2025年大学《化学生物学》专业题库- 动物城市生态学中的生态感知与景观重构研究

2025年大学《化学生物学》专业题库——动物城市生态学中的生态感知与景观重构研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种信号分子主要介导昆虫通过空气感知信息素，并在城市环境中用于导航或寻找配偶？A.乙酰胆碱B.多巴胺C.芳香腺苷D.视紫红质2.城市高噪音环境长期暴露可能导致动物听觉系统发生哪些变化？（多选）A.听阈升高B.嗅觉敏感性下降C.神经递质释放模式改变D.视网膜神经细胞适应性增强3.以下哪项不属于城市景观重构直接导致的、可能影响动物生态感知的物理空间变化？A.绿地斑块面积和连通性改变B.建筑物高度和材质变化C.化学污染物类型和浓度的空间异质性D.道路网络密度和走向的调整4.动物在城市环境中通过嗅觉感知食物资源时，其嗅觉受体库的多样性通常会如何变化以适应复杂的气味环境？A.受体数量显著减少B.特异性受体表达增强C.受体多样性增加或调整D.受体对特定气味分子的亲和力普遍降低5.某研究表明，城市栖居的鸟类对人类活动的声音表现出更高的耐受性，这可能是通过哪种机制实现的？A.听觉系统发育出更强的屏蔽能力B.神经系统中形成了特定的“噪音过滤”通路C.改变了繁殖季节的发声时间和频率D.以上都是6.光污染（如夜间照明）对夜行性动物生态感知的主要影响不包括？A.改变活动节律B.干扰通过视觉或化学信号进行的社会通讯C.增强对捕食者的嗅觉探测能力D.影响导航和空间认知7.下列哪种化学生物学技术或方法可能被用于研究城市环境中特定化学信号（如污染物气味）的动物感知机制？A.基因测序B.神经元钙成像C.行为地理信息系统（BGI）D.蛋白质质谱分析8.城市化导致生境碎片化，这会直接限制动物的什么能力，进而影响其对环境信息的感知范围？A.化学信号的远距离传播B.通过视觉进行精细观察C.空间记忆的建立D.神经递质在体内的运输9.“城市适应”的化学生物学视角强调什么？A.城市环境对动物化学感官系统的负面纯粹压力B.动物通过生理和行为的化学调节来适应城市环境的复杂性C.城市污染物对动物神经系统的不可逆损伤D.城市中化学信号传递的效率普遍低于自然环境10.研究表明，城市鸽子对汽车尾气中的特定挥发性有机化合物（VOCs）表现出回避行为，这体现了哪种生态感知？A.视觉感知B.听觉感知C.化学感觉（嗅觉/味觉）D.触觉感知二、名词解释（每题3分，共15分）1.生态感知2.景观重构3.信号转导通路4.化学感觉5.生态位压缩三、简答题（每题5分，共10分）1.简述城市环境中的化学污染物如何通过影响神经递质系统或信号通路，改变动物的感知和行为。2.动物的感官系统如何适应城市环境中的光污染？请列举至少两种可能的适应机制。四、论述题（每题10分，共20分）1.结合化学生物学的原理，论述城市绿地斑块的大小、形状和连通性如何影响城市昆虫（如传粉昆虫）的化学信息感知和觅食行为。2.谈谈你对“将化学生物学知识应用于解决城市生态问题”这一研究方向的看法。请举例说明该方向可能的研究课题及其意义。试卷答案一、选择题1.C2.A,C3.C4.C5.B6.C7.B8.A9.B10.C二、名词解释1.生态感知：指生物体通过自身的感官系统接收、处理环境中的物理和化学信号，并据此做出行为或生理反应的过程。2.景观重构：指由人类活动引起的自然或半自然景观的组成、结构、格局和功能的改变。3.信号转导通路：指细胞外信号分子与受体结合后，引发一系列细胞内化学反应，最终将信号传递至细胞核或其他细胞区域，导致特定生物学效应的分子机制。4.化学感觉：指生物体通过嗅觉和味觉感受器感知化学物质刺激的感官系统，是动物感知环境化学信息的主要途径。5.生态位压缩：指由于生境面积缩小、破碎化或环境质量下降，导致物种能够利用的资源空间、活动范围或环境条件变得狭窄的现象。三、简答题1.城市环境中的化学污染物（如空气污染物、重金属、农药残留等）可通过多种途径影响动物感知和行为。例如，某些污染物可作为神经毒物，干扰神经递质（如乙酰胆碱、多巴胺、血清素）的合成、释放、转运或降解，进而改变神经信号传递效率。这可能导致动物感官阈值改变（如嗅觉失灵或过敏）、情绪行为异常（如攻击性增强或退缩）、学习记忆能力下降等。此外，污染物也可能直接与受体结合，激活或抑制下游信号转导通路，从而影响动物对环境信息的感知和响应。2.城市光污染（如夜间人工光源）会干扰动物的自然光周期节律，并直接影响视觉系统。可能的适应机制包括：视觉系统发生结构或功能上的改变，如视网膜感光细胞类型（视锥细胞和视杆细胞）的比例和敏感性发生变化，以适应低光照或特定光谱条件；某些夜行性动物可能发展出更强的“视觉掩盖”能力，即通过眼睑、虹膜色素或特定头部姿势来减少光线干扰；行为上，动物可能改变其夜间活动的时间窗或活动模式，避开强光区域。四、论述题1.城市绿地斑块的大小、形状和连通性显著影响城市昆虫的化学信息感知和觅食行为。首先，斑块大小直接影响化学信号的传播距离和强度。大型斑块能提供更稳定的生境和更多的资源，使得信息素等化学信号的传播范围更广，有利于昆虫进行远距离定位和寻找配偶/食物。小型斑块则可能导致信号传播受限，昆虫感知范围缩小，增加了在斑块内迷路或寻找资源的成本。其次，斑块形状影响边界效应和信息流通道。具有复杂边界或多个连接通道的斑块可能为化学信号提供更多传播路径，有利于昆虫扩散和交流；而形状单一、边界平直的斑块则可能阻碍信息流动，形成“化学隔离”区域。最后，斑块连通性是影响昆虫感知和移动的关键。高连通性的绿地网络允许化学信号在斑块间传递，促进基因交流、资源利用和物种扩散，昆虫更容易在不同斑块间感知信息并迁移。反之，低连通性网络将绿地分割成孤立单元，限制化学信息的传播和昆虫的移动，可能降低昆虫的生存和繁殖成功率。化学生物学原理表明，昆虫依赖嗅觉等化学感官系统感知环境信息，绿地格局的改变直接塑造了它们能感知到的化学世界，进而影响其觅食、繁殖等关键行为。2.将化学生物学知识应用于解决城市生态问题是一个具有重要潜力的研究方向。化学生物学关注生物体如何通过化学信号与外界环境互动，这与城市生态学中生物体如何适应城市环境（如感知污染、寻找资源、进行通讯）密切相关。该方向的研究可以揭示城市环境胁迫（如化学污染、光污染、噪音）对动物感官系统、神经内分泌系统及行为的具体影响机制，为评估城市环境风险、制定环境保护策略提供科学依据。例如，研究特定污染物如何干扰动物嗅觉系统，可以帮助设计更有效的动物预警或监测方案；研究城市光污染对昆虫信息素信号传递的影响，有助于理解其对传粉生态系统的潜在威胁并探索补偿措施。潜在研究课题包括：利用分子生物学和感官生理学技术研究城市适应型昆虫嗅觉受体和信号通路的进化变化；分析城市污染物（如空气PM2.5