2025年大學(xué)《化學(xué)生物學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填入括號(hào)內(nèi)）1.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的起點(diǎn)是（）。A.消費(fèi)者捕食生產(chǎn)者B.生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能C.分解者分解有機(jī)物D.營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞2.下列哪個(gè)生化過(guò)程直接將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中？（）A.糖酵解B.氧化磷酸化C.光反應(yīng)D.碳固定（卡爾文循環(huán)）3.在生態(tài)系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)將無(wú)機(jī)氮轉(zhuǎn)化為可被生產(chǎn)者利用形式的生物過(guò)程主要是（）。A.反硝化作用B.硝酸鹽還原作用C.氮?dú)夤潭ㄗ饔肈.硝化作用4.下列哪項(xiàng)不是影響生態(tài)系統(tǒng)抵抗力的因素？（）A.物種多樣性B.食物網(wǎng)復(fù)雜性C.能量流動(dòng)效率D.生態(tài)系統(tǒng)的連通性5.某種植物產(chǎn)生的特定化學(xué)物質(zhì)，能夠抑制鄰近同種植物的種子萌發(fā)，這種現(xiàn)象在生態(tài)學(xué)上稱為（）。A.化學(xué)防害B.生態(tài)位重疊C.互利共生D.競(jìng)爭(zhēng)6.ATP在細(xì)胞內(nèi)作為能量貨幣，其高能磷酸鍵水解釋放的能量可用于（）。A.光合作用的光反應(yīng)B.碳固定過(guò)程C.生物合成反應(yīng)D.跨膜物質(zhì)運(yùn)輸7.生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力是指生態(tài)系統(tǒng)在受到干擾后恢復(fù)到原有結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)的能力，下列哪項(xiàng)過(guò)程體現(xiàn)了植物對(duì)干旱的恢復(fù)力？（）A.根系向深層發(fā)展B.葉片氣孔關(guān)閉C.合成脫落酸抑制生長(zhǎng)D.地下莖萌發(fā)新芽8.生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的基礎(chǔ)是（）。A.化學(xué)反應(yīng)B.生物個(gè)體的活動(dòng)C.地球物理化學(xué)環(huán)境D.能量輸入9.互利共生是指兩種生物生活在一起，雙方都從中受益，這種關(guān)系中的生化基礎(chǔ)可能涉及（）。A.共享營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物B.產(chǎn)生相互抑制的化學(xué)物質(zhì)C.爭(zhēng)奪有限資源D.一種生物為另一種生物提供庇護(hù)所10.碳循環(huán)中，將二氧化碳從大氣固定為有機(jī)物的關(guān)鍵酶是（）。A.ATP合成酶B.RuBisCOC.糖酵解酶D.酶二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填入橫線上）1.生態(tài)系統(tǒng)的基本功能包括______、______和物質(zhì)循環(huán)。2.衡量群落物種多樣性常用的指標(biāo)有物種豐富度和______。3.光合作用的光反應(yīng)階段，水的光解產(chǎn)生的氧氣最終來(lái)自于______。4.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和______。5.氮循環(huán)中，將氨氣氧化為亞硝酸鹽的過(guò)程稱為_(kāi)_____。6.細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物是______和二氧化碳。7.信息素是某些昆蟲(chóng)用于______的化學(xué)物質(zhì)。8.生態(tài)位分化有助于減少物種間的______，從而促進(jìn)群落穩(wěn)定。9.次生代謝物在植物與植食性動(dòng)物、植物與植物之間的相互作用中扮演著重要的______角色。10.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能是相互聯(lián)系、相互制約的，其基礎(chǔ)是______。三、名詞解釋（每小題3分，共12分。請(qǐng)給出簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的定義）1.生態(tài)位2.化學(xué)防害3.碳循環(huán)4.生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共15分。請(qǐng)簡(jiǎn)潔、清晰地回答問(wèn)題）1.簡(jiǎn)述光合作用暗反應(yīng)階段中，碳固定的過(guò)程及其關(guān)鍵酶。2.簡(jiǎn)述生物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)。3.簡(jiǎn)述植物激素脫落酸在脅迫應(yīng)答和抑制生長(zhǎng)中的作用。五、論述題（10分。請(qǐng)結(jié)合具體實(shí)例，深入闡述問(wèn)題）試述化學(xué)生物學(xué)知識(shí)在理解和解決生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題中的應(yīng)用。試卷答案1.B2.C3.C4.C5.A6.C7.D8.B9.A10.B1.