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高三生物同位素標(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行標(biāo)記的微量分析方法,研究細胞內(nèi)的元素或化合物的來源、組成、分布和去向等,進而了解細胞的結(jié)構(gòu)和功能、化學(xué)物質(zhì)的變化、反應(yīng)機理等。用于示蹤技術(shù)的放射性同位素一般是用于構(gòu)成細胞化合物的重要元素。如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。
1.放射性同位素示蹤法是生物學(xué)研究過程中常采用的技術(shù)手段。下面是幾個放射性同位素示蹤實驗,對其結(jié)果的敘述不正確的是 ( )
A.給玉米提供14CO2,則14C的轉(zhuǎn)移途徑大致是14CO2→14C4→14C3→(14
2、CH2O)
B.用含有3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的營養(yǎng)液培養(yǎng)液培養(yǎng)洋蔥的根尖,可以在細胞核和線粒體處檢測到較強的放射性,而在核糖體處則檢測不到
C.要得到含32P的噬菌體,必須先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌
D.小白鼠吸入18O2后呼出的二氧化碳不會含有18O,但尿液中會含有少量的H218O
2.下面是幾個放射性同位素示蹤實驗,對其結(jié)果的敘述不合理的是 ( )
A.給玉米提供14CO2,14C在玉米光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑大致是:14CO2→14C4→14C3→14C6 H12 O6
B.在含葡萄糖(C6 H12 O6)和乳糖(14C12H22O11)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)大腸桿菌,
3、需一段時間后才會出現(xiàn)含14C的細菌細胞
C.給水稻葉片提供C18O2,水稻根細胞中可產(chǎn)生含18O的酒精
D.小白鼠吸入18O2后呼出的二氧化碳一定不含18O,而尿液中有H218O
3.用32P標(biāo)記玉米體細胞所有染色體上DNA分子的兩條鏈,再將這些細胞轉(zhuǎn)入不含32P的培養(yǎng)基中進行組織培養(yǎng)。這些細胞在第一次細胞分裂的前、中、后期,一個細胞中被32P標(biāo)記的染色體條數(shù)和染色體上被32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)分別是( )
前中后 前中后
相對含量
2
1
前中后 前中后
相對含量
2
1
前中后 前中后
相對含量
2
1
前中后 前中后
相對含量
2
1
A
4、
B
C
D
口 表示32P標(biāo)記的染色體 曰 表示32P標(biāo)記的DNA
4. 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并以此侵染細菌證明了DNA是遺傳物質(zhì)
5.在某細胞培養(yǎng)液中加入32P標(biāo)記的磷酸分子,短時間內(nèi)分離出細胞的ATP,發(fā)現(xiàn)其含量變化
5、不大,但部分ATP的末端已帶上放射性標(biāo)記,該現(xiàn)象不能說明( )
A.ATP中遠離A的磷酸容易脫離 B.部分32P標(biāo)志的ATP是重新合成的
C.ATP是細胞內(nèi)的直接能源物質(zhì) D.該過程中ATP既有合成又有分解
6.在一個密閉容器里,用含有同位素13C的脫氧核苷酸合成一個雙鏈DNA分子,然后加入普通的含12C的脫氧核苷酸,經(jīng)n次復(fù)制以后,所得的DNA分子中,分別含12C和13C的脫氧核苷酸鏈數(shù)之比為( )
A.2n : 1 B.(2n-2) : n C.(2n-2) : 2 D.(2n-1) : 1
7.如果將含有1對同源染色體的精原細胞的DNA分子用15N標(biāo)記,并提供14
6、N的原料,則該精原細胞產(chǎn)生的四個精子中沒有放射性同位素15N的有( )
A.0個 B.1個 C.2個 D.4個
8.科學(xué)家用 15N 的硝酸鹽作為標(biāo)記物浸泡蠶豆幼苗,追蹤蠶豆根尖細胞分裂情況,得到蠶豆根尖分生區(qū)細胞連續(xù)分裂的有關(guān)數(shù)據(jù),如下圖。下列敘述正確的是 ( ?。?
