《2015屆高考生物全程復習策略大一輪配套熱點專題突破系列：同位素標記法的應用（41張ppt）（2014高考）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2015屆高考生物全程復習策略大一輪配套熱點專題突破系列：同位素標記法的應用（41張ppt）（2014高考）（42頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、熱點專題突破系列（四）同位素標記法的應用 【 三 年 考 情 分 析 】 在 近 幾 年 的 高 考 試 題 中 ， 同 位 素 標 記 法 多 有 涉 及 。 試 題 的 內(nèi) 容 多 與 經(jīng) 典生 物 學 實 驗 聯(lián) 系 ， 有 時 也 設(shè) 置 新 情 境 來 進 行 命 題 ， 考 查 內(nèi) 容 涉 及 細 胞 內(nèi) 的 元素 或 化 合 物 的 來 源 、 組 成 、 分 布 和 去 向 以 及 細 胞 的 結(jié) 構(gòu) 和 功 能 ， 化 學 物 質(zhì) 的變 化 、 反 應 機 理 等 。 對 近 三 年 高 考 分 析 如 下 ： 考 查 點 具 體 內(nèi) 容 近 三 年 考 情統(tǒng) 計化 學 元
2、素 的轉(zhuǎn) 移 途 徑 光 合 作 用 產(chǎn) 生 的 O2來 自水 2012北 京 T29暗 反 應 中 碳 的 去 向細 胞 呼 吸 過 程 中 的 物 質(zhì)轉(zhuǎn) 移生 長 素 的 極 性 運 輸生 理 過 程 及發(fā) 生 場 所 分 泌 蛋 白 的 分 泌 過 程 2012山 東 T5、T24DNA的 半 保 留 復 制化 合 物 的 作用 噬 菌 體 侵 染 細 菌 實 驗 2011浙 江 T31 【 分 類 突 破 通 關(guān) 】類 型 一 元 素 的 轉(zhuǎn) 移 途 徑 【 通 關(guān) 典 例 】 (2 0 1 4 寶 雞 模 擬 )同 位 素 的 發(fā) 現(xiàn) 為 探 明 許 多 生命 的 奧 秘 起 了 很
3、 重 要 的 作 用 。(1 )用 1 8 O標 記 二 氧 化 碳 ， 使 其 參 與 光 合 作 用 ， 再 經(jīng) 有 氧 呼 吸 ，則 1 8 O轉(zhuǎn) 移 的 途 徑 是 ( )A.C1 8 O2 (CH2 1 8 O)H2 1 8 O B.C1 8 O2 (CH2 1 8 O)C1 8 O2C. D.C1 8 O2 1 8 O2 (2 )如 果 用 含 1 5 N的 蛋 白 質(zhì) 飼 料 飼 養(yǎng) 體 內(nèi) 不 含 1 5 N的 大 白 鼠 ， 較 長 一 段 時 間 后 ，從 大 白 鼠 的 組 織 中 分 離 出 下 列 物 質(zhì) ， 其 中 含 有 1 5 N的 是 (多 選 )( )A.脂
4、 肪 酸 B.淀 粉 酶 C.肌 糖 原 D.生 長 激 素(3 )植 物 光 合 作 用 產(chǎn) 生 的 O2 來 自 H2 O， 還 是 來 自 CO2 ？ 請 寫 出 簡 單 實 驗 思 路 證 明你 的 結(jié) 論 。_ 。 【 解 題 指 南 】 解 答 本 題 需 注 意 以 下 兩 點 ：(1)識 記 CO2中 氧 的 轉(zhuǎn) 移 途 徑 ： CO2 (CH2O) CO2。(2)知 道 哪 些 化 合 物 含 有 N元 素 ， 如 氨 基 酸 、 蛋 白 質(zhì) 、 核 苷 酸 、 核 酸 、 ATP等 。 【 解 析 】 (1)二 氧 化 碳 在 光 合 作 用 中 參 與 暗 反 應 ， 生
