“組織水腫”專題復(fù)習(xí)

1、“同位素示蹤法”基礎(chǔ)練習(xí)匯編同位素示蹤法是利用放射性元素作為示蹤劑對研究對象進(jìn)行標(biāo)記的微量分析方法，即把放射性同位素的原子參到其他物質(zhì)中去，讓它們一起運動、遷移，再用放射性探測儀器進(jìn)行追蹤，就可知道放射性原子通過什么路徑，運動到哪里了，是怎樣分布的。從而研究細(xì)胞內(nèi)的元素或化合物的來源、組成、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。用于示蹤技術(shù)的放射性同位素一般是用于構(gòu)成細(xì)胞化合物的重要元素。如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。一、各種同位素及其在中學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用1氫的同位素 已知氫有三種同位素，即氕、氘和氚，氕和氘是穩(wěn)定的同位素，而氚具有放射性，能夠

2、發(fā)射負(fù)B射線，因而可以通過探測器進(jìn)行追蹤。3H標(biāo)記化合物是指用放射性3H取代化合物中的穩(wěn)定同位素氕或氘，并以3H作為標(biāo)記的放射性標(biāo)記化合物。例如，在高中生物學(xué)中，介紹科學(xué)家在研究分泌蛋白的合成和分泌時，曾經(jīng)做過這樣一個實驗：他們在豚鼠的胰臟腺泡細(xì)胞中注射3H標(biāo)記的亮氨酸，3min后，被標(biāo)記的氨基酸出現(xiàn)在附著有核酸體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，17min后，出現(xiàn)在高爾基體中，117min后，出現(xiàn)在靠近細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的運輸?shù)鞍踪|(zhì)的小泡中，以及釋放到細(xì)胞外的分泌物中，這個實驗說明分泌蛋白在附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成之后，是按照內(nèi)質(zhì)網(wǎng)葉高爾基體一細(xì)胞膜的方向運輸?shù)?，從而證明了細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜在功能上是緊密聯(lián)系的。2C

3、的同位素 自然界中碳元素有三種同位素，即穩(wěn)定同位素12C、13C和放射性同位素14C。14C能夠發(fā)射 B射線，因此可以用放射性14C取代化合物中它的穩(wěn)定同位素12C，如教材中介紹了科學(xué)家用含有14C的二氧化碳來追蹤光合作用中的C原子的轉(zhuǎn)移途徑是：二氧化碳一三碳化合物一糖類。3.氧的同位素 自然界中氧元素有三種同位素，即16O、170、180，它們都不具有放射性，因此不能通過放射性進(jìn)行追蹤。在示蹤研究中，常用18代替化合物中的16進(jìn)行標(biāo)記，最后通過質(zhì)譜儀測定代謝物的質(zhì)量的方法進(jìn)行確定。例如在教材中，介紹的魯賓和卡門的實驗，研究光合作用中釋放的氧到底是來自于水，還是來自于二氧化碳。他們用氧的同位素

4、18分別標(biāo)記H2 O和C02 ，使它們分別成為H2 18O和C1802，然后進(jìn)行兩組光合作用實驗：第一組向綠色植物提供 H2 18O和C02，第二組向同種綠色植物提供H2 18O和C1802。在相同條件下，他們對兩組光合作用釋放的氧進(jìn)行了分析，結(jié)果表明第一組釋放的氧全部是18O，第二組釋放的氧全部是02，從而證明了光合作用釋放的氧全部來自水。 4. P的同位素磷是一個簡單的元素，除了質(zhì)量數(shù)為31的一種穩(wěn)定性同位素外，還有幾個放射性同位素，其質(zhì)量數(shù)為29、30、32、33和34；但只有質(zhì)量數(shù)為32和33_的同位素存在足夠長的時間可以作為示蹤物之用，32和33都可以發(fā)射負(fù)B射線。在教材中介紹了用3

5、2標(biāo)記噬菌體的DNA，然后用被標(biāo)記的噬菌體去感染細(xì)菌的實驗。由于DNA中含有P元素，因而用放射性的32P取代DNA中的P，就使得DNA具有可識別性，從而和細(xì)菌的DNA相區(qū)別開來。 5.S的同位素硫的同位素32、33、34、35和36中，除35外，其它放射性同位素的半衰期都很短，因此在放射性同位素示蹤法中，用的多是35。教材中同樣是在介紹噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，介紹了35S的標(biāo)記應(yīng)用。即是用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼來顯示其最后的存在部位。由于蛋白質(zhì)含有S 元素，而DNA中不含S元素，可以把蛋白質(zhì)和DNA區(qū)別開來。 除了課本中介紹的這些實驗中涉及到同位素標(biāo)記法的應(yīng)用之外，在一些習(xí)題中也經(jīng)常涉及

