綜合題解題技能同位素示蹤法的應(yīng)用

綜合題解題技能同位素示蹤法的應(yīng)用第一頁，共十七頁，2022年，8月28日

C.D.C18O2→18O2（2）如果用含15N的蛋白質(zhì)飼料飼養(yǎng)體內(nèi)不含15N的大白鼠，較長一段時間后，從大白鼠的組織中分離出下列物質(zhì)，其中含有15N的是（多選）（）

A.脂肪酸B.淀粉酶C.肌糖原D.生長激素（3）植物光合作用產(chǎn)生的O2來自H2O，還是來自

CO2？請寫出簡單實驗思路證明你的結(jié)論。第二頁，共十七頁，2022年，8月28日解析

同位素示蹤法是利用放射性元素作為示蹤劑對研究對象進行標(biāo)記的微量分析方法，即把放射性同位素的原子摻到其他物質(zhì)中去，讓它們一起運動、遷移，再用放射性探測儀器進行追蹤，就可知道放射性原子通過什么路徑，運動到哪里了，是怎樣分布的。從而研究細(xì)胞內(nèi)的元素或化合物的來源、組成、分布和去向等，進而了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、化學(xué)物質(zhì)的變化、反應(yīng)機理等。第（3）小題的實驗設(shè)計可用同位素標(biāo)記法。分別用同位素18O標(biāo)記的H218O和C18O2提供給兩組植物進行光合作用實驗，分析兩組植物光合作用釋放的氧氣，18O2僅在提供H218O的那組植物中產(chǎn)生，即可證明光合作用產(chǎn)生的O2來自H2O。第三頁，共十七頁，2022年，8月28日答案（1）B（2）BD（3）來自H2O。分別將C18O2和H218O提供給兩組植物，分析兩組植物光合作用釋放的氧氣，18O2僅在提供H218O的那組植物中產(chǎn)生，即可證明上述結(jié)論。第四頁，共十七頁，2022年，8月28日歸納整合1.標(biāo)記水和二氧化碳中的氧元素來探究光合作用產(chǎn)生的氧氣的來源。例如在教材中，介紹的魯賓和卡門的實驗，研究光合作用中釋放的氧到底是來自于水，還是來自于二氧化碳。他們用氧的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2，使它們分別成為H218O和

C18O2，然后進行兩組光合作用實驗：第一組向綠色植物提供H218O和CO2，第二組向同種綠色植物提供H2O和C18O2。在相同條件下，他們對兩組光合作用釋放的氧進行了分析，結(jié)果表明第一組釋放的氧全部是18O2，第二組釋放的氧全部是O2，從而證明了光合作用釋放的氧全部來自水。第五頁，共十七頁，2022年，8月28日2.標(biāo)記植物吸收的特種元素來探究該元素在植物體內(nèi)的運輸途徑，如本樣題第（1）小題。3.標(biāo)記硫元素和磷元素來探究噬菌體的遺傳物質(zhì)是

DNA。教材中同樣是在介紹噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，介紹了35S的標(biāo)記應(yīng)用。即是用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼來顯示其最后的存在部位。由于蛋白質(zhì)含有S元素，而DNA中不含S元素，可以把蛋白質(zhì)和DNA區(qū)別開來。4.標(biāo)記DNA分子中的元素來探究DNA分子的半保留復(fù)制，例如用N的同位素15N標(biāo)記核苷酸研究DNA的半保留復(fù)制。第六頁，共十七頁，2022年，8月28日5.利用標(biāo)記DNA分子制造基因工程中的DNA探針。6.標(biāo)記氨基酸探究分泌性蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的合成、運輸與分泌途徑，利用N的同位素15N標(biāo)記氨基酸。例如，通過實驗說明分泌蛋白在附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成之后，是按照內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜的方向運輸?shù)?，從而證明了細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜在功能上是緊密聯(lián)系的。第七頁，共十七頁，2022年，8月28日變式訓(xùn)練1.用3H標(biāo)記葡萄糖中的氫，經(jīng)有氧呼吸后，下列物質(zhì)中可能有3H的是（）

