例析同位素示踪法在高中生物学中的应用.DOC

1、 世纪金榜 圆您梦想 第 1 页（共 5 页）_ _ _山东世纪金榜书业有限公司例 析 同 位 素 示 踪 法 在 高 中 生 物 学 中 的 应 用同 位 素 用 于 追 踪 物 质 运 行 和 变 化 过 程 时 ， 叫 示 踪 元 素 。 用 示 踪 元 素 标 记 的 化合 物 ， 化 学 性 质 不 变 。 人 们 可 以 根 据 这 种 化 合 物 的 放 射 性 ， 对 有 关 的 一 系 列 化 学反 应 进 行 追 踪 。 这 种 科 学 研 究 方 法 叫 同 位 素 示 踪 法 。 生 物 学 上 常 用 放 射 性 同 位 素作 为 示 踪 元 素 ， 来 研 究 细

2、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 。 用 于 示 踪 的 放 射 性 元素 一 般 是 构 成 细 胞 化 合 物 的 重 要 元 素 ， 如 H、 N、 O、 P、 S 等 。 在3158325高 中 生 物 学 教 材 中 有 多 处 涉 及 到 放 射 性 同 位 素 的 应 用 ， 下 面 笔 者 对 教 材 中 的 相 关知 识 进 行 归 纳 例 析 。1 光 合 作 用 和 呼 吸 作 用 过 程 中 特 征 元 素 的

3、示 踪例 1 一 个 密 闭 的 透 明 玻 璃 容 器 内 ， 放 有 绿 色 植 物 和 小 白 鼠 （ 小 白 鼠 以 植 物 为食 ） ， 容 器 内 供 应 O ， 每 天 给 予 充 足 的 光 照 ， 一 段 时 间 后 ， 绿 色 植 物 和 小 白 鼠182体 内 的 有 机 物 含 O 的 情 况 是 （ ）A 只 在 植 物 体 内 B.植 物 和 小 白 鼠 体 内 均 含 有C 只 在 小 白 鼠 体 内 D. 植 物 和 小 白 鼠 体 内 均 无解 析 O 在 绿 色 植 物 体 内 的 转 移 途 径 如 下 ：18O H O C O C H O2 呼 吸 作

4、用 218 呼 吸 作 用 182 光 合 作 用 61286绿 色 植 物 体 内 的 C H O 被 动 物 摄 食 ， 通 过 同 化 作 用 转 变 成 自 身 的 有 机 物 。 因616此 ， 植 物 和 小 白 鼠 体 内 的 有 机 物 都 含 有 O。18答 案 B2 研 究 C 植 物 光 合 作 用 的 途 径4例 2 在 光 照 下 ， 供 给 玉 米 离 体 叶 片 少 量 的 CO ， 随 着 光 合 作 用 时 间 的 延142世纪金榜 圆您梦想 第 2 页（共 5 页）_ _ _山东世纪金榜书业有限公司续 ， 在 光 合 作 用 固 定 CO 形 成 C 化 合

5、 物 与 C 化 合 物 中 ， C 含 量 变 化 示 意 图23414正 确 的 是 （ ）解 析 用 C 标 记 CO 来 追 踪 C 植 物 光 合 作 用 的 途 径 ： 首 先 在 C 植 物 叶1424 4肉 细 胞 叶 绿 体 内 CO 与 PEP 相 结 合 形 成 C 化 合 物 ， 然 后 C 化 合 物 进 入 维 管44束 鞘 细 胞 叶 绿 体 并 分 解 为 CO 和 丙 酮 酸 ， CO 与 一 个 C 化 合 物 相 结 合 ， 形 成2252 个 C 化 合 物 ， C 化 合 物 被 还 原 为 C H O 。 因 此 放 射 性 同 位 素 在 C 植

6、物33 61 4光 合 作 用 过 程 中 的 转 移 途 径 为 ： CO C C C H O142141431462所 以 C 化 合 物 先 出 现 放 射 性 ， C 化 合 物 后 出 现 放 射 性 。 由 于 含 放 射 性 标 记 的4CO 是 少 量 的 ， 所 以 C 化 合 物 的 放 射 量 达 到 一 定 量 后 ， 然 后 降 低 ， 逐 渐 转 入 C2 4化 合 物 和 C H O 中 。3612答 案 B3 测 定 矿 质 元 素 在 植 物 体 内 的 分 布 和 利 用时间/SC 化合物3C 化合物4C含量14A时间/SC 化合物4C 化合物3C含量14B

