2025年大學(xué)《化學(xué)生物學(xué)》專業(yè)題庫——生物多樣性保護(hù)與生態(tài)修復(fù)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每題3分，共15分）1.生物多樣性2.遺傳多樣性3.生態(tài)系統(tǒng)多樣性4.生物標(biāo)志物5.生態(tài)修復(fù)二、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述利用分子標(biāo)記技術(shù)研究瀕危物種遺傳多樣性的主要方法及其優(yōu)勢。2.列舉三種主要的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，并簡述其中一種技術(shù)的原理。3.闡述化學(xué)污染物如何通過食物鏈傳遞并影響頂級(jí)捕食者的遺傳多樣性。4.結(jié)合化學(xué)生物學(xué)知識(shí)，簡述天然產(chǎn)物在生物多樣性保護(hù)中有哪些潛在的應(yīng)用價(jià)值。三、論述題（每題10分，共30分）1.論述環(huán)境DNA（eDNA）技術(shù)在生物多樣性監(jiān)測與生態(tài)評(píng)估中的應(yīng)用潛力及其面臨的挑戰(zhàn)。2.結(jié)合具體實(shí)例，論述化學(xué)生態(tài)學(xué)在生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目中的指導(dǎo)作用。3.分析將基因編輯技術(shù)應(yīng)用于入侵物種控制可能帶來的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和倫理爭議。試卷答案一、名詞解釋（每題3分，共15分）1.生物多樣性：指地球上所有生命形式（動(dòng)物、植物、微生物）及其與環(huán)境相互作用所構(gòu)成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)的總稱，包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次。*解析思路：考察對(duì)生物多樣性基本概念的理解，要求學(xué)生能夠準(zhǔn)確定義其內(nèi)涵，并指出其三個(gè)主要構(gòu)成層次。2.遺傳多樣性：指一個(gè)物種內(nèi)不同個(gè)體或種群間所擁有的基因變異的總和。它是生物多樣性的基礎(chǔ)，決定了物種的適應(yīng)能力和進(jìn)化潛力。*解析思路：考察對(duì)遺傳多樣性核心概念的理解，強(qiáng)調(diào)其是物種層面的變異，及其對(duì)物種生存進(jìn)化的重要性。3.生態(tài)系統(tǒng)多樣性：指一個(gè)區(qū)域內(nèi)不同生態(tài)系統(tǒng)類型（如森林、草原、濕地、海洋等）的多樣性及其生境、生物群落和生態(tài)過程的多樣性。*解析思路：考察對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多樣性概念的理解，要求學(xué)生認(rèn)識(shí)到其不僅指類型本身，還包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的多樣性。4.生物標(biāo)志物：指在生物體（個(gè)體、種群或生態(tài)系統(tǒng)）中能夠指示環(huán)境壓力、污染狀況或健康狀況的特定生物特征，可以是形態(tài)、生理、生化或遺傳水平上的指標(biāo)。*解析思路：考察對(duì)生物標(biāo)志物定義的理解，強(qiáng)調(diào)其作為指示劑的作用，以及可以存在的不同生物學(xué)層面。5.生態(tài)修復(fù)：指通過人為干預(yù)措施，恢復(fù)、改善或重建退化、受損或破壞的生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和服務(wù)功能的process（過程）。*解析思路：考察對(duì)生態(tài)修復(fù)基本概念的理解，強(qiáng)調(diào)其目標(biāo)是恢復(fù)受損系統(tǒng)，并涉及結(jié)構(gòu)和功能層面。二、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述利用分子標(biāo)記技術(shù)研究瀕危物種遺傳多樣性的主要方法及其優(yōu)勢。*主要方法：DNA條形碼技術(shù)（如COI基因）、微衛(wèi)星標(biāo)記（SSR）、單核苷酸多態(tài)性（SNP）分析、線粒體DNA測序等。