2025年大学《海洋技术》专业题库- 深海生物资源开发技术研究

2025年大学《海洋技术》专业题库——深海生物资源开发技术研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（请将正确选项的代表字母填写在答题纸上。每小题2分，共20分）1.深海（通常指水深2000米以下）环境的主要物理特征不包括：A.高压B.低温C.充足的光照D.寡营养2.在深海生物资源开发中，用于采集较大尺寸生物样品（如海绵、珊瑚）的主要工具通常是：A.多管取样器B.水下机器人机械臂C.捕网D.滤网3.深海生物样品在采集后，保活运输的首要技术挑战是：A.温度控制B.压力适应C.养分补充D.微生物控制4.从深海生物中提取特定生物活性物质，以下哪种方法不属于物理分离法：A.超临界流体萃取B.膜分离技术C.凝胶过滤层析D.水提醇沉5.深海生物资源开发的环境影响评价中，通常最为关注的影响是：A.对海底沉积物的影响B.对表层海水水质的影响C.对大气环境的影响D.对飞鸟的影响6.能够在深海极端环境下存活并发挥功能的酶，其关键特性是：A.高等结构复杂性B.对高温的耐受性C.对高压的耐受性D.对常见有机溶剂的稳定性7.评估深海生物资源开发项目经济可行性的核心指标之一是：A.资源储量大小B.产品市场需求C.资源勘探难度D.开发人员数量8.深海基因资源的潜在应用领域不包括：A.新药研发B.工业酶制剂C.海洋牧场养殖D.高性能建筑材料9.采用基因编辑技术改良深海生物，其主要目的是：A.提高生物对浅水环境的适应性B.增强生物在深海环境中的生存能力C.改变生物的外观性状D.降低生物的遗传多样性10.深海生物资源开发过程中，实现可持续性的关键措施之一是：A.尽可能提高资源开采率B.建立严格的捕捞/采集限额制度C.减少对周边环境的扰动D.降低产品加工成本二、填空题（请将正确答案填写在横线上。每空2分，共20分）1.深海环境通常被定义为水深超过______米的海洋区域。2.为了减少深海生物样品在运输过程中的死亡率，通常需要维持相对稳定的______和______环境。3.从深海生物中提取的活性物质，其______是评价其质量的重要指标。4.深海生物资源开发的环境影响评价需要遵循______原则，确保开发活动对环境的影响在可接受范围内。5.利用深海微生物发酵生产酶制剂或生物能源，属于______技术的范畴。6.深海生物基因资源的获取和利用需要遵守相关的______和______规定。7.评估深海生物资源开发的经济效益，除了考虑资源价值和加工成本外，还需考虑______成本和______风险。8.深海大洋洋流系统对深海生物的______和______具有重要作用。9.基于深海生物活性物质的海洋药物研发，需要关注其______、______和______等药理特性。10.为了保护珍贵的深海生物基因资源，建立______是国际社会共同努力的方向。三、名词解释（请给出下列名词的简要定义。每小题3分，共15分）1.深海生物保活率2.生物活性物质3.生态足迹4.基因编辑技术5.可持续开发四、简答题（请简要回答下列问题。每小题5分，共20分）1.简述深海生物样品采集过程中需要注意的主要环境因素及其影响。2.与传统陆地生物资源相比，深海生物资源开发面临哪些独特的挑战？3.简述膜分离技术在深海生物活性物质提取中的应用及其优势。4.深海生物资源开发过程中，应如何平衡经济效益与环境保护？五、论述题（请就下列问题展开论述。每小题10分，共20分）1.论述基因编辑技术在深海生物资源开发中的潜在应用价值及其伦理考量。2.分析当前深海生物资源开发技术水平所面临的瓶颈以及未来可能的发展方向。---试卷答案一、选择题1.C2.B3.B4.C5.A6.C7.B8.D9.B10.B二、填空题1.20002.压力，温度3.生物活性4.可持续发展5.生物转化6.法律，伦理7.环境保护，市场波动8.时空分布，物质循环9.有效性，安全性，稳定性10.深海基因库三、名词解释1.深海生物保活率：指采集的深海生物样品在运输或培养过程中保持存活状态的比例，是衡量样品采集和保活运输技术效果的重要指标。2.生物活性物质：指来源于生物体（包括深海生物）并具有特定生理功能或药理作用的化学物质，是深海生物资源开发利用的核心目标产物。3.生态足迹：指维持特定人口或活动所需的、具有生物生产力的土地和水域面积，用以计算人类活动对自然资源的消耗和对环境的影响程度。4.基因编辑技术：指利用分子生物学技术对生物体基因组进行精确修饰（如插入、删除、替换特定基因序列）的技术手段，能够定向改变生物的遗传特性。5.可持续开发：指在满足当代人需求的同时，不损害后代人满足其需求的能力的开发模式，强调资源利用的合理性与环境影响的可控性。