2025年大学《化学生物学》专业题库- 细菌生态学与环境保护

2025年大学《化学生物学》专业题库——细菌生态学与环境保护考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。下列每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确选项前的字母填在题后的括号内。）1.在一个稳定的土壤微生物群落中，不同细菌种类占据不同的生态位，这主要体现了群落结构的哪个特征？A.多样性B.均匀性C.群体密度D.功能互补性2.下列哪项过程主要是由化能自养型细菌在环境中完成的？A.氮的固定B.碳的氧化C.硫的氧化D.金属的还原3.当两种细菌竞争相同的有限资源时，它们可能会发生怎样的相互作用？A.共生B.寄生C.竞争D.腐生4.下列哪种微生物群落在水处理生物滤池中起着核心作用？A.细菌附生在填料表面的生物膜B.漂浮在水中的游离细菌C.存在于污泥中的厌氧菌D.空气中的孢子5.厌氧氨氧化（Anammox）过程主要发生在什么样的环境条件下？A.酸性土壤B.好氧水体C.沼气发酵罐D.厌氧沉积物6.利用高效降解石油烃的细菌修复被油污污染的土壤，这种方法属于哪种生物修复技术？A.植物修复B.微生物修复C.化学修复D.物理修复7.在环境监测中，水体中总大肠菌群数量的多少通常反映了什么？A.水体富营养化程度B.水体溶解氧含量C.水体污染程度（尤其是粪便污染）D.水体酸碱度8.下列哪个术语描述的是微生物群落中一个物种利用环境中不同资源或空间的能力？A.生态位宽度B.生态位重叠C.竞争系数D.指示矿物9.在生物修复重金属污染时，某些细菌可以通过积累重金属来降低环境中的毒性，这种现象称为？A.滤食作用B.化学沉淀C.生物吸附D.生物累积10.研究表明，珊瑚礁中的共生微生物在珊瑚的钙化作用中可能扮演了重要角色，这体现了微生物生态的哪种现象？A.间接互惠B.直接竞争C.寄生关系D.独立生存二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填写在横线上。）1.细菌生态学研究的是细菌与其____________以及它们之间相互关系的科学。2.细菌群落的空间结构通常可以分为____________结构和____________结构两种主要类型。3.在化学生物学中，研究细菌如何利用环境中的化学物质作为能量和碳源的过程，常涉及____________作用和____________作用。4.生物修复技术利用微生物的____________和____________能力来净化环境污染。5.某种细菌仅以另一种生物体的分泌物或代谢产物为营养来源的种间关系，称为____________。6.细菌通过分泌次级代谢产物来抑制邻近竞争者生长的现象，称为____________。7.氮循环中，将氨气转化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程称为____________。8.在土壤中，好氧细菌将有机氮转化为____________，是氮素循环的重要环节。9.某些细菌能够耐受高盐环境，它们通常被称为____________。10.利用指示矿物（如特定颜色的矿物）来判断环境中某种微生物是否存在或活动强弱的方法，称为____________。三、名词解释（每题3分，共12分。请给出每个术语的precisedefinition。）1.生态位2.生物修复3.微生物指示矿物4.厌氧氨氧化四、简答题（每题5分，共20分。请简要回答下列问题。）1.简述细菌群落形成的主要驱动力。2.比较化能自养型和化能异养型细菌在获取能量来源上的主要区别。3.简述生物修复技术处理有机污染物的主要原理。4.简述水体富营养化过程中，微生物活动可能扮演的角色。五、论述题（每题10分，共30分。请结合所学知识，深入分析和阐述下列问题。）1.论述微生物在维持全球物质循环（如碳循环、氮循环）中的重要作用。2.结合具体实例，论述如何利用微生物群落的特性进行环境污染物的生物修复。3.试述细菌生态学知识对于环境保护和人类健康监测的意义。试卷答案一、选择题1.D2.C3.C4.A5.D6.B7.C8.A9.D10.A二、填空题1.环境2.样本；聚集3.化能自养；化能异养4.代谢；降解5.专性寄生6.化学抑制7.硝化作用8.硝态氮9.耐盐菌（或盐杆菌）10.指示矿物法三、名词解释1.生态位：一个物种在生态系统中的地位和角色，包括它利用的所有资源（如食物、空间、时间等）以及它与其他物种的相互作用。2.生物修复：利用微生物的代谢活动或植物的生命活动，将环境中的污染物转化为无害或低害物质，恢复环境功能的技术。3.微生物指示矿物：某些矿物（通常是特定颜色的）的存在与否，或其化学性质的变化，可以指示特定环境条件下某种微生物的存在、活动或代谢产物。4.厌氧氨氧化：在厌氧条件下，微生物利用氨和亚硝酸盐作为电子和氢供体，将它们直接转化为氮气的过程。四、简答题1.细菌群落形成的主要驱动力包括：资源分布不均（趋利性聚集）、空间限制、种间相互作用（竞争、互惠）、以及物理化学环境因素（如温度、pH、氧气浓度）的选择作用。2.化能自养型细菌利用无机物质（如CO2、H2S）作为碳源，并利用无机化学能（如氧化还原电位差）来合成有机物并获取能量。化能异养型细菌则必须利用有机物质作为碳源，并通常通过氧化有机物来释放能量。3.生物修复处理有机污染物的主要原理是利用能降解该污染物的微生物（天然存在或人工投加）的代谢活动，将有毒有害的有机污染物转化为毒性较低或无毒无害的物质（如CO2、H2O、简单无机盐）。4.水体富营养化过程中，微生物活动可能扮演的角色包括：加速有机物分解，释放营养盐（如氮、磷）；通过光合作用或化能自养作用消耗水中氧气；某些微生物（如蓝藻）大量繁殖导致水华；改变水体化学性质和物理特性。五、论述题1.微生物在维持全球物质循环中的重要作用体现在：它们是主要的分解者，将死亡的生物体和有机废物分解，释放出CO2、H2O、矿质营养元素（N,P,S,C等）供生产者利用；它们参与各种生物地球化学循环的关键步骤，如氮循环（固氮、硝化、反硝化、厌氧氨氧化）、碳循环（光合作用、呼吸作用、甲烷生成）、硫循环、磷循环等，确保元素在生物圈和非生物圈之间循环往复，维持地球生态系统的物质平衡和能量流动。2.利用微生物群落的特性进行环境污染物的生物修复，可以通过以下方式：筛选或强化能高效降解目标污染物的特定微生物或基因工程菌；利用微生物产生的酶（如超氧化物歧化酶、过氧化物酶）来催化降解反应；构建人工生物反应器（如生物滤池、生物滴滤床、生物膜反应器），为微生物提供适宜的生长和代谢环境，促进污染物的去除；利用植物-微生物共生体系（植物修复与微生物修复结合）来处理土壤和地下水中难以移动的污染物；通过调控微生物群落结构（如添加促生菌）来优化修复效果。3.细菌生态学知识对于环境保护的意义在于：帮助我们理解微生物在自然和人工生态系统中的功能，为污染物的生物监测、生物修复和生态风险评估提供理论基础和实践指导；为开发新型的环境友好型生物技术（如高效降解菌剂、环境生