7、时间/S C 化合物4C 化合物3C含量14C 时间/S C 化合物3C 化合物4C含量14D世纪金榜 圆您梦想 第 3 页（共 5 页）_ _ _山东世纪金榜书业有限公司例 3 把 菜 豆 幼 苗 放 在 含 P 的 完 全 培 养 液 中 培 养 1h， 测 其 放 射 性 ， 发 现32幼 苗 各 部 分 都 含 有 P。 然 后 将 该 幼 苗 转 移 到 不 含 P 的 完 全 培 养 液 中 培 养32 321h， 再 测 定 放 射 性 。 预 计 P 在 植 株 体 内 分 布 的 变 化 最 可 能 是 32（ ）A P 在 下 层 叶 中 减 少 ， 幼 嫩 部 分 增 加

8、 32B P 在 下 层 叶 中 增 加 ， 幼 嫩 部 分 减 少C P 在 下 层 叶 中 减 少 ， 幼 嫩 部 分 减 少 32D P 在 下 层 叶 中 增 加 ， 幼 嫩 部 分 不 变解 析 当 培 养 液 中 缺 乏 某 种 可 再 度 利 用 的 必 需 矿 质 元 素 时 ， 植 物 体 内 发 生 调 节 ，即 优 先 保 证 幼 嫩 组 织 的 生 长 发 育 ， 老 叶 中 的 矿 质 元 素 转 移 到 幼 嫩 组 织 中 去 ， 从 而使 老 叶 受 到 损 害 。答 案 A4 研 究 细 胞 的 生 物 膜 在 功 能 上 的 联 系例 4 把 胰 腺 细 胞

9、培 养 在 含 H 标 记 的 亮 氨 酸 的 培 养 液 中 ， 最 后 测 得 细 胞 分3泌 物 中 含 有 放 射 性 的 胰 岛 素 。 若 用 仪 器 追 踪 上 述 过 程 中 放 射 性 同 位 素 在 细 胞 结 构中 出 现 的 先 后 顺 序 ， 最 可 能 是 （ ） 线 粒 体 核 糖 体 中 心 体 内 质 网 高 尔 基 体 细 胞 膜 细 胞 核A B. C. D. 解 析 将 用 放 射 性 同 位 素 标 记 的 氨 基 酸 ， 使 其 进 入 胰 腺 细 胞 ， 目 的 是 为 了 了 解细 胞 的 分 泌 蛋 白 的 合 成 、 加 工 、 运 输 和

10、分 泌 的 过 程 。 根 据 细 胞 的 生 物 膜 系 统 及 细胞 的 亚 显 微 结 构 的 功 能 可 知 ， 其 过 程 为 ： 细 胞 膜 核 糖 体 内 质 网 高 尔基 体 细 胞 膜 。答 案 B5 研 究 原 肠 胚 三 个 胚 层 的 发 育 方 向世纪金榜 圆您梦想 第 4 页（共 5 页）_ _ _山东世纪金榜书业有限公司例 5 动 物 学 家 研 究 蛙 的 胚 胎 发 育 时 ， 用 C 将 囊 胚 植 物 半 球 的 表 面 部 分14细 胞 作 上 标 记 ， 这 些 标 记 可 能 出 现 在 蝌 蚪 的 （ ）A 肝 脏 和 胰 脏 B 骨 骼 和 肌

11、肉 C 心 脏 和 肾 脏 D 大 脑 和 小 脑解 析 蛙 的 囊 胚 通 过 动 物 半 球 外 包 和 植 物 半 球 内 陷 ， 形 成 了 具 有 一 孔 （ 胚 孔 ） 、二 腔 （ 原 肠 腔 、 缩 小 的 囊 胚 腔 ） 、 三 胚 层 （ 外 胚 层 、 中 胚 层 、 内 胚 层 ） 的 原 肠 胚 ，内 陷 的 植 物 半 球 形 成 了 原 肠 胚 的 内 胚 层 。 其 中 外 胚 层 将 发 育 成 神 经 系 统 、 感 觉 器官 、 表 皮 及 其 附 属 结 构 ； 中 胚 层 发 育 成 骨 骼 、 肌 肉 以 及 循 环 、 排 泄 、 生 殖 系 统

