2025年大學(xué)《生物技術(shù)》專業(yè)題庫——生物技術(shù)在藥食調(diào)養(yǎng)中的作用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每題3分，共15分）1.藥食同源2.DNA指紋技術(shù)3.生物信息學(xué)4.發(fā)酵工程5.個性化藥食調(diào)養(yǎng)二、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述利用生物技術(shù)進(jìn)行中藥材鑒定的主要方法及其優(yōu)勢。2.簡述酶工程在中藥有效成分提取中的應(yīng)用原理及至少兩種常用酶。3.列舉至少三種利用現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)行中藥質(zhì)量控制的指標(biāo)和方法。4.簡述基因組學(xué)技術(shù)在闡明中藥（或食藥同源物質(zhì)）藥效作用機制方面的應(yīng)用潛力。5.簡述生物技術(shù)如何應(yīng)用于功能食品的開發(fā)過程。三、論述題（每題10分，共30分）1.論述生物分離工程技術(shù)在中藥有效成分純化與制備中的重要性及應(yīng)用策略。2.結(jié)合具體實例，論述生物技術(shù)在保障藥食同源產(chǎn)品安全性與有效性方面的作用。3.探討利用生物技術(shù)實現(xiàn)個性化藥食調(diào)養(yǎng)的可能性和面臨的挑戰(zhàn)。四、應(yīng)用設(shè)計題（15分）假設(shè)你需要開發(fā)一種基于傳統(tǒng)食材（如某種藥食同源植物）的現(xiàn)代化功能食品，請簡述你會如何運用所學(xué)的生物技術(shù)進(jìn)行該產(chǎn)品的品種選育（或優(yōu)化）、有效成分提取與富集、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立、功效評價以及安全性評估等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并說明選擇相應(yīng)生物技術(shù)的理由。試卷答案一、名詞解釋1.藥食同源：指在中醫(yī)藥理論指導(dǎo)下，將符合藥用和食用雙重屬性的物品（如植物、動物、礦物等）用于日常飲食調(diào)養(yǎng)和防病治病的理念和實踐。**解析思路：*考察對核心概念的掌握。需答出其雙重屬性（藥食）以及中醫(yī)理論指導(dǎo)下的應(yīng)用（調(diào)養(yǎng)、防病、治病）。2.DNA指紋技術(shù)：利用限制性內(nèi)切酶識別和切割生物樣本DNA片段，通過電泳分離片段，根據(jù)片段大小和數(shù)量形成的獨特條帶模式，如同指紋一樣用于個體識別、親緣關(guān)系分析、物種鑒定等。**解析思路：*考察分子生物學(xué)技術(shù)在鑒定中的應(yīng)用。需答出基本原理（限制酶切、電泳）、結(jié)果特征（條帶模式像指紋）以及主要應(yīng)用（個體識別、物種鑒定等）。3.生物信息學(xué)：一門交叉學(xué)科，利用計算機科學(xué)和統(tǒng)計學(xué)方法，收集、處理、存儲、分析和管理生物信息（如基因組序列、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)等），以揭示生命活動規(guī)律和生物功能。**解析思路：*考察對前沿交叉學(xué)科的理解。需答出其定義（計算機+統(tǒng)計學(xué)處理生物信息）、目標(biāo)（揭示生命規(guī)律、生物功能）以及應(yīng)用背景（基因組、蛋白質(zhì)等）。4.發(fā)酵工程：利用微生物（或動植物細(xì)胞）的特定代謝功能，通過生物反應(yīng)器進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，以獲得目標(biāo)產(chǎn)品（如抗生素、酶制劑、有機酸、食品添加劑等）或達(dá)到特定目的（如食品發(fā)酵）的工程技術(shù)。**解析思路：*考察對重要生物技術(shù)的掌握。