*優(yōu)勢：檢測效率高、分辨率強(qiáng)、不受地理限制、可研究已滅絕物種、有助于物種鑒定和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系構(gòu)建。*解析思路：要求學(xué)生列舉至少兩種常用的分子標(biāo)記技術(shù)，并能夠說明這些技術(shù)在研究瀕危物種遺傳多樣性方面的具體優(yōu)勢，如非侵入性、檢測效率等。2.列舉三種主要的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，并簡述其中一種技術(shù)的原理。*三種主要技術(shù)：工程修復(fù)（如建造人工濕地）、自然恢復(fù)（利用生態(tài)系統(tǒng)自身恢復(fù)能力）、輔助恢復(fù)（引入外部物質(zhì)或生物輔助恢復(fù)，如生物修復(fù)、植物修復(fù)）。*原理簡述（以生物修復(fù)為例）：利用微生物或植物等生物體及其酶系統(tǒng)，將環(huán)境中污染物的濃度降低或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境凈化。*解析思路：要求學(xué)生能夠說出至少三種生態(tài)修復(fù)的主要類別，并能對(duì)其中一種技術(shù)（如生物修復(fù)）的原理進(jìn)行簡要解釋，說明其利用生物體的作用。3.闡述化學(xué)污染物如何通過食物鏈傳遞并影響頂級(jí)捕食者的遺傳多樣性。*傳遞機(jī)制：污染物在低營養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)積累（生物累積），隨著食物鏈營養(yǎng)級(jí)的升高，污染物濃度通過生物放大效應(yīng)逐級(jí)增加，最終在頂級(jí)捕食者體內(nèi)達(dá)到較高濃度。*影響遺傳多樣性：高濃度污染物可導(dǎo)致頂級(jí)捕食者生理功能紊亂（如繁殖能力下降、免疫功能降低）、胚胎畸形、遺傳物質(zhì)損傷（如DNA突變），從而影響種群數(shù)量穩(wěn)定性和遺傳多樣性，甚至導(dǎo)致遺傳多樣性下降。*解析思路：要求學(xué)生闡述食物鏈富集（生物累積和生物放大）的過程，并能夠解釋污染物對(duì)頂級(jí)捕食者生理和遺傳層面的具體影響機(jī)制。4.結(jié)合化學(xué)生物學(xué)知識(shí)，簡述天然產(chǎn)物在生物多樣性保護(hù)中有哪些潛在的應(yīng)用價(jià)值。*潛在應(yīng)用價(jià)值：①作為藥物開發(fā)來源，用于治療由生物多樣性喪失（如物種滅絕）導(dǎo)致的治療空白疾病；②開發(fā)新的生物農(nóng)藥或除草劑，替代高毒性化學(xué)農(nóng)藥，減少對(duì)非目標(biāo)生物和環(huán)境的危害，保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡；③作為環(huán)境指示物或生物標(biāo)志物，用于監(jiān)測環(huán)境污染對(duì)生物多樣性的影響；④作為生態(tài)修復(fù)的誘導(dǎo)劑或抑制劑，用于調(diào)控特定生物群落。*解析思路：要求學(xué)生結(jié)合化學(xué)生物學(xué)的特定知識(shí)（如藥物發(fā)現(xiàn)、環(huán)境化學(xué)），思考天然產(chǎn)物在保護(hù)生物多樣性方面的實(shí)際應(yīng)用場景，體現(xiàn)學(xué)科交叉思維。三、論述題（每題10分，共30分）1.論述環(huán)境DNA（eDNA）技術(shù)在生物多樣性監(jiān)測與生態(tài)評(píng)估中的應(yīng)用潛力及其面臨的挑戰(zhàn)。*應(yīng)用潛力：①非侵入性監(jiān)測：通過水、土壤或空氣樣本中的微量DNA，鑒定物種presence/absence，尤其適用于監(jiān)測大型、隱匿或?yàn)l危物種；②宏基因組學(xué)分析：研究群落結(jié)構(gòu)、物種相互作用和生態(tài)系統(tǒng)功能；③遠(yuǎn)程和原位監(jiān)測：無需捕捉或觀察個(gè)體，可廣泛應(yīng)用于偏遠(yuǎn)或難以進(jìn)入的區(qū)域；④快速響應(yīng)：可用于入侵物種快速檢測、生態(tài)系統(tǒng)受損評(píng)估和恢復(fù)效果監(jiān)測。