能量流動(dòng)；物質(zhì)循環(huán)2.物種均勻度3.水的氫原子（或更準(zhǔn)確地說(shuō)是光解產(chǎn)生的氧氣來(lái)自水中氧原子，但題目可能簡(jiǎn)化為氫原子來(lái)源）4.恢復(fù)力5.硝化作用6.水；二氧化碳7.通訊（或交流）8.競(jìng)爭(zhēng)9.化學(xué)調(diào)控（或化學(xué)信號(hào)）10.非生物環(huán)境與生物群落之間的能量和物質(zhì)交換（或生物地球化學(xué)循環(huán)）1.生態(tài)位：一個(gè)物種在生態(tài)系統(tǒng)中的位置及其功能角色，包括它利用的所有資源（食物、空間等）以及它與生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的相互作用。2.化學(xué)防害：生物（通常是植物）產(chǎn)生特定的化學(xué)物質(zhì)，以抑制、排斥或毒害其他生物（通常是競(jìng)爭(zhēng)者或植食者），從而減少種間競(jìng)爭(zhēng)或防御敵害的一種生態(tài)策略。3.碳循環(huán)：指碳元素在生物圈、巖石圈、水圈和大氣圈之間進(jìn)行遷移和循環(huán)轉(zhuǎn)化的過(guò)程。主要包括光合作用（固定大氣CO2）、呼吸作用（釋放CO2）、分解作用（釋放CO2）、化石燃料燃燒（釋放CO2）等環(huán)節(jié)。4.生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力：生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾（如自然災(zāi)害或人類活動(dòng)）導(dǎo)致結(jié)構(gòu)和功能退化的情況下，通過(guò)自身的調(diào)節(jié)機(jī)制，逐漸恢復(fù)到接近原有結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)的能力。解析1.生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)始于生產(chǎn)者通過(guò)光合作用固定太陽(yáng)能，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。2.光反應(yīng)階段的核心是利用光能將水分解，釋放氧氣，并將高能電子傳遞下去，同時(shí)產(chǎn)生ATP和NADPH，這些ATP是用于暗反應(yīng)的化學(xué)能。3.氮?dú)夤潭ㄗ饔檬菍⒋髿庵卸栊缘牡獨(dú)猓∟2）轉(zhuǎn)化為氨氣（NH3）或其他可被生物利用的含氮化合物，這是氮循環(huán)的關(guān)鍵起始步驟。4.生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性是指其抵抗外界干擾、保持結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力，這與食物網(wǎng)復(fù)雜性、物種多樣性等因素有關(guān)。能量流動(dòng)效率是生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞的效率值，主要受物理定律限制，與抵抗力的概念不同。5.化學(xué)防害是指利用化學(xué)物質(zhì)來(lái)影響其他生物的行為或生理，從而獲得生存或競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。題目描述的抑制鄰近同種植物種子萌發(fā)的現(xiàn)象屬于化學(xué)防害。6.ATP作為細(xì)胞的直接能量來(lái)源，其高能磷酸鍵水解釋放的能量主要用于驅(qū)動(dòng)細(xì)胞內(nèi)的各種耗能過(guò)程，如生物合成、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)取?.生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力是指其從干擾中恢復(fù)的能力。植物通過(guò)萌發(fā)地下莖產(chǎn)生新芽，是植物在地下部分存活并重新建立地上部分的一種方式，體現(xiàn)了其恢復(fù)原有結(jié)構(gòu)和功能的能力。8.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)雖然最終依賴于地球的物理化學(xué)環(huán)境（如大氣、水體、土壤），但其核心驅(qū)動(dòng)力和轉(zhuǎn)化過(guò)程是由生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)（主要是酶促反應(yīng)）完成的。離開(kāi)了生物的生化活動(dòng)，物質(zhì)無(wú)法在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部有效地循環(huán)利用。9.互利共生是指雙方都受益的關(guān)系。這種關(guān)系中，雙方可能通過(guò)共享營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物來(lái)互利，例如根瘤菌為植物固定氮，同時(shí)從植物獲取有機(jī)物。10.碳固定是指將大氣中的二氧化碳（CO2）轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳化合物（如糖類）的過(guò)程，主要發(fā)生在光合作用和化能合成作用中。光合作用暗反應(yīng)階段的核心酶是RuBisCO（核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶），它催化CO2與核酮糖-1,5-二磷酸結(jié)合。1.生態(tài)系統(tǒng)的基本功能是能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞。