第2单元 微专题之科学方法(3) 差速离心法与密度梯度离心法 荧光标记法与同位素标记法(Word教师用书)-2023高考生物一轮复习【优化指导】高中总复习·第1轮（人教单选版 新教材 新高考）

微专题之科学方法(3)　差速离心法与密度梯度离心法 荧光标记法与同位素标记法 1．差速离心法与密度梯度离心法 (1)差速离心法 ①概念：差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 ②原理：利用样品中各组分沉降系数的差异，对不同的微 粒施以不同的离心力，经过多次离心，离心速度逐步加大，将不同的微粒依次沉降，从而实现离心分离。 ③操作：起始的离心速率较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速率离心上清液，使较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。 (2)密度梯度离心法 ①概念：密度梯度离心是在一定的离心力下把颗粒分配到特定位置上，形成不同区带的分离方法。 ②原理：不同颗粒之间存在沉降系数差时，在一定离心力作用下，颗粒各自以一定速度沉降，在密度梯度不同区域上形成区带。 ③操作：离心时先将样品溶液置于一个由梯度材料形成的密度梯度液体柱中，离心后被分离的组分以区带层分布于梯度柱中。 (3)密度梯度离心法和差速离心法的区别 ①差速离心法是用不同强度的离心力使具有不同质量的组分分级分离，密度梯度离心中各组分的分离是借助穿过密度梯度层的沉降或上浮实现的。 ②差速离心用两个甚至更多的转速，而密度梯度离心只用一个离心转速。 2．荧光标记法与同位素标记法 (1)同位素标记法 ①同位素的概念：在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O与18O，12C与14C。 ②同位素的性质：同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。 ③同位素标记法：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。 ④同位素标记法的应用：同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。 ⑤常用的同位素的类型：生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。 (2)荧光标记法 荧光标记法是以可以发出荧光的生物材料作为标志物，与研究对象结合在一起，根据荧光出现的位置和亮度确定研究对象的位置和含量的分析方法。 (3)同位素标记技术与荧光标记技术的区别 同位素标记技术，标记的是元素，可出现在不同化合物中，不会消失；荧光标记技术一般标记的是某种特定生物大分子，该分子分解则无荧光显现。 下列经典实验与所用方法的对应关系，错误的是(　D　) A．小鼠细胞和人细胞融合实验——荧光标记法 B．探究光合作用释放的O2的物质来源——同位素标记法 C．研究种群数量的变化趋势——模型建构法 D．DNA复制方式的证实——差速离心法 [考题突破] 解析：小鼠细胞和人细胞融合实验中应用了荧光标记法，A正确；鲁宾和卡门用18O分别标记水和CO2，证明光合作用所释放的氧气全部来自水，B正确；研究种群数量的变化趋势应用了模型建构法，C正确；DNA的复制为半保留复制，该结论的证实是通过密度梯度离心的方法，D错误。 　(2021·湖南衡阳一模)V­ATPase为溶酶体膜上的一种蛋白质，其形成过程类似于分泌蛋白。V­ATPase具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度将细胞质基质中的H＋转运到溶酶体内。下列叙述正确的是(　B　) A．V­ATPase能为H＋转运提供能量 B．V­ATPase能导致溶酶体内的pH低于细胞质基质 C．V­ATPase的加工、运输需要的细胞器有内质网、高尔基体、囊泡 D．将细胞内的溶酶体分离出来，常用的方法是密度梯度离心法 解析：V­ATPase具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度将细胞质基质中的H＋转运到溶酶体内，说明为H＋转运提供能量的是ATP，A错误；V­ATPase具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度将细胞质基质中的H＋转运到溶酶体内，使溶酶体内的pH低于细胞质基质，B正确；V­ATPase为溶酶体膜上的一种蛋白质，其形成过程类似于分泌蛋白，说明V­ATPase的加工、运输需要的细胞器有内质网、高尔基体、线粒体，而囊泡不属于细胞器，C错误；将细胞内的溶酶体分离出来，常用的方法是差速离心法，D错误。 　(2021·山东济南二模)下列有关生命科学研究方法与发展过程的叙述，错误的是(　A　) A．孟德尔对分离现象的解释属于假说—演绎法中的“演绎” B．艾弗里、赫尔希与蔡斯等人探究DNA是遗传物质的实验设计思路相似 C．沃森和克里克研究DNA分子结构时，主要运用了物理模型建构的方法 D．科学家在证实DNA复制方式的实验中运用了同位素标记技术和离心技术 解析：孟德尔对分离现象的解释属于假说—演绎法中的“提出假说”，A错误；艾弗里、赫尔希与蔡斯等人探究DNA是遗传物质的实验设计思路