热点专题突破系列(四)同位素标记法的应用培训资料

1、热点(r din)专题突破系列（四）同位素标记法的应用第一页，共42页。【三年考情分析】【三年考情分析】在近几年的高考试题中在近几年的高考试题中, ,同位素标记同位素标记(bioj)(bioj)法多有涉及。试题的内法多有涉及。试题的内容多与经典生物学实验联系容多与经典生物学实验联系, ,有时也设置新情境来进行命题有时也设置新情境来进行命题, ,考查内容涉考查内容涉及细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向以及细胞的结构和及细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向以及细胞的结构和功能功能, ,化学物质的变化、反应机理等。对近三年高考分析如下：化学物质的变化、反应机理等。对近三年高考分析如

2、下：第二页，共42页。考查点考查点具体内容具体内容近三年考近三年考情统计情统计化学元素的化学元素的转移途径转移途径光合作用产生的光合作用产生的O O2 2来自水、暗反应来自水、暗反应中碳的去向、细胞呼吸过程中的中碳的去向、细胞呼吸过程中的物质转移物质转移20122012北京北京T29T29生理过程及生理过程及发生场所发生场所分泌蛋白的分泌过程、分泌蛋白的分泌过程、DNADNA的半保的半保留复制留复制20122012山东山东T5T5、T24T24化合物化合物的作用的作用噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验20112011浙江浙江T31T31第三页，共42页。【分类突破通关】【分类突破通关】类型一

3、类型一 元素的转移途径元素的转移途径通关典例通关典例(2014(2014宝鸡模拟宝鸡模拟) )同位素的发现为探明许多生命的奥同位素的发现为探明许多生命的奥秘起了很重要秘起了很重要(zhngyo)(zhngyo)的作用。的作用。(1)(1)用用18O18O标记二氧化碳标记二氧化碳, ,使其参与光合作用使其参与光合作用, ,再经有氧呼吸再经有氧呼吸, ,则则18O18O转移的途径是转移的途径是( () )第四页，共42页。(2)(2)如果用含如果用含15N15N的蛋白质饲料饲养体内不含的蛋白质饲料饲养体内不含15N15N的大白鼠的大白鼠, ,较长一较长一段时间后段时间后, ,从大白鼠的组织中分离出

4、下列物质从大白鼠的组织中分离出下列物质(wzh),(wzh),其中含有其中含有15N15N的是的是( (多选多选)()() )A.A.脂肪酸脂肪酸B.B.淀粉酶淀粉酶C.C.肌糖原肌糖原D.D.生长激素生长激素(3)(3)植物光合作用产生的植物光合作用产生的O2O2来自来自H2O,H2O,还是来自还是来自CO2?CO2?请写出简单实验请写出简单实验思路证明你的结论。思路证明你的结论。_ 。第五页，共42页。【解题指南】解答本题需注意以下两点：【解题指南】解答本题需注意以下两点：(1)(1)识记识记CO2CO2中氧的转移途径中氧的转移途径(tjng)(tjng)：CO2(CH2O)CO2CO2(

5、CH2O)CO2。(2)(2)知道哪些化合物含有知道哪些化合物含有N N元素元素, ,如氨基酸、蛋白质、核苷酸、核酸、如氨基酸、蛋白质、核苷酸、核酸、ATPATP等。等。第六页，共42页。【解析】【解析】(1)(1)二氧化碳在光合作用中参与暗反应，生成有机物二氧化碳在光合作用中参与暗反应，生成有机物(CH2O)(CH2O)，有，有机物机物( (葡萄糖葡萄糖) )又在细胞呼吸中首先分解成丙酮酸，丙酮酸在有氧呼吸第又在细胞呼吸中首先分解成丙酮酸，丙酮酸在有氧呼吸第二阶段分解成二阶段分解成CO2CO2，所以二氧化碳中，所以二氧化碳中18O18O的转移途径是：的转移途径是：C18O2(CH218O)C