A.蠶豆根尖細胞分裂的一個細胞周期為19.3h
B.非等位基因的自由組合可發(fā)生在19.3~21.3h
C.0~2h 期間,DNA分子始終處于解旋狀態(tài)
D.高爾基體、線粒體、葉綠體在細胞分裂過程中活動旺盛
9.用32P標(biāo)記了玉米體細胞(含20條染色體)的DNA分子雙鏈,再將這些細
7、胞轉(zhuǎn)人不含的培養(yǎng)基中培養(yǎng),在第二次細胞分裂的中期、后期,一個細胞中的染色體總條數(shù)和被標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是( )
A.中期20和20、后期40和20???????? B.中期20和10、后期40和20
C.中期20和20、后期40和10???????? D.中期20和10、后期40和10
10.BrdU能替代T與A配對,而滲入新合成的DNA鏈中。當(dāng)用姬姆薩染料染色時,不含BrdU的鏈為深藍色,含BrdU的鏈為淺藍色?,F(xiàn)將植物根尖分生組織放在含有BrdU的培養(yǎng)液中進行培養(yǎng),下圖a~c依次表示加入BrdU后連續(xù)3次細胞分裂中期,來自1條染色體的各染色體的顯色情況(陰影表示深藍色,非陰影
8、為淺藍色)。有關(guān)說法正確的是( )
a
b
c
加BrdU
A.1個DNA復(fù)制3次所產(chǎn)生的DNA分別位于2條染色體上
B.b圖每條染色體均有1個DNA的2條脫氧核苷酸鏈都含BrdU
C.1個染色體形成2條染色單體時,DNA還沒有復(fù)制
D.c圖中有2條染色單體的所有脫氧核苷酸鏈都不含BrdU
11.為了研究酵母菌胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成,研究人員在其培養(yǎng)基中添加3H標(biāo)記的亮氨酸后,觀察相應(yīng)變化??赡艹霈F(xiàn)的結(jié)果有( )
A.細胞核內(nèi)不出現(xiàn)3H標(biāo)記 B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是首先觀察到3H標(biāo)記的細胞器
C.培養(yǎng)30分鐘后
9、,細胞膜上一定能觀察到3H標(biāo)記
D.若能在高爾基體上觀察到3H標(biāo)記,表示可能有分泌蛋白合成
12.光合強度又叫光合速率,它是指單位時間、單位葉面積的CO2吸收量或O2釋放量。通常用CO2毫克·分米-2·小時-1表示??捎脕肀硎灸撤N植物一定葉面積在測定時間內(nèi)吸收的CO2量,由此推算出單位葉面積在單位時間內(nèi)的CO2吸收量。圖示水稻不同葉位的葉片的光合強度,葉位是指從下往上數(shù)的葉片位置(如04表示第四葉,05表示第五葉)。分析回答:
(1)一般情況下用紅外CO2分析儀測定葉片進行光合作用前后氣流中的CO2濃度的變化,所代表的光合強度反映的是葉片的 光合強度。
(2)由圖中可
10、知第九位葉片光合強度很低,這是由于此處葉片處于 ,葉片面積較 ,而 比較旺盛。
(3)如果給這些植物提供14CO2,一段時間后,可以測出第 葉位的放射性最強。
(4)第一到第四葉位的光合強度較低的原因可能是 。
13.在生命科學(xué)研究中,“放射性同位素示蹤”是經(jīng)常使用的研究手段。某生物科研所做了如下幾個科學(xué)實驗,請仔細閱讀分析并回答有關(guān)問題。
(1)將大腸桿菌的DNA分子用3H標(biāo)記后,放在普通培養(yǎng)基上繁殖8代,那么在子代中
11、含1H的DNA分子的比例是______________。若其細胞中DNA分子在復(fù)制過程中出現(xiàn)差錯,那么該細胞的結(jié)構(gòu)功能____________(填“一定”或“不一定”)發(fā)生改變,其可能的原因是
_____________________________________________________________________。
(2)科研人員合成了一段含15N的特定DNA片段。用它作為探針,利用_____________原理,可檢測待測標(biāo)本中的遺傳信息。
(3)科學(xué)家用14C的CO2來追蹤光合作用的碳原子,這種碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是_______________。
(4)赫爾希和蔡斯