5、 成 有 機 物 (CH2O)， 有 機 物(葡 萄 糖 )又 在 細 胞 呼 吸 中 首 先 分 解 成 丙 酮 酸 ， 丙 酮 酸 在 有 氧 呼 吸 第 二 階 段 分解 成 CO2， 所 以 二 氧 化 碳 中 18O的 轉(zhuǎn) 移 途 徑 是 ： C18O2 (CH218O) C18O2。(2)淀 粉 酶 和 生 長 激 素 是 蛋 白 質(zhì) 類 化 合 物 ， 含 有 N元 素 。(3)本 小 題 的 實 驗 設(shè) 計 可 用 同 位 素 標 記 法 。 分 別 將 用 同 位 素 18O標 記 的 H218O和C18O2提 供 給 兩 組 植 物 進 行 光 合 作 用 實 驗 ， 分
6、析 兩 組 植 物 光 合 作 用 釋 放 的 氧 氣 ，18O2僅 在 提 供 H218O的 那 組 植 物 中 產(chǎn) 生 ， 即 可 證 明 光 合 作 用 產(chǎn) 生 的 O2來 自 H2O。 答 案 ： (1)B (2)B、 D(3)來 自 H2O。 分 別 將 C18O2和 H218O提 供 給 兩 組 植 物 ， 分 析 兩 組 植 物 光 合 作 用 釋放 的 氧 氣 ， 18O2僅 在 提 供 H218O的 那 組 植 物 中 產(chǎn) 生 ， 即 可 證 明 上 述 結(jié) 論 【 通 關(guān) 錦 囊 】 化 學 元 素 轉(zhuǎn) 移 途 徑 的 實 例 分 析1 .光 合 作 用 產(chǎn) 物 中 O元
7、素 的 來 源 ：(1 )若 用 1 8 O標 記 的 H2 1 8 O和 未 標 記 的 CO2 一 起 做 實 驗 ， 結(jié) 果 產(chǎn) 生 的 氧 氣 全 是 1 8 O2 。(2 )若 用 1 8 O標 記 的 C1 8 O2 和 未 標 記 的 H2 O一 起 做 實 驗 ， 結(jié) 果 產(chǎn) 生 的 氧 氣 全 是 1 6 O2 。(3 )結(jié) 論 ： 光 合 作 用 過 程 中 O2 中 的 O全 部 來 自 H2 O。 2 .暗 反 應 過 程 中 C元 素 的 去 向 ：(1 )標 記 方 法 ： 用 1 4 C標 記 CO2 中 的 C。(2 )轉(zhuǎn) 移 途 徑 ： 隨 著 1 4 CO2
8、 的 固 定 ， 1 4 C首 先 出 現(xiàn) 在 C3 中 ， 然 后 C3 被 還 原 ， 1 4 C進 入C5 和 (CH2 O)中 。3 .研 究 細 胞 呼 吸 過 程 中 物 質(zhì) 的 轉(zhuǎn) 移 途 徑 ：(1 )用 1 8 O標 記 氧 氣 (1 8 O2 )， 生 成 的 水 全 部 有 放 射 性 ， 生 成 的 二 氧 化 碳 全 部 無 放射 性 ， 即 1 8 O2 H2 1 8 O。(2 )用 1 8 O標 記 葡 萄 糖 (C6 H1 2 1 8 O 6 )， 生 成 的 二 氧 化 碳 全 部 有 放 射 性 ， 生 成 的 水 全部 無 放 射 性 ， 即 C6 H1
9、2 1 8 O6 C1 8 O2 。 4 .生 長 素 的 極 性 運 輸 ：(1 )實 驗 過 程 ： 用 同 位 素 1 4 C標 記 植 物 組 織 的 形 態(tài) 學 上 端 的 生 長 素 (吲 哚 乙 酸 )，可 在 形 態(tài) 學 下 端 探 測 到 放 射 性 同 位 素 1 4 C， 而 標 記 形 態(tài) 學 下 端 的 生 長 素 ， 則 在形 態(tài) 學 上 端 探 測 不 到 放 射 性 同 位 素 。(2 )結(jié) 論 ： 植 物 生 長 素 只 能 從 形 態(tài) 學 的 上 端 運 輸 到 形 態(tài) 學 的 下 端 。 【 通 關(guān) 特 訓 】1 .(2 0 1 4 濰 坊 模 擬 )用
10、1 8 O標 記 葡 萄 糖 中 的 氧 ， 經(jīng) 有 氧 呼 吸 后 ， 下 列 物 質(zhì) 中 可 能有 1 8 O的 是 ( )A.H2 O B.CO2 C.C2 H5 OH D.C3 H6 O3【 解 析 】 選 B。 有 氧 呼 吸 過 程 中 不 會 產(chǎn) 生 C2H5OH和 C3H6O3， 用 18O標 記 葡 萄 糖 中的 氧 ， 經(jīng) 有 氧 呼 吸 第 一 階 段 ， 氧 進 入 丙 酮 酸 ， 丙 酮 酸 進 入 第 二 階 段 產(chǎn) 生 CO2，所 以 CO2中 含 18O， 而 H2O中 的 氧 來 自 空 氣 中 的 O2。 2 .(2 0 1 4 南 京 模 擬 )光 合 作
