同位素标记法专题.doc

1、高三生物同位素标记法专题复习同位素示踪法是利用放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，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。用于示踪技术的放射性同位素一般是用于构成细胞化合物的重要元素。如 3H、 14C、 15N、 18O、 32P、 35S 等。1放射性同位素示踪法是生物学研究过程中常采用的技术手段。下面是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述不正确的是 ( )A给玉米提供 14CO2，则 14C 的转移途径大致是 14CO2 14C4 14C3（ 14CH2O）B用含有 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的营

2、养液培养液培养洋葱的根尖，可以在细胞核和线粒体处检测到较强的放射性，而在核糖体处则检测不到C要得到含 32P 的噬菌体，必须先用含 32P 的培养基培养细菌D小白鼠吸入 18O2 后呼出的二氧化碳不会含有 18O，但尿液中会含有少量的 H218O2下面是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述不合理的是 （ ）A给玉米提供 14CO2， 14C 在玉米光合作用中的转移途径大致是：14CO2 14C4 14C3 14C6 H12 O6B在含葡萄糖（C 6 H12 O6）和乳糖（ 14C12H22O11）的培养液中培养大肠杆菌，需一段时间后才会出现含 14C 的细菌细胞C给水稻叶片提供 C18O2

3、，水稻根细胞中可产生含 18O 的酒精D小白鼠吸入 18O2 后呼出的二氧化碳一定不含 18O，而尿液中有 H218O3用 32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再将这些细胞转入不含 32P的培养基中进行组织培养。这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期，一个细胞中被 32P标记的染色体条数和染色体上被 32P标记的DNA分子数分别是（ ）口 表示 32P 标记的染色体 曰 表示 32P 标记的 DNA4. 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 H2

4、 O 和 CO2 有力地证明了 CO2 是光合作用的原料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 是遗传物质前中后 前中后相对含量21前中后 前中后相对含量21前中后 前中后相对含量21前中后 前中后相对含量21A B C Dab c加 BrdU5在某细胞培养液中加入 32P 标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的 ATP，发现其含量变化不大，但部分 ATP 的末端 已带上放射性标记，该现象不能说明（ ） PAATP 中远离 A 的磷酸容易脱离 B部分 32P 标志的 ATP 是重新合成的CATP 是细胞内的直

5、接能源物质 D该过程中 ATP 既有合成又有分解6在一个密闭容器里，用含有同位素 13C 的脱氧核苷酸合成一个双链 DNA 分子，然后加入普通的含 12C 的脱氧核苷酸，经 n 次复制以后，所得的 DNA 分子中，分别含 12C和 13C 的脱氧核苷酸链数之比为（ ）A2 n : 1 B (2n2) : n C(2 n2) : 2 D(2 n1) : 17如果将含有1对同源染色体的精原细胞的分子用 15标记，并提供 14的原料，则该精原细胞产生的四个精子中没有放射性同位素 15N的有（ ）A0个 B1个 C2个 D4个8科学家用 15N 的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗 ,追踪蚕豆根尖细胞分裂情

6、况,得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的有关数据，如下图。下列叙述正确的是 （ ）A蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为 193h B非等位基因的自由组合可发生在 193213hC02h 期间，DNA 分子始终处于解旋状态 D高尔基体、线粒体、叶绿体在细胞分裂过程中活动旺盛9用 32P 标记了玉米体细胞（含 20 条染色体）的 DNA 分子双链，再将这些细胞转人不含的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被标记的染色体条数分别是（ ）A中期 20 和 20、后期 40 和 20 B中期 20 和 10、后期 40 和 20C中期 20 和 20、后期 40 和 10 D

7、中期 20 和 10、后期 40 和 1010BrdU 能替代 T 与 A 配对，而渗入新合成的 DNA 链中。当用姬姆萨染料染色时，不含BrdU 的链为深蓝色，含 BrdU 的链为浅蓝色。现将植物根尖分生组织放在含有 BrdU 的培养液中进行培养，下图 ac 依次表示加入 BrdU 后连续 3 次细胞分裂中期，来自 1 条染色体的各染色体的显色情况（阴影表示深蓝色,非阴影为浅蓝色）。有关说法正确的是（ ）A1 个 DNA 复制 3 次所产生的 DNA 分别位于 2 条染色体上Bb 图每条染色体均有 1 个 DNA 的 2 条脱氧核苷酸链都含 BrdUC1 个染色体形成 2 条染色单体时， D

