2025年大学《生物技术》专业题库- 环境微生物在污染物降解中的应用

2025年大学《生物技术》专业题库——环境微生物在污染物降解中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。）1.下列哪种微生物代谢途径通常不直接利用污染物作为碳源和能量来源？A.好氧降解B.厌氧降解C.共代谢D.侧代谢2.在生物修复过程中，关于诱导酶的形成，下列描述错误的是？A.通常需要污染物存在B.需要一定的诱导时间C.诱导酶的活性通常很高D.诱导酶的形成过程不需要能量消耗3.下列哪种污染物类型通常难以被好氧微生物完全降解，容易造成二次污染？A.脂肪酸类B.多氯联苯（PCBs）C.乙酸D.乙醇4.生物滤池属于哪种类型的生物修复技术？A.完好系统厌氧生物处理B.非完好系统好氧生物处理C.生物固定化技术D.植物修复技术5.下列哪种方法不属于典型的物理分离技术，常用于从环境中分离纯化高效降解菌？A.平板划线分离法B.离心沉淀法C.筛分法D.超滤法6.在微生物降解某些难降解有机物时，即使污染物浓度很低，也能被微生物利用的现象称为？A.基础代谢B.同化作用C.共代谢D.厌氧发酵7.下列哪种环境因素对微生物降解速率的影响最为显著，且存在最佳范围？A.污染物种类B.pH值C.微生物种类D.降解产物类型8.基因工程手段在提高微生物降解能力方面的主要应用不包括？A.获得抗性基因B.过表达降解相关基因C.改造微生物代谢网络D.直接降解复杂污染物9.将污染土壤挖出，在控制条件下利用微生物降解土壤中污染物的修复方法称为？A.原位生物修复B.异位生物修复C.植物修复D.微生物强化修复10.下列关于生物修复技术的优点描述，错误的是？A.成本相对较低B.环境友好，不产生二次污染C.降解效率高，速度快D.易于工程化控制二、填空题（本大题共5空，每空2分，共10分。）11.微生物通过代谢活动将有毒有害的污染物转化为无毒或低毒物质的过程称为__________。12.能够降解污染物，但自身并不利用该污染物作为碳源和能量来源的微生物代谢过程称为__________。13.利用植物修复污染环境时，通常将植物、根际微生物和污染物共同视为一个__________整体。14.在好氧生物处理系统中，氧气传递效率是影响污染物降解速率的关键因素之一，这主要与__________有关。15.为了筛选出高效降解某种特定污染物的微生物，常用的富集培养方法是__________。三、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共15分。）16.厌氧降解17.生物膜技术18.新兴污染物19.微生物强化修复（生物强化）20.诱导酶四、简答题（本大题共3小题，每小题5分，共15分。）21.简述好氧降解和厌氧降解在降解机理和适用范围上的主要区别。22.简述生物滤池和生物滴滤池两种生物修复技术的异同点。23.简述影响微生物在环境中降解污染物效率的主要环境因素有哪些。五、论述题（本大题共1小题，共20分。）24.论述基因工程技术在提高微生物环境适应性和污染物降解能力方面的应用途径及其潜在风险。试卷答案1.D2.D3.B4.B5.A6.C7.B8.D9.B10.C11.生物降解12.共代谢13.生态系统14.搅拌15.选择性富集培养16.厌氧降解：指在无氧或微氧条件下，微生物通过厌氧代谢途径（如产甲烷菌的代谢）将有机污染物转化为无机物（如CO2、H2O）或更简单的有机物的过程。解析思路：本题考察基本概念。厌氧降解的核心是“无氧或微氧条件”和利用“厌氧代谢途径”。17.