同位素标记在生物学中的应用

同位素标记在生物学中的应用

【网络构建】

分泌蛋白合成分泌过程 同位素标记法在生物学中的应用 光合作用产物O2、有机物中C的来源 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 DNA半保留复制过程和相关计算 【知识精讲】

一、分泌蛋白合成分泌过程

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【例题】用C标记的氨基酸研究细胞内胰岛素的合成与分泌过程，下列叙述错误的是( ) A. 合成场所位于内质网上的核糖体

B. 与胰岛素合成分泌有关的膜性结构包括内质网、高尔基体、线粒体、囊泡、细胞膜 C. 没有活性的胰岛素原修饰加工的场所是内质网、高尔基体

D. 氨基酸被标记后，标记物出现的结构依次为核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜

【小结】用同位素标记的氨基酸合成分泌蛋白合成依次经过的细胞结构是 依次经过的细胞器是 依次经过的具膜细胞器是 与此有关的细胞结构有 。从内质网中提取的胰岛素可以降血糖吗？ 从高尔基体中提取的胰岛素可以降血糖吗？ 二、光合作用产物O2、有机物中C的来源

【例题】写出用H2O18和14CO2为原料，进行光合作用的反应方程式，并用箭头标出O18、14C转移路线。 。用符号和箭头写出14CO2转移过程 。

【小结】光合作用释放的氧气来源于水，产生的水中的O、合成的有机物中O、C来源于CO2。 光合作用和呼吸作用物质联系（1）C元素：CO2 有氧呼吸Ⅱ CO2；（2）O元素：H2O 三、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验

【例题】赫尔希和蔡斯做噬菌体侵染细菌实验时,分别用S、P标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，若噬菌体在细菌体内复制了三次，下列叙述正确的是 A.用P和S标记同一噬菌体的DNA和蛋白质 B.噬菌体侵染细菌时，只将S注入细菌细胞中 C.在子代噬菌体中，含P的噬菌体占总数的1/4

D.该实验可以证明DNA是噬菌体的主要遗传物质

【例题】下图表示噬菌体侵染细菌的部分实验过程。下列有关说法正确的是( )

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(CH2O)有氧呼吸Ⅰ

O2 有氧呼吸Ⅲ

高三生物二轮复习导学案 高三生物中心备课组：王有良

A. 搅拌的目的是给细菌和噬菌体提供更多的氧气 B. 离心可以让上清液中析出噬菌体颗粒和蛋白质外壳 C. 噬菌体增殖所需的模板、原料、能量均来自细菌 D. b中有少量放射性证明了蛋白质是遗传物质 【小结】1、实验过程及结果（1）标记噬菌体

大肠杆菌 含35S的大肠杆菌 噬菌体 含32P的大肠杆菌

（2）噬菌体侵染细菌侵染

含35S的大肠杆菌 含32P的大肠杆侵染 普通大肠杆菌 搅拌、离心后检测放射性 上清液放射性高 沉淀物放射性低 上清液放射性低 沉淀物放射性高

2、实验结果分析：（1）噬菌体侵染细菌时， 进入细菌细胞中，而 留在外面。（2）子代噬菌体的各种性状是通过 来遗传的。（3）凡是同位素标记的物质在细菌内，将来沉淀物就带放射性，凡是同位素标记的物质在细菌外面，将来放射性就在上清液中。

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【易错提醒】1、噬菌体利用宿主细胞核糖体合成子代噬菌体的蛋白质外壳。2、用S标记噬菌

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体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致；用P标记噬菌体的侵染实验中，上清液中存在少量放射性可能是保温时间过长或过短所致。3、噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力。 四、DNA半保留复制过程和相关计算

【例题】一个双链均被32p标记的噬菌体DNA上有x个碱基对，其中腺嘌呤有m个。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出128个子代噬菌体。下列叙述正确的是 A．该过程至少需要(x—m)个胞嘧啶脱氧核苷酸 B．噬菌体增殖需要细菌提供原料、模板和酶等 C．只含31P与含32P的子代噬菌体的比例为63：1

高三生物二轮复习导学案 高三生物中心备课组：王有良

D．若该DNA上基因发生突变，其长度不一定改变

【小结】DNA复制的特点是 。其中含有腺嘌呤X个复制n次总共需要腺嘌呤 个，第n次需要腺嘌呤 个；若某DNA一条链N15另一条链N14，放在含N14环境中复制n次含N15的DNA比例为 ， 含N14的DNA比例为 ，仅含N14的DNA比例为 【当堂训练】

1、在前人进行的下列研究中，采用的核心技术相同（或相似）的一组是 ①证明光合作用所释放的氧气来自于水

②用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株 ③用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质 ④用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸的分布

A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④ 2、下列有关32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，错误的是 A．培养时间过长或过短都会影响实验结果 B．培养温度、离心时间等是本实验的无关变量 C．该实验结果表明，噬菌体的DNA进入大肠杆菌 D．用含32P的大肠杆菌作实验材料不影响本实验结果

3、 为探究T2噬菌体的遗传物质，用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经保温培养、搅拌离心后检测放射性，预计上清液中应没有放射性，但结果出现了放射性。则标记的元素及误差原因分析错误的是（多选）

A. P； 培养时间过长 B. P； 搅拌不够充分 C.S； 培养时间过长 D. S； 搅拌不够充分

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4、进行“噬菌体侵染细菌”实验时，分别用放射性同位素32P和标记的S噬菌体去侵染未经标记的细菌。若亲代噬菌体的遗传物质在细菌体内复制了3次，并全部组装形成子代噬菌体。下列有关该实验的叙述中，正确的是

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A、分别用含32P和S的牛肉膏蛋白胨培养基培养噬菌体以标记噬菌体

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B、含有32P、S的子代噬菌体分别占子代噬菌体总数的1/4和0 C、T2噬菌体遗传信息传递的方向是RNA→DNA→RNA→蛋白质 D、该实验证明了DNA是主要的遗传物质

4、下面是关于植物光合作用的问题。请回答：

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（1）若以CO2作为光合作用的原料,在暗反应中首先出现含C的化合物是 。

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(2) 给某植物提供C02和H20,释放的氧气中含有O是由于 ，H2O又作为原料参与了光合作用之故。(1)三碳化合物(2)C18O2中的部分氧转移到H218O中 5、右图为高等动物细胞亚显微结构模式图，请回答下列问题： 若图中的分泌物为抗体，则该细胞为________，抗体从合成到分泌到细胞外需要经过的细胞结构依次为________(用图中的序号和箭头表示)。该过程需要消耗ATP，产生ATP的结构主要是[ ]________。

浆细胞 ③→②→⑤→④ [⑥]线粒体