同位素示踪试题归类例析

1、同位素示踪试题归类例析冯夏泉同位素示踪法是利用放射性同位素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析的方法。常用的示踪原子有14C、18O、15N、3H、32P 、35S等。同位素标记的放射性标记化合物，与未标记的相应化合物具有相同的化学与生物学性质，不同的只是它们带有放射性，可以利用放射性探测技术来追踪。1. 探索生命科学中的微观运动规律1.1研究生物体、细胞内某些物质的合成研究物质合成的部位例1. 将植物细胞放在有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸存在的环境中，温育数小时。然后将细胞粉碎并轻摇匀浆，进行分级离心以获取各种细胞结构。放射性3H将主要存在于（ ）A. 核仁、质体和高尔基体B. 细胞核、核

2、仁和溶酶体C. 细胞核、核糖体和液泡D. 细胞核、线粒体和叶绿体分析：胸腺嘧啶核苷酸是合成DNA的原料。DNA主要存在于细胞核中，细胞质中的线粒体、叶绿体中也含有少量的DNA。（答案：D）研究物质合成的时间长短例2. 下图表示细胞周期（图中的M表示分裂期。G1、G2表示RNA及蛋白质合成期，S表示DNA合成期），有人为确定DNA合成期的时间长度，在处于连续分裂的细胞的分裂期加入以氚标记的R化合物，在下列化合物中，哪一种最适合？（ ）A. 腺嘌呤B. 胞嘧啶C. 鸟嘌呤D. 胸腺嘧啶分析：因为在细胞周期的S期既有DNA的合成也有RNA的合成，胸腺嘧啶是DNA特有碱基，而腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤这三

3、种碱基是DNA和RNA所共有，所以用氚标记胸腺嘧啶可确定DNA合成期的时间长度。（答案：D）研究物质合成的特点例3. 用15N标记细菌中的DNA，然后又将普通的14N来供给这种细菌，于是该细菌便用14N来合成DNA，假设细菌在含14N的营养基上连续分裂两次产生了4个新个体，它们DNA中含14N链与15N链的比例是（ ）A. 3：1B. 2：1C. 1：1D. 7：1分析：DNA分子的合成具有特殊性。利用同位素标记某些特定元素，可反映出DNA分子半保留复制的特点。（答案：A）1.2研究细胞的分裂或分化例4. 将数量相同的两组小鼠肝细胞，用含有标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养，甲组加入某种物质

4、，乙组不加，经过一段时间培养后，洗去培养液分别取出两组的全部细胞，测量每组的总放射性强度，结果甲组明显大于乙组。甲组加入的物质的作用是（ ）A. 促进细胞分裂B. 促进细胞分化C. 促进细胞衰老D. 促进细胞癌变分析：在细胞分裂的过程中，发生了DNA的复制，此时，细胞对组成DNA的原料需要量会增加。而在细胞停止分裂，发生分化、发育的时候，细胞对组成RNA的原料需要量会增加，利用同位素分别标记组成DNA和RNA的特定碱基，可判断细胞所处的状态。（答案：A）1.3研究光合作用的氧气来源例5. 如果用于光合作用的水里有0.20%的分子含18O，二氧化碳里有0.68%的CO2分子含18O，那么短期内经

5、光合作用形成的氧气中，含18O的比例为（ ）A. 0.20%B. 0.44%C. 0.68% D. 0.88%分析：光合作用中释放出的氧气到底是来自水，还是来自二氧化碳。对这个问题，20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门用18O分别标记水和二氧化碳，然后用带有标记的水和二氧化碳分别作为二组绿色植物光合作用的原料，在其它条件适宜且相同的情况下，通过对释放的氧气分析，结果表明光合作用释放的氧气全部来自水。（答案：A）1.4研究腺体的功能例6. 现用体重等方面大体相同的三组兔子进行实验。将含有放射性碘的注射液注射到A、B、C三组兔子的体内，然后，定时测定兔子甲状腺中含有的放射量。4d后进行第二次注射

6、：向A组兔子注射无放射性的甲状腺激素；向B组兔子注射无放射性的促甲状腺激素；向C组兔子注射生理盐水。实验结果如图所示。对于第二次注射后三组兔子甲状腺的放射量下降速率不同的原因下列说法不正确的是（ ）放射性碘注射后的天数/dA. A组兔子由于注射了无放射性的甲状腺激素，抑制了甲状腺激素的分泌，所以甲状腺放射量下降速率最慢B. A组兔子由于注射了无放射性的甲状腺激素，促进了甲状腺激素的合成与分泌，所以甲状腺放射量下降速率最快C. B组兔子由于注射了促甲状腺激素，促进了甲状腺激素的合成与分泌，所以甲状腺放射量下降速率最快D. C组兔子由于注射的是生理盐水，所以下降速率不变分析：体内的甲状腺将人体吸收

7、的碘绝大部分集中起来制成甲状腺激素，正常甲状腺吸收的碘量是一定的，通过检测甲状腺中碘的含量变化，可推知甲状腺的功能情况。（答案：B）1.5研究生物体内某些物质的转移例7. 从某腺体的细胞中提取一些细胞器放入含有14C氨基酸的培养液中，培养液中含有这些细胞器完成其功能所需要的物质和条件，连续取样测定标记的氨基酸在这些细胞器中的数量，下图中正确的是（ ）。分析：腺体细胞吸收氨基酸用来合成分泌蛋白，细胞内合成分泌蛋白是在内质网上的核糖体中进行的，合成后通过内质网运输，所以，14C氨基酸应先出现在核糖体上，然后出现在内质网中。（答案：B）1.6研究生态系统内部物质的转移例8. 在一个密封的玻璃钟罩内，

8、植有绿色植物，并养有以此为食的小动物，罩内的O2用18O作标记，每天给予光照，若干时间后，18O可在下列哪项自身组成的有机物中出现（ ）。A. 只在植物体内B. 动植物体内均有C. 只在动物体内D. 动植物体内均无分析：18O转移的主要途径是：绿色植物经有氧呼吸将18O转移到H218O，H218O进一步被有氧呼吸利用转移到C18O 2，然后C18O 2被绿色植物的光合作用利用转移到有机物中，当小动物摄食此绿色植物以后通过进一步同化合成为动物体内的有机物。所以一段时间以后动植物体内有机物中均有18O出现。（答案：B）2. 在古生物研究中测定生物死亡年代，为生物进化提供证据通过测定含碳物质如化石等样品中碳的衰变速度，即可确定有机体的死亡时间，即化石的年代，从而为生物进化理论提供有力的证据。例9. 若干万年以前，始祖鸟通过摄食，吸收了动植物中含有放射性14C的营养物质，死亡后不再吸收。随着年代的推移，始祖鸟中14C含量逐步减少，古生物学家在对始祖鸟化石的测定