2024高考生物一輪復(fù)習(xí)第6單元遺傳的分子基礎(chǔ)實驗微課5聚焦“同位素標(biāo)記法”教案

PAGE4-[試驗微課5]聚焦“同位素標(biāo)記法”1.相關(guān)原理同位素標(biāo)記法是利用放射性同位素作為示蹤劑對探討對象進(jìn)行標(biāo)記的微量分析方法,生物學(xué)上常常運(yùn)用的同位素是組成原生質(zhì)的主要元素,即H、N、C、S、P和O等的同位素,正確選取上述相關(guān)元素用同位素加以標(biāo)記,讓它們一起運(yùn)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(yùn)動到哪里以及分布如何。2.實例分析探討方向標(biāo)記元素或物質(zhì)結(jié)果分析分泌蛋白的合成和分泌一次性賜予3H標(biāo)記的某一氨基酸如亮氨酸放射性不同時間依次出現(xiàn)的細(xì)胞結(jié)構(gòu):核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜光合作用中某些物質(zhì)的改變過程18O標(biāo)記水(H2生成的氧氣(18O2)全部有放射性18O標(biāo)記二氧化碳(C18O2)生成的葡萄糖(C6H1218O6)、部分水(H218O、14C標(biāo)記二氧化碳(14C18O2)生成的三碳化合物(14C3)、葡萄糖(14C6H1218O6)、水(細(xì)胞呼吸過程中某些物質(zhì)的改變過程18O標(biāo)記氧氣(18O2)生成的水(H218O)均有放射性,二氧化碳(CO2)均無放射性,即18O2→18O標(biāo)記葡萄糖(C6H1218O生成的水(H2O)均無放射性,生成的二氧化碳(C18O2)均有放射性,即C6H1218O6→C18有絲分裂過程3H標(biāo)記胸腺嘧啶確定DNA合成期的起始點和持續(xù)時間32P和35S分別標(biāo)記核苷酸和氨基酸確定分裂間期DNA復(fù)制、蛋白質(zhì)合成噬菌體侵染細(xì)菌的試驗35S和32P分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA依據(jù)上清液或沉淀物中的放射性來“區(qū)分”蛋白質(zhì)、DNA在進(jìn)入細(xì)胞并產(chǎn)生子代中的作用DNA復(fù)制方式15N標(biāo)記DNA雙鏈(原料為14N)復(fù)制1次后離心,均為中帶(15N/14N)為半保留復(fù)制;1/2重帶(15N/15N)、1/2輕帶(14N/14N)為全保留復(fù)制基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸(RNA的特征堿基為U)、氨基酸依據(jù)放射性位置確定轉(zhuǎn)錄、翻譯的場所1.(2024黑龍江哈爾濱月考)為了探討酵母菌細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成,探討人員在其培育基中添加3H標(biāo)記的亮氨酸后,測得與合成和分泌乳蛋白相關(guān)的一些細(xì)胞器上放射性強(qiáng)度的改變曲線如圖甲,有關(guān)的生物膜面積改變?nèi)鐖D乙,其相關(guān)結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖丙,則下列有關(guān)說法不正確的是()A.圖甲中a、b、c依次為核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體B.圖乙中d曲線表示的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),f曲線是高爾基體C.圖丙中用3H標(biāo)記的亮氨酸做原料,所以探討方法是熒光標(biāo)記法D.能在圖丙中④上視察到3H標(biāo)記表明可能有分泌蛋白合成1.答案C甲圖中a曲線所指的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是核糖體,b曲線所指的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),c曲線所指的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是高爾基體,A正確;圖乙中d曲線的膜面積削減,故表示的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),f曲線的膜面積先增大后減小,故表示高爾基體,B正確;圖丙中用3H標(biāo)記的亮氨酸做原料,所以探討方法是放射性同位素標(biāo)記法,C錯誤;高爾基體與動物細(xì)胞分泌蛋白的合成有關(guān),氨基酸是蛋白質(zhì)合成的原料,因此在圖丙中④上視察到3H標(biāo)記的亮氨酸,表明可能有分泌蛋白合成,D正確。2.(2024江西南昌月考)探討者運(yùn)用同位素18O標(biāo)記水和碳酸氫鈉中的部分氧原子,加入三組小球藻培育液中,記錄反應(yīng)起始時水和碳酸氫鈉中18O的比例,光照一段時間后,分別檢測小球藻釋放的氧氣中18O的比例,試驗結(jié)果如表所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()組別起始時水中18O的比例(%)起始時HCO3-中釋放的O2中18O的比例(%)10.850.410.8420.850.550.8530.850.610.85A.18O2是在小球藻葉綠體的類囊體上生成的B.HCO3-可為小球藻的光合作用C.HCO3-中D.