6、到。例如用 N的同位素15標(biāo)記核苷酸研究DNA的半保留復(fù)制；利用N的同位素15N標(biāo)記氨基酸，研究其在動植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移途徑；用3K標(biāo)記的培養(yǎng)基來研究礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運輸途徑等。二、“同位素示蹤法”基礎(chǔ)練習(xí)3H練習(xí)1將植物細(xì)胞在3H標(biāo)記的尿苷存在下培育數(shù)小時，然后收集細(xì)胞，經(jīng)適當(dāng)處理后獲得各種細(xì)胞器。放射性將主要存在于：（） A葉綠體和高爾基體 B細(xì)胞核和液泡 C細(xì)胞核和內(nèi)質(zhì)網(wǎng) D線粒體和葉綠體2用3H標(biāo)記葡萄糖中的氫，經(jīng)有氧呼吸后，下列物質(zhì)中可能有3H的是（）A、H2O B、CO2 C、C2H5OH D、C3H6O33愈傷組織細(xì)胞在一種包含所有必需物質(zhì)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)了幾個小時，其中一種化合物

7、具有放射性（ 3H標(biāo)記）。當(dāng)這些細(xì)胞被固定后進(jìn)行顯微鏡檢，利用放射自顯影技術(shù)發(fā)現(xiàn)放射性集中于細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中。因此，可以肯定被標(biāo)記的化合物是（）A 一種氨基酸 B 尿嘧啶核苷 C 胸腺嘧啶脫氧核苷酸 D 葡萄糖4（多選）下列生物學(xué)研究選擇的技術(shù)（方法）恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢用 3H標(biāo)記的尿嘧啶核糖核苷酸研究DNA的復(fù)制B用利用紙層析法提取葉綠體中的色素C用標(biāo)志重捕法進(jìn)行鼠的種群密度的調(diào)查D用無毒的染料研究動物胚胎發(fā)育的過程5為了促進(jìn)有絲分裂物質(zhì)對細(xì)胞分裂的促進(jìn)作用，將小鼠的肝細(xì)胞懸浮液分成等細(xì)胞數(shù)的甲、乙兩組，在甲組的培養(yǎng)液中加入 3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷（ 3H-TdR）；乙組中加入等劑量

8、的 3H-TdR加入促進(jìn)有絲分裂物質(zhì)。培養(yǎng)一段時間后，分別測定甲、乙兩組細(xì)胞的總放射強(qiáng)度。據(jù)此回答下列問題：（1）細(xì)胞內(nèi) 3H-TdR參與合成的生物大分子是，該種分子所在的細(xì)胞結(jié)構(gòu)名稱是，。（2）乙組細(xì)胞的總放射性強(qiáng)度比甲組的 ，原因是。（3）細(xì)胞利用 3H-TdR合成生物大分子的過程發(fā)生在細(xì)胞周期的期。（4）在上述實驗中選用3H-TdR的原因是 。答案：1、D2、3、C4、CD5、（1）DNA 染色體 線粒體 （2）高 乙組細(xì)胞分裂旺盛，產(chǎn)生的細(xì)胞含有由胸腺嘧啶脫氧核苷合成的胸腺嘧啶脫氧核苷酸等為原料合成的DNA。（3）間 （4）合成胸腺嘧啶脫氧核苷酸的原料，胸腺嘧啶脫氧核苷酸又是合成DNA

9、的原料。14C練習(xí)1若用 14C 標(biāo)記CO2 分子，則放射性物質(zhì)在C4植物光合作用過程中將會依次出現(xiàn)在（）AC5、C4 、（CH2 O） BC5、C3、（CH2 O）CC3、C4、（CH2 O） DC4 、C3、（CH2 O）2用同位素標(biāo)記追蹤血液中的某些葡萄糖分子，若該分子流經(jīng)人的腎臟后又由腎靜脈流出，則該分子很可能穿過幾層細(xì)胞膜?（）A 2層 B 4層 C 6層 D 0層或8層3科學(xué)家利用“同位素標(biāo)記法”搞清了許多化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。下列說法正確的是（）A用14C 標(biāo)記CO2 最終探明了CO2 中碳元素在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑B用18O標(biāo)記H2 O和CO2 有力地證明了CO2 是光合作用的原