11、 用 是 地 球 上 最 重 要 的 化 學 反 應 。 同 位 素 標 記 法 的 引入 ， 為 探 尋 和 建 立 光 合 作 用 的 化 學 反 應 過 程 ， 做 出 了 巨 大 的 貢 獻 。 (1 )1 9 4 1 年 ， 魯 賓 用 同 位 素 標 記 法 追 蹤 光 合 作 用 中 O2 的 來 源 。魯 賓 用 H2 1 8 O和 普 通 的 CO2 進 行 小 球 藻 光 合 作 用 實 驗 (見 圖 A)， 結(jié) 果 放 出 的 O2具 有 放 射 性 。 若 用 C1 8 O2 和 普 通 的 H2 O進 行 光 合 作 用 實 驗 (見 圖 B)， 結(jié) 果 產(chǎn) 生的 O
12、2 不 具 有 放 射 性 。 綜 合 實 驗 ， 可 獲 得 的 結(jié) 論 是 。 (2 )美 國 科 學 家 卡 爾 文 用 同 位 素 標 記 法 來 追 蹤 CO2 是 如 何 轉(zhuǎn) 變 成 碳 水 化 合 物 的 。 卡 爾 文 給 小 球 藻 懸 浮 液 通 入 1 4 CO2 ， 光 照 一 定 時 間 (從 1 秒 到 數(shù) 分 鐘 )后 殺 死 小球 藻 ， 同 時 提 取 產(chǎn) 物 并 分 析 。 實 驗 發(fā) 現(xiàn) ， 僅 僅 3 0 秒 的 時 間 ， CO2 已 經(jīng) 轉(zhuǎn) 化 為許 多 種 類 的 化 合 物 。 想 要 探 究 CO2 轉(zhuǎn) 化 成 的 第 一 個 產(chǎn) 物 是 什
13、么 ， 可 能 的 實 驗思 路 是 _ 。 實 驗 發(fā) 現(xiàn) ， 在 光 照 下 物 質(zhì) A和 物 質(zhì) B的 濃 度 很 快 達 到 飽 和 并 保 持 穩(wěn) 定 。 此 時突 然 中 斷 CO2 的 供 應 ， A、 B物 質(zhì) 的 變 化 如 圖 C所 示 。 以 上 實 驗 說 明 ， 固 定 CO2的 化 合 物 是 ， CO2 轉(zhuǎn) 化 成 的 第 一 個 產(chǎn) 物 是 。 【 解 析 】 (1)由 圖 A中 CO2+ H218O 18O2和 圖 B中 C18O2+H2O O2可 知 ， 光 合 作 用 釋放 的 O2來 源 于 H2O。(2) 卡 爾 文 實 驗 中 僅 30秒 的 時 間
14、 ， CO2已 經(jīng) 轉(zhuǎn) 化 為 許 多 種 類 的 化 合 物 ， 無 法判 斷 哪 種 化 合 物 是 第 一 個 產(chǎn) 物 ， 因 此 要 探 究 CO2轉(zhuǎn) 化 成 的 第 一 個 產(chǎn) 物 ， 只 有 盡可 能 縮 短 光 照 時 間 ， 然 后 殺 死 小 球 藻 ， 同 時 提 取 產(chǎn) 物 分 析 ， 當 檢 測 到 的 產(chǎn) 物只 有 一 種 時 ， 該 化 合 物 就 是 第 一 個 產(chǎn) 物 。 突 然 中 斷 CO2供 應 ， 固 定 CO2的 化合 物 的 消 耗 將 減 少 ， 其 含 量 將 逐 漸 增 多 (如 物 質(zhì) B)， 而 CO2轉(zhuǎn) 化 成 的 第 一 個 產(chǎn)物 將