6、18O2C18O2(CH218O)C18O2。(2)(2)淀粉酶和生长激素是蛋白质类化合物，含有淀粉酶和生长激素是蛋白质类化合物，含有N N元素。元素。(3)(3)本小题的实验设计可用同位素标记法。分别本小题的实验设计可用同位素标记法。分别(fnbi)(fnbi)将用同位素将用同位素18O18O标记的标记的H218OH218O和和C18O2C18O2提供给两组植物进行光合作用实验，分析两组植提供给两组植物进行光合作用实验，分析两组植物光合作用释放的氧气，物光合作用释放的氧气，18O218O2仅在提供仅在提供H218OH218O的那组植物中产生，即可证的那组植物中产生，即可证明光合作用产生的明光

7、合作用产生的O2O2来自来自H2OH2O。第七页，共42页。答案：答案：(1)B (2)B(1)B (2)B、D D(3)(3)来自来自H2OH2O。分别将。分别将C18O2C18O2和和H218OH218O提供给两组植物，分析两组植提供给两组植物，分析两组植物光合作用释放的氧气物光合作用释放的氧气(yngq)(yngq)，18O218O2仅在提供仅在提供H218OH218O的那组植的那组植物中产生，即可证明上述结论物中产生，即可证明上述结论第八页，共42页。【通关锦囊】化学元素转移途径的实例分析【通关锦囊】化学元素转移途径的实例分析1.1.光合作用产物中光合作用产物中O O元素的来源：元素的

8、来源：(1)(1)若用若用18O18O标记的标记的H218OH218O和未标记的和未标记的CO2CO2一起做实验一起做实验, ,结果产生的氧结果产生的氧气全是气全是18O218O2。(2)(2)若用若用18O18O标记的标记的C18O2C18O2和未标记的和未标记的H2OH2O一起做实验一起做实验, ,结果产生的氧结果产生的氧气全是气全是16O216O2。(3)(3)结论结论(jiln)(jiln)：光合作用过程中：光合作用过程中O2O2中的中的O O全部来自全部来自H2OH2O。2.2.暗反应过程中暗反应过程中C C元素的去向：元素的去向：(1)(1)标记方法：用标记方法：用14C14C标记

9、标记CO2CO2中的中的C C。(2)(2)转移途径：随着转移途径：随着14CO214CO2的固定的固定,14C,14C首先出现在首先出现在C3C3中中, ,然后然后C3C3被还被还原原,14C,14C进入进入C5C5和和(CH2O)(CH2O)中。中。第九页，共42页。3.3.研究细胞呼吸过程中物质研究细胞呼吸过程中物质(wzh)(wzh)的转移途径：的转移途径：(1)(1)用用18O18O标记氧气标记氧气(18O2)(18O2)，生成的水全部有放射性，生成的二，生成的水全部有放射性，生成的二氧化碳全部无放射性，即氧化碳全部无放射性，即18O2H218O18O2H218O。(2)(2)用用1

10、8O18O标记葡萄糖标记葡萄糖(C6H1218O6)(C6H1218O6)，生成的二氧化碳全部有放，生成的二氧化碳全部有放射性，生成的水全部无放射性，即射性，生成的水全部无放射性，即C6H1218O6C18O2C6H1218O6C18O2。 第十页，共42页。【通关特训】【通关特训】(2014(2014汕头模拟汕头模拟) )科学家利用同位素标记法搞清了许多化学反科学家利用同位素标记法搞清了许多化学反应的详细应的详细(xingx)(xingx)过程。下列说法正确的是过程。下列说法正确的是( () )A.A.用用15N15N标记核苷酸搞清了分裂期染色体形态和数目的变化规标记核苷酸搞清了分裂期染色体

11、形态和数目的变化规律律B.B.用用18O18O标记标记H2OH2O和和CO2CO2有力地证明了有力地证明了CO2CO2是光合作用的原料是光合作用的原料C.C.用用14C14C标记标记CO2CO2最终探明了最终探明了CO2CO2中碳元素在光合作用中的转移中碳元素在光合作用中的转移途径途径D.D.用用35S35S标记噬菌体的标记噬菌体的DNADNA并以此侵染细菌证明了并以此侵染细菌证明了DNADNA是遗传物是遗传物质质第十一页，共42页。【解析】选【解析】选C C。用。用15N15N标记标记(bioj)(bioj)核苷酸只能搞清核苷酸核苷酸只能搞清核苷酸( (或或DNA)DNA)的数量变化规律的数