12、等 ；内 胚 层 发 育 成 肝 、 胰 等 腺 体 ， 以 及 呼 吸 道 、 消 化 道 的 上 皮 。答 案 A6 噬 菌 体 侵 染 细 菌 实 验例 6 用 P 和 S 标 记 噬 菌 体 后 ， 让 其 侵 染 细 菌 ， 繁 殖 一 代 后 ， 在 子 代 噬 菌325体 的 组 成 结 构 成 分 中 ， 能 够 找 到 的 放 射 性 元 素 为 （ ）A 可 在 外 壳 中 找 到 P 和 S B 可 在 DNA 中 找 到 P325 32C 可 在 外 壳 中 找 到 S D 可 在 DNA 找 到 P 和 S5解 析 噬 菌 体 是 DNA 病 毒 ， P 只 能 标

13、记 在 噬 菌 体 的 DNA 上 ， S 只 能 标32 3记 在 噬 菌 体 的 蛋 白 质 外 壳 上 。 在 噬 菌 体 侵 染 细 菌 的 过 程 中 ， 只 有 DNA 进 入了 细 菌 细 胞 ， 而 蛋 白 质 外 壳 没 有 进 入 ， 说 明 DNA 具 有 连 续 性 ， 是 噬 菌 体 的 遗传 物 质 ， 子 代 噬 菌 体 的 DNA 和 蛋 白 质 外 壳 大 都 以 细 菌 的 成 分 为 原 料 合 成 。 所 以在 产 生 的 子 代 噬 菌 体 的 结 构 成 分 中 ， 只 有 子 代 噬 菌 体 的 DNA 分 子 上 带P， 完 全 没 有 S。32

14、35答 案 B7 DNA 探 针 例 7 下 列 有 关 DNA 探 针 的 应 用 说 法 不 正 确 的 是 （ ）A.可 应 用 于 疾 病 的 诊 断 世纪金榜 圆您梦想 第 5 页（共 5 页）_ _ _山东世纪金榜书业有限公司B.可 应 用 于 环 境 监 测C 可 应 用 于 基 因 治 疗 D.可 快 速 灵 敏 地 检 测 饮 用 水 中 病 毒 的 含 量 解 析 基 因 诊 断 是 用 放 射 性 同 位 素 （ P） 、 荧 光 分 子 等 标 记 的 DNA 做32探 针 ， 利 用 DNA 分 子 杂 交 原 理 ， 鉴 定 被 测 标 本 上 的 遗 传 信 息

15、， 达 到 检 测 疾 病 的目 的 。 利 用 DNA 探 针 可 以 检 测 遗 传 性 疾 病 ， 如 用 苯 丙 氨 酸 羟 化 酶 基 因 探 针 可 以检 测 出 苯 丙 酮 尿 症 ； 利 用 DNA 探 针 还 可 以 快 速 灵 敏 地 检 测 饮 用 水 中 病 毒 的 含量 ； 此 外 ， DNA 探 针 在 环 境 监 测 等 方 面 也 得 到 了 应 用 。 而 基 因 治 疗 是 把 健 康 的 外源 基 因 导 入 有 基 因 缺 陷 的 细 胞 中 ， 达 到 治 疗 疾 病 的 目 的 。 不 属 于 DNA 探 针的 应 用 。答 案 C8 证 明 DNA

16、 的 复 制 是 半 保 留 复 制例 8 将 用 P 标 记 的 一 个 双 链 DNA 分 子 放 入 P 的 培 养 基 中 （ DNA 复 制32 31的 其 它 条 件 均 适 宜 ） ， 连 续 复 制 三 代 ， 其 后 代 中 含 有 P 和 P 的 DNA 分 子321之 比 为 （ ）A 1 7 B 1 8 C 1 4 D 0 8解 析 DNA 分 子 的 复 制 是 半 保 留 复 制 ： 复 制 过 程 中 DNA 的 两 条 母 链 首 先解 旋 ， 然 后 以 解 开 的 两 条 母 链 为 模 板 ， 按 照 碱 基 互 补 配 对 原 则 ， 形 成 两 条 互

17、 补 的子 链 ， 最 后 形 成 两 个 子 代 DNA 分 子 ， 即 每 个 子 代 DNA 分 子 均 含 有 一 条 母 链 。含 P 的 DNA 分 子 放 在 含 P 的 培 养 基 中 培 养 ， 连 续 复 制 三 代 形 成 的 子 代32 31DNA 分 子 数 为 ： 2 =8 个 ， 而 含 P 的 亲 代 DNA 分 子 的 两 条 母 链 只 能 进 入 两 个 子32代 DNA 分 子 中 （ 同 时 含 有 P） ， 所 以 含 P 的 DNA 分 子 是 2 个 ， 而 含 有 P3132 31的 DNA 分 子 是 8 个 ， 它 们 的 比 例 为 2 8， 即 1 4。答 案 C教学资源网