10、料 C用15N標(biāo)記核苷酸搞清了分裂期染色體形態(tài)和數(shù)目的變化規(guī)律D用35S標(biāo)記噬菌體的DNA并以此侵染細(xì)菌證明了DNA是遺傳物質(zhì)4用同位素14C 標(biāo)記的吲哚乙酸來處理一段枝條一端，然后探測另一端是否含有放射性14C 的吲哚乙酸存在。枝條及位置如右下圖。下列有關(guān)處理方法及結(jié)果的敘述正確的是（）A處理圖甲中A端，不可能在圖甲中的B端探測到14C 的存在B處理圖乙中A端，能在圖乙中的B端探測到14C 的存在C處理圖乙中B端，能在圖乙中的A端探測到14C 的存在D處理圖甲中B端，能在圖甲中的A端探測到14C 的存在答案：1、D2、D3、A4、C15N練習(xí)1科學(xué)家用 15N 的硝酸鹽作為標(biāo)記物浸泡蠶豆幼苗

11、,追蹤蠶豆根尖細(xì)胞分裂情況,得到蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞連續(xù)分裂的有關(guān)數(shù)據(jù)，如下圖。下列敘述正確的是（）A蠶豆根尖細(xì)胞分裂的一個細(xì)胞周期為193hB非等位基因的自由組合可發(fā)生在193213hC02h 期間，DNA分子始終處于解旋狀態(tài)D高爾基體、線粒體、葉綠體在細(xì)胞分裂過程中活動旺盛2將用 15N 標(biāo)記的尿嘧啶核苷酸引入某種綠色植物細(xì)胞內(nèi)，一段時間后，下列各組結(jié)構(gòu)中，放射性較強(qiáng)的一組結(jié)構(gòu)是（）A細(xì)胞核、核仁、中心體B細(xì)胞膜、核糖體、高爾基體C細(xì)胞核、核糖體、線粒體、葉綠體 D細(xì)胞核、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡3假設(shè)將含有一對同源染色體的精原細(xì)胞的DNA分子用 15N 標(biāo)記，并供給含 14N 的原料。該細(xì)胞經(jīng)

12、減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個精子中，含 15N 標(biāo)記的DNA的精子占全部精子的比例為（）A0 B25% C50% D100%4如果用 15N 、 32P、 35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)成分中，能夠找到的放射性元素為（）A可在外殼中找到 15N 和 35S B可在DNA中找到 15N 和 32PC可在外殼中找到 15N D可在DNA中找到 15N 、 32P和 35S5從某腺體的細(xì)胞中提取一些細(xì)胞器，放入含有 15N 氨基酸的培養(yǎng)液中（培養(yǎng)液還具備這些細(xì)胞器完成其功能所需要的物質(zhì)和條件），連續(xù)取樣測定標(biāo)記的氨基酸在這些細(xì)胞器中的數(shù)量，下圖中正確的是（）6給某種蔬菜施含放射

13、性同位素15N的氮肥，植物吸收后主要用于合成蛋白質(zhì)。人食用該種蔬菜后，通過代謝， 15N 最終出現(xiàn)在 中。（）A 氨基酸 B 氨 C尿素 D 蛋白質(zhì)7用放射性 15N 標(biāo)記的(NH4)2 SO4 給水稻施肥，并將施用該種肥料后水稻的稻谷飼料喂豬，對豬的唾液和尿液定時進(jìn)行放射性同位素的跟蹤檢測。結(jié)果，在豬的唾液和尿液中均能檢測到有 15N 存在。根據(jù)以上實例，請回答下列有關(guān)問題：在(NH4)2 SO4中摻入 15N 的用途是。把色素濾液放在光源和分光鏡之間，則可見在光譜上出現(xiàn)了黑色線或暗帶，黑線和暗帶主要集中在。(NH4)2 SO4中的N進(jìn)入豬細(xì)胞內(nèi)的簡要過程是。 15N 進(jìn)入 唾液和尿液的物質(zhì)

14、變化過程的主要區(qū)別。與唾液中含 15N 的物質(zhì)的合成和分泌有關(guān)的細(xì)胞器。答案：1、A2、C3、D4、B5、B6、C7、 作為示蹤原子 紅光區(qū)和藍(lán)紫光區(qū)水稻根吸收的氮與光合作用的產(chǎn)物形成稻谷內(nèi)的蛋白質(zhì)，稻谷內(nèi)蛋白質(zhì)經(jīng)豬消化、吸收，進(jìn)入豬細(xì)胞內(nèi) 前者是合成唾液淀粉酶為同化作用，后者是氨基酸經(jīng)脫氨基作用后氨基的轉(zhuǎn)化過程 核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體 18O練習(xí)1在一個密封的玻璃鐘罩內(nèi)，有綠色植物，并養(yǎng)有以此為食的小動物，罩內(nèi)的O2 用 18O 原子為標(biāo)記，每天給予光照，若干時間后， 18O 可在下列哪項自身有機(jī)物中出現(xiàn)（）A只在植物體中 B動植物體內(nèi)均有 C只在動物體內(nèi) D動植物體內(nèi)均無2在光照充足的環(huán)

