同位素标记法的应用及分析

1、第六单元第六单元 遗传的物质基础遗传的物质基础第六单元第六单元 遗传的物质基础遗传的物质基础考查特点考查特点在近年的高考试题中，同位素示踪法多有涉及。试题的内容在近年的高考试题中，同位素示踪法多有涉及。试题的内容多与经典生物学实验联系，有时也可设置新情境来进行命题多与经典生物学实验联系，有时也可设置新情境来进行命题,其考查内容涉及细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布其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功能、化学物质的变化、反应机理和去向以及细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。等。解题指导解题指导在解答同位素示踪法应用问题时，首先需分清所标记的化

2、合在解答同位素示踪法应用问题时，首先需分清所标记的化合物，根据示踪元素的移动位置判断生化反应的进程，进而了物，根据示踪元素的移动位置判断生化反应的进程，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。第六单元第六单元 遗传的物质基础遗传的物质基础1标记某元素，追踪其转移途径标记某元素，追踪其转移途径如用如用18O标记标记H2O，光合作用只产生，光合作用只产生18O2，再用，再用18O标记标记CO2，光合作用只产生光合作用只产生O2。证明光合作用产生的氧气中的氧原子全。证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于部来自于H2O，而不是来自于，而

3、不是来自于CO2。卡尔文等用。卡尔文等用14C标记的标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性，证明了，供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性，证明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。用同位中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。用同位素素14C标记，研究生长素的极性运输问题等。标记，研究生长素的极性运输问题等。第六单元第六单元 遗传的物质基础遗传的物质基础2标记特征元素，探究化合物的作用标记特征元素，探究化合物的作用如如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的标记噬菌体的DNA，发现大肠杆菌体内有放射性物质；用发现大肠杆菌体内有

4、放射性物质；用35S标记蛋白质，大肠标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质。由此证明了杆菌内未发现放射性物质。由此证明了DNA是噬菌体的遗是噬菌体的遗传物质。传物质。3标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理如用如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸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研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用律；用15N标记标记DNA,证明了证明了DNA复制的特点是半保留复制。复制的特点是半保留复制。第六单元第六单元 遗传的物质基础遗

5、传的物质基础1用用32P标记了玉米体细胞标记了玉米体细胞(含含20条染色体条染色体)的的DNA分子双链，分子双链，再将这些细胞转入不含再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞的培养基中培养，在第二次细胞分裂完成后每个细胞中被分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是标记的染色体条数是()A0条条B20条条C大于大于0小于小于20条条 D以上都有可能以上都有可能C第六单元第六单元 遗传的物质基础遗传的物质基础解析：解析：(1)利用放射性利用放射性32P，跟踪研究，跟踪研究DNA复制的规律特点，复制的规律特点，(2)结合所学知识推测：第一次细胞分裂完成后所形成的细胞结合所学知识推

6、测：第一次细胞分裂完成后所形成的细胞中，中，DNA双链均是一条链含有双链均是一条链含有32P，另一条链不含，另一条链不含32P，第二，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后一条染色单体含次细胞分裂的间期，染色体复制后一条染色单体含32P，一，一条染色单体不含条染色单体不含32P，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，如果含如果含32P的的20条染色体同时移向细胞的一极，不含条染色体同时移向细胞的一极，不含32P的的20条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被32P标记的染色体条数是标记的染色体条数是20条和条和0条，

7、如果分别移向细胞两极的条，如果分别移向细胞两极的20条染色体中既有含条染色体中既有含32P的，也有不含的，也有不含32P的，则形成的子细的，则形成的子细胞中被胞中被32P标记的染色体条数大于标记的染色体条数大于0小于小于20条。条。第六单元第六单元 遗传的物质基础遗传的物质基础A第六单元第六单元 遗传的物质基础遗传的物质基础第六单元第六单元 遗传的物质基础遗传的物质基础3在生命科学研究中，在生命科学研究中，“放射性同位素示踪法放射性同位素示踪法”是常用的研是常用的研究手段。请分析下列几个科学实验，回答有关问题：究手段。请分析下列几个科学实验，回答有关问题：(1)将大肠杆菌的将大肠杆菌的DNA分

8、子用分子用3H标记后，放在普通培养基上繁标记后，放在普通培养基上繁殖两代，如下图所示。该实验有力地证明了殖两代，如下图所示。该实验有力地证明了DNA分子的复制分子的复制方式是方式是_。若在此过程中，共消耗了游离的胸腺。若在此过程中，共消耗了游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸嘧啶脱氧核苷酸183个，则亲代个，则亲代DNA分子中含腺嘌呤脱氧核分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸苷酸_个。个。半保留复制半保留复制61第六单元第六单元 遗传的物质基础遗传的物质基础(2)鲁宾和卡门用放射性鲁宾和卡门用放射性18O分别标记分别标记H2O和和CO2分子，证明了分子，证明了光合作用过程中产生的光合作用过程中产生的O2来自来自_；卡

9、尔文用；卡尔文用14C标记的标记的CO2研究光合作用暗反应过程中研究光合作用暗反应过程中C的转移途径，的转移途径，14C在化合物在化合物中的出现顺序依次是：中的出现顺序依次是：14CO2_(化合物化合物) _。(3)用含放射性元素的氨基酸培养豚鼠的胰腺细胞，研究豚鼠用含放射性元素的氨基酸培养豚鼠的胰腺细胞，研究豚鼠分泌蛋白的合成和分泌过程，放射性在核糖体出现后，依次分泌蛋白的合成和分泌过程，放射性在核糖体出现后，依次经过经过_、_和和_，最后出现在细胞，最后出现在细胞外。外。 H2OC3(CH2O)内质网内质网高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜第六单元第六单元 遗传的物质基础遗传的物质基础解析：解析

10、：(1)用放射性同位素示踪法可以有力地证明用放射性同位素示踪法可以有力地证明DNA分子的分子的复制方式为半保留复制。复制方式为半保留复制。DNA分子复制两次，净增加分子复制两次，净增加3个个DNA分子，此过程共消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸分子，此过程共消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸183个，则每个，则每个个DNA分子中含胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为分子中含胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为183361(个个)，双链双链DNA分子中，腺嘌呤脱氧核苷酸数目与胸腺嘧啶脱氧核分子中，腺嘌呤脱氧核苷酸数目与胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目相等。苷酸数目相等。(2)卡尔文用卡尔文用14C标记的标记的CO2研究光合作用暗反研究光合作用暗反应过程中应过程中C的转移途径，含有的转移途径，含有14C的的CO2先与先与C5形成形成C3，然后，然后在在ATP供能和供能和H作为还原剂的作用下生成了作为还原剂的作用下生成了(CH2O)。(3)分分泌蛋白形成的过程是：先在核糖体中将氨基酸合成多肽链，