15、開 始 減 少 (如 物 質(zhì) A)。 答 案 ： (1)光 合 作 用 釋 放 的 O2來 源 于 H2O， 而 不 是 CO2(2) 縮 短 光 照 時 間 ， 當 檢 測 到 的 產(chǎn) 物 只 有 一 種 時 ， 這 個 化 合 物 就 是 第 一 個產(chǎn) 物 B A 類 型 二 生 理 過 程 及 發(fā) 生 場 所 【 通 關(guān) 典 例 】 (2 0 1 2 山 東 高 考 )假 設(shè) 一 個 雙 鏈 均 被 3 2 P標 記 的 噬 菌 體 DNA由 5 0 0 0個 堿 基 對 組 成 ， 其 中 腺 嘌 呤 占 全 部 堿 基 的 2 0 %。 用 這 個 噬 菌 體 侵 染 只 含 3 1
16、 P的大 腸 桿 菌 ， 共 釋 放 出 1 0 0 個 子 代 噬 菌 體 。 下 列 敘 述 正 確 的 是 ( )A.該 過 程 至 少 需 要 3 1 0 5 個 鳥 嘌 呤 脫 氧 核 苷 酸B.噬 菌 體 增 殖 需 要 細 菌 提 供 模 板 、 原 料 和 酶 等C.含 3 2 P與 只 含 3 1 P的 子 代 噬 菌 體 的 比 例 為 1 4 9D.該 DNA發(fā) 生 突 變 ， 其 控 制 的 性 狀 即 發(fā) 生 改 變 【 解 題 指 南 】 解 答 本 題 的 關(guān) 鍵 是 ：(1)題 干 中 的 關(guān) 鍵 信 息 ： 1個 被 32P標 記 的 噬 菌 體 ； 共 釋
17、放 出 100個 子 代 噬 菌 體 。(2)DNA復 制 n次 后 需 要 加 入 某 種 脫 氧 核 苷 酸 的 個 數(shù) =(2n-1) 1個 DNA中 的 某 種脫 氧 核 苷 酸 數(shù) 。(3)1種 氨 基 酸 可 以 由 多 個 密 碼 子 編 碼 ， 所 以 DNA發(fā) 生 基 因 突 變 對 應 的 氨 基 酸可 能 不 變 ， 控 制 的 性 狀 可 能 不 變 。 【 解 析 】 選 C。 具 體 分 析 如 下 ： A項 錯 誤 ， A=T=5 000 2 20%= 2 000個 ，G=C=5 000 2 30%=3 000個 。 DNA復 制 n次 后 需 要 加 入 鳥 嘌
18、 呤 脫 氧 核 苷 酸 的個 數(shù) 為 (2n-1) 1個 ， DNA中 的 鳥 嘌 呤 脫 氧 核 苷 酸 數(shù) 為 99 3 000=2.97 105。B項 錯 誤 ， 噬 菌 體 侵 染 細 菌 時 ， 噬 菌 體 的 DNA進 入 作 為 模 板 ， 不 需 要 細 菌 提 供 。C項 正 確 ， 1個 被 32P標 記 的 噬 菌 體 經(jīng) 半 保 留 復 制 形 成 的 100個 子 代 中 有 2個 子 代噬 菌 體 含 32P， 98個 只 含 31P， 所 以 含 32P的 子 代 噬 菌 體 與 只 含 31P的 子 代 噬 菌 體的 比 例 為 2 98=1 49。 D項 錯
19、 誤 ， 由 于 一 種 氨 基 酸 可 以 由 多 個 密 碼 子 編 碼 ，所 以 DNA發(fā) 生 基 因 突 變 對 應 的 氨 基 酸 可 能 不 變 ， 控 制 的 性 狀 可 能 不 變 。 【 通 關(guān) 錦 囊 】 同 位 素 標 記 法 示 蹤 生 理 過 程 及 發(fā) 生 場 所 的 分 析1 .研 究 分 泌 蛋 白 的 合 成 和 運 輸 ：(1 )目 的 ： 用 3 H標 記 亮 氨 酸 ， 探 究 分 泌 蛋 白 在 細 胞 中 的 合 成 、 運 輸 與 分 泌 途 徑 。(2 )方 法 ： 在 一 次 性 給 予 放 射 性 標 記 的 氨 基 酸 的 前 提 下 ，
20、通 過 觀 察 細 胞 中 放 射性 物 質(zhì) 在 不 同 時 間 出 現(xiàn) 的 位 置 ， 就 可 以 明 確 地 看 出 細 胞 器 在 分 泌 蛋 白 合 成 和運 輸 中 的 作 用 。(3 )轉(zhuǎn) 移 途 徑 ： 通 過 實 驗 說 明 分 泌 蛋 白 在 附 著 于 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 上 的 核 糖 體 上 合 成 之 后 ，是 按 照 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 高 爾 基 體 細 胞 膜 的 方 向 運 輸 的 ， 從 而 證 明 了 細 胞 內(nèi) 的 各 種膜 結(jié) 構(gòu) 在 功 能 上 是 緊 密 聯(lián) 系 的 。 2 .探 究 DNA分 子 半 保 留 復 制 的 特 點 ：(1 )DNA分 子 復 制 n