12、量变化规律; ;用用18O18O标记标记(bioj)H2O(bioj)H2O和和CO2CO2可证明光合可证明光合作用释放的氧全部来自水作用释放的氧全部来自水; ;用用32P32P标记标记(bioj)(bioj)噬菌体的噬菌体的DNA,DNA,用用35S35S标记标记(bioj)(bioj)噬菌体的蛋白质噬菌体的蛋白质, ,才能证明才能证明DNADNA是遗传物质。是遗传物质。第十二页，共42页。【加固训练】【加固训练】(2014(2014南京南京(nn jn)(nn jn)模拟模拟) )光合作用是地球上最重要的光合作用是地球上最重要的化学反应。同位素标记法的引入化学反应。同位素标记法的引入, ,

13、为探寻和建立光合作用的化学反应过程为探寻和建立光合作用的化学反应过程, ,做出了巨大的贡献。做出了巨大的贡献。(1)1941(1)1941年年, ,鲁宾用同位素标记法追踪光合作用中鲁宾用同位素标记法追踪光合作用中O2O2的来源。的来源。第十三页，共42页。第十四页，共42页。鲁宾用鲁宾用H218OH218O和普通的和普通的CO2CO2进行小球藻光合作用实验进行小球藻光合作用实验( (见图见图A),A),结果放结果放出的出的O2O2具有放射性。若用具有放射性。若用C18O2C18O2和普通的和普通的H2OH2O进行光合作用实验进行光合作用实验( (见见图图B),B),结果产生的结果产生的O2O2

14、不具有放射性。综合实验不具有放射性。综合实验, ,可获得的结论是可获得的结论是 。(2)(2)美国科学家卡尔文用同位素标记法来追踪美国科学家卡尔文用同位素标记法来追踪CO2CO2是如何转变成碳水化是如何转变成碳水化合物的。合物的。卡尔文给小球藻悬浮液通入卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2,14CO2,光照一定时间光照一定时间(shjin)(shjin)(从从1 1秒秒到数分钟到数分钟) )后杀死小球藻后杀死小球藻, ,同时提取产物并分析。实验发现同时提取产物并分析。实验发现, ,仅仅仅仅3030秒秒的时间的时间(shjin),CO2(shjin),CO2已经转化为许多种类的化合物。想要探究已经

15、转化为许多种类的化合物。想要探究CO2CO2转转化成的第一个产物是什么化成的第一个产物是什么, ,可能的实验思路是可能的实验思路是_ 。 第十五页，共42页。实验发现实验发现, ,在光照在光照(gungzh(gungzh o)o)下物质下物质A A和物质和物质B B的浓度很快达的浓度很快达到饱和并保持稳定。此时突然中断到饱和并保持稳定。此时突然中断CO2CO2的供应的供应,A,A、B B物质的变化物质的变化如图如图C C所示。以上实验说明所示。以上实验说明, ,固定固定CO2CO2的化合物是的化合物是,CO2,CO2转化成的第一个产物是。转化成的第一个产物是。第十六页，共42页。【解析】【解析

16、】(1)(1)由图由图A A中中CO2+H218O18O2CO2+H218O18O2和图和图B B中中C18O2+H2OO2C18O2+H2OO2可知可知, ,光光合作用释放的合作用释放的O2O2来源于来源于H2OH2O。(2)(2)卡尔文实验中仅卡尔文实验中仅3030秒的时间秒的时间,CO2,CO2已经转化为许多种类的化合物已经转化为许多种类的化合物, ,无法判断哪种化合物是第一个产物无法判断哪种化合物是第一个产物, ,因此要探究因此要探究CO2CO2转化成的第一个产转化成的第一个产物物, ,只有只有(zhyu)(zhyu)尽可能缩短光照时间尽可能缩短光照时间, ,然后杀死小球藻然后杀死小球

