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1、精品文檔，僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 同位素標(biāo)記法專題復(fù)習(xí) 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。 一、同位素示蹤法基本原理和特點(diǎn): 同位素示蹤所利用的放射性核素（或穩(wěn)定性核素）及它們的化合物，與自然界存在的相應(yīng)普通元素及其化合物之間的化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)是相同的，只是具有不同的物理性質(zhì)。因此，可用同位素作為一種標(biāo)記，制成含有同位素的標(biāo)記化合物（如標(biāo)記食物，藥物和代謝物質(zhì)等）代替相應(yīng)的非標(biāo)記化合物。利用放射性同位素不斷地放出特征射線的核物理性質(zhì)，就可以用核探測器隨時(shí)追蹤它在體內(nèi)或體外的位置、數(shù)量及其轉(zhuǎn)變等，穩(wěn)定性同位素雖然不釋放射

2、線，但可以利用它與普通相應(yīng)同位素的質(zhì)量之差，通過質(zhì)譜儀，氣相層析儀，核磁共振等質(zhì)量分析儀器來測定。放射性同位素作為示蹤劑不僅靈敏度，測量方法簡便易行，能準(zhǔn)確地定量，準(zhǔn)確地定位及符合所研究對象的生理?xiàng)l件等特點(diǎn)： 二 、教材中同位素標(biāo)記法應(yīng)用: 1、判斷光合作用和呼吸作用過程中原子轉(zhuǎn)移途徑； 2、判斷細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能； 3、判斷物質(zhì)在植物體內(nèi)運(yùn)輸途徑； 4、測定物質(zhì)代謝過程中元素轉(zhuǎn)移途徑； 5、證明DNA的復(fù)制方式； 6、證明DNA是遺傳物質(zhì)； 7、判斷動物胚胎發(fā)育過程中的元素的轉(zhuǎn)移； 8、判斷礦質(zhì)代謝中礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的分布與利用； 三、教材中同位素標(biāo)記法運(yùn)用事例及放射性元

3、素在試題中應(yīng)用歸類： 用放射性元素標(biāo)記的化合物，化學(xué)性質(zhì)不改變。根據(jù)這種化合物的性質(zhì)，對有關(guān)的一系列化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行追蹤，即同位素標(biāo)記法。廣泛應(yīng)用于生物實(shí)驗(yàn)中。如教材中探究光合作用釋放的氧氣全部來自水，分泌蛋白的形成途徑，C4植物光合作用途徑，噬菌體浸染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)等。這種方法在試題中也廣泛的應(yīng)用，通常涉及到14C、35S（或32S）、18O、3H、32P（或31P）、15N等。下面就這些標(biāo)記的元素進(jìn)行歸類： 1、 14C 【例1】 光照下，供給玉米離體葉片少量的14CO2，隨著光合作用時(shí)間的延續(xù)，在光合作用固定CO2形成的C3化合物和C4化合物中，14C含量變化示意圖正確的是( ) 【例

4、2】 某科學(xué)家用含有同位素14C的CO2來追蹤光合作用中C 原子，其轉(zhuǎn)移的途徑是（ ） A CO2→葉綠素→ATP B CO2→C5→C6H12O6 C CO2→C3→C6H12O6 D CO2→C2H5OH→C6H12O6 2 18O 【例3】 用含18O的葡萄糖進(jìn)行有氧呼吸，其過程中18O轉(zhuǎn)移的途徑是（ ） A 葡萄糖→丙酮酸→水 B 葡萄糖→丙酮酸→氧氣 C葡萄糖→氧氣→水 D葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 【例4】 把一盆綠色植物放在密封的容器中，供給18O2，讓它進(jìn)行呼吸作用和光合作用。過一段時(shí)間后下列哪些物質(zhì)內(nèi)可能

5、找到含有18O（ ） ① 植物體內(nèi)的水分子中 ②植物周圍空氣中的氧分子中 ③植物周圍的空氣中的二氧化碳分子中 ④植物體內(nèi)的葡萄糖分子中 ⑤植物體內(nèi)的淀粉或脂肪中 ⑥植物細(xì)胞內(nèi)的丙酮酸分子中 ⑦植物周圍空氣的水分子中 A ①③④⑦ B ①②③④⑤ C①②③④⑤⑦ D ①②③④⑤⑥⑦ 3 3H 常標(biāo)記核苷酸用于示蹤DNA或RNA的分布等。 【例5】為了驗(yàn)證促進(jìn)有絲分裂物質(zhì)對細(xì)胞分裂的促進(jìn)作用，將小老鼠的肝細(xì)胞懸浮液分成等細(xì)胞數(shù)的甲和乙兩組，在甲組的培養(yǎng)液中加入3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸（3H-TDR）；乙組中加入等量的3H-TDR并加促進(jìn)有絲分裂物質(zhì)。培養(yǎng)一段時(shí)間后