需答出其定義（利用微生物/細(xì)胞代謝）、主要場所（生物反應(yīng)器）、目的（獲得產(chǎn)品或達(dá)到目的）。5.個性化藥食調(diào)養(yǎng)：基于個體在基因、表型、生活習(xí)慣等方面的差異，運用現(xiàn)代生物技術(shù)手段進(jìn)行評估，從而制定具有針對性的、更有效的藥食調(diào)養(yǎng)方案。**解析思路：*考察對新興應(yīng)用方向的理解。需答出其核心理念（基于個體差異）、方法（生物技術(shù)評估）、目標(biāo)（制定針對性方案）。二、簡答題1.利用生物技術(shù)進(jìn)行中藥材鑒定的主要方法及其優(yōu)勢。*方法：DNA指紋技術(shù)（PCR-RFLP,AFLP等）、DNA條形碼技術(shù)、分子標(biāo)記技術(shù)（SSR,ISSR,SNPs等）、生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫比對。*優(yōu)勢：準(zhǔn)確性高、靈敏度高、不受環(huán)境因素影響、可識別物種亞種、可解決同名異物問題、可用于品種鑒定和遺傳多樣性研究。**解析思路：*考察對鑒定技術(shù)的掌握。需列舉至少兩種主要技術(shù)名稱，并闡述這些技術(shù)相比傳統(tǒng)方法（如形態(tài)學(xué)）的優(yōu)勢（準(zhǔn)確性、不受環(huán)境、區(qū)分亞種等）。2.簡述酶工程在中藥有效成分提取中的應(yīng)用原理及至少兩種常用酶。*原理：利用酶的特異性催化作用，選擇性地降解植物細(xì)胞壁、細(xì)胞膜，或催化特定成分的轉(zhuǎn)化與分離，從而提高有效成分的得率和純度，且條件溫和、環(huán)境友好。*常用酶：纖維素酶、果膠酶（用于破壁）；淀粉酶（用于分解淀粉雜質(zhì)）；蛋白酶（用于提取蛋白質(zhì)類成分或降解蛋白質(zhì)雜質(zhì)）；β-葡聚糖酶等。**解析思路：*考察對提取技術(shù)的理解。需說明酶工程的基本原理（特異性催化、降解/轉(zhuǎn)化、條件溫和），并列舉至少兩種在中藥提取中具體應(yīng)用的酶及其作用。3.列舉至少三種利用現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)行中藥質(zhì)量控制的指標(biāo)和方法。*指標(biāo)：藥材基源鑒定指標(biāo)（如DNA條形碼）、活性成分含量指標(biāo)（如多糖、皂苷、黃酮定量）、毒性成分限量指標(biāo)、農(nóng)殘、重金屬、微生物指標(biāo)。*方法：高效液相色譜法（HPLC）/超高效液相色譜法（UHPLC，定量分析成分）、氣相色譜法（GC，分析揮發(fā)油或小分子成分）、質(zhì)譜法（MS，確證成分結(jié)構(gòu)、輔助HPLC）、核磁共振波譜法（NMR，確證成分結(jié)構(gòu)）、紫外-可見分光光度法（UV-Vis，部分成分定量）、DNA指紋圖譜分析（定性鑒別）。**解析思路：*考察對質(zhì)控知識的掌握。需區(qū)分質(zhì)控的指標(biāo)（成分含量、安全性、基源）和具體的方法（色譜、光譜、波譜、分子生物學(xué)方法），列舉至少三種即可。4.簡述基因組學(xué)技術(shù)在闡明中藥（或食藥同源物質(zhì)）藥效作用機制方面的應(yīng)用潛力。*應(yīng)用潛力：通過全基因組測序、轉(zhuǎn)錄組測序（RNA-Seq）、蛋白質(zhì)組測序等技術(shù)，可以全面揭示中藥/食藥同源物質(zhì)作用于機體后的基因表達(dá)譜、蛋白質(zhì)表達(dá)譜和代謝產(chǎn)物變化譜，從而找出關(guān)鍵的靶基因、靶蛋白和信號通路，闡明其多成分、多靶點、整體調(diào)節(jié)的作用機制。**解析思路：*考察對“組學(xué)”技術(shù)在機制研究中的應(yīng)用理解。需列舉關(guān)鍵“組學(xué)”技術(shù)（基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組），說明其可以提供的信息（基因/蛋白/代謝物表達(dá)譜），并點明最終目標(biāo)（揭示靶點、通路、作用機制）。