17、藻, ,同时提取同时提取产物分析产物分析, ,当检测到的产物只有当检测到的产物只有(zhyu)(zhyu)一种时一种时, ,该化合物就是第一该化合物就是第一个产物。个产物。突然中断突然中断CO2CO2供应供应, ,固定固定CO2CO2的化合物的消耗将减少的化合物的消耗将减少, ,其含量其含量将逐渐增多将逐渐增多( (如物质如物质B),B),而而CO2CO2转化成的第一个产物将开始减少转化成的第一个产物将开始减少( (如物质如物质A)A)。第十七页，共42页。答案：答案：(1)(1)光合作用释放的光合作用释放的O2O2来源于来源于H2O,H2O,而不是而不是CO2CO2(2)(2)缩短光照时间缩

18、短光照时间, ,当检测当检测(jin c)(jin c)到的产物只有一种时到的产物只有一种时, ,这这个化合物就是第一个产物个化合物就是第一个产物B BA A第十八页，共42页。类型二类型二 生理过程及发生场所生理过程及发生场所通关典例通关典例(2012(2012山东高考山东高考) )假设一个双链均被假设一个双链均被32P32P标记的噬菌体标记的噬菌体DNADNA由由5 0005 000个碱基对组成个碱基对组成, ,其中腺嘌呤占全部碱基的其中腺嘌呤占全部碱基的20%20%。用这个。用这个噬菌体侵染只含噬菌体侵染只含31P31P的大肠杆菌的大肠杆菌, ,共释放出共释放出100100个子代噬菌体。

19、下列个子代噬菌体。下列叙述正确的是叙述正确的是( () )A.A.该过程至少需要该过程至少需要3 3105105个鸟嘌呤脱氧核苷酸个鸟嘌呤脱氧核苷酸B.B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C.C.含含32P32P与只含与只含31P31P的子代噬菌体的比例的子代噬菌体的比例(bl)(bl)为为149149D.D.该该DNADNA发生突变发生突变, ,其控制的性状即发生改变其控制的性状即发生改变第十九页，共42页。【解题指南】解答本题的关键是：【解题指南】解答本题的关键是：(1)(1)题干中的关键信息：题干中的关键信息：1 1个被个被32P32P标记标记

20、(bioj)(bioj)的噬菌体的噬菌体; ;共共释放出释放出100100个子代噬菌体。个子代噬菌体。(2)DNA(2)DNA复制复制n n次后需要加入某种脱氧核苷酸的个数次后需要加入某种脱氧核苷酸的个数=(2n-1)=(2n-1)1 1个个DNADNA中的某种脱氧核苷酸数。中的某种脱氧核苷酸数。(3)1(3)1种氨基酸可以由多个密码子编码种氨基酸可以由多个密码子编码, ,所以所以DNADNA发生基因突变对发生基因突变对应的氨基酸可能不变应的氨基酸可能不变, ,控制的性状可能不变。控制的性状可能不变。第二十页，共42页。【解析】选【解析】选C C。具体分析如下：。具体分析如下：A A项错误项错

21、误,A=T=5 000,A=T=5 0002 220%20%=2 000=2 000个个,G=C=5 000,G=C=5 0002 230%=3 00030%=3 000个。个。DNADNA复制复制n n次后需要次后需要加入鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数为加入鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数为(2n-1)(2n-1)1 1个个,DNA,DNA中的鸟嘌呤中的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为脱氧核苷酸数为99993 000=2.973 000=2.97105105。B B项错误项错误, ,噬菌体侵染噬菌体侵染细菌时细菌时, ,噬菌体的噬菌体的DNADNA进入作为模板进入作为模板, ,不需要细菌提供。不需要细菌提供。C C项正项