21、次 后 ， 計 算 子 代 DNA分 子 數(shù) 、 子 代 DNA分 子 的 脫 氧 核 苷 酸 鏈數(shù) 所 占 比 例 。 原 理 ： DNA分 子 復 制 過 程 的 特 點 是 半 保 留 復 制 。 過 程 ： 將 全 部 N原 子 被 1 5 N標 記 的 DNA分 子 (0 代 )轉(zhuǎn) 移 到 含 1 4 N的 培 養(yǎng) 基 中 培 養(yǎng)(復 制 )n代 后 ， 子 代 DNA分 子 總 數(shù) 為 2 n個 ， 脫 氧 核 苷 酸 鏈 總 數(shù) 為 2 n+1 個 。 a.不 同 DNA分 子 占 全 部 DNA分 子 之 比 不 同 ：只 含 1 5 N的 DNA分 子 所 占 比 例 為 0
22、 ；含 1 5 N和 1 4 N的 DNA分 子 所 占 比 例 為 2 /2 n(或 1 /2 n-1 )；只 含 1 4 N的 DNA分 子 所 占 比 例 為 (2 n-2 )/2 n=1 -2 /2 n。b.不 同 脫 氧 核 苷 酸 鏈 占 全 部 脫 氧 核 苷 酸 鏈 之 比 也 不 同 ：含 1 5 N的 脫 氧 核 苷 酸 鏈 所 占 比 例 為 2 /2 n+1 =1 /2 n；含 1 4 N的 脫 氧 核 苷 酸 鏈 所 占 比 例 為 (2 n+1 -2 )/2 n+1 =1 -1 /2 n。 (2 )研 究 DNA半 保 留 復 制 的 具 體 過 程 。 原 理 ：
23、 通 過 放 射 性 標 記 來 “ 區(qū) 別 ” 親 代 與 子 代 的 DNA。 判 斷 依 據(jù) ： 放 射 性 物 質(zhì) 1 5 N的 原 子 量 和 1 4 N的 原 子 量 不 同 ， 因 此 由 1 5 N組 成 的DNA與 由 1 4 N組 成 的 DNA的 相 對 分 子 質(zhì) 量 不 同 。 結(jié) 果 。a.兩 條 鏈 都 含 1 5 N的 DNA， 離 心 時 為 重 帶 。b.一 條 鏈 含 1 5 N、 一 條 鏈 含 1 4 N的 DNA， 離 心 時 為 中 帶 。c.兩 條 鏈 都 含 1 4 N的 DNA， 離 心 時 為 輕 帶 。 意 義 ： 根 據(jù) 重 帶 、 中
24、 帶 、 輕 帶 DNA出 現(xiàn) 的 比 例 可 判 斷 DNA復 制 是 全 保 留 復制 還 是 半 保 留 復 制 。 【 通 關(guān) 特 訓 】1 .科 學 家 用 3 H標 記 的 氨 基 酸 培 養(yǎng) 哺 乳 動物 的 乳 腺 細 胞 ， 測 量 細 胞 合 成 并 分 泌 乳腺 蛋 白 過 程 中 各 種 膜 結(jié) 構(gòu) 的 面 積 變 化 ，結(jié) 果 如 右 圖 。 下 列 選 項 表 示 a、 b、 c所代 表 的 膜 結(jié) 構(gòu) 名 稱 以 及 放 射 性 標 記 出 現(xiàn)的 先 后 順 序 ， 正 確 的 是 ( )A.a核 糖 體 b內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) c高 爾 基 體B.a內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) b高 爾