6、，分別測定甲和乙兩組細(xì)胞的總放射性強(qiáng)度。根據(jù)手術(shù)回答問題： （1）細(xì)胞內(nèi)3H-TDR參與合成的生物大分子是 ，該種分子中所在的細(xì)胞結(jié)構(gòu)名稱是 、 。 （2）乙組細(xì)胞的總反射性強(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(shí)驗(yàn)中選擇3H-TDR的原因是 。 【例6】胸腺嘧啶脫氧核糖核苷（簡稱胸苷）在細(xì)胞內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為胸腺密啶脫氧核糖核苷酸，后者是合成DNA的原料，用含有3H—胸苷的營養(yǎng)液，處理活的小腸黏膜層，半小時(shí)．后洗去激離的3H—胸苷。連續(xù)

7、48小時(shí)檢測小腸絨毛的被標(biāo)記部位，結(jié)果如下圖（黑點(diǎn)表示放射性部位）。 請回答： （1）處理后開始的幾小時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有a處能夠檢測到放射性，這說明什么？ （2）處理后24小時(shí)左右，在b處可以檢測到放射性，48小時(shí)左右，在c處檢測到放射性，為什么？ （3）如果繼續(xù)跟蹤檢測，小腸黏膜層上的放射性將發(fā)生怎樣的變化？ （4）上述實(shí)上述實(shí)驗(yàn)假如選用含有3H—尿嘧啶核糖核苷的營養(yǎng)液，請推測幾小時(shí)內(nèi)小腸黏膜層上放射性出現(xiàn)的情況將會怎樣？為什么？ 4 15 N 常用于標(biāo)記無機(jī)鹽，示蹤在自然界中的物質(zhì)循環(huán);也用15 N標(biāo)記氨基酸，研究氨基酸在細(xì)胞內(nèi)合成并分泌蛋白質(zhì)的過程。如氨基酸（15 N）→核糖體（

8、15 N）→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（15 N）→高爾基體（15 N）→經(jīng)過細(xì)胞膜分泌到外。 【例7】科學(xué)家給農(nóng)作物施以15 N標(biāo)記的肥料，結(jié)果在此農(nóng)作物為食的羊尿中查出15 N元素。請回答問題： （1）含15 N的化肥是以 狀態(tài)從土壤中進(jìn)入根細(xì)胞中。根吸收礦質(zhì)元素的主要部位是 。 （2）含15 N的物質(zhì)所合成的植物蛋白，在羊消化道內(nèi)轉(zhuǎn)化為氨基酸，參與此消化的酶主要有 、 、 ，吸收氨基酸的主要器官是 。 （3）在羊體內(nèi)，含15 N的氨基酸被分解，脫去 ，其中含15 N的物質(zhì)最終形成 等廢物，隨尿排出。 5 32 P 常用于標(biāo)

9、記核酸，出現(xiàn)在作為遺傳物質(zhì)證據(jù)的實(shí)驗(yàn)中；標(biāo)記32 P的無機(jī)鹽，示蹤無機(jī)鹽在植物體內(nèi)利用狀況；也可以標(biāo)記DNA考查其復(fù)制特點(diǎn)。 【例8】把菜豆幼苗放在含有32 P的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，1h后測定表明，幼苗的各部分都含有32 P。然后將該幼苗轉(zhuǎn)移到不含32 P的培養(yǎng)液中數(shù)天，數(shù)天后32 P（ ） 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 6 35S 常用于標(biāo)記病毒的外殼，在驗(yàn)證核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)實(shí)驗(yàn)中使用。 【例9】噬菌體內(nèi)的S用35S標(biāo)記，P用32 P標(biāo)記，用該噬菌體浸染某細(xì)菌后，產(chǎn)生了許多子代噬菌體，那么子代噬菌體中36S和32 P的 分布規(guī)律是（細(xì)菌體內(nèi)含有32S和31P）（ ） A 外殼中含有35S和32S，核心內(nèi)只含有32 P B外殼中只含有32S，核心內(nèi)只含有32 P C外殼中含有35S和32S，核心內(nèi)含有32 P和31P D 外殼中只含有32S，核心內(nèi)含有32 P和31P 【精品文檔】第 2 頁