2.5荧光标记和同位素标记实验-【大鹏生物】2023年高考生物基础实验

93 2.5荧光标记和同位素标记实验 （一）荧光标记实验 荧光标记用的荧光染料会和特定的蛋白或者核酸连接，使其具有荧光反应。因此只要这种物质存 在，就会被标记，所以基因复制生成的另一个基因也会被标记。 最常见的标记过的分子是抗体，经常使用标记过的抗体来检测特定的目标分子，可在多种检测系 统中使用荧光标记来实现灵敏和定量的检测。 （二）同位素标记实验 同位素是具有相同原子序数但质量数不同的核素。同一元素的不同核素之间互称为同位素。例 如，氢有 1H、2H、3H 三种核素互称同位素。同位素示踪法即同位素标记法，包括稳定性同位素示踪法 和放射性同位素示踪法。 放射性同位素示踪法在实践中运用较广，因为其灵敏度高，且容易测定，但具有毒副作用，常用 的放射性同位素有 3H、14C、32P、35S 等。 稳定性同位素对人体无害、使用安全的稳定性同位素，常用的有 15N 和 18O 等。 高中生物所有的同位素标记总结： ①用 3H 标记亮氨酸追踪分泌蛋白的合成过程。 ②用 32P 标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸“T”追踪 DNA 的复制过程或细胞周期中间期的时长。 ③用 3H、15N 或 32P 标记尿嘧啶核糖核苷酸“U”追踪 RNA 的合成过程。 ④用 14CO2 追踪光合作用中碳原子的转移途径。 ⑤用 H218O 和 C18O2 相互对照探究光合作用中 O2 的来源。 ⑥用 32P、35S 标记噬菌体 DNA 和蛋白质探究噬菌体遗传物质的化学本质。 94 【例 1】同位素示踪技术是科学研究中常用技术之一，以下有关叙述错误的是（ ）。 A. 用 18O 同时标记 H2O 和 CO2，然后供植物进行光合作用，可证明光合作用释放的氧气来自水 B. 用被 14C 标记的 CO2 供给小球藻进行光合作用，可探明 CO2 中的 C 转化为有机物中 C 的途径 C. 用 14C 标记茎中的生长素，14C 标记物从茎的形态学上端运输到形态学下端而不能反过来运输，可 证明生长素的极性运输 D. 用 3H 标记亮氨酸并将其注入小鼠的胰腺腺泡细胞，可探明分泌蛋白的合成与分泌过程中经过的细 胞器和细胞结构 【例 2】用 32P 标记果蝇精原细胞所有核 DNA 双链，然后置于 31P 的培养液中培养。关于该果蝇的精 原细胞的一次有丝分裂与减数分裂的叙述，正确的是（ ）。 A. 有丝分裂与 MI 两者后期细胞中，32P 的 DNA 的含量，前者是后者的两倍 B. 有丝分裂与 MII 两者后期细胞中，32P 的 DNA 的含量，前者是后者的两倍 C. 有丝分裂与 MI 两者前期细胞中，32P 的 DNA 的含量相同，染色体数不同 D. 有丝分裂与 MI 两者中期细胞中，32P 的 DNA 的含量不同，染色体数相同 【例 3】用 32P 标记了玉米体细胞（含 20 条染色体）的 DNA 分子双链，持续将这些细胞转入不含 32P 的培养基中培养，让其分裂第一次……至第 N 次，若一个细胞中的染色体总条数和被 32P 标记的染色 体条数分别是 40 条和 2 条，则这至少是第几次分裂的分裂期（ ）。 A. 第二 B. 第三 C. 第四 D. 第 N 【例 4】将两个抗虫基因 A（完全显性）导入大豆（2n=40）中，筛选出两个抗虫 A 基因成功整合到染 色体上的抗虫植株 M（每个 A 基因都能正常表达）。将植株 M 自交，子代中抗虫植株所占比例为 15/16。取植株 M 的某部位一个细胞在适宜条件下培养，让其连续正常分裂两次，产生 4 个子细胞。 用荧光分子检测 A 基因（只要是 A 基因，就能被荧光标记）。下列叙述正确的是（ ）。 A. 获得植株 M 的原理是染色体变异，可为大豆的进化提供原材料 B. 若每个子细胞都只含有一个荧光点，则子细胞中的染色体数是 40 C. 若每个子细胞都含有两个荧光点，则细胞分裂过程发生了交叉互换 D. 若子细胞中有的不含荧光点，则是因为同源染色体分离和非同源染色体自由组合 【例 5】将两个抗虫基因 B（完全显性）导入大豆（2n=40）中，筛选出两个抗虫 B 基因成功整合到染 色体上的抗虫植株 N（每个 B 基因都能正常表达）。将植株 N 自交，子代中抗虫植株所占比例为 12/16。取植株 N 的某部位一个细胞在适宜条件下培养，让其连续正常分裂两次，产生 4 个子细胞。 用荧光分子检测 B 基因（只要是 B 基因，就能被荧光标记）。下列叙述正确的是（ ）。 A. 两个抗性基因 B 分别整合到植株 N 体细胞的 2 对同源染色体的各 1 条染色体上 B. 获得植株 N 的原理是染色体变异，可为大豆的进化提供原材料 C. 若有的