25、基 體 c細 胞 膜C.a高 爾 基 體 c內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) b細 胞 膜D.a內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) c高 爾 基 體 b細 胞 膜 【 解 析 】 選 D。 乳 腺 細 胞 是 分 泌 細 胞 ， 能 進 行 蛋 白 質(zhì) 的 合 成 、 加 工 和 分 泌 過程 ， 蛋 白 質(zhì) 在 核 糖 體 上 合 成 后 ， 將 依 次 經(jīng) 過 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 、 高 爾 基 體 、 細 胞 膜 等 具膜 的 細 胞 結(jié) 構(gòu) ， 所 以 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 膜 面 積 在 此 過 程 中 會 減 小 ， 細 胞 膜 面 積 將 增 大 ，而 高 爾 基 體 膜 面 積 將 基 本 不 變 ， 所 以 a是 內(nèi) 質(zhì) 網(wǎng) 、 b是 細
26、 胞 膜 、 c是 高 爾 基 體 。 2 .(2 0 1 4 濱 州 模 擬 )蠶 豆 體 細 胞 染 色 體 數(shù) 目 2 n=1 2 ， 科 學 家 用 3 H標 記 蠶 豆 根 尖 細胞 的 DNA， 可 以 在 染 色 體 水 平 上 研 究 真 核 生 物 的 DNA復 制 方 式 。 實 驗 的 基 本過 程 如 下 ： .將 蠶 豆 幼 苗 培 養(yǎng) 在 含 有 3 H的 胸 腺 嘧 啶 脫 氧 核 苷 酸 的 培 養(yǎng) 基 中 ， 培 養(yǎng) 一 段 時間 后 ， 探 測 細 胞 分 裂 中 期 染 色 體 的 放 射 性 情 況 。 .當 DNA分 子 雙 鏈 都 被 3 H標 記
27、后 ， 再 將 幼 苗 移 到 含 有 秋 水 仙 素 的 無 放 射 性 的培 養(yǎng) 基 中 ， 培 養(yǎng) 一 段 時 間 后 ， 探 測 細 胞 分 裂 中 期 染 色 體 的 放 射 性 情 況 。 請 回 答 相 關(guān) 問 題 ：(1 )蠶 豆 根 尖 細 胞 進 行 的 分 裂 方 式 是 ； 秋 水 仙 素 能 使 部 分細 胞 的 染 色 體 數(shù) 目 加 倍 ， 其 作 用 的 機 理 是 。(2 ) 中 ， 在 根 尖 細 胞 進 行 第 一 次 分 裂 時 ， 每 條 染 色 體 上 帶 有 放 射 性 的 染 色 單體 有 條 ， 每 個 DNA分 子 中 ， 有 條 鏈 帶 有
28、 放 射 性 。 中 ， 若 觀 察 到一 個 細 胞 中 有 2 4 條 染 色 體 ， 且 二 分 之 一 的 染 色 單 體 具 有 放 射 性 ， 則 表 明 該 細胞 的 DNA在 無 放 射 性 的 培 養(yǎng) 基 中 復 制 了 次 ， 該 細 胞 含 有 個 染 色體 組 。(3 )上 述 實 驗 表 明 ， DNA分 子 的 復 制 方 式 是 。 【 解 析 】 (1)蠶 豆 根 尖 細 胞 為 體 細 胞 ， 其 分 裂 方 式 為 有 絲 分 裂 。 秋 水 仙 素 使細 胞 內(nèi) 染 色 體 數(shù) 目 加 倍 的 原 理 是 體 細 胞 在 有 絲 分 裂 過 程 中 ， 染
29、 色 體 完 成 了 復制 ， 紡 錘 體 的 形 成 受 到 抑 制 ， 以 致 染 色 體 不 能 被 拉 向 兩 極 ， 于 是 形 成 了 染 色體 數(shù) 目 加 倍 的 細 胞 。(2) 中 ， 第 一 次 有 絲 分 裂 中 期 時 ， 每 個 DNA分 子 中 都 有 一 條 鏈 被 3H標 記 ， 每條 染 色 體 上 有 2條 染 色 單 體 被 3H標 記 。 中 ， 第 一 次 分 裂 中 期 時 ， 每 個 DNA分子 中 都 有 一 條 鏈 具 有 放 射 性 ， 故 所 有 染 色 單 體 都 具 有 放 射 性 ； 第 二 次 分 裂 中期 時 ， 二 分 之 一