釋放的O2中18O比例與水相近,推想O2來自水2.答案C光合作用過程中,水在光下分解,釋放氧氣,該過程在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行反應(yīng)并產(chǎn)生O2,A正確;碳酸氫鈉溶液可為光合作用的暗反應(yīng)供應(yīng)CO2,B正確;放氧速率代表凈光合速率,受碳酸氫鈉溶液濃度等因素的影響,與HCO3-中18O的比例無關(guān),C錯誤;釋放的O2中18O比例與起始時水中18O的比例相近,與HCO3-中18O比例不同,據(jù)此可推想3.(2024江西南昌二中高三第六次考試)某哺乳動物體細(xì)胞在培育中能夠分裂,在培育過程中將適量的3H-TdR(3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷)和某促進(jìn)細(xì)胞分裂的藥物加到培育液中,培育一段時間,可視察和測量到()A.G1期變短,該期有大量3H-TdR進(jìn)入細(xì)胞核B.S期變長,該期有DNA復(fù)制和核糖體的增生C.G2期變短,該期細(xì)胞核中有組蛋白D.M期相對較短,該期細(xì)胞的核膜始終完整3.答案C細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期(M),分裂間期包括G1期、S期、G2期,G1期、G2期主要進(jìn)行RNA和蛋白質(zhì)的合成,S期主要進(jìn)行DNA的復(fù)制,3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷是用于DNA復(fù)制的,加入促進(jìn)細(xì)胞分裂的藥物會使G1期、S期、G2期和M期都變短,大量3H-TdR會在S期進(jìn)入細(xì)胞核,A、B錯誤;G2期還未起先分裂,此時細(xì)胞核中的染色體上有組蛋白,C正確;M期存在核膜的消逝(前期)和重建(末期)過程,D錯誤。4.(2024福建龍巖高三期末質(zhì)檢)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,侵染一段時間后攪拌、離心得到上清液和沉淀物,檢測上清液中放射性32P約占初始標(biāo)記噬菌體放射性的30%。在試驗時間內(nèi),被侵染細(xì)菌的存活率接近100%。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.離心后大腸桿菌主要分布在沉淀物中B.沉淀物的放射性來自T2噬菌體的DNAC.上清液具有放射性的緣由是保溫時間過長D.本結(jié)果尚不能說明T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA4.答案C在本題的T2噬菌體侵染大腸桿菌的試驗中,離心后大腸桿菌主要在沉淀物中,A正確;32P標(biāo)記的是T2噬菌體的DNA,T2噬菌體侵染大腸桿菌時將DNA注入大腸桿菌細(xì)胞中,經(jīng)離心后隨大腸桿菌沉淀,B正確;若保溫時間過長,大腸桿菌裂解,新合成的T2噬菌體會釋放到培育液,經(jīng)離心出現(xiàn)在上清液中,但由題知,被侵染細(xì)菌存活率接近100%,可能是因為部分T2噬菌體未吸附、侵染大腸桿菌,所以經(jīng)攪拌、離心后上清液中出現(xiàn)放射性,C錯誤;本試驗只對DNA進(jìn)行標(biāo)記,未進(jìn)行蛋白質(zhì)標(biāo)記的相關(guān)試驗,尚不能說明T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,D正確。5.(2024福建龍巖高三期末質(zhì)檢)某探討小組進(jìn)行“探究DNA復(fù)制方式”的試驗,結(jié)果如圖所示。其中培育大腸桿菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl,①、②、③表示離心管依次編號,條帶表示大腸桿菌DNA離心后在離心管中的分布位置。下列敘述錯誤的是()A.本試驗運(yùn)用了同位素示蹤和密度梯度離心技術(shù)B.①管是大腸桿菌在14NH4Cl的培育液中培育的結(jié)果C.②管中大腸桿菌的DNA都含14N/15ND.試驗結(jié)果說明DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制5.答案B本試驗培育大腸桿菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl,氮元素被標(biāo)記,通過離心使在不同培育基上生長繁殖的大腸桿菌的DNA分層,A正確;①中只有重密度帶,說明①中DNA兩條單鏈都含有15N,即①管是大腸桿菌在15NH4Cl的培育液中培育的結(jié)果,B錯誤;②中只有中密度帶,說明②中DNA兩條單鏈一條含有15N,一條含有14N,C正確;①中DNA兩條單鏈都含有15N,經(jīng)過復(fù)制離心后為②,再復(fù)制離心后為③,說明起先時大腸桿菌DNA雙鏈被15N標(biāo)