8、NA 还没有复制 38.6 分 裂 分 裂 分 裂 0 2 19.3 21.3 40.6 h Dc 图中有 2 条染色单体的所有脱氧核苷酸链都不含 BrdU 11为了研究酵母菌胞内蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加 3H 标记的亮氨酸后，观察相应变化。可能出现的结果有（ ）A细胞核内不出现 3H 标记 B内质网是首先观察到 3H 标记的细胞器C培养 30 分钟后，细胞膜上一定能观察到 3H 标记D若能在高尔基体上观察到 3H 标记，表示可能有分泌蛋白合成12光合强度又叫光合速率，它是指单位时间、单位叶面积的 CO2吸收量或 O2释放量。通常用 CO2毫克分米 -2小时 -1表示。可用来表示

9、某种植物一定叶面积在测定时间内吸收的 CO2量，由此推算出单位叶面积在单位时间内的 CO2吸收量。图示水稻不同叶位的叶片的光合强度，叶位是指从下往上数的叶片位置（如 04表示第四叶，05 表示第五叶）。分析回答：（1）一般情况下用红外 CO2分析仪测定叶片进行光合作用前后气流中的 CO2浓度的变化，所代表的光合强度反映的是叶片的 光合强度。（2）由图中可知第九位叶片光合强度很低，这是由于此处叶片处于 ，叶片面积较 ，而 比较旺盛。（3）如果给这些植物提供 14CO2，一段时间后，可以测出第 叶位的放射性最强。（4）第一到第四叶位的光合强度较低的原因可能是 。13在生命科学研究中，“放射性同位素

10、示踪”是经常使用的研究手段。某生物科研所做了如下几个科学实验，请仔细阅读分析并回答有关问题。(1)将大肠杆菌的 DNA 分子用 3H 标记后，放在普通培养基上繁殖 8 代，那么在子代中含1H 的 DNA 分子的比例是_。若其细胞中 DNA 分子在复制过程中出现差错，那么该细胞的结构功能_( 填“一定”或“不一定”) 发生改变，其可能的原因是_。(2)科研人员合成了一段含 15N 的特定 DNA 片段。用它作为探针，利用_原理，可检测待测标本中的遗传信息。(3)科学家用 14C 的 CO2 来追踪光合作用的碳原子，这种碳原子的转移途径是_。(4)赫尔希和蔡斯如何培养 32P 噬菌体的_。14某研

11、究性学习小组为测定田间棉花的光合作用强度，设计如下实验方案：实验原理：光合作用强度是指单位时间内单位面积叶片合成的有机物的量。5%的三氯乙酸能杀死筛管细胞（筛管是运输有机物的结构）。实验材料：号牌、5%的三氯乙酸、分析天平、称量皿、记录表、纱布、刀片等。实验步骤：第一步：晴天在田间选定有代表性的棉花叶 20 片，按编号 120 挂号牌。第二步：将选定叶片的叶柄用 5%的三氯乙酸点涂一圈，杀死叶柄筛管细胞。第三步：按编号顺序分别剪下叶片对称的一半，依次夹人湿润的纱布中，贮于暗处，记作甲组；4 小时后，再按编号顺序以同样的速度剪下另外半片叶，也依次夹于湿润的纱布中，记作乙组。第四步：返回实验室后，

12、在同号叶片的对应位置各取 1cm2 的两个叶块，将两组叶块分别置于两个称量皿中；将两个称量皿中的叶片分别进行烘干处理，在分析天平上称重，记录数据，计算结果。请分析并回答：（1）将叶柄筛管细胞杀死的目的是 。（2）实验材料不是一片叶片而是 20 片叶片，目的是 。（3）测定棉花的光合作用强度，除了本实验所用称量干物质的质量外，理论上还可以采用测定 。（4）第三步中的甲组叶片内 C5 的含量变化情况是 。（5）请用同位素（ 14C）标记法设计实验，验证植物叶片合成有机物的运输途径，并写出实验结果。实验步骤：将植物茎（基部无叶部分）的韧皮部和木质部剥离，中间用不透水的蜡纸隔离； ； 。实验结果： 。

