2022届高考生物一轮复习第6单元遗传的分子基础素养加强课6同位素标记法及其应用教案新人教版必修2

1、素养加强课6 同位素标记法及其应用类型一同位素标记法在高中生物实验中的应用归纳(2020山东等级考试样卷)双脱氧核苷三磷酸(ddntp)与脱氧核苷三磷酸(dntp)的结构如图所示。已知ddntp按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的伸延立即终止。某同学要通过pcr技术获得被32p标记且以碱基“c”为末端的、不同长度的子链dna片段。在反应管中已经有单链模板、引物、dna聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料 ()dgtp，datp，dttp，dctpdgtp，datp，dttp位32p标记的ddctp位32p标记的ddctpabcd审题指导(1)ddntp能够使正在复制的d

2、na子链延伸终止。(2)要得到被32p标记的以碱基“c”为末端的，不同长度的子链dna片段。(3)pcr技术合成dna的原料是dntp。a由题意可知，该同学的目的是得到放射性标记c为末端的、不同长度的子链dna片段。则必须提供四种dntp，若没有dctp，则所有片段长度均一致，因为所有子链在合成时均在第一个c处掺入双脱氧的c而停止复制，故需有。由图可知，ddctp要作为dna复制的原料则需要脱去两个磷酸基团，故应将放射性32p标记于位，故需有。1同位素标记法在高中生物学中的应用总结实验目的标记物标记物转移情况实验结论研究分泌蛋白的合成和分泌过程用3h标记的亮氨酸核糖体内质网高尔基体细胞膜各种细

3、胞器既有明确的分工，相互之间又协调配合研究光合作用过程中物质的利用hoho18o2光合作用的反应物h2o的o以o2的形式放出，co2中的c用于合成有机物14co214co214c3(14ch2o)探究生物的遗传物质亲代噬菌体中的32p(dna)、35s(蛋白质)子代噬菌体检测到放射性32p，未检测到35sdna是遗传物质验证dna的复制方式亲代双链用15n标记亲代dna子一代dna的一条链含15ndna的复制方式为半保留复制探究dna复制、转录的原料3h或15n标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸主要集中在细胞核，尿嘧啶核糖核苷酸主要集中在细胞质标记的胸腺嘧啶脱氧

4、核苷酸用于合成dna，尿嘧啶核糖核苷酸用于合成rna生长素的极性运输含14c的生长素标记物在形态学上端，在形态学下端可检测到标记物，反之不行生长素只能从植物体的形态学上端运输到形态学下端2.与荧光标记法的区别(1)常用的荧光蛋白有绿色和红色两种绿色荧光蛋白(gfp)常用的是来源于发光水母的一种功能独特的蛋白质，蓝光或近紫外光照射，发射绿色荧光。红色荧光蛋白来源于珊瑚虫，是一种与绿色荧光蛋白同源的荧光蛋白，在紫外光的照射下可发射红色荧光。(2)人教版教材中用到的荧光标记法必修1 p67 “细胞融合实验”：这一实验很有力地证明了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。必修2 p30 “基因在染色体上的

5、实验证据”：通过现代分子生物学技术，运用荧光标记的手段，可以很直观地观察到某一基因在染色体上的位置。1(2020莆田市检测)下列关于同位素标记法应用的描述，不恰当的是()a可用18o2探究有氧呼吸的整个过程b可用14co2探究光合作用中碳的转移途径c可用3h标记的亮氨酸研究分泌蛋白合成和分泌过程d可用131i研究甲状腺吸收碘量与甲状腺激素合成的关系a用18o2只能探究有氧呼吸的第三阶段，不能探究有氧呼吸的整个过程。2(2019成都市测试)同位素标记法是生物科学研究中常用的方法。下列叙述错误的是()a用14c标记的co2供给小球藻进行光合作用可证明碳的转化途径b将3h标记的亮氨酸注射到胰腺腺泡细

6、胞中可证明生物膜间有联系c用14c或18o标记的噬菌体分别侵染细菌可证明dna是遗传物质d将被15n标记的细菌转移到含14n的培养液中可证明dna的复制方式c用32p或35s标记的噬菌体分别侵染细菌可证明dna是遗传物质。3(2019潍坊期中)物理学和化学方法可用于生物学的研究。下列有关叙述错误的是()a沃森和克里克利用x射线衍射法研究并推算出了dna的双螺旋结构b科学家通过荧光标记的人、鼠细胞融合实验证明了细胞膜具有流动性c赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记和离心技术证明dna是遗传物质d科学家运用同位素示踪和离心技术证实了dna的半保留复制a在遗传物质的研究历史上，沃森和克里克以威尔金斯和其

7、同事富兰克林提供的dna衍射图谱的有关数据为基础，推算出dna分子呈双螺旋结构。4科学家在研究dna分子复制方式时进行了如下的实验研究(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)：(1)实验一、实验二的作用是_。(2)从结果c、d看，dna复制具有_的特点。根据这一特点，理论上结果e中含14n的dna分子所占比例为_。(3)复制过程除需要模板dna、脱氧核苷酸外，还需要_等条件。(4)若对结果c中的dna分子先用解旋酶处理，然后再离心，结果为f，请在图中表示出。(5)如果实验c、d、e的结果都为图g，据此可判断dna分子的复制方式_(填“是”或“不是”)半保留复