30、的 染 色 單 體 具 有 放 射 性 ， 此 時 ， 該 細 胞 含 有 4個 染 色 體 組 。(3)該 實 驗 表 明 DNA分 子 的 復 制 方 式 是 半 保 留 復 制 。 答 案 ： (1)有 絲 分 裂 抑 制 紡 錘 體 的 形 成(2)2 1 2 4 (3)半 保 留 復 制 類 型 化 合 物 的 作 用 【 通 關(guān) 典 例 】 (2 0 1 1 浙 江 高 考 )為 了 探 究 某 物 質(zhì) (X)的 作 用 ， 研 究 者 提 出 了 以 下實 驗 思 路 ：(1 )實 驗 分 組 。甲 組 ： 培 養(yǎng) 液 +Y細 胞 +3 H-TdR(3 H標 記 的 胸 腺 嘧
31、啶 脫 氧 核 苷 )+生 理 鹽 水乙 組 ： 培 養(yǎng) 液 +Y細 胞 +3 H-TdR+X(用 生 理 鹽 水 配 制 )每 組 設(shè) 置 若 干 個 重 復 樣 品 。(2 )分 別 測 定 兩 組 的 CRD(細 胞 內(nèi) 的 放 射 性 強 度 )， 求 每 組 的 平 均 值 。 (3 )將 各 樣 品 在 適 宜 條 件 下 培 養(yǎng) 合 適 時 間 后 ， 測 定 其 CRD， 求 每 組 平 均 值 并 進行 統(tǒng) 計 分 析 。(提 示 與 說 明 ， 答 題 時 用 X、 CRD、 3 H-TdR表 示 相 關(guān) 名 詞 ； Y細 胞 是 能 增 殖 的 高等 動 物 體 細 胞
32、) 請 回 答 ：(1 )實 驗 目 的 ： 。(2 )預 測 實 驗 結(jié) 果 及 結(jié) 論 ： 。(3 )實 驗 中 采 用 3 H-TdR的 原 因 是 ： 。 【 解 題 指 南 】 (1)理 論 基 礎(chǔ) ： 胸 腺 嘧 啶 脫 氧 核 苷 是 合 成 DNA分 子 的 原 料 。(2)分 析 細 胞 內(nèi) 放 射 性 強 度 不 同 的 原 因 ： 若 細 胞 內(nèi) 放 射 性 強 度 較 大 ， 說 明 有大 量 的 3H標 記 的 胸 腺 嘧 啶 脫 氧 核 苷 合 成 了 DNA， 通 過 甲 、 乙 兩 組 放 射 性 強 度 的比 較 ， 確 定 物 質(zhì) X對 DNA分 子 復 制
33、 的 作 用 是 促 進 、 抑 制 還 是 無 影 響 。 【 解 析 】 本 題 考 查 實 驗 分 析 與 探 究 能 力 。(1)(2)實 驗 目 的 是 探 究 物 質(zhì) X對 Y細 胞 增 殖 (DNA合 成 )的 影 響 。 影 響 可 能 有 三個 方 面 ： 促 進 作 用 、 抑 制 作 用 和 無 影 響 。 通 過 比 較 甲 、 乙 兩 組 放 射 性 的 強 度來 判 定 ： 如 果 乙 組 CRD明 顯 高 于 甲 組 ， 說 明 物 質(zhì) X對 Y細 胞 增 殖 (DNA合 成 )有 促進 作 用 ； 如 果 乙 組 CRD與 甲 組 基 本 相 同 ， 說 明 物
34、 質(zhì) X對 Y細 胞 增 殖 (DNA合 成 )無影 響 ； 如 果 乙 組 CRD明 顯 低 于 甲 組 ， 說 明 物 質(zhì) X對 Y細 胞 增 殖 (DNA合 成 )有 抑 制作 用 。(3)由 于 3H-TdR是 合 成 DNA的 原 料 ， 所 以 兩 組 的 CRD(細 胞 內(nèi) 的 放 射 性 強 度 )表 示細 胞 增 殖 程 度 。 答 案 ： (1)探 究 物 質(zhì) X對 Y細 胞 增 殖 (DNA合 成 )的 影 響(2)如 果 乙 組 CRD明 顯 高 于 甲 組 ， 說 明 物 質(zhì) X對 Y細 胞 增 殖 (DNA合 成 )有 促 進 作用 ； 如 果 乙 組 CRD與 甲