22、正确确,1,1个被个被32P32P标记的噬菌体经半保留复制形成的标记的噬菌体经半保留复制形成的100100个子代中有个子代中有2 2个子代噬菌体含个子代噬菌体含32P,9832P,98个只含个只含31P,31P,所以含所以含32P32P的子代噬菌体与的子代噬菌体与只含只含31P31P的子代噬菌体的比例为的子代噬菌体的比例为298=149298=149。D D项错误项错误, ,由于由于(yuy)(yuy)一一种氨基酸可以由多个密码子编码种氨基酸可以由多个密码子编码, ,所以所以DNADNA发生基因突变对应发生基因突变对应的氨基酸可能不变的氨基酸可能不变, ,控制的性状可能不变。控制的性状可能不变

23、。第二十一页，共42页。【通关锦囊】同位素标记法示踪生理过程及发生场所的分析【通关锦囊】同位素标记法示踪生理过程及发生场所的分析1.1.研究分泌蛋白的合成和运输研究分泌蛋白的合成和运输(ynsh)(ynsh)：(1)(1)目的：用目的：用3H3H标记亮氨酸标记亮氨酸, ,探究分泌蛋白在细胞中的合成、运输探究分泌蛋白在细胞中的合成、运输(ynsh)(ynsh)与分泌途径。与分泌途径。(2)(2)方法：在一次性给予放射性标记的氨基酸的前提下方法：在一次性给予放射性标记的氨基酸的前提下, ,通过观察细胞中通过观察细胞中放射性物质在不同时间出现的位置放射性物质在不同时间出现的位置, ,就可以明确地看出

24、细胞器在分泌蛋白就可以明确地看出细胞器在分泌蛋白合成和运输合成和运输(ynsh)(ynsh)中的作用。中的作用。(3)(3)转移途径：通过实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体上合成转移途径：通过实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体上合成之后之后, ,是按照内质网是按照内质网高尔基体高尔基体细胞膜的方向运输细胞膜的方向运输(ynsh)(ynsh)的的, ,从而证从而证明了细胞内的各种膜结构在功能上是紧密联系的。明了细胞内的各种膜结构在功能上是紧密联系的。第二十二页，共42页。2.2.探究探究DNADNA分子半保留复制分子半保留复制(fzh)(fzh)的特点：的特点：(1)DNA(1)DN

25、A分子复制分子复制(fzh)n(fzh)n次后次后, ,计算子代计算子代DNADNA分子数、子代分子数、子代DNADNA分子分子的脱氧核苷酸链数所占比例。的脱氧核苷酸链数所占比例。原理：原理：DNADNA分子复制分子复制(fzh)(fzh)过程的特点是半保留复制过程的特点是半保留复制(fzh)(fzh)。过程：将全部过程：将全部N N原子被原子被15N15N标记的标记的DNADNA分子分子(0(0代代) )转移到含转移到含14N14N的培的培养基中培养养基中培养( (复制复制(fzh)n(fzh)n代后代后, ,子代子代DNADNA分子总数为分子总数为2n2n个个, ,脱氧核脱氧核苷酸链总数为

26、苷酸链总数为2n+12n+1个。个。a.a.不同不同DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子之比不同：分子之比不同：只含只含15N15N的的DNADNA分子所占比例为分子所占比例为0;0;含含15N15N和和14N14N的的DNADNA分子所占比例为分子所占比例为2/2n(2/2n(或或1/2n-1);1/2n-1);只含只含14N14N的的DNADNA分子所占比例为分子所占比例为(2n-2)/2n=1-2/2n(2n-2)/2n=1-2/2n。第二十三页，共42页。b.b.不同脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链之比也不同：不同脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链之比也不同：含含15N15N的脱

27、氧核苷酸链所占比例为的脱氧核苷酸链所占比例为2/2n+1=1/2n;2/2n+1=1/2n;含含14N14N的脱氧核苷酸链所占比例为的脱氧核苷酸链所占比例为(2n+1-2)/2n+1=1-1/2n(2n+1-2)/2n+1=1-1/2n。(2)(2)研究研究DNADNA半保留复制的具体过程。半保留复制的具体过程。原理：通过放射性标记来原理：通过放射性标记来“区别区别”亲代与子代的亲代与子代的DNADNA。判断判断(p(p ndundu n)n)依据：放射性物质依据：放射性物质15N15N的原子量和的原子量和14N14N的原子的原子量不同量不同, ,因此由因此由15N15N组成的组成的DNADN

