2025年大學(xué)《化學(xué)生物學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——環(huán)境生物技術(shù)創(chuàng)新考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種酶的活性常被用于環(huán)境監(jiān)測(cè)中，以檢測(cè)水體中的特定污染物？A.脫氧核糖核酸酶（DNase）B.超氧化物歧化酶（SOD）C.膽固醇酯酶D.降解石油烴的酯酶2.在利用基因工程菌進(jìn)行環(huán)境污染治理時(shí)，以下哪種技術(shù)最常被用來(lái)提高菌體對(duì)目標(biāo)污染物的降解效率？A.基因沉默B.基因敲除C.基因重組與表達(dá)調(diào)控D.RNA干擾3.下列哪種生物材料因其可生物降解性而被認(rèn)為在減少環(huán)境污染方面具有潛力？A.聚丙烯（PP）B.聚苯乙烯（PS）C.聚乳酸（PLA）D.聚氯乙烯（PVC）4.利用固定化酶技術(shù)處理廢水時(shí)，其主要優(yōu)勢(shì)之一是：A.酶的穩(wěn)定性顯著提高B.酶的重復(fù)使用性差C.酶的成本非常高D.操作過(guò)程非常復(fù)雜5.光合細(xì)菌（如微藻）在生物能源生產(chǎn)中主要利用什么進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換？A.化學(xué)能B.核能C.光能D.地?zé)崮?.適配體（Aptamer）技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的主要應(yīng)用是：A.作為基因工程的載體B.捕獲并結(jié)合特定的環(huán)境污染物分子C.作為生物燃料的催化劑D.修復(fù)受污染的土壤7.下列哪個(gè)過(guò)程是利用化學(xué)生物學(xué)原理進(jìn)行生物燃料生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)？A.化石燃料的提煉B.微生物發(fā)酵將糖類(lèi)轉(zhuǎn)化為乙醇C.原子能的裂變D.風(fēng)能的轉(zhuǎn)換8.生物傳感器在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的主要作用是：A.直接治理污染物B.降解環(huán)境中的有機(jī)物C.快速、靈敏地檢測(cè)環(huán)境中的特定分析物D.產(chǎn)生電能用于環(huán)境修復(fù)9.“綠色化學(xué)”原則在環(huán)境生物技術(shù)創(chuàng)新中的體現(xiàn)，不包括：A.開(kāi)發(fā)可生物降解的化學(xué)合成路線(xiàn)B.盡可能使用可再生資源C.設(shè)計(jì)高效、高選擇性的生物催化劑以減少副產(chǎn)物D.優(yōu)先選擇毒性大的化學(xué)物質(zhì)以增強(qiáng)效果10.將分子印跡技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境樣品前處理時(shí)，其主要目的是：A.增加樣品的重量B.選擇性地富集或分離目標(biāo)污染物C.改變樣品的pH值D.加速樣品的溶解二、填空題（每空1分，共10分）1.利用微生物或其組分來(lái)修復(fù)環(huán)境污染物的方法被稱(chēng)為_(kāi)_______。2.酶作為生物催化劑，其催化效率通常遠(yuǎn)高于化學(xué)催化劑，這主要?dú)w因于其高度的________和________。3.在環(huán)境生物技術(shù)中，核酸適配體（Aptamer）通常通過(guò)________策略進(jìn)行篩選，以識(shí)別并結(jié)合特定的目標(biāo)分子。4.利用植物修復(fù)重金屬污染的技術(shù)，通常稱(chēng)為_(kāi)_______。5.將生物大分子（如酶）固定在特定載體上形成的水凝膠或膜狀物，稱(chēng)為_(kāi)_______。6.光合作用的光反應(yīng)階段，水分解產(chǎn)生氧氣和________，為暗反應(yīng)提供還原力。7.旨在從生物質(zhì)中可持續(xù)生產(chǎn)化學(xué)品和能源的領(lǐng)域，被稱(chēng)為_(kāi)_______。8.