12、如何培養(yǎng)32P噬菌體的_________________________________。
14.某研究性學(xué)習(xí)小組為測定田間棉花的光合作用強度,設(shè)計如下實驗方案:
實驗原理:①光合作用強度是指單位時間內(nèi)單位面積葉片合成的有機物的量。②5%的三氯乙酸能殺死篩管細胞(篩管是運輸有機物的結(jié)構(gòu))。
實驗材料:號牌、5%的三氯乙酸、分析天平、稱量皿、記錄表、紗布、刀片等。
實驗步驟:
第一步:晴天在田間選定有代表性的棉花葉20片,按編號1—20掛號牌。
第二步:將選定葉片的葉柄用5%的三氯乙酸點涂一圈,殺死葉柄篩管細胞。
第三步:按編號順序分別剪下葉片對稱的一半,依次夾人濕潤的紗布
13、中,貯于暗處,記作甲組;4小時后,再按編號順序以同樣的速度剪下另外半片葉,也依次夾于濕潤的紗布中,記作乙組。
第四步:返回實驗室后,在同號葉片的對應(yīng)位置各取1cm2的兩個葉塊,將兩組葉塊分別置于兩個稱量皿中;將兩個稱量皿中的葉片分別進行烘干處理,在分析天平上稱重,記錄數(shù)據(jù),計算結(jié)果。
請分析并回答:
(1)將葉柄篩管細胞殺死的目的是 。
(2)實驗材料不是一片葉片而是20片葉片,目的是 。
(3)測定棉花的光合作用強度,除了本實驗所用稱量干
14、物質(zhì)的質(zhì)量外,理論上還可以采用測定 。
(4)第三步中的甲組葉片內(nèi)C5的含量變化情況是 。
(5)請用同位素(14C)標(biāo)記法設(shè)計實驗,驗證植物葉片合成有機物的運輸途徑,并寫出實驗結(jié)果。
實驗步驟:
①將植物莖(基部無葉部分)的韌皮部和木質(zhì)部剝離,中間用不透水的蠟紙隔離;
② ;
③
15、 。
實驗結(jié)果: 。
15.放射性同位素自顯影技術(shù)被用于研究細胞有絲分裂過程中DNA和RNA的變化。下圖表示洋蔥根尖細胞處于有絲分裂各階段時單個細胞中DNA和信使RNA的含量變化。請據(jù)圖回答:
(1)在放射性同位素標(biāo)記研究中,為區(qū)別DNA和RNA,最好選擇標(biāo)記的合成原料分別是________、________,研究中應(yīng)選擇洋蔥根尖的________部分。
(2)c時期細胞核
16、DNA、染色體與染色單
體的比例為________ ,這種比例將維持到細
胞分裂的________期才開始變化。
(3)由d到e過程中細胞核DNA減少一半的原因是 ________ 。
(4)a時期中的mRNA主要用于指導(dǎo)與壘有關(guān)的蛋白質(zhì)的合成。d、e時期細胞中mRNA含量較低的最可能原因是________。
16、有關(guān)高爾基體的功能,科學(xué)家們做了大量的實驗:
(1) Palade與他的同事Caro、Jamieson用哺乳動物的胰腺細胞做同位素標(biāo)記實驗。給動物注射氚(3H)標(biāo)記的亮氨酸,發(fā)現(xiàn)標(biāo)記的亮氨酸首先出現(xiàn)在粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上;標(biāo)記17分鐘后,發(fā)現(xiàn)有標(biāo)記氨基酸的蛋白質(zhì)
17、出現(xiàn)在高爾基體及其附近的分泌小泡中。
(2) 給大鼠喂食富含脂肪的食物,然后在2~3小時內(nèi)予以殺死。在肝細胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了400埃左右的脂蛋白顆粒,這些顆粒首先出現(xiàn)在滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,然后進入高爾基體的囊內(nèi),并積累于囊的邊緣膨大處,最后從高爾基體囊脫離,形成分泌小泡。
(3) 有人用14C標(biāo)記的葡萄糖培養(yǎng)植物一小段時間后,從組織細胞中分離高爾基體,發(fā)現(xiàn)其中有新合成的非纖維素多糖。
(4) 大鼠結(jié)腸的一種細胞向腸道分泌一種粘液糖蛋白。給大鼠注射3H—葡萄糖后,15分鐘內(nèi)就可以看到放射性物質(zhì)集中到高爾基體中,20分鐘后放射性物質(zhì)開始出現(xiàn)在粘液糖蛋白中,而4小時后帶有放射性標(biāo)記的粘液糖蛋白被排出到腸腔
18、中。
(5) Whalcy等研究玉米根端細胞有絲分裂時,認(rèn)為由高爾基體分出小泡,這些小泡在赤道板區(qū)融合而參加細胞壁的形成。
上述實驗證明了高爾基體具有哪些功能?
