2025年大学《生物技术》专业题库- 生物技术在土地资源利用中的应用

2025年大学《生物技术》专业题库——生物技术在土地资源利用中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、名词解释（每题2分，共10分）1.生物修复2.超富集植物3.基因工程菌4.土壤改良剂5.耐逆作物二、填空题（每空1分，共15分）1.生物技术在应对土地退化（如__________、__________、__________等）方面具有巨大潜力。2.利用植物修复重金属污染土壤主要是利用某些植物对重金属具有__________的能力。3.能够有效降解土壤中有机污染物（如多环芳烃）的微生物属于__________修复范畴。4.通过基因工程手段，将特定抗性基因（如抗盐碱基因）转入作物，培育出的作物即为__________。5.生物固氮是指某些__________或__________将大气中的氮气转化为植物可利用的含氮化合物。6.在盐碱地改良中，选择合适的__________（如耐盐碱品种）是关键措施之一。7.利用__________技术培育的转基因作物，使其能够表达降解土壤中特定农药的酶。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述植物修复技术相较于物理化学修复技术的优点。2.简述土壤微生物在土壤修复中发挥的主要作用。3.简述利用生物技术改良酸性土壤的常见方法。4.简述生物技术在水土流失综合治理中的应用。四、论述题（每题10分，共20分）1.论述将基因工程应用于土地资源利用时可能面临的主要伦理和社会问题。2.结合具体实例，论述生物技术（至少三种）在荒漠化防治与土地复垦中的应用潜力。试卷答案一、名词解释1.生物修复：指利用微生物、植物或其他生物体及其产生的酶等生物活性物质，对受污染的土壤或水体进行净化，使其恢复到可接受状态的技术过程。*解析思路：考察对核心概念“生物技术修复”基本定义的掌握。答案需包含利用生物体或其产物、目的（净化污染、恢复环境）两个关键要素。2.超富集植物：指某些植物能够从土壤中吸收并积累远超普通植物含量、且对植物自身无毒害的元素（尤其是重金属）的植物。*解析思路：考察对“超富集植物”这一特殊功能植物的界定。关键在于“高吸收积累能力”和“特定元素（通常指重金属）”。3.基因工程菌：指通过基因工程技术对微生物（如细菌、酵母等）的基因组进行改造，使其获得新的遗传特性或强化原有特性，用于特定目的（如生产酶、降解污染物）的工程菌。*解析思路：考察对“基因工程菌”概念的理解，需包含“基因工程改造”、“微生物载体”和“特定功能”三个核心点。4.土壤改良剂：指添加到土壤中以改善土壤理化性质、提高土壤肥力、抑制土壤污染或促进植物生长的各类物质，其中生物来源的改良剂（如微生物菌剂、生物炭）属于生物技术范畴。*解析思路：考察对“土壤改良剂”定义的掌握，需指出其目的（改善土壤）和来源（特别是生物来源）。5.耐逆作物：指经过遗传改良或自然选择，能够在干旱、盐碱、贫瘠、低温等不良环境下正常生长或产量的作物品种。*解析思路：考察对“耐逆作物”概念的理解，关键在于“不良环境适应能力”和“作物”这一主体。二、填空题1.盐碱化火山灰化水土流失*解析思路：考察对土地退化主要类型知识的记忆。常见的土地退化形式包括盐碱化、酸性化（或酸化）、沙漠化/荒漠化、水土流失、石漠化等，根据课程内容选择填空。2.高效吸收累积*解析思路：考察对植物修复原理的理解。超富集植物修复的核心在于植物能够大量吸收并积累土壤中的目标污染物。3.微生物*解析思路：考察对生物修复分类的认识。利用微生物及其酶系统降解污染物是生物修复的重要分支。4.耐逆作物*解析思路：考察对利用基因工程改良作物性能的理解。将抗性基因转入作物以适应不良环境是培育耐逆作物的常见手段。5.固氮菌固氮藻*解析思路：考察对生物固氮主体的掌握。能够进行生物固氮的生物主要是根瘤菌（与豆科植物共生）、固氮菌（自由生活于土壤或水域）以及固氮藻等。6.植物品种*解析思路：考察对盐碱地改良措施的理解。生物技术途径中，选育或利用耐盐碱的植物（品种）是关键环节。7.