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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 同位素標記法專題復(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行標記的微量分析方法。 一、同位素示蹤法基本原理和特點: 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記，制成含有同位素的標記化合物（如標記食物，藥物和代謝物質(zhì)等）代替相應(yīng)的非標記化合物。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線，但可以利用

2、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，能準確地定量，準確地定位及符合所研究對象的生理條件等特點： 二 、教材中同位素標記法應(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、判斷細胞的結(jié)構(gòu)和功能； 3、判斷物質(zhì)在植物體內(nèi)運輸途徑； 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、教材中同位素標記法運用事例及放射性元素在試題中應(yīng)用

3、歸類： 用放射性元素標記的化合物，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)進行追蹤，即同位素標記法。廣泛應(yīng)用于生物實驗中。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，噬菌體浸染細菌實驗等。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。下面就這些標記的元素進行歸類： 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2】 某科

4、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，讓它進行呼吸作用和光合作用。過一段時間后下列哪些物質(zhì)內(nèi)可能找到含有1

5、8O（ ） 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 常標記核苷酸用于示蹤DNA或RNA的分布等。 【例5】為了驗證促進有絲分裂物質(zhì)對細胞分裂的促進作用，將小老鼠的肝細胞懸浮液分成等細胞數(shù)的甲和乙兩組，在甲組的培養(yǎng)液中加入3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸（3H-TDR）；乙組中加入等量的3H-TDR并加促進有絲分裂物質(zhì)。培養(yǎng)一段時間后，分別測定

6、甲和乙兩組細胞的總放射性強度。根據(jù)手術(shù)回答問題： （1）細胞內(nèi)3H-TDR參與合成的生物大分子是 ，該種分子中所在的細胞結(jié)構(gòu)名稱是 、 。 （2）乙組細胞的總反射性強度比甲組的 ，原因是 。 （3）細胞利用3H-TDR合成生物大分子的過程發(fā)生在細胞周期的 期。 （4）在上述實驗中選擇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．后洗去激離的3H—胸苷。連續(xù)48小時檢

7、測小腸絨毛的被標記部位，結(jié)果如下圖（黑點表示放射性部位）。 請回答： （1）處理后開始的幾小時，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小時左右，在b處可以檢測到放射性，48小時左右，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）上述實上述實驗假如選用含有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 常用于標記無機鹽，示蹤在自然界中的物質(zhì)循環(huán);也用15 N標記氨基酸，研究氨基酸在細胞內(nèi)合成并分泌蛋白質(zhì)的過程。如氨基酸（15 N）→核糖體（15

8、N）→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（15 N）→高爾基體（15 N）→經(jīng)過細胞膜分泌到外。 【例7】科學(xué)家給農(nóng)作物施以15 N標記的肥料，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)從土壤中進入根細胞中。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 常用于標記核酸

9、，出現(xiàn)在作為遺傳物質(zhì)證據(jù)的實驗中；標記32 P的無機鹽，示蹤無機鹽在植物體內(nèi)利用狀況；也可以標記DNA考查其復(fù)制特點。 【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 常用于標記病毒的外殼，在驗證核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)實驗中使用。 【例9】噬菌體內(nèi)的S用35S標記，P用32 P標記，用該噬菌體浸染某細菌后，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 專心---專注---專業(yè)