28、A与由与由14N14N组成的组成的DNADNA的相对分子质的相对分子质量不同。量不同。第二十四页，共42页。结果。结果。a.a.两条链都含两条链都含15N15N的的DNA,DNA,离心时为重带。离心时为重带。b.b.一条链含一条链含15N15N、一条链含、一条链含14N14N的的DNA,DNA,离心时为中带。离心时为中带。c.c.两条链都含两条链都含14N14N的的DNA,DNA,离心时为轻带。离心时为轻带。意义：根据重带、中带、轻带意义：根据重带、中带、轻带DNADNA出现的比例可判断出现的比例可判断DNADNA复制复制(fzh)(fzh)是全保留复制是全保留复制(fzh)(fzh)还是半保

29、留复制还是半保留复制(fzh)(fzh)。第二十五页，共42页。【通关特训】【通关特训】1.1.科学家用科学家用3H3H标记的氨基酸培养哺乳标记的氨基酸培养哺乳动物的乳腺细胞动物的乳腺细胞, ,测量细胞合成并分测量细胞合成并分泌乳腺蛋白过程中各种膜结构的面积泌乳腺蛋白过程中各种膜结构的面积变化变化, ,结果如右图。下列选项表示结果如右图。下列选项表示(biosh)a(biosh)a、b b、c c所代表的膜结构名称以及放射性标记出现的先后顺序所代表的膜结构名称以及放射性标记出现的先后顺序, ,正确的是正确的是( () )A.aA.a核糖体核糖体bb内质网内质网cc高尔基体高尔基体B.aB.a内

30、质网内质网bb高尔基体高尔基体cc细胞膜细胞膜C.aC.a高尔基体高尔基体cc内质网内质网bb细胞膜细胞膜D.aD.a内质网内质网cc高尔基体高尔基体bb细胞膜细胞膜第二十六页，共42页。【解析】选【解析】选D D。乳腺细胞是分泌细胞。乳腺细胞是分泌细胞, ,能进行蛋白质的合成、加工能进行蛋白质的合成、加工和分泌过程和分泌过程, ,蛋白质在核糖体上合成后蛋白质在核糖体上合成后, ,将依次经过内质网、高尔将依次经过内质网、高尔基体、细胞膜等具膜的细胞结构基体、细胞膜等具膜的细胞结构(jigu),(jigu),所以内质网膜面积在所以内质网膜面积在此过程中会减小此过程中会减小, ,细胞膜面积将增大细

31、胞膜面积将增大, ,而高尔基体膜面积将基本不而高尔基体膜面积将基本不变变, ,所以所以a a是内质网、是内质网、b b是细胞膜、是细胞膜、c c是高尔基体。是高尔基体。第二十七页，共42页。2.(20132.(2013滨州模拟滨州模拟) )蚕豆体细胞染色体数目蚕豆体细胞染色体数目2n=12,2n=12,科学家用科学家用3H3H标标记蚕豆根尖细胞的记蚕豆根尖细胞的DNA,DNA,可以在染色体水平上研究真核生物的可以在染色体水平上研究真核生物的DNADNA复复制方式。实验的基本过程如下：制方式。实验的基本过程如下：.将蚕豆幼苗培养将蚕豆幼苗培养(piyng)(piyng)在含有在含有3H3H的胸腺

32、嘧啶脱氧核苷酸的的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养培养(piyng)(piyng)基中基中, ,培养培养(piyng)(piyng)一段时间后一段时间后, ,探测细胞分裂中探测细胞分裂中期染色体的放射性情况。期染色体的放射性情况。.当当DNADNA分子双链都被分子双链都被3H3H标记后标记后, ,再将幼苗移到含有秋水仙素的无再将幼苗移到含有秋水仙素的无放射性的培养放射性的培养(piyng)(piyng)基中基中, ,培养培养(piyng)(piyng)一段时间后一段时间后, ,探测细探测细胞分裂中期染色体的放射性情况。胞分裂中期染色体的放射性情况。第二十八页，共42页。请回答相关问题：请回答相关问题：