A.H2OB.CO2C.C2H5OHD.C3H6O3

解析

有氧呼吸的最終產(chǎn)物是CO2和H2O。A第八頁，共十七頁，2022年，8月28日2.將植物細(xì)胞在3H標(biāo)記的尿苷存在下培育數(shù)小時，然后收集細(xì)胞，經(jīng)適當(dāng)處理后獲得各種細(xì)胞器。放射性將主要存在于（）

A.葉綠體和高爾基體B.細(xì)胞核和液泡

C.細(xì)胞核和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)D.線粒體和葉綠體

解析尿苷是合成RNA的原料，在細(xì)胞器中只有線粒體和葉綠體含有DNA并且轉(zhuǎn)錄合成RNA。除此之外，核糖體的組成成分中含RNA，但是，選項中末涉及。D第九頁，共十七頁，2022年，8月28日隨堂演練1.將用15N標(biāo)記的尿嘧啶核苷酸引入某種綠色植物細(xì)胞內(nèi)，一段時間后，下列各組結(jié)構(gòu)中，放射性較強的一組結(jié)構(gòu)是（）

A.細(xì)胞核、核仁、中心體

B.細(xì)胞膜、核糖體、高爾基體

C.細(xì)胞核、核糖體、線粒體、葉綠體

D.細(xì)胞核、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡C第十頁，共十七頁，2022年，8月28日2.科學(xué)家利用“同位素標(biāo)記法”搞清了許多化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。下列說法正確的是（）

A.用14C標(biāo)記CO2最終探明了CO2中碳元素在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑

B.用18O標(biāo)記H2O和CO2有力地證明了CO2是光合作用的原料

C.用15N標(biāo)記核苷酸搞清了分裂期染色體形態(tài)和數(shù)目的變化規(guī)律

D.用35S標(biāo)記噬菌體的DNA并以此侵染細(xì)菌證明了

DNA是遺傳物質(zhì)A第十一頁，共十七頁，2022年，8月28日3.從某腺體的細(xì)胞中提取一些細(xì)胞器，放入含有15N

標(biāo)記的氨基酸的培養(yǎng)液中（培養(yǎng)液還具備這些細(xì)胞器完成其功能所需要的物質(zhì)和條件），連續(xù)取樣測定標(biāo)記的氨基酸在這些細(xì)胞器中的數(shù)量，下圖中正確的是（）B第十二頁，共十七頁，2022年，8月28日4.用同位素14C標(biāo)記的吲哚乙酸來處理一段枝條的一端，然后探測另一端是否含有放射性14C標(biāo)記的吲哚乙酸存在。枝條及位置如下圖。下列有關(guān)處理方法及結(jié)果的敘述正確的是（）第十三頁，共十七頁，2022年，8月28日A.處理圖甲中A端，不可能在圖甲中的B端探測到

14C的存在B.處理圖乙中A端，能在圖乙中的B端探測到14C的存在C.處理圖乙中B端，能在圖乙中的A端探測到14C的存在D.處理圖甲中B端，能在圖甲中的A端探測到14C的存在答案

C第十四頁，共十七頁，2022年，8月28日5.為了驗證促進有絲分裂的物質(zhì)對細(xì)胞分裂的促進作用，將小鼠的肝細(xì)胞懸浮液分成等細(xì)胞數(shù)的甲、乙兩組，在甲組的培養(yǎng)液中加入3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷（3H-TdR）；乙組中加入等劑量的

3H-TdR，加入促進有絲分裂的物質(zhì)。培養(yǎng)一段時間后，分別測定甲、乙兩組細(xì)胞的總放射性強度。據(jù)此回答下列問題：（1）細(xì)胞內(nèi)3H-TdR參與合成的生物大分子是

，該種分子的存在位置是

、

。第十五頁，共十七頁，2022年，8月28日（2）乙組細(xì)胞的總放射性強度比甲組的

，原因是

。（3）細(xì)胞利用3H-TdR合成生物大分子的過程發(fā)生在細(xì)胞周期的

期。（4）在上述實驗中選用3H-TdR的原因是.

。第十六頁，共十七頁，2022年，8月28日