四、简答题1.采集深海生物样品时需要注意的主要环境因素及其影响：①压力：深海压力巨大，直接威胁生物体结构和功能，采样工具和运输系统必须能承受高压，并考虑压力适应性问题；②温度：深海普遍低温，需要维持样品周围的低温环境以防代谢过快或冻伤，运输过程中需使用保温或冷藏设备；③光照：深海黑暗，对依赖光能的生物影响其生理活动，采样和运输需避免光照干扰，并考虑其对生物存活的影响；④水流：洋流影响样品的漂移和分布，也影响采样效率和样品的后续定位；⑤化学环境：深海化学成分特殊，如某些区域存在高盐、高硫或低氧环境，需了解样品的化学适应性。2.深海生物资源开发面临的独特挑战：①极端环境：高压、低温、黑暗、寡营养等极端环境条件对采样、保活运输、设备操作和生物活性维持提出严峻技术挑战；②资源勘探难度大：深海环境复杂，探测和定位有价值的生物资源难度高、成本巨大；③样品保活困难：将深海生物从高压环境移至常压环境，其生理功能易受损，保活率和运输效率低；④技术门槛高：涉及多学科交叉，许多关键技术（如高压适应性研究、保活运输、活性物质提取纯化、高值化利用）尚不成熟；⑤环境影响评估复杂：深海生态系统脆弱且不为人知，开发活动可能造成不可逆的破坏，环境影响评估难度大；⑥经济成本高：整个产业链从勘探到开发再到利用，投资巨大，回报周期长，经济可行性面临考验；⑦法律法规不完善：针对深海生物资源的国际法和国内法规体系尚在建立和完善中。3.膜分离技术在深海生物活性物质提取中的应用及其优势：膜分离技术是利用具有选择性分离功能的薄膜材料，在外力驱动（如压力、浓度、电化学）作用下，实现混合物中目标组分与其他组分分离的技术。在深海生物活性物质提取中应用广泛，其优势在于：①高效性：可快速处理大量样品，分离效率高；②选择性：可根据膜孔径、电荷、亲和性等选择特定分子量或性质的物质进行分离；③温和条件：通常在常温常压下操作，对热敏性或易失活的生物活性物质破坏小，能最大程度保持其活性；④操作简便：设备相对简单，易于自动化控制，可连续运行；⑤环境友好：通常不需要或只需少量有机溶剂，减少环境污染。4.深海生物资源开发过程中平衡经济效益与环境保护：①坚持可持续发展理念：将环境保护纳入开发规划的首要考量，设定资源利用上限和环境阈值；②实施环境影响评估：在开发前进行严格的科学评估，预测并减缓潜在环境风险；③采用环境友好技术：研发和推广低扰动、低排放的勘探、采集、加工技术；④建立管理机制：实施捕捞/采集限额、可再生的开发模式、生态补偿机制；⑤加强监管执法：确保开发活动严格遵守环保法规；⑥促进综合利用：提高资源利用效率，减少废弃物产生；⑦鼓励科学研究：持续深入对深海生态系统的认知，为科学管理提供依据。五、论述题1.基因编辑技术在深海生物资源开发中的潜在应用价值及其伦理考量：潜在应用价值：①改良生物适应性：通过基因编辑提高深海生物在常压环境下的生存能力或对特定培养条件的适应性，便于实验室研究或离岸养殖；②增强资源产量与品质：编辑基因以提升深海生物的生长速率、活性物质产量或含量；③功能蛋白挖掘与利用：从深海生物中挖掘具有特殊功能（如耐压、耐冷）的蛋白质，用于工业、医药等领域；④加速生物鉴定与分类：利用基因编辑标记辅助物种鉴定和研究。伦理考量：①生物安全风险：编辑后的生物可能逃逸到环境中，对脆弱的深海生态系统造成未知影响；②基因多样性降低：大规模编辑可能减少自然遗传多样性，影响生态系统的长期稳定性；③公平性与利益分配：技术资源可能被少数国家或机构垄断，引发伦理争议和资源分配不公；④人类干预界限：过度编辑甚至改造深海生物，可能引发关于人类扮演“造物主”角色的伦理争议。2.当前深海生物资源开发技术水平所面临的瓶颈以及未来可能的发展方向：瓶颈：①勘探技术限制：对深海生物资源的分布和丰度了解不足，缺乏高效、精准的勘探定位技术；②保活运输难题：现有技术难以在长距离、长时间运输中有效维持深海生物（尤其是大型生物）的生理活性；③活性物质提取纯化挑战：许多深海生物活性物质结构复杂、含量低、易失活，高效、绿色的提取纯化技术有待突破；④高值化利用不足：多数研究停留在基础活性筛选，将其转化为具有市场竞争力的产品仍面临技术和成本障碍；⑤环境评估能力欠缺：对开发活动长期、累积的环境影响认识不清，缺乏成熟的环境评估模型和方法；⑥高昂的成本：研发、勘探、开采、加工等各环节成本极高，经济可行性受限。未来发展方向：①智能化探测与采样：发展基于人工智能、深海机器人、高精度传感器等的智能化、自动化勘探和原位采样技术；②先进保活运输系统：研发集成精准环境调控（压力、温、光、营养）、微环境模拟等功能的智能化保活运输系统；③生物反应器与细胞培养技术：利用基因编辑、细胞工程等技术，在可控环境下培养深海生物或其功