8、制。解析(1)实验一和实验二分别表示被14n和15n标记的dna的离心结果，其作用是与后面的实验结果形成对照。(2)从结果c、d看，新形成的dna保留了原来dna的两条链，dna复制具有半保留复制的特点；经过60 min后，dna复制了3次，共形成8个dna分子，其中有2个dna分子是15n/14n，其余6个dna分子为14n/14n。(3)复制过程需要模板dna、原料(四种脱氧核苷酸)、酶和能量等条件。(4)结果c中的dna分子为15n/14n，解旋后形成的单链为一条重链15n和一条轻链14n。(5)结果g表明原来被15n标记的dna的两条链没有分开，因此可判断dna分子的复制方式不是半保留

9、复制。答案(1)对照(2)半保留复制1(3)酶、能量(4)如图(5)不是类型二dna半保留复制与细胞分裂综合中的同位素标记法(2020北京101中学检测)蚕豆根尖细胞在含3h标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是()a每条染色体的两条单体都被标记b每条染色体中都只有一条单体被标记c只有半数的染色体中一条单体被标记d每条染色体的两条单体都不被标记审题指导(1)确定亲代dna分子标记情况。根据题干信息和dna半保留复制的特点，可确定亲代dna分子(未被标记)放入含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细

10、胞周期，所得子代dna分子均有一条链被标记。(2)确定原料的标记情况：放入不含放射性标记的培养基培养至中期，所得子代dna分子一半未被标记，一半只有一条链被标记。b蚕豆根尖细胞在含3h标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期后，产生的子细胞中，每条染色体的dna分子的两条链有一条被标记，然后在不含3h放射性标记的培养基中继续分裂至中期，中期的染色体的两条染色单体只有一条染色单体被标记。1dna分子半保留复制图像及解读2有丝分裂中核dna和染色体的标记情况分析有丝分裂过程中dna复制一次细胞分裂一次，如图为连续分裂两次的过程图(以一条染色体为例)。由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个子

11、细胞中所有核dna分子均由一条亲代dna链和一条子链组成；第二次有丝分裂后最终形成的子细胞中含亲代dna链的染色体条数是02n(以体细胞染色体数为2n为例)。3减数分裂中核dna和染色体的标记情况分析在减数分裂过程中，dna复制一次，细胞连续分裂两次。如图是一次减数分裂的结果(以一对同源染色体为例)。由图可以看出，减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次，但dna只复制一次，所以四个子细胞中所有核dna分子均由一条亲代dna链和一条利用原料合成的子链组成。1用32p标记玉米体细胞(含20条染色体)的dna分子双链，再将这些细胞转入不含32p的培养基中培养，让其分裂1次n次。若一个细胞中的染色体总条数

12、和被32p标记的染色体条数分别是40条和2条，则这至少是第几次分裂的分裂期()a第1次b第2次c第3次d第4次c由染色体总条数为40条可知是分裂后期，若是第1次有丝分裂后期，被32p标记的染色体条数应为40条；若是第2次有丝分裂后期，被32p标记的染色体条数应为20条；若是第3次有丝分裂后期，被32p标记的染色体条数应为020条。2(2019大兴期末测试)将果蝇精原细胞(2n8)的dna分子用15n标记后，置于含14n的培养基中培养，经过连续两次分裂后，下列推断正确的是()a若进行有丝分裂，则第二次分裂中期的细胞中有8条染色单体含14nb若进行有丝分裂，则两次分裂结束后含15n的子细胞所占比例

13、为1/2c若进行减数分裂，则第二次分裂中期的细胞中有4条染色单体含14nd若进行减数分裂，则两次分裂结束后所有子细胞的染色体均含有15nd如果进行有丝分裂，经过一次细胞分裂后，形成的2个子细胞中的dna分子都是15n14n，再复制一次形成的2个dna分子分别是15n14n、14n14n，中期时dna存在于2条染色单体上，则第二次分裂中期含14n的染色单体有16条，a错误；若进行两次有丝分裂，第一次分裂得到的子细胞中所有的染色体上dna都是15n14n，第二次分裂中期时单体上的dna分子分别是15n14n、14n14n，得到的子细胞中一半有标记或全部有标记，或有标记，b错误；若进行减数分裂，第一

14、次分裂中期的染色体组成都是15n14n，则第二次分裂中期的细胞中有4条染色体、8条姐妹染色单体，每条单体都含14n，c错误；如果进行减数分裂，形成的子细胞都有15n染色体，d正确。3(2020深圳模拟)取某xy型性别决定的动物(2n8)的一个精原细胞，在含3h标记胸腺嘧啶的培养基中完成一个细胞周期后，将所得子细胞全部转移至普通培养基中完成减数分裂(不考虑染色体片段交换、实验误差和质dna)。下列相关叙述错误的是()a一个初级精母细胞中含3h的染色体共有8条b一个次级精母细胞可能有2条含3h的x染色体c一个精细胞中可能有1条含3h的y染色体d该过程形成的dna含3h的精细胞可能有6个b由于dna半保留复制，经过一个细胞周期后，形成的2个精原细胞中所有核dna都有1条链带有3h标记。由精原细胞到初级精母细胞时，又经过了一次dna复制，此时，每条染色体都有1条染色单体含3h，即含3h的染色体共有8条，a项正确；一个次级精母细胞有0、1或2条x染色体，但由于初级精母细胞染色体的dna只有一条链含3h，所以即便在减数第二次分裂后期，某次级精母细胞中含有2条x染