5.簡述生物技術(shù)如何應(yīng)用于功能食品的開發(fā)過程。*應(yīng)用：利用基因工程改造食品原料（如提高營養(yǎng)價值、改善品質(zhì)）；利用細(xì)胞工程培養(yǎng)單細(xì)胞蛋白或生產(chǎn)功能性成分；利用發(fā)酵工程生產(chǎn)益生菌、酶制劑或活性肽；利用生物信息學(xué)篩選具有特定功能的食品成分或基因；利用分子診斷技術(shù)進(jìn)行功能食品效果評價或人群適用性評估。**解析思路：*考察對生物技術(shù)在功能食品全鏈條應(yīng)用的了解。需從原料改造、成分生產(chǎn)、工藝優(yōu)化、篩選評價等多個環(huán)節(jié)，列舉生物技術(shù)（基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、生物信息學(xué)、分子診斷等）的具體應(yīng)用實例。三、論述題1.論述生物分離工程技術(shù)在中藥有效成分純化與制備中的重要性及應(yīng)用策略。*重要性：中藥有效成分往往成分復(fù)雜、含量低、結(jié)構(gòu)多樣，且存在毒副作用成分或無效成分，必須通過高效的生物分離技術(shù)進(jìn)行純化、富集和分離，才能獲得安全、有效、高純度的藥用或食用成分，滿足藥品、保健食品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，并提高資源利用率和產(chǎn)品附加值。*應(yīng)用策略：根據(jù)目標(biāo)成分的性質(zhì)（極性、分子量、電荷等）選擇合適的分離方法組合，如吸附法（硅膠、氧化鋁、樹脂）、色譜法（柱色譜、薄層色譜，包括HPLC、SFC等）、膜分離法（超濾、納濾、反滲透）、結(jié)晶法、蒸餾法等。常采用多級、多步驟的分離純化流程，并結(jié)合現(xiàn)代分析技術(shù)（如HPLC-MS）進(jìn)行在線監(jiān)測和優(yōu)化，以達(dá)到最佳分離效果和經(jīng)濟性。**解析思路：*考察對生物分離工程重要性的深刻理解及解決復(fù)雜分離問題的策略思維。需先論述其重要性（復(fù)雜性、安全有效要求、資源利用等），再詳細(xì)闡述應(yīng)用策略（方法選擇依據(jù)、具體方法舉例、多級組合、在線監(jiān)測等）。2.結(jié)合具體實例，論述生物技術(shù)在保障藥食同源產(chǎn)品安全性與有效性方面的作用。*作用：生物技術(shù)為藥食同源產(chǎn)品的安全性與有效性提供了強大的技術(shù)支撐。例如，利用PCR、ELISA、基因芯片等技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確地檢測農(nóng)殘、重金屬、真菌毒素、病原微生物及非法添加物（如非法色素、獸藥殘留），保障產(chǎn)品食用安全；利用DNA指紋技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)地溯源和品種鑒定，防止以次充好、摻假偽劣；利用HPLC、質(zhì)譜等技術(shù)對有效成分進(jìn)行定性和定量分析，確保產(chǎn)品具有應(yīng)有的功效；利用毒理學(xué)實驗（細(xì)胞、動物模型）和組學(xué)技術(shù)深入研究其作用機制和潛在風(fēng)險，為安全評價提供科學(xué)依據(jù)。*實例：如利用PCR技術(shù)檢測燕窩產(chǎn)品中的唾液酸細(xì)菌污染；利用HPLC-MS同時測定復(fù)方枸杞產(chǎn)品中多種活性成分的含量并定性確證；利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析某種藥食同源物質(zhì)抗炎作用的分子機制。**解析思路：*考察結(jié)合實例論述問題的能力。需先概述生物技術(shù)在安全性和有效性方面的兩大作用（檢測有害物、鑒定成分/品種、評價功效/機制），然后必須結(jié)合具體實例（如檢測農(nóng)殘、鑒定燕窩、測定成分、分析機制等）來具體說明每種作用是如何通過生物技術(shù)實現(xiàn)的。