基因工程*解析思路：考察将生物技术应用于特定目标（降解农药）的途径。通过基因工程技术将降解酶基因导入作物是可能的策略之一。三、简答题1.简述植物修复技术相较于物理化学修复技术的优点。*优点：环境友好，成本较低（运行维护），操作简单，对土壤扰动小，可实现原地修复，美化环境（植被覆盖），可持续性强。*解析思路：考察对植物修复优势的比较理解。需从环境、经济、操作、生态可持续等多个维度与物理化学方法（如挖掘淋洗、化学沉淀、焚烧等）进行对比，列出植物修复的突出优点。2.简述土壤微生物在土壤修复中发挥的主要作用。*作用：降解有机污染物（如通过酶作用分解石油烃、农药等）；转化无机污染物（如将铬酸盐还原为毒性较低的铬离子，将As(V)还原为As(III)；固定或矿化重金属；分解土壤中的农药残留；参与氮、磷、硫等元素循环，促进植物生长；与植物共生（根瘤菌固氮、菌根真菌），增强植物抗逆性。*解析思路：考察对微生物修复功能的全面认识。需列举微生物在处理有机和无机污染物、参与元素循环、促进植物生长等多个方面的具体作用。3.简述利用生物技术改良酸性土壤的常见方法。*方法：施用生物有机肥（如堆肥、绿肥，富含有机质和中和能力）；种植耐酸植物；应用微生物制剂（如产生有机酸、固定大气氮的菌剂）；基因工程培育抗酸作物品种。*解析思路：考察对生物技术改良酸性土壤途径的了解。需从生物有机质、微生物作用、植物品种改良等生物技术相关角度提出具体方法。4.简述生物技术在水土流失综合治理中的应用。*应用：培育和推广水土保持型作物品种（如根系发达、覆盖度高）；应用飞播或人工播种技术种植覆盖植物（如草籽、灌木）；利用微生物菌剂促进植被恢复；基因工程改良先锋树种，提高其在恶劣环境下的生长和固持土能力；应用植物生长调节剂促进植被快速生长，形成有效覆盖。*解析思路：考察对生物技术在防治水土流失方面的具体应用场景的理解。需围绕植被恢复、土壤改良、品种改良等生物技术手段展开。四、论述题1.论述将基因工程应用于土地资源利用时可能面临的主要伦理和社会问题。*伦理和社会问题：*环境风险：基因流风险（转基因作物花粉传播影响野生近缘种）；可能产生超级杂草或影响非目标生物；对生物多样性可能产生未知长期影响。*食品安全与健康：公众对转基因食品的安全性的担忧（过敏原性、营养改变等）；监管标准和检测技术的挑战。*社会经济问题：跨国生物技术公司对种子市场的垄断，可能增加农民（尤其发展中国家农民）的经济负担和依赖性；可能加剧贫富差距；农民的知识产权问题（如terminator技术）；对传统农业和农耕文化的冲击。*透明度与公众参与：基因工程技术复杂性导致公众理解困难；决策过程缺乏足够的社会参与和信息公开。*伦理观念差异：不同文化和社会对基因改造的接受程度不同，涉及对生命形式的干预是否恰当等深层伦理讨论。*解析思路：考察对基因工程技术应用于土地资源利用时潜在风险和争议的深入分析和批判性思考能力。需从环境、食品安全、社会经济、伦理等多个维度，系统阐述可能存在的问题和担忧，并体现一定的思辨性。2.结合具体实例，论述生物技术（至少三种）在荒漠化防治与土地复垦中的应用潜力。*应用潜力论述：*耐旱、耐盐碱植物品种选育：利用分子标记辅助选择、基因工程等生物技术，培育抗干旱、耐贫瘠、耐盐碱的灌木、草本植物甚至农作物品种。例如，培育耐旱的梭梭、柠条等，用于荒漠化地区的植被恢复和防风固沙。基因工程可引入抗旱基因（如DREB、CBF基因）或耐盐基因，提高植物在极端环境下的生存能力。*微生物菌剂应用：开发和应用具有固氮、解磷解钾、溶磷、生物防治（拮抗土传病害和虫害）、改善土壤结构等多种功能的微生物菌剂。例如，利用固氮菌（如根瘤菌、固氮螺菌）提高土壤氮素供应；利用解磷细菌（如芽孢杆菌）活化土壤中难溶磷；利用光合细菌（如蓝藻）或菌根真菌改良土壤环境，促进植物生长。*外来物种（优良草种）的快速繁殖与推广：利用植物组织培养、分子育种等技术，快速无性繁殖优良牧草或固沙草种（如沙打旺、柠条），降低成本，提高繁殖效率，便于在荒漠化地区大规模种植，构建人工草地或植被覆盖。*基因编辑技术（如CRISPR）的应用前景：基因编辑技术为精准改良荒漠化地区本土植物的抗逆性状提供了新工具，有望在不引入外源基因的情况下，高效改良现有物种的适应性。*