35、 組 基 本 相 同 ， 說 明 物 質(zhì) X對 Y細 胞 增 殖 (DNA合 成 )無 影 響 ；如 果 乙 組 CRD明 顯 低 于 甲 組 ， 說 明 物 質(zhì) X對 Y細 胞 增 殖 (DNA合 成 )有 抑 制 作 用(3)3H-TdR是 合 成 DNA的 原 料 之 一 ， 可 根 據(jù) CRD變 化 來 判 斷 細 胞 增 殖 (DNA合 成 )的 情 況 【 通 關(guān) 錦 囊 】 運 用 同 位 素 標 記 法 研 究 化 合 物 的 作 用1 .用 3 H標 記 胸 腺 嘧 啶 脫 氧 核 苷 酸 ， 研 究 有 絲 分 裂 過 程 中 染 色 體 的 變 化 規(guī) 律 ：(1 )標
36、記 方 法 ： 在 處 于 連 續(xù) 分 裂 的 細 胞 的 分 裂 期 加 入 3 H標 記 的 胸 腺 嘧 啶 脫 氧 核苷 酸 。(2 )目 的 ： 根 據(jù) 胸 腺 嘧 啶 被 利 用 情 況 ， 確 定 DNA合 成 期 的 起 始 點 和 持 續(xù) 時 間 。(3 )判 斷 依 據(jù) ： 根 據(jù) 放 射 性 元 素 3 H在 DNA中 出 現(xiàn) 的 時 間 確 定 合 成 期 的 起 點 ； 根據(jù) 放 射 性 元 素 積 累 量 的 最 大 值 的 終 止 時 間 和 起 始 時 間 來 確 定 DNA分 子 復 制 的持 續(xù) 時 間 。 2 .3 5 S、 3 2 P在 證 明 DNA是
37、遺 傳 物 質(zhì) 中 的 作 用 ：(1 )標 記 方 法 ： 在 研 究 蛋 白 質(zhì) 和 DNA在 遺 傳 中 的 作 用 時 ， 分 別 用 放 射 性 元 素 標記 蛋 白 質(zhì) 和 DNA的 特 征 元 素 ， 如 用 3 2 P標 記 噬 菌 體 的 DNA， 在 大 腸 桿 菌 內(nèi) 發(fā) 現(xiàn)放 射 性 物 質(zhì) ， 用 3 5 S標 記 噬 菌 體 的 蛋 白 質(zhì) ， 在 大 腸 桿 菌 內(nèi) 未 發(fā) 現(xiàn) 放 射 性 物 質(zhì) 。(2 )結(jié) 論 ： 驗 證 噬 菌 體 在 侵 染 細 菌 的 過 程 中 ， 進 入 細 菌 體 內(nèi) 的 是 噬 菌 體 的 DNA，而 不 是 噬 菌 體 的 蛋
38、 白 質(zhì) ， 進 而 證 明 了 DNA是 噬 菌 體 的 遺 傳 物 質(zhì) 。 【 通 關(guān) 特 訓 】(2 0 1 4 嘉 興 模 擬 )在 證 明 DNA是 遺 傳 物 質(zhì) 的 T2 噬 菌 體 侵 染 大 腸 桿 菌 的 實 驗 中 ，正 確 的 技 術(shù) 手 段 是 ( )A.用 化 學 方 法 把 DNA和 蛋 白 質(zhì) 分 開B.用 3 2 P和 3 5 S分 別 標 記 T2 噬 菌 體 和 大 腸 桿 菌C.用 3 2 P和 3 5 S同 時 標 記 T2 噬 菌 體D.用 標 記 過 的 大 腸 桿 菌 培 養(yǎng) T2 噬 菌 體 【 解 析 】 選 D。 T2噬 菌 體 是 專 門
39、 寄 生 在 細 菌 中 的 病 毒 ， 無 獨 立 的 代 謝 能 力 ， 只由 蛋 白 質(zhì) 外 殼 和 中 心 的 核 酸 組 成 ， 應 利 用 其 侵 染 性 ， 分 別 在 含 放 射 性 32P和 35S的 培 養(yǎng) 基 中 培 養(yǎng) 大 腸 桿 菌 ， 然 后 用 標 記 過 的 大 腸 桿 菌 再 去 培 養(yǎng) T2噬 菌 體 ， 從而 將 DNA和 蛋 白 質(zhì) 區(qū) 分 開 ， 但 是 并 沒 有 用 化 學 方 法 真 正 地 將 DNA和 蛋 白 質(zhì) 分 開 ；不 能 用 32P和 35S同 時 標 記 T2噬 菌 體 ， 否 則 區(qū) 分 不 開 是 DNA發(fā) 揮 作 用 ， 還 是 蛋 白質(zhì) 發(fā) 揮 作 用 。
2015屆高考生物全程復習策略大一輪配套熱點專題突破系列：同位素標記法的應用（41張ppt）（2014高考）