3.探討利用生物技術(shù)實現(xiàn)個性化藥食調(diào)養(yǎng)的可能性和面臨的挑戰(zhàn)。*可能性：生物技術(shù)，特別是基因組學(xué)、代謝組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)等“組學(xué)”技術(shù)，以及生物傳感、基因檢測等手段，能夠揭示個體在遺傳背景、生理狀態(tài)、代謝特征上的差異。通過這些技術(shù)獲取個體化的生物信息，可以評估個體對特定藥食的代謝能力、反應(yīng)傾向和潛在風(fēng)險，從而為個體量身定制飲食建議、藥膳配方和生活方式指導(dǎo)，實現(xiàn)精準(zhǔn)、高效的藥食調(diào)養(yǎng)。例如，根據(jù)基因型預(yù)測個體對某種藥物的代謝能力，指導(dǎo)用藥選擇；根據(jù)代謝組學(xué)結(jié)果，調(diào)整飲食以糾正代謝紊亂。*面臨的挑戰(zhàn)：技術(shù)成本較高，普及難度大；生物標(biāo)記物的發(fā)現(xiàn)和驗證需要大量研究；個體差異的復(fù)雜性，單一生物標(biāo)記物往往無法完全預(yù)測個體反應(yīng)；數(shù)據(jù)解讀和臨床轉(zhuǎn)化需要專業(yè)知識；個人隱私保護和數(shù)據(jù)安全；如何將復(fù)雜的生物信息轉(zhuǎn)化為簡單易懂、易于實施的個性化建議；市場推廣和消費者接受度；缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。**解析思路：*考察對前沿領(lǐng)域可能性和挑戰(zhàn)的辯證思考能力。需先闡述利用生物技術(shù)實現(xiàn)個性化調(diào)養(yǎng)的潛力（技術(shù)基礎(chǔ)、實現(xiàn)方式、具體例子），再全面分析可能面臨的挑戰(zhàn)（技術(shù)、生物、數(shù)據(jù)、隱私、市場、標(biāo)準(zhǔn)等多個層面）。四、應(yīng)用設(shè)計題假設(shè)你需要開發(fā)一種基于傳統(tǒng)食材（如某種藥食同源植物）的現(xiàn)代化功能食品，請簡述你會如何運用所學(xué)的生物技術(shù)進(jìn)行該產(chǎn)品的品種選育（或優(yōu)化）、有效成分提取與富集、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立、功效評價以及安全性評估等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并說明選擇相應(yīng)生物技術(shù)的理由。*品種選育/優(yōu)化：利用分子標(biāo)記輔助選擇（MAS）或基因編輯技術(shù)（如CRISPR/Cas9），針對目標(biāo)藥食同源植物，篩選或改良富含特定活性成分（如多糖、黃酮）或具有特定藥理活性的優(yōu)良基因型。理由：提高目標(biāo)成分含量或改善功能特性，縮短育種周期，提高效率。*有效成分提取與富集：采用酶工程（如纖維素酶、果膠酶輔助提?。┗虺R界流體萃取（SFE）等技術(shù)，結(jié)合膜分離技術(shù)（如超濾、納濾）進(jìn)行初步分離和純化，提高目標(biāo)成分的得率和純度。理由：條件溫和、選擇性強、環(huán)境友好，可有效富集目標(biāo)成分，減少雜質(zhì)。*質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立：利用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（HPLC-MS）或高效液相色譜-紫外檢測（HPLC-UV）技術(shù)，建立目標(biāo)活性成分的含量測定方法；利用DNA條形碼技術(shù)或指紋圖譜技術(shù)進(jìn)行物種和品種的定性鑒定。理由：HPLC-MS/UV精度高、專屬性強，可用于定量和質(zhì)量控制；DNA指紋可確保原料的準(zhǔn)確性和一致性。*功效評價：構(gòu)建細(xì)胞模型（如炎癥細(xì)胞模型、腫瘤細(xì)胞