新兴污染物：指新近出现的、或传统污染物控制后新出现的、或其风险未充分认识但可能对人类健康和环境产生危害的化学物质、药品和个人护理品（PPCPs）、内分泌干扰物（EDCs）、全氟化合物（PFASs）等。解析思路：考察对新兴污染物定义的理解，关键在于其“新近出现”、“风险未充分认识”或“可能产生危害”的特点。18.微生物强化修复（生物强化）：指通过向污染环境中投加特定的、高效的能降解污染物的微生物菌种或其代谢产物，以提高生物修复效率的技术。解析思路：考察生物强化的核心定义，即“投加特定高效微生物/代谢产物”以达到“提高效率”的目的。19.诱导酶：指微生物在特定环境因素（如底物存在）刺激下，才产生或大量合成的、参与特定代谢途径（如降解某种污染物的代谢途径）的酶。解析思路：考察诱导酶的概念，关键在于其产生是“特定刺激”的结果，且“参与特定代谢”。20.好氧降解：指在充足氧气条件下，好氧微生物通过氧化代谢途径将有机污染物彻底分解为无机物（如CO2、H2O）的过程。解析思路：考察基本概念。好氧降解的核心是“充足氧气条件”和利用“好氧代谢途径”。21.好氧降解和厌氧降解的主要区别：*降解机理：好氧降解通过氧化反应，将污染物最终分解为CO2、H2O等无机物；厌氧降解通过还原反应或发酵等途径，将污染物转化为甲烷、氢气、硫化物等更简单的物质。*适用范围：好氧降解通常速度快，能处理多种易生物降解的有机物；厌氧降解常用于处理难降解有机物（如氯代有机物、糠醛类），或应用于缺氧环境（如污泥消化、沼气工程）。解析思路：对比两种降解方式的根本区别在于反应条件（氧气）、能量释放方式（氧化/还原/发酵）以及最终产物和主要应用对象。22.生物滤池和生物滴滤池的异同点：*相同点：都属于非完好系统好氧生物处理技术，利用附着在填料上的微生物群落降解通过的水流或气流中的污染物，基本原理相似。*不同点：生物滤池通常为深床填料结构，气流通过填料时与微生物接触时间较长，对高浓度污染物有一定缓冲能力，但负荷不宜过高，易堵塞；生物滴滤池采用气液逆流接触方式，填料表面被液体喷淋湿润，传质效率高，负荷范围宽，不易堵塞，对高浓度或浓度波动有更好的适应性，但设备较复杂。解析思路：抓住两种技术的共同类别和基本原理，重点比较其结构特点（深床vs气液逆流）、传质方式、负荷适应性及优缺点。23.影响微生物降解效率的主要环境因素：*污染物浓度：低浓度时，微生物生长受营养物质限制；高浓度时，污染物可能对微生物产生抑制或毒性。*pH值：影响微生物酶活性和污染物溶解度。*温度：影响微生物新陈代谢速率，存在最适温度范围。*溶解氧（好氧降解）：氧气是电子受体，其浓度直接影响降解速率。*营养物质：微生物生长和代谢需要氮、磷等营养元素。*搅拌/水流速度：影响污染物传质和氧气传递。*微生物群落结构：不同微生物的降解能力和协同作用影响总体效率。解析思路：列举影响微生物生长、代谢活性的关键外部条件，包括化学（污染物自身浓度、pH）、物理（温度、溶解氧、搅拌）和生物（微生物种类、群落）因素。24.基因工程技术在提高微生物环境适应性和污染物降解能力方面的应用途径及其潜在风险：*应用途径：*获得抗性基因并转入目标微生物：提高微生物对极端环境（如高盐、高温、重金属）的耐受性。*过表达或改造降解相关基因：增强微生物对特定难降解污染物的降解速率或范围。*改造微生物代谢网络：构建能利用污染物作为唯一碳源或能源的微生物，或产生新的降解酶。*引入外源降解基因：使原本不能降解某种污染物的微生物获得该能力。*利用基因工程手段选育或改造植物根际微生物群落，提高植物修复效率。*潜在风险：*环境安全性：转基因微生物可能逃逸到环境中，影响生态系统平衡或产生非预期生态效应。*生物多样性：可能对非目标生物产生负面影响，降低生物多样性。