33、(1)(1)蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是蚕豆根尖细胞进行的分裂方式是; ;秋水仙素能使部分秋水仙素能使部分细胞的染色体数目加倍细胞的染色体数目加倍, ,其作用的机理是其作用的机理是_。(2)(2)中中, ,在根尖细胞进行第一次分裂时在根尖细胞进行第一次分裂时, ,每条染色体上带有放射性每条染色体上带有放射性的染色单体有条的染色单体有条, ,每个每个DNADNA分子中分子中, ,有条链带有放射性。有条链带有放射性。中中, ,若观察到一个若观察到一个(y )(y )细胞中有细胞中有2424条染色体条染色体, ,且二分之一的染色且二分之一的染色单体具有放射性单体具有放射性, ,则表明该细胞的则表明该

34、细胞的DNADNA在无放射性的培养基中复制在无放射性的培养基中复制了次了次, ,该细胞含有个染色体组。该细胞含有个染色体组。(3)(3)上述实验表明上述实验表明,DNA,DNA分子的复制方式是分子的复制方式是 。第二十九页，共42页。【解析】【解析】(1)(1)蚕豆根尖细胞为体细胞蚕豆根尖细胞为体细胞, ,其分裂方式为有丝分裂。秋水仙素其分裂方式为有丝分裂。秋水仙素使细胞内染色体数目加倍的原理是体细胞在有丝分裂过程中使细胞内染色体数目加倍的原理是体细胞在有丝分裂过程中, ,染色体完成染色体完成了复制了复制, ,纺锤体的形成受到抑制纺锤体的形成受到抑制, ,以致染色体不能被拉向两极以致染色体不能

35、被拉向两极(lingj),(lingj),于是形成了染色体数目加倍的细胞。于是形成了染色体数目加倍的细胞。(2)(2)中中, ,第一次有丝分裂中期时第一次有丝分裂中期时, ,每个每个DNADNA分子中都有一条链被分子中都有一条链被3H3H标记标记, ,每每条染色体上有条染色体上有2 2条染色单体被条染色单体被3H3H标记。标记。中中, ,第一次分裂中期时第一次分裂中期时, ,每个每个DNADNA分子中都有一条链具有放射性分子中都有一条链具有放射性, ,故所有染色单体都具有放射性故所有染色单体都具有放射性; ;第二次分第二次分裂中期时裂中期时, ,二分之一的染色单体具有放射性二分之一的染色单体具

36、有放射性, ,此时此时, ,该细胞含有该细胞含有4 4个染色体个染色体组。组。(3)(3)该实验表明该实验表明DNADNA分子的复制方式是半保留复制。分子的复制方式是半保留复制。第三十页，共42页。答案：答案：(1)(1)有丝分裂抑制纺锤体的形成有丝分裂抑制纺锤体的形成(xngchng)(xngchng)(2)2(2)21 12 24 4(3)(3)半保留复制半保留复制第三十一页，共42页。类型三类型三 化合物的作用化合物的作用通关典例通关典例(2011(2011浙江高考浙江高考) )为了探究某物质为了探究某物质(X)(X)的作用的作用, ,研究者研究者提出了以下实验思路：提出了以下实验思路：

37、(1)(1)实验分组。实验分组。甲组：培养液甲组：培养液+Y+Y细胞细胞+3H-TdR(3H+3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+)+生生理盐水理盐水乙组：培养液乙组：培养液+Y+Y细胞细胞+3H-TdR+X(+3H-TdR+X(用生理盐水配制用生理盐水配制) )每组设置每组设置(shzh)(shzh)若干个重复样品。若干个重复样品。(2)(2)分别测定两组的分别测定两组的CRD(CRD(细胞内的放射性强度细胞内的放射性强度),),求每组的平均求每组的平均值。值。第三十二页，共42页。(3)(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后将各样品在适宜条件下培养合适时间后