13、15放射性同位素自显影技术被用于研究细胞有丝分裂过程中 DNA 和 RNA 的变化。下图表示洋葱根尖细胞处于有丝分裂各阶段时单个细胞中 DNA 和信使 RNA 的含量变化。请据图回答：(1)在放射性同位素标记研究中，为区别 DNA 和RNA，最好选择标记的合成原料分别是_、_，研究中应选择洋葱根尖的_部分。(2)c 时期细胞核 DNA、染色体与染色单体的比例为_ ，这种比例将维持到细胞分裂的_期才开始变化。(3)由 d 到 e 过程中细胞核 DNA 减少一半的原因是 _ 。(4)a 时期中的 mRNA 主要用于指导与垒有关的蛋白质的合成。d、e 时期细胞中 mRNA含量较低的最可能原因是_。1

14、6、有关高尔基体的功能，科学家们做了大量的实验：(1) Palade 与他的同事 Caro、Jamieson 用哺乳动物的胰腺细胞做同位素标记实验。给动物注射氚( 3H)标记的亮氨酸，发现标记的亮氨酸首先出现在粗面型内质网上；标记 17 分钟后，发现有标记氨基酸的蛋白质出现在高尔基体及其附近的分泌小泡中。(2) 给大鼠喂食富含脂肪的食物，然后在 23 小时内予以杀死。在肝细胞内发现了 400 埃左右的脂蛋白颗粒，这些颗粒首先出现在滑面型内质网中，然后进入高尔基体的囊内，并积累于囊的边缘膨大处，最后从高尔基体囊脱离，形成分泌小泡。(3) 有人用 14C 标记的葡萄糖培养植物一小段时间后，从组织细

15、胞中分离高尔基体，发现其中有新合成的非纤维素多糖。(4) 大鼠结肠的一种细胞向肠道分泌一种粘液糖蛋白。给大鼠注射 3H葡萄糖后，15 分钟内就可以看到放射性物质集中到高尔基体中，20 分钟后放射性物质开始出现在粘液糖蛋白中，而 4 小时后带有放射性标记的粘液糖蛋白被排出到肠腔中。(5) Whalcy 等研究玉米根端细胞有丝分裂时，认为由高尔基体分出小泡，这些小泡在赤道板区融合而参加细胞壁的形成。上述实验证明了高尔基体具有哪些功能?实验(1)表明高尔基体与 的运输有关；实验(2)说明脂类的运输需要 的参与；实验(3)则证明植物的高尔基体能够 ；实验(4)说明运输到高尔基体中的蛋白质和在那里的 合

16、成的 结合在一起，形成粘液糖蛋白。；实验(5)则证明植物细胞中高尔基体与 的形成有关。17、用高速离心机打碎小球藻细胞，获得可以进行光合作用的离体叶绿体，进行如下图所示的实验。请分析回答下列问题： （1)实验 A 中离体叶绿体能合成糖类，碳酸氢钠所起的作用是_。若要使该实验中没有糖类产生，烧杯中液体应改为_。(2)若要使实验 B 中离体叶绿体内糖类合成速度明显加快，在光照和 C02条件不变且适宜的情况下，可考虑采用_的方法。(3)若要使实验 C 中离体叶绿体产生糖类，锥形瓶内至少应加入_和_。(4)科学家鲁宾和卡门利用小球藻作实验材料，用 180 分别标记 H20 和 C02，最终证明光合作用

17、释放的 02来自于 H20；科学家卡尔文用 14C 标记 C02供小球藻进行光合作用，探明了卡尔文循环途径。以上科学家在实验中共同使用了_技术。(5)在实验 A 中，如果所用的水有 0.48含 180,C02中有 0.68含 18O，释放的氧气中含 18O的氧原子比例为_。18、右图是植物体根尖的有关生命现象示意图。请回答下列问题：（1）图中表示分裂间期的序号是 ，该时期细胞进行的主要生理活动是 。（2）生长素能促进细胞的伸长生长。根尖生长素应由区的细胞产生，主要作用于 区。利用根尖产生的植物激素，如 或其类似物处理材料，有利于观察有丝分裂分裂期图像。（3）图中过程除表示了生长现象外还表示了细胞的 现象，后一现象出现的根本原因是 。（4）做用含 32P 标记的矿质营养液培养植物幼苗的实验时，含 32P 标记的离子进入根细胞的方式应为 ，吸收的 32P 在植物体内主要用于形成细胞的 （结构）。为使实验结果更科学，实验中必须控制无关变量，除了保证含 32p 离子的充分供给，还应保证根尖的 （生理作用）。