2020届高考生物艺考生大二轮总复习 热点五 放射性同位素在生物实验中的应用教学案.doc

热点五放射性同位素在生物实验中的应用规律方法会总结1主要应用用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。一般常用的标记元素有3h、14c、15n、18o、32p、35s等。2归类分析(1)标记某元素，追踪其转移途径。如用18o标记ho，光合作用只产生18o2；再用18o标记c18o2，光合作用只产生o2，证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于h2o，而不是来自于co2。(2)标记特征元素，探究化合物的作用。如在t2噬菌体侵染细菌的实验中，用32p标记噬菌体的dna，大肠杆菌内发现放射性物质；用35s标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质，证明了dna是噬菌体的遗传物质。(3)标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3h标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3h标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15n标记dna，证明了dna复制的特点是半保留复制。(如：以有丝分裂为例)：技能提升会应用1有人试图通过实验来了解h5n1禽流感病毒侵入家禽的一些过程，设计了如下图所示的实验。一段时间后，检测子代h5n1病毒的放射性及s、p元素。下列对结果的预测中，最可能发生的是()a全部无全部35s全部31pb全部有全部35s少数32p，多数31pc少数有全部32s少数32p，多数31pd全部有全部32s少数32p，多数31p解析：b本题考查了学科核心素养的科学探究，难度适中。由于用32p和35s分别标记上下两行细胞，h5n1侵染后，从上面一行中取到的h5n1大多数带有32p，下面一行细胞中没有32p，只有35s，子代h5n1病毒都有放射性，所有子代含有的s是35s，而含有的p只有少数为32p，大多数是31p，b项正确。2图甲表示加热杀死的s型细菌与r型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，图乙表示噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是()a图乙中，沉淀物中新形成的子代噬菌体具有放射性b图甲中，后期出现的大量s型细菌是由r型细菌转化并增殖而来的c图甲中，ab对应时间段内，小鼠体内还没有形成大量抗r型细菌抗体d图乙中若用32p标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中少部分具有放射性解析：a本题考查了学科核心素养的科学探究，难度适中。图乙中，用于侵染的噬菌体的蛋白质外壳被35s标记，但蛋白质外壳不进入大肠杆菌，沉淀物中新形成的子代噬菌体没有放射性，a项错误；图甲中，后期出现的大量s型细菌是由加热杀死的s型细菌含有的转化因子使r型细菌转化并增殖而来的，b项正确；图甲中，ab对应时间段内，r型菌大量繁殖，小鼠体内还没有形成大量抗r型细菌抗体，c项正确；图乙中用32p标记亲代噬菌体的dna，由于dna进行半保留复制，裂解后子代噬菌体中少部分具有放射性，d项正确。3将染色体上全部dna分子双链经32p标记的雄性哺乳动物细胞(染色体数为20)置于不含32p的培养基中培养，细胞只进行一次分裂。下列推断中，正确的是()a若完成一次减数分裂，则产生的子细胞中有5对同源染色体，每条都含32pb若完成一次有丝分裂，则产生的子细胞中含20条染色体，其中10条含32pc若进行减数分裂，则每个减数第二次分裂后期细胞中均含2个y染色体且都含32pd若进行一次有丝分裂，则分裂中期细胞的染色体上共有40个dna分子且都含32p解析：d减数分裂结束，产生的子细胞为生殖细胞，其内含有的10条染色体中不存在同源染色体，a错误。若进行一次有丝分裂结束，则产生的子细胞中含20条染色体，20条染色体都含32p，b错误。若进行减数分裂，则每个减数第二次分裂后期细胞中含2个y染色体或2个x染色体，且都含32p，c错误。若进行一次有丝分裂，则分裂中期细胞的染色体上共有40个dna分子，且每个dna分子中都有一条脱氧核苷酸链含有32p，d正确。4下列有关放射性同位素示踪实验的叙述，错误的是()a小鼠吸入18o2，则在其尿液中可以检测到ho，呼出的co2也可能含有18ob用32s标记甲硫氨酸，附着在内质网上的核糖体与游离的核糖体都可能出现放射性c将某精原细胞中的某条染色体上的dna的一条链用15n进行标记，正常情况下，在该细胞分裂形成的精细胞中，含15n的精子所占比例为50%d给水稻提供14co2，体内可以存在14c的转移途径14co214c3(14ch2o)解析：c18o2标记以后放射性元素首先出现在h2o中，但是水又可以作为反应物，如果水作为反应物，那么放射性元素又可以出现在co2中，a正确；用32s标记甲硫氨酸，如果是分泌蛋白，附着在内质网上的核糖体将出现放射性，如果不是分泌蛋白也可以在游离的核糖体上出现放射性，b正确；若将该精原细胞的一个dna分子一条链用15n标记，由于减数分裂过程中dna分子只复制一次，且dna分子的复制方式是半保留复制，所以该细胞减数分裂形成的4个精子细胞中有1个含15n，即含15n的精细胞所占的比例为25%，c错误，水稻叶肉细胞吸收c18o2进行光合作用合成葡萄糖，体内可存在14c的转移途径14co214c3(ch2o)，d正确。5取1个含有1对同源染色体的精原细胞，用15n标记细胞核中的dna，然后放在含14n的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，形成4个细胞，这4个细胞中含15n的细胞个数所占比例不可能是()a1b.c.d.解析：d细胞分裂过程中先进行dna复制。方式是半保留复制。图示辨析如下：可以看出，最后形成的4个子细胞有3种情况：第一种情况是4个细胞都是，第二种情况是2个细胞是,1个细胞是,1个细胞是；第三种情况是2个细胞是，另外2个细胞是。6某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有关dna复制的方式进行了探究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代，实验结果见相关图示)。请回答下列问题：(1)实验三的离心结果为：如果dna位于1/2重带和1/2轻带位置，则是_复制；如果dna位于全中带位置，则是_复制。为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析：如果dna位于_(位置及比例，下同)带位置，则是全保留复制；如果dna位于_带位置，则是半保留复制。(2)若将实验三得到的dna双链分开后再离心，其结果_(填“能”或“不能”)判断dna的复制方式。为什么？_。解析：(1)若实验三的离心结果为：如果dna位于1/2重带和1/2轻带位置，则是全保留复制，因为全保留复制产生的子代是两条链含14n的dna，分布在轻带位置，而亲代dna的两条链含15n，位于重带位置；如果dna位于全中带位置，则是半保留复制，子代dna都是一条链含14n，一条链含15n，所以处于中带位置，同理，实验四中如果dna位于1/4轻带和3/4重带位置，则是全保留复制；如果dna位于1/2中带和1/2重带位置，则是半保留复制。(2)若