2018屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)提升4 放射性同位素標(biāo)記法學(xué)案

實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)提升4 放射性同位素標(biāo)記法技能必備1.理解含義用同位素標(biāo)記化合物，讓它們一起運(yùn)動(dòng)、遷移，再用探測(cè)儀器進(jìn)行追蹤，可以明確化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程。2.方法應(yīng)用用來(lái)研究細(xì)胞內(nèi)的元素或化合物的來(lái)源、分布和去向等，進(jìn)而了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、化學(xué)物質(zhì)的變化、反應(yīng)機(jī)理等。3.應(yīng)用分析(1)標(biāo)記某元素，追蹤其轉(zhuǎn)移途徑。如用18O標(biāo)記HO，光合作用只產(chǎn)生18O2；再用18O標(biāo)記C18O2，光合作用只產(chǎn)生O2，證明光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧原子全部來(lái)自于H2O，而不是來(lái)自CO2。(2)標(biāo)記特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，用32P標(biāo)記噬菌體的DNA，大腸桿菌內(nèi)發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)；35S標(biāo)記蛋白質(zhì)，大腸桿菌內(nèi)未發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)；證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。(3)標(biāo)記特征化合物，探究詳細(xì)生理過(guò)程，研究生物學(xué)原理。如用3H標(biāo)記亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌過(guò)程；用15N標(biāo)記DNA，證明了DNA復(fù)制的特點(diǎn)是半保留復(fù)制。技能展示1.(2017·河南六市二次聯(lián)考)下列有關(guān)放射性同位素示蹤實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是()A.小鼠吸入18O2，則在其尿液中可以檢測(cè)到HO，呼出的CO2也可能含有18OB.35S標(biāo)記甲硫氨酸，附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體與游離的核糖體都可能出現(xiàn)放射性C.將某精原細(xì)胞中的某條染色體上的DNA的一條鏈用15N進(jìn)行標(biāo)記，正常情況下，在該細(xì)胞分裂形成的精細(xì)胞中，含15N的精細(xì)胞所占比例為50%D.在缺氧時(shí)給水稻提供14CO2，體內(nèi)可以存在14C的轉(zhuǎn)移途徑14CO214C3(14CH2O)(14C2H5OH)解析將某精原細(xì)胞中的某條染色體上的DNA一條鏈用15N進(jìn)行標(biāo)記，根據(jù)半保留復(fù)制特點(diǎn)，正常情況下，該細(xì)胞分裂形成的4個(gè)精細(xì)胞中，含15N的精細(xì)胞只有1個(gè)，因此所占比例為25%，C錯(cuò)誤。答案C2.科學(xué)家在研究蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞的有絲分裂周期時(shí)，分別用放射性同位素15N標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸(15NTdR)，用32P標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸(32PUdR)，把兩種核苷酸被細(xì)胞利用的速率繪成曲線如下圖所示。已知蠶豆有絲分裂周期為20 h。下列對(duì)結(jié)果的分析不正確的是()A.B點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞正在大量合成RNAB.D點(diǎn)時(shí)，細(xì)胞中DNA含量達(dá)到最大值C.CE階段，細(xì)胞容易發(fā)生基因突變D.蠶豆有絲分裂周期中分裂期時(shí)間不超過(guò)6 h解析D點(diǎn)時(shí)利用胸腺嘧啶脫氧核苷酸的速率最大，但D點(diǎn)到E點(diǎn)，TdR仍然被利用，說(shuō)明該階段仍合成DNA，E點(diǎn)時(shí)細(xì)胞中DNA含量最高。答案B3.(2017·海南壓軸卷)在生命科學(xué)發(fā)展過(guò)程的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中，用到放射性同位素標(biāo)記法的是()A.薩克斯證明光合作用的產(chǎn)物中有淀粉B.摩爾根證明基因位于染色體上C.T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)D.用煙草花葉病毒證明RNA也是遺傳物質(zhì)解析薩克斯證明光合作用產(chǎn)物中有淀粉使用的是碘液染色法；摩爾根用假說(shuō)演繹法證明了基因在染色體上；證明煙草花葉病毒的RNA也是遺傳物質(zhì)使用的是病毒拆分實(shí)驗(yàn)。答案C4.(2017·湖南衡陽(yáng)六校聯(lián)考)細(xì)菌在15N培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，使細(xì)菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再移入14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取親代及子代的DNA經(jīng)高速離心分離，圖為可能的結(jié)果，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.子一代DNA應(yīng)為 B.子二代DNA應(yīng)為C.子三代DNA應(yīng)為 D.親代的DNA應(yīng)為解析親代細(xì)菌DNA的含氮堿基皆含有15N，故親代的DNA應(yīng)為；放在14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，子一代DNA為14N15NDNA，應(yīng)為圖中；子二代DNA，一半是14N15NDNA，另一半是14N14NDNA，應(yīng)為圖中；隨著復(fù)制次數(shù)增加，離心后都含有中帶和輕帶，輕帶相對(duì)含量增加，應(yīng)為圖中。答案C5.赫爾希和蔡斯于1952年所做的噬菌體侵染細(xì)菌的著名實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì)。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因之一是噬菌體()A.侵染大腸桿菌后會(huì)裂解宿主細(xì)胞B.只將其DNA注入大腸桿菌細(xì)胞中C.DNA可用15N放射性同位素標(biāo)記D.蛋白質(zhì)可用32P放射性同位素標(biāo)記解析組成噬菌體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)有蛋白質(zhì)和DNA，對(duì)蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)行標(biāo)記要用特有元素35S和32P，不能用共有元素15N，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。蛋白質(zhì)的組成元素中一般沒(méi)有P，故D錯(cuò)誤。噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)把DNA注入大腸桿菌中，而蛋白質(zhì)外殼留在外面，這一特性將蛋白質(zhì)和DNA分離開(kāi)，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更科學(xué)、更準(zhǔn)確，故B項(xiàng)正確。答案B3