如微膠囊化、無人機(jī)施用）；加強(qiáng)預(yù)測預(yù)報(bào)，優(yōu)化生物防治措施的實(shí)施時機(jī)和地點(diǎn)。④降低成本與推廣技術(shù)：通過發(fā)酵工藝優(yōu)化、規(guī)?；a(chǎn)降低生物農(nóng)藥成本；簡化儲存和施用技術(shù)；加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，提高農(nóng)民應(yīng)用能力；探索政府補(bǔ)貼、綠色認(rèn)證等激勵政策。⑤加強(qiáng)溝通與科學(xué)監(jiān)管：開展公開透明的科普宣傳，增進(jìn)公眾對生物技術(shù)的理解；建立科學(xué)、合理的生物安全評價(jià)體系和監(jiān)管法規(guī)，促進(jìn)技術(shù)安全應(yīng)用。⑥加速轉(zhuǎn)化應(yīng)用：加強(qiáng)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的緊密結(jié)合，建立有效的成果轉(zhuǎn)化機(jī)制；鼓勵產(chǎn)學(xué)研合作，推動創(chuàng)新技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的落地。五、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題設(shè)計(jì)一個簡單的實(shí)驗(yàn)方案，旨在篩選對某種特定土壤病原真菌具有拮抗作用的生防細(xì)菌菌株。請簡述實(shí)驗(yàn)思路、主要步驟和需要設(shè)置的對照組。答：實(shí)驗(yàn)思路：通過平板對峙培養(yǎng)法，將待測生防細(xì)菌菌株與目標(biāo)土壤病原真菌在固體培養(yǎng)基上進(jìn)行直接接觸，觀察兩者之間的拮抗反應(yīng)（如抑菌圈），從而篩選出具有明顯抑菌效果的生防細(xì)菌菌株。主要步驟：1.準(zhǔn)備菌株：分別活化目標(biāo)土壤病原真菌菌株和一系列待測的生防細(xì)菌菌株。2.培養(yǎng)基制備：配制適合目標(biāo)病原真菌生長的固體培養(yǎng)基（如PDA培養(yǎng)基或察氏培養(yǎng)基）。3.平板劃線：在固體培養(yǎng)基表面，用接種環(huán)將目標(biāo)土壤病原真菌菌懸液均勻涂布。4.點(diǎn)接或劃線接種生防細(xì)菌：在已涂布病原真菌的平板上，用接種針或接種環(huán)將待測的生防細(xì)菌菌懸液進(jìn)行點(diǎn)接或劃線接種，確保生防細(xì)菌與病原真菌有接觸區(qū)域。5.培養(yǎng)：將接種好的平板倒置，在適宜