利用抗體特異性識(shí)別并結(jié)合抗原的原理，可以構(gòu)建高靈敏度的________傳感器用于環(huán)境檢測(cè)。9.“環(huán)境友好型”生物降解塑料，如聚羥基脂肪酸酯（PHA），其降解產(chǎn)物通常是________和________。10.基于合成生物學(xué)原理，通過(guò)設(shè)計(jì)、構(gòu)建和改造生物系統(tǒng)，以解決環(huán)境污染問(wèn)題，體現(xiàn)了生物技術(shù)的________。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述固定化酶技術(shù)在環(huán)境樣品處理或廢水處理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。2.簡(jiǎn)要說(shuō)明利用基因工程改造微生物進(jìn)行環(huán)境污染物降解的基本原理和步驟。3.比較光催化技術(shù)和生物催化技術(shù)在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)。四、論述題（每題25分，共50分）1.論述利用化學(xué)生物學(xué)方法（如分子探針、生物傳感器、生物標(biāo)記物等）進(jìn)行環(huán)境毒理學(xué)研究的重要意義，并舉例說(shuō)明其中一種方法的具體原理和應(yīng)用。2.結(jié)合化學(xué)生物學(xué)的相關(guān)知識(shí)，探討如何設(shè)計(jì)一個(gè)創(chuàng)新的生物系統(tǒng)（如基因工程菌株或生物材料），用于高效去除水體中的某種特定污染物（如微塑料或某種難降解有機(jī)物），闡述其設(shè)計(jì)思路、關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)及潛在的應(yīng)用價(jià)值。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.C4.A5.C6.B7.B8.C9.D10.B二、填空題1.生物修復(fù)2.特異性，高效性3.體外篩選（或指數(shù)富集-吸附-擴(kuò)增法，SELEX）4.植物修復(fù)（或Phytoremediation）5.固定化酶（或Enzymeimmobilization）6.還原型氫（或NADPH）7.生物基化學(xué)品與能源（或Biobasedchemicalsandenergy）8.抗體（或Immuno）9.二氧化碳，水10.創(chuàng)造性（或Creativity）三、簡(jiǎn)答題1.答案要點(diǎn)：*提高酶的穩(wěn)定性，便于儲(chǔ)存和反復(fù)使用。*使酶與底物分離，便于產(chǎn)物分離和純化，減少副反應(yīng)。*可在非水相或極端條件下使用酶。*易于實(shí)現(xiàn)酶的連續(xù)化、自動(dòng)化操作。*可提高酶的載量，處理更多底物。解析思路：考察固定化酶的基本優(yōu)勢(shì)，圍繞其與游離酶相比在穩(wěn)定性、分離純化、操作條件、應(yīng)用規(guī)模等方面帶來(lái)的好處展開(kāi)。2.答案要點(diǎn)：*識(shí)別環(huán)境污染物目標(biāo)分子（或污染物結(jié)構(gòu)）。*利用基因工程技術(shù)（如PCR、基因克?。┇@取或改造能降解該污染物的基因（或酶基因）。*將目標(biāo)基因?qū)胍着囵B(yǎng)的微生物（如細(xì)菌、酵母）中。*通過(guò)篩選和培育，獲得能高效降解目標(biāo)污染物的基因工程菌株。*將該菌株應(yīng)用于污染環(huán)境，進(jìn)行生物降解處理。解析思路：考察基因工程改造微生物的基本流程，包括目標(biāo)識(shí)別、基因獲取與改造、載體構(gòu)建、轉(zhuǎn)化、篩選和實(shí)際應(yīng)用等關(guān)鍵步驟。3.答案要點(diǎn)：*光催化技術(shù)：*優(yōu)點(diǎn)：可利用太陽(yáng)能等廉價(jià)能源，無(wú)二次污染，可處理多種污染物。*缺點(diǎn)：光量子效率不高，催化劑易失活，產(chǎn)物可能仍有毒性，分離回收困難，通常需要酸性或堿性條件。*生物催化技術(shù)：*優(yōu)點(diǎn)：條件溫和（常溫常壓，水相），高特異性，環(huán)境友好，產(chǎn)物通常無(wú)毒或易降解，酶可重復(fù)使用（固定化）。