15、境里，將黑藻放入含有 18O 的水中，過一段時間后，分析 18O 放射性的存在，最有可能的是（ ）A在植物體內(nèi)的葡萄糖中發(fā)現(xiàn)B在植物體內(nèi)的淀粉中發(fā)現(xiàn)C在植物體內(nèi)的脂肪、蛋白質(zhì)、淀粉中均可發(fā)現(xiàn)D在植物體周圍的空氣中發(fā)現(xiàn)3、將一株水培草莓用鐘罩罩住，在培養(yǎng)液中添加H2 18O ，追蹤 18O 的所在。先在草莓根毛細(xì)胞里發(fā)現(xiàn) ，這是植物細(xì)胞對水的 作用，繼而鐘罩壁上凝結(jié)有 ，這是植物的 作用所致。在光照的情況下，罩內(nèi)空氣中又出現(xiàn) ，這是依賴于植物的 作用，將鐘罩再次移到黑暗環(huán)境后 氣體減少了，而罩壁上凝結(jié)的 反而增加了，這是植物的 作用所致。4將生長旺盛的兩盆綠色植物分別置于兩個玻璃鐘罩內(nèi)，甲罩內(nèi)的

16、花盆澆足含 18O 的水（H2 18O ），乙罩內(nèi)充足含 18O 的CO2 （C 18O 2 ），將兩個花盆用塑料袋包扎起來，并用玻璃鐘罩密封（如右圖），在適宜的溫度下光照1小時。請回答：（1）此時，甲罩壁上出現(xiàn)許多含 18O 的水珠，這些水珠是經(jīng)植物體的 作用產(chǎn)生的。甲罩內(nèi)還有許多 18O2 ，這是植物體進(jìn)行 將H2 18O分解成 和 的結(jié)果。（2）乙罩壁上出現(xiàn)許多含 18O 的水珠，這些是植物吸收C 18O2 進(jìn)行 作用產(chǎn)生的。（3）將甲裝置移入黑暗環(huán)境中，幾小時后，罩內(nèi)的 18O2 逐漸減少，減少的 18O2 被轉(zhuǎn)移到植物體內(nèi)形成了 。這一生理過程的主要意義是 。答案：1、B2、D3、H

17、2 18O 滲透 H2 18O 蒸騰 O2 光合作用 O2 H2 18O 呼吸作用4（1）蒸騰光合作用 H 18O2 （2）光合（3）水 為植物的各項生命活動提供能量32P、35S練習(xí)1下列那一種方法能為T2 噬菌體的DNA作上32P標(biāo)記（） A用含 32P標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)B用含32P標(biāo)記的植物細(xì)胞培養(yǎng) C用含 32P標(biāo)記的動物細(xì)胞培養(yǎng)D用含32P標(biāo)記的固體培養(yǎng)基培養(yǎng)2把菜豆幼苗放在含32P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，一小時后測定表明，幼苗各部分都含32P。然后將該幼苗轉(zhuǎn)移到不含32P的培養(yǎng)液中，數(shù)天后32P （）A 不在新的莖葉中 B 主要在新的莖葉中C 主要在老的莖葉中 D 主要在老的根中3噬菌體是

18、一類細(xì)菌病毒。下列關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌的實驗相關(guān)敘述中不正確的是 （）A該實驗不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)B侵染過程的原料、ATP、酶、場所等條件均由細(xì)菌提供C為確認(rèn)何種物質(zhì)注入細(xì)菌體內(nèi)，可用32P、 35S共同標(biāo)記一組噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)D連續(xù)培養(yǎng)噬菌體n代，則含母鏈的DNA應(yīng)占子代DNA總數(shù)的1/2(n-1)4用 35S標(biāo)記的大腸桿菌T2 噬菌體去侵染32P標(biāo)記DNA的細(xì)菌，則新產(chǎn)生的噬菌體中 （）A全部含有 35S，32P B全部含有32P，不含 35SC部分含有 35S，不含32P D部分含有32P，不含 35S5用含有 35S標(biāo)記氨基酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)動物細(xì)胞，該細(xì)胞能合成并分泌一種含 35S蛋白質(zhì)。(1)請寫出 35S在細(xì)胞各結(jié)構(gòu)間移動的先后順序(用""表示先后順序)。(2)寫出上述蛋白質(zhì)合成和分泌過程中相關(guān)細(xì)胞器的功能。答案：1、A2、B3、C4、B5、（1）核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體小泡細(xì)胞膜（胞外）；（2）核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)