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1、综合题解题技能1 “同位素示踪法”的应用样题细研同位素的发现为探明许多生命的奥秘起了很重要 的作用（1）用18O标记二氧化碳，使其参与光合作用，再经有氧呼吸，则18O转移的途径是 ( )A.C18O2(CH218O)H218OB.C18O2(CH218O)C18O2C. D.C18O218O2（2）如果用含15N的蛋白质饲料饲养体内不含15N的 大白鼠，较长一段时间后，从大白鼠的组织中分离出下列物质，其中含有15N的是（多选）（ ）A.脂肪酸 B.淀粉酶 C.肌糖原 D.生长激素（3）植物光合作用产生的O2来自H2O，还是来自 CO2？请写出简单实验思路证明你的结论。解析 同位素示踪法是利用放
2、射性元素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，即把放射性同位素的原子掺到其他物质中去，让它们一起运动、 迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放 射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分 布的。从而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。第（3）小题的实验 设计可用同位素标记法。分别用同位素18O标记的 H218O和C18O2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，18O2仅在提供H218O 的那组植物中产生，即可证明光合作用产生的O2来自 H2O。答案 （1）B （2）BD（3）来自
3、H2O。分别将C18O2和H218O提供给两组植物，分析两组植物光合作用释放的氧气，18O2仅在提供H218O的那组植物中产生，即可证明上述结论。归纳整合1.标记水和二氧化碳中的氧元素来探究光合作用产生的氧气的来源。例如在教材中，介绍的鲁宾和卡门的实验，研究光合作用中释放的氧到底是来自于水，还是来自于二氧化碳。他们用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2，然后进行两组光合作用实验：第一组向绿色植物提供H218O和CO2，第二组向同种绿色植物提供H2O和C18O2。在相同条件下，他们对两组光合作用释放的氧进行了分析，结果表明第一组释放的氧全部是18O2，第二
4、组释放的氧全部是O2，从而证明了光合作用释放的氧全部来自水。2.标记植物吸收的特种元素来探究该元素在植物体内的运输途径，如本样题第（1）小题。3.标记硫元素和磷元素来探究噬菌体的遗传物质是DNA，如本样题第（3）小题。教材中同样是在介绍噬菌体侵染细菌的实验中，介绍了35S的标记应用。即是用35S标记噬菌体的蛋白质外壳来显示其最后的存在部位。由于蛋白质含有S元素，而DNA中不含S元素，可以把蛋白质和DNA区别开来。4.标记DNA分子中的元素来探究DNA分子的半保留复制，例如用 N的同位素15N标记核苷酸研究DNA的半保留复制。5.利用标记DNA分子制造基因工程中的DNA探针。6.标记氨基酸探究分
5、泌性蛋白质在细胞中的合成、运输与分泌途径，利用N的同位素15N标记氨基酸。例如，通过实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网高尔基体细胞膜的方向运输的，从而证明了细胞内的各种生物膜在功能上是紧密联系的。变式训练1.用3H标记葡萄糖中的氢，经有氧呼吸后，下列物质中可能有3H的是 （ ）A.H2O B.CO2C.C2H5OH D.C3H6O3解析 有氧呼吸的最终产物是CO2和H2O。A2.将植物细胞在3H标记的尿苷存在下培育数小时，然后收集细胞，经适当处理后获得各种细胞器。放射性将主要存在于 （ ）A.叶绿体和高尔基体 B.细胞核和液泡C.细胞核和内质网 D.线粒体和叶绿体
6、解析 尿苷是合成RNA的原料，在细胞器中只有线粒体和叶绿体含有DNA并且转录合成RNA。除此之外，核糖体的组成成分中含RNA，但是，选项中末涉及。D随堂演练1.将用15N标记的尿嘧啶核苷酸引入某种绿色植物细胞内，一段时间后，下列各组结构中，放射性较强的一组结构是 （ ）A.细胞核、核仁、中心体B.细胞膜、核糖体、高尔基体C.细胞核、核糖体、线粒体、叶绿体D.细胞核、核糖体、内质网、液泡C2.科学家利用“同位素标记法”搞清了许多化学反应的详细过程。下列说法正确的是 （ ）A.用14C标记CO2最终探明了CO2中碳元素在光合作用中的转移途径B.用18O标记H2O和CO2有力地证明了CO2是光合作用
7、的原料C.用15N标记核苷酸搞清了分裂期染色体形态和数目的变化规律D.用35S标记噬菌体的DNA并以此侵染细菌证明了DNA是遗传物质A3.从某腺体的细胞中提取一些细胞器，放入含有15N标记的氨基酸的培养液中（培养液还具备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 （ ）B4.用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端，然后探测另一端是否含有放射性14C标记的吲哚乙酸存在。枝条及位置如下图。下列有关处理方法及结果的叙述正确的是 （ ）A.处理图甲中A端，不可能在图甲中的B端探测到14C的存在B.处理图乙中A端，能在图乙中的B端探测
8、到14C的存在C.处理图乙中B端，能在图乙中的A端探测到14C的存在D.处理图甲中B端，能在图甲中的A端探测到14C的存在答案 C5.为了验证促进有丝分裂的物质对细胞分裂的促进作用，将小鼠的肝细胞悬浮液分成等细胞数的甲、乙两组，在甲组的培养液中加入3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷（3H-TdR）；乙组中加入等剂量的3H-TdR，加入促进有丝分裂的物质。培养一段时间后，分别测定甲、乙两组细胞的总放射性强度。据此回答下列问题：（1）细胞内3H-TdR参与合成的生物大分子是，该种分子的存在位置是 、。（2）乙组细胞的总放射性强度比甲组的 ，原因是 。（3）细胞利用3H-TdR合成生物大分子的过程发生 在细胞周期的 期。（4）在上述实验中选用3H-TdR的原因是.。答案 （1）DNA 染色体 线粒体（2）高 乙组细胞分裂旺盛，产生的细胞多，且含有由胸腺嘧啶脱氧核苷合成的胸腺嘧啶脱氧核苷酸等为原料合成的DNA（3）间（4）它是合成胸腺嘧啶脱氧核苷酸的原料，胸腺嘧啶脱氧核苷酸又是合成DNA的原料，且RNA的合成不需，排除了RNA的干扰返回