38、, ,测定其测定其CRD,CRD,求每组求每组平均值并进行平均值并进行(jnxng)(jnxng)统计分析。统计分析。( (提示与说明提示与说明, ,答题时用答题时用X X、CRDCRD、3H-TdR3H-TdR表示相关名词表示相关名词;Y;Y细胞是细胞是能增殖的高等动物体细胞能增殖的高等动物体细胞) )第三十三页，共42页。请回答：请回答：(1)(1)实验实验(shy(shy n)n)目的：目的： 。(2)(2)预测实验预测实验(shy(shy n)n)结果及结论：结果及结论：_ 。(3)(3)实验实验(shy(shy n)n)中采用中采用3H-TdR3H-TdR的原因是：的原因是：_ 。第

39、三十四页，共42页。【解题指南】【解题指南】(1)(1)理论基础：胸腺嘧啶脱氧核苷是合成理论基础：胸腺嘧啶脱氧核苷是合成DNADNA分子的原料分子的原料(yunlio)(yunlio)。(2)(2)分析细胞内放射性强度不同的原因：若细胞内放射性强度较大分析细胞内放射性强度不同的原因：若细胞内放射性强度较大, ,说说明有大量的明有大量的3H3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷合成了标记的胸腺嘧啶脱氧核苷合成了DNA,DNA,通过甲、乙两组放通过甲、乙两组放射性强度的比较射性强度的比较, ,确定物质确定物质X X对对DNADNA分子复制的作用是促进、抑制还是分子复制的作用是促进、抑制还是无影响。无影响。第三

40、十五页，共42页。【解析】本题考查实验分析与探究能力。【解析】本题考查实验分析与探究能力。(1)(2)(1)(2)实验目的实验目的(md)(md)是探究物质是探究物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )的影响。影响可能有三个方面：促进作用、抑制作用和无影响。的影响。影响可能有三个方面：促进作用、抑制作用和无影响。通过比较甲、乙两组放射性的强度来判定：如果乙组通过比较甲、乙两组放射性的强度来判定：如果乙组CRDCRD明显明显高于甲组高于甲组, ,说明物质说明物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )有促进作用有促进作用; ;如果如果乙组乙组CRD

41、CRD与甲组基本相同与甲组基本相同, ,说明物质说明物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )无无影响影响; ;如果乙组如果乙组CRDCRD明显低于甲组明显低于甲组, ,说明物质说明物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )有抑制作用。有抑制作用。(3)(3)由于由于3H-TdR3H-TdR是合成是合成DNADNA的原料的原料, ,所以两组的所以两组的CRD(CRD(细胞内的放细胞内的放射性强度射性强度) )表示细胞增殖程度。表示细胞增殖程度。第三十六页，共42页。答案：答案：(1)(1)探究物质探究物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(

42、DNA合成合成) )的影响的影响(2)(2)如果乙组如果乙组CRDCRD明显高于甲组明显高于甲组, ,说明物质说明物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )有促进作用有促进作用; ;如果乙组如果乙组CRDCRD与甲组基本相同与甲组基本相同, ,说明物质说明物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )无影响无影响; ;如果乙组如果乙组CRDCRD明显低于甲组明显低于甲组, ,说明物质说明物质X X对对Y Y细胞细胞增殖增殖(DNA(DNA合成合成) )有抑制作用有抑制作用(3)3H-TdR(3)3H-TdR是合成是合成DNADNA的原料之一的原料之一, ,可根据可根据(gnj)CRD(gnj)CRD变化来判断变化来判断细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成) )的情况的情况第三十七页，共42页。【通关锦囊】运用同位素标记法研究化合物的作用【通关锦囊】运用同位素标记法研究化合物的作用1.1.用用3H3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸, ,研究有丝分裂研究有丝分裂(yu s fn (yu s fn li)li)过程中染色体的变化规律：过程中染色体的变化规律：(1)(1)标记方法：在处于连续分裂的细胞的分裂期加入