實驗(1)表明高爾基體與 的運輸有關(guān);
實驗(2)說明脂類的運輸需要 的參與;
實驗(3)則證明植物的高爾基體能夠 ;
實驗(4)說明運輸?shù)礁郀柣w中的蛋白質(zhì)和在那里的 合成的 結(jié)合在一起,形成粘液糖蛋白。;
實驗(5)則證明植物細胞中高爾基體與
19、 的形成有關(guān)。
17、用高速離心機打碎小球藻細胞,獲得可以進行光合作用的離體葉綠體,進行如下圖所示的實驗。請分析回答下列問題:
(1)實驗A中離體葉綠體能合成糖類,碳酸氫鈉所起的作用是______________________。若要使該實驗中沒有糖類產(chǎn)生,燒杯中液體應(yīng)改為_________________________________。
(2)若要使實驗B中離體葉綠體內(nèi)糖類合成速度明顯加快,在光照和C02條件不變且適宜的情況下,可考慮采用___________的方法。
(3)若要使實驗C中離體葉綠體產(chǎn)生糖類,錐形瓶內(nèi)至少應(yīng)加入___________和____
20、_______。
(4)科學(xué)家魯賓和卡門利用小球藻作實驗材料,用180分別標(biāo)記H20和C02,最終證明光合作用釋放的02來自于H20;科學(xué)家卡爾文用14C標(biāo)記C02供小球藻進行光合作用,探明了卡爾文循環(huán)途徑。以上科學(xué)家在實驗中共同使用了_________________________________技術(shù)。
(5)在實驗A中,如果所用的水有0.48%含180,C02中有0.68%含18O,釋放的氧氣中含18O的氧原子比例為______________________。
18、右圖是植物體根尖的有關(guān)生命現(xiàn)象示意圖。請回答下列問題:
(1)圖中表示分裂間期的序號是
21、 ,該時期細胞進行的主要生理活動是
。
(2)生長素能促進細胞的伸長生長。根尖生長素應(yīng)由
區(qū)的細胞產(chǎn)生,主要作用于 區(qū)。利用根尖產(chǎn)生的植物激素,如 或其類似物處理材料,有利于觀察有絲分裂分裂期圖像。
(3)圖中③過程除表示了生長現(xiàn)象外還表示了細胞的 現(xiàn)象,后一現(xiàn)象出現(xiàn)的根本原因是 。
(4)做用含32P標(biāo)記的礦質(zhì)營養(yǎng)液培養(yǎng)植物幼苗的實驗時,含32P標(biāo)記的離子進入根細胞的方式應(yīng)為 ,吸收的32P在植物體內(nèi)主要用于形成細胞的 (結(jié)構(gòu))。為使實驗結(jié)果更科學(xué),實驗中必須控制無關(guān)變量,除了保證含32p離子的充分供給,還應(yīng)保證根尖的 (生理作用)。
專心---專注---專業(yè)