*缺點(diǎn)：反應(yīng)速率可能較慢，對(duì)某些污染物（特別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的）降解效率有限，酶的穩(wěn)定性及易受環(huán)境影響，成本可能較高（酶生產(chǎn)）。解析思路：要求比較兩種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，從能量需求、環(huán)境影響、反應(yīng)條件、特異性、效率、成本、產(chǎn)物毒性等方面進(jìn)行對(duì)比分析。四、論述題1.答案要點(diǎn)：*重要意義：*提高環(huán)境毒理學(xué)研究的靈敏度和特異性，檢測(cè)痕量有毒物質(zhì)。*基于生物體自身的信號(hào)系統(tǒng)，能更全面地反映污染物對(duì)生態(tài)環(huán)境的綜合影響。*有助于揭示污染物的作用機(jī)制和生態(tài)毒性效應(yīng)。*可開(kāi)發(fā)出快速、便攜、低成本的原位監(jiān)測(cè)方法。*為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和環(huán)境保護(hù)提供重要的生物學(xué)依據(jù)。*舉例說(shuō)明（以生物傳感器為例）：*原理：利用固定在敏感界面上的生物識(shí)別元件（如酶、抗體、核酸適配體、整細(xì)胞）與目標(biāo)污染物發(fā)生特異性相互作用，導(dǎo)致傳感器信號(hào)（如電信號(hào)、光信號(hào)、色譜信號(hào)）發(fā)生可測(cè)量的變化。通過(guò)檢測(cè)信號(hào)變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的定量或定性分析。*應(yīng)用：如利用辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記抗體檢測(cè)水體中的重金屬離子；利用核酸適配體檢測(cè)水體中的抗生素殘留；利用固定化變形菌檢測(cè)水中的氰化物。這些傳感器可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境污染物的快速、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。解析思路：首先闡述化學(xué)生物學(xué)方法在環(huán)境毒理學(xué)研究中的價(jià)值，強(qiáng)調(diào)其相對(duì)于傳統(tǒng)化學(xué)分析方法的優(yōu)勢(shì)。然后選擇一種具體方法（如生物傳感器），詳細(xì)解釋其工作原理，并結(jié)合實(shí)例說(shuō)明其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。2.答案要點(diǎn)：*設(shè)計(jì)思路：*明確目標(biāo)污染物及其在環(huán)境中的存在形態(tài)、濃度范圍、理化性質(zhì)。*選擇合適的生物元件（如高效降解酶、降解基因、能積累污染物的微生物菌株、或設(shè)計(jì)具有特定吸附/降解功能的生物材料）。*利用化學(xué)生物學(xué)工具進(jìn)行改造或設(shè)計(jì)（如基因編輯技術(shù)增強(qiáng)降解能力、分子對(duì)接設(shè)計(jì)新型適配體、合成具有特定功能的生物聚合物）。*構(gòu)建生物系統(tǒng)（如基因工程菌、生物膜、生物催化反應(yīng)器）。*優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行條件（如溫度、pH、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)）。*關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)：*目標(biāo)污染物降解酶或代謝途徑的挖掘與改造。*微生物菌株的篩選、構(gòu)建與優(yōu)化（基因工程）。*生物材料的合成與改性（如功能化水凝膠、納米生物材料）。*生物元件與載體的有效結(jié)合或整合（固定化技術(shù)）。*生物系統(tǒng)與環(huán)境的相互作用及效率評(píng)估。*潛在應(yīng)用價(jià)值：*為特