能量流動(dòng)是單向的，從生產(chǎn)者到消費(fèi)者再到分解者。物質(zhì)循環(huán)是周而復(fù)始的，在生物和非生物環(huán)境間循環(huán)。信息傳遞通過(guò)化學(xué)、物理、行為等方式進(jìn)行。2.衡量群落物種多樣性的指標(biāo)主要包括物種豐富度（物種的數(shù)量）和物種均勻度（物種個(gè)體數(shù)量分布的均勻程度）。3.光合作用的光反應(yīng)中，水分子在光能和酶的作用下被分解，產(chǎn)生氧氣、氫離子和電子。氧氣最終來(lái)自于水分子中的氧原子。4.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性（抵抗干擾的能力）和恢復(fù)力穩(wěn)定性（恢復(fù)到原狀的能力）。5.氮循環(huán)是將無(wú)機(jī)氮轉(zhuǎn)化為有機(jī)氮和再循環(huán)的過(guò)程。其中，將氨氣（NH3）或亞硝酸鹽（NO2-）氧化為硝酸鹽（NO3-）的過(guò)程稱為硝化作用。6.細(xì)胞呼吸（包括有氧呼吸和無(wú)氧呼吸）的最終產(chǎn)物通常是水（H2O）和二氧化碳（CO2），以及釋放的能量。7.信息素是生物（尤其是昆蟲(chóng)）產(chǎn)生的一種化學(xué)物質(zhì)，用于在個(gè)體間傳遞信息，如吸引配偶、標(biāo)記領(lǐng)地、警告天敵等。8.生態(tài)位分化是指不同物種在資源利用或功能角色上發(fā)生分化，以減少種間直接競(jìng)爭(zhēng)，從而提高群落物種的共存能力和穩(wěn)定性。9.植物產(chǎn)生的次生代謝物（如生物堿、酚類、萜類化合物等）具有多種生理功能，在植物與植食性動(dòng)物的關(guān)系中，它們可以作為防御物質(zhì)抑制或毒害植食者；在植物與植物的關(guān)系中，可以作為化學(xué)信號(hào)影響鄰近植物的生長(zhǎng)發(fā)育。10.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能（如能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞）是相互聯(lián)系、相互制約的。這種聯(lián)系的基礎(chǔ)是生物與環(huán)境之間、生物與生物之間的能量和物質(zhì)交換過(guò)程，以及由此形成的生物地球化學(xué)循環(huán)。1.生態(tài)位是指一個(gè)物種在生態(tài)系統(tǒng)中的特定位置和功能角色，它包括該物種利用的所有環(huán)境資源（如食物、空間、光照、水分等）以及它與生態(tài)系統(tǒng)中其他生物（競(jìng)爭(zhēng)者、捕食者、共生者等）的相互作用?？梢岳斫鉃槲锓N在生態(tài)系統(tǒng)中的“職業(yè)”和“地址”。2.名詞解釋要求簡(jiǎn)潔定義核心概念。生態(tài)位指物種在環(huán)境中的位置和功能。3.碳循環(huán)指碳元素在生物圈、巖石圈、水圈和大氣圈之間遷移和循環(huán)的過(guò)程。4.生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力指其從干擾中恢復(fù)到原狀的能力。1.簡(jiǎn)答題要求闡述基本過(guò)程和機(jī)制。光合作用暗反應(yīng)碳固定是指CO2被五碳化合物（RuBP）接受，在RuBisCO酶的催化下，經(jīng)過(guò)一個(gè)復(fù)雜的反應(yīng)序列（卡爾文循環(huán)），最終被還原生成糖類等有機(jī)物。關(guān)鍵酶是RuBisCO，它催化CO2與五碳化合物的羧化反應(yīng)。2.簡(jiǎn)答題要求分析原因和機(jī)制。生物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)體現(xiàn)在：物種多樣性越高，生態(tài)系統(tǒng)功能越冗余（關(guān)鍵物種被替代的可能性越大），抵抗干擾的能力越強(qiáng)（抵抗力穩(wěn)定性）；同時(shí)，多樣性高的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)受損后結(jié)構(gòu)和功能的能力也越強(qiáng)（恢復(fù)力穩(wěn)定性）。3.簡(jiǎn)答題要求闡述作用機(jī)制。脫落酸（ABA）是一種重要的植物激素，在脅迫條件下（如干旱、鹽脅迫、低溫）合成增加。它的主要作用包括：抑制種子萌發(fā)、促進(jìn)葉片氣孔關(guān)閉以減少水分散失、誘導(dǎo)休眠、促進(jìn)根系生長(zhǎng)以尋找水源等，這些作用共同幫助植物應(yīng)對(duì)逆境脅迫。5.論述題要求深入結(jié)合實(shí)例闡述。化學(xué)生物學(xué)知識(shí)在理解和解決生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題中的應(yīng)用體現(xiàn)在：①解析生物地球化學(xué)循環(huán)的分子機(jī)制：如研究關(guān)鍵酶（如RuBisCO、硝化/反硝化酶）的結(jié)構(gòu)與功能，可以理解元素循環(huán)的效率和環(huán)境適應(yīng)性，為預(yù)測(cè)氣候變化或污染對(duì)循環(huán)的影響提供依據(jù)。②揭示生態(tài)互動(dòng)的生化基礎(chǔ)：如通過(guò)研究植物次生代謝物（化學(xué)防害/信號(hào)）、昆蟲(chóng)信息素、捕食者毒素等，可以理解物種間相互作用的機(jī)制，進(jìn)而評(píng)估物種入侵、生物防治的效果，或保護(hù)瀕危物種。③開(kāi)發(fā)基于化學(xué)生物學(xué)的生態(tài)修復(fù)技術(shù)：如利用植物修復(fù)（Phytoremediation）中植物吸收、轉(zhuǎn)化、積累污染物的酶促機(jī)制，或利用微生物的降解酶來(lái)處理污染物，恢