*面臨的挑戰(zhàn)：①eDNA降解和豐度低：環(huán)境因素（溫度、pH、生物活動(dòng)）影響eDNA穩(wěn)定性，目標(biāo)物種貢獻(xiàn)的eDNA量可能不足；②交叉污染風(fēng)險(xiǎn)：實(shí)驗(yàn)室和野外采樣過程中的DNA污染難以完全避免；③數(shù)據(jù)解讀復(fù)雜：需區(qū)分環(huán)境背景DNA、生物來源DNA，準(zhǔn)確量化物種貢獻(xiàn)；④技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和成本：不同物種、不同基質(zhì)下的采樣和檢測方法需優(yōu)化，成本相對(duì)較高。*解析思路：要求學(xué)生全面論述eDNA技術(shù)的優(yōu)勢（應(yīng)用潛力），并能深入分析其在實(shí)際應(yīng)用中遇到的技術(shù)難點(diǎn)和限制因素（挑戰(zhàn)），體現(xiàn)對(duì)技術(shù)的批判性思考。2.結(jié)合具體實(shí)例，論述化學(xué)生態(tài)學(xué)在生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目中的指導(dǎo)作用。*指導(dǎo)作用體現(xiàn)：①識(shí)別關(guān)鍵化學(xué)物質(zhì)：確定導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化的主要污染物及其生態(tài)毒理效應(yīng)；②評(píng)估生物體對(duì)化學(xué)物質(zhì)的響應(yīng)：研究生物體（指示物種）對(duì)污染物的生理、生化和遺傳響應(yīng)，用于監(jiān)測和評(píng)估；③設(shè)計(jì)修復(fù)策略：基于對(duì)化學(xué)物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的行為（遷移轉(zhuǎn)化）和生物效應(yīng)的理解，選擇合適的修復(fù)技術(shù)（如植物修復(fù)、微生物修復(fù)、化學(xué)鈍化）；④優(yōu)化修復(fù)過程：監(jiān)測修復(fù)過程中化學(xué)物質(zhì)的變化和生物體響應(yīng)，及時(shí)調(diào)整策略。*具體實(shí)例（如礦區(qū)生態(tài)修復(fù)）：化學(xué)生態(tài)學(xué)研究揭示了重金屬（如Cd,Pb,As）是礦區(qū)土壤和水體污染的主要成分，通過研究指示植物（如狼毒）對(duì)重金屬的超富集特性，可以利用植物修復(fù)技術(shù)移除土壤中的重金屬；同時(shí)，監(jiān)測土壤動(dòng)物（如蚯蚓）對(duì)重金屬污染的生理響應(yīng)（如酶活性變化），評(píng)估修復(fù)效果和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。*解析思路：要求學(xué)生闡述化學(xué)生態(tài)學(xué)的基本原理如何指導(dǎo)生態(tài)修復(fù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，并能結(jié)合一個(gè)具體場景（如礦區(qū)修復(fù)）舉例說明化學(xué)生態(tài)學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，體現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合。3.分析將基因編輯技術(shù)應(yīng)用于入侵物種控制可能帶來的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和倫理爭議。*生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)：①破壞生態(tài)平衡：基因編輯可能導(dǎo)致入侵物種快速演化出更適應(yīng)性或更具競爭力的特征，加劇其入侵性，或改變其在生態(tài)系統(tǒng)中的功能；②破壞生物多樣性：可能通過雜交影響本地近緣物種，或影響食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致本地物種減少甚至滅絕；③引發(fā)不可預(yù)測的連鎖反應(yīng)：對(duì)入侵物種基因編輯的長期生態(tài)后果難以預(yù)測，可能引發(fā)未預(yù)見的生態(tài)系統(tǒng)紊亂。*倫理爭議：①生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)外部化：技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的潛在風(fēng)險(xiǎn)可能由社會(huì)整體承擔(dān)，而受益者可能是少數(shù)；②公平性問題：技術(shù)和惠益可能集中在少數(shù)