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1、单元培元培优提能系列提能系列(六六)l题型解法l同位素示踪法的应用及分析l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，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。l1标记某元素，追踪其转移途径。l如用18O标记H2O，光合作用只产生18O2，再用18O标记CO2，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部来自H2O，而不是来自CO2。卡尔文等用14C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CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。用同位素14C标记，研究生长素的极性运输问题等。l2标记特
2、征元素，探究化合物的作用。l如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，发现大肠杆菌体内有放射性物质；用35S标记蛋白质，大肠杆菌体内未发现放射性物质。由此证明了DNA是噬菌体的遗传物质。l3标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。l如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记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律；用15N标记DNA，证明了DNA复制的方式是半保留复制。l诊断小练l1(2017年江西上高第二中学月考)为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后，测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度
3、的变化曲线如图甲，有关的生物膜面积变化如图乙，其相关结构关系如图丙，则下列有关说法不正确的是()lA图丙中首先可观察到3H标记的细胞器是lB能在图丙中上观察到3H标记表明可能有分泌蛋白合成lC图甲中c曲线所指的细胞结构是高尔基体lD图乙中d曲线表示的细胞结构是内质网l【答案】Al【解析】分泌蛋白的形成过程：核糖体内质网高尔基体细胞膜膜外。图甲中a、b、c依次为核糖体、内质网和高尔基体。在分泌蛋白的合成与分泌过程中，内质网的膜面积减少，细胞膜的膜面积增多，高尔基体的膜面积前后基本不变(先增加后减少)。l2(2017年湖南衡阳一中月考)用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的来龙去脉，下
4、列结论错误的是()lA光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2OlB光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2lC有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2lD有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6l【答案】Dl【解析】光合作用过程中氧气来自光反应过程中水的光解，因此产物O2中的O全部来自原料中的H2O，A正确；光合作用过程中葡萄糖产生于暗反应阶段，其中的O全部来自原料中的CO2，B正确；有氧呼吸的产物H2O是在有氧呼吸的第三阶段由H与氧气结合形成的，因此有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2，C正确；有氧呼吸过程中二氧化碳是丙酮酸与水反应产生的
5、，丙酮酸是葡萄糖分解产生的，因此有氧呼吸的产物CO2中的O来自原料中的C6H12O6和水，D错误。l3(2017年福建模拟)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2C5(即RuBP)2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是()lA菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质lBRuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行lC测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法lD单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高l【答案】Bl【解析】CO2C5(RuBP)2C3为CO2的固定，属于光合作用中的暗反应过程。RuBP羧化酶催化CO2的固定过程，发生的场所为叶绿体基质。CO2的固定在有光和无光条件下都能进行，所以RuBP羧化酶催化该过程在有光和无光条件下都可进行。对CO2中的C用同位素14C标记，可以追踪碳元素的转移途径，这种方法为同位素标记法。单位时间内14C3生成量越多，说明反应速率越快，即RuBP羧化酶的活性越高。
