2025年大学《化学测量学与技术》专业题库—— 环境微生物传感技术的研究与应用.docxVIP

2025年大学《化学测量学与技术》专业题库——环境微生物传感技术的研究与应用

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项字母填在题后括号内）

1.微生物传感器的核心部件通常不包括以下哪一项？

A.传感微生物

B.信号转换器

C.基底材料

D.数据处理系统

2.能够通过测量生物体发光强度变化来检测目标分析物的微生物传感器，其信号产生主要依赖于哪类微生物？

A.电活性细菌

B.光自发光细菌（如海因氏菌）

C.具有色素变化的微生物

D.产气荚膜梭菌

3.将微生物固定在载体上，其主要目的之一是？

A.提高微生物的渗透性

B.降低传感器的响应灵敏度

C.增强微生物的稳定性与重复使用性

D.减少微生物的初始数量需求

4.在电化学微生物传感器中，常用的信号转换器不包括？

A.离子选择电极

B.场效应晶体管

C.氧化还原酶

D.碳糊电极

5.用于检测水体中氨氮的微生物传感器，其敏感元件可能利用哪种微生物的特性？

A.在接触污染物时产生电流

B.发生可逆的氧化还原反应导致电位变化

C.吸收特定波长的光后产生荧光

D.遇到特定污染物时发生颜色变化

6.下列哪项不是微生物传感器相比传统分析仪器的主要优势？

A.成本低廉

B.操作简便

C.可实现实时在线监测

D.灵敏度和选择性极高

7.生物膜（Biofilm）在构建微生物传感器时，其作用主要是？

A.作为物理屏障阻止目标物进入

B.提供微生物附着和生长的场所，增强信号稳定性

C.增加传感器的体积和重量

D.降低传感器的响应速度

8.衡量一个微生物传感器性能的关键指标之一是？

A.微生物的种类

B.传感器的制备成本

C.响应时间的长短

D.传感器的颜色

9.将基因工程改造的微生物应用于传感技术，其主要目的是？

A.提高微生物的生长速度

B.增强微生物对特定分析物的识别和信号产生能力

C.降低微生物传感器的制备难度

D.扩大微生物的应用范围至非环境领域

10.微生物传感技术在空气质量监测方面的一个潜在应用是检测？

A.溶解性盐类

B.挥发性有机化合物（VOCs）

C.悬浮颗粒物

D.重金属离子

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在题后横线上）

1.微生物传感器的信号产生通常基于微生物与目标物相互作用后产生的__________变化，如代谢产物变化、基因表达调控或物理特性改变等。

2.常用的微生物固定化方法包括__________包埋法、吸附法、交联法和微胶囊法等。

3.电化学微生物传感器根据测量原理可分为__________电化学传感器和__________电化学传感器。

4.微生物传感器按照输出信号的性质可分为__________传感器、热敏传感器、电化学传感器、光学传感器和压电传感器等。

5.用于检测水体中总有机碳（TOC）的微生物传感器，其敏感元件通常利用能够将有机物氧化为__________的微生物。

6.提高微生物传感器选择性的方法之一是筛选或基因改造，以获得对目标物具有__________的微生物。

7.微生物传感器通常具有较好的环境适应性和__________，可在较宽的pH和温度范围内工作。

8.将微生物传感器集成到便携式或可穿戴设备中，是实现__________监测的重要发展方向。

9.微生物传感器的局限性之一是其响应信号易受环境中__________和__________等因素的干扰。

10.随着纳米技术和微流控技术的发展，新型微生物传感器在__________和__________方面展现出巨大潜力。

三、简答题（每题5分，共20分）

1.简述微生物传感器的基本工作原理。

2.简述光催化生物传感器的工作原理及其在环境监测中的潜在应用。

3.简述固定化技术在提高微生物传感器性能方面的作用。

4.简述影响微生物传感器选择性的因素。

四、论述题（每题10分，共30分）

1.论述微生物传感器在水中污染物监测（如重金属、有机污染物）方面的优势与局限性。

2.论述如何通过改进传感元件或信号转换器来提高微生物传感器的灵敏度和响应速度。

3.论述环境微生物传感技术未来的发展趋势和面临的挑战。

五、实