第6单元　微小专题3　同位素标记法在生物学中的应用-【南方凤凰台】2024高考生物一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

微小专题3　同位素标记法在生物学中的应用 第六单元 遗传的分子基础 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 高考一轮复习 南方凤凰台·生物学 1 核 心 提 炼 同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫示踪元素，用示踪元素标记的化合物，化学性质不变。因此可以通过追踪同位素标记的化合物，弄清化学反应的详细过程等，是生物学实验和研究中常用的技术手段之一。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，是稳定性同位素，如15N、18O等。 核 心 提 炼 1．分泌蛋白的合成与分泌 研究细胞器在分泌蛋白合成过程中的作用，标记某一氨基酸，如用3H标记亮氨酸。在一次性给予放射性标记氨基酸的前提下，观察放射性物质在不同时期出现的位置，来观察不同细胞器在分泌蛋白合成、加工和运输中的作用。3 min后出现在附有核糖体的内质网中； 17 min后，出现在高尔基体中；117 min后，出现在靠近细胞膜内侧的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。发现分泌蛋白的合成与分泌途径：核糖体→内质网→高尔基体→囊泡→细胞膜，如下图所示。 核 心 提 炼 核 心 提 炼 3．光合作用中有机物的生成 美国的卡尔文用14C标记CO2，追踪光合作用中碳元素的行踪，历经10年，终于在1948年发现被用于合成糖类等有机物的途径——卡尔文循环。 4．噬菌体侵染细菌的实验 1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，再用标记的噬菌体分别去侵染大肠杆菌，经离心处理后，分析放射性物质的分布，得出T2噬菌体的DNA侵染大肠杆菌，而蛋白质未侵染。一段时间后，分析子代噬菌体的放射性，此实验有力证明了DNA是遗传物质，如下图所示。 核 心 提 炼 核 心 提 炼 5．DNA的半保留复制 1958年，美国科学家梅塞尔森和斯坦尔用含15N的培养基培养大肠杆菌，使之变成“重”细菌，再把它放在含14N的培养基中继续培养。在不同时间取样，并提取DNA进行密度梯度离心，根据轻、重链密度等的不同，区分出新生链和母链，证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的，如图所示。 核 心 提 炼 举 题 固 法 考向1　利用同位素研究代谢过程 　　　(2022·盐城三模)同位素标记法是生物学研究过程中常采用的技术手段。下列有关叙述错误的是 (　　) A．用3H标记亮氨酸可研究分泌蛋白的合成和分泌过程 B．用32P标记T2噬菌体，应先用含32P的培养基培养大肠杆菌 C．常用的同位素14C、3H、18O、15N、32P、35S中，具有放射性的是18O、15N 1 C　 解析：生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S；有的是稳定同位素，如15N、18O，C错误。 举 题 固 法 变式1　(2022·南京、盐城一模)下列实验或操作中，未采用同位素标记法的是 (　　) A．证明光合作用过程中释放的氧气来自水 B．单克隆抗体的制备 C．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验 D．探明CO2转化为有机物的途径 B　 举 题 固 法 变式2　(2022·海安期末)1946年到1953年之间，得益于纸层析法的发明和放射性同位素的研究，卡尔文及其同事用CO2饲养单细胞小球藻，观察光合作用过程中碳的转化和去向，从而揭示了光合作用暗反应的过程。图1为其研究的主要流程，请回答下列问题： 图1 举 题 固 法 (1)灯与小球藻培养液之间盛水玻璃柱的作用是__________________________ ______________________；小球藻吸收光能的场所是______________。 (2)每隔几秒用沸腾的乙醇杀死细胞的目的是__________________________ _______________________________。 (3)对代谢物纸层析的原理：不同代谢物在____________________不同；与单向纸层析相比，双向纸层析的主要优点是_____________________________________ _______________。 吸收灯光的热量，防止温度对实验结果造成影响　 类囊体薄膜　 使细胞停止代谢，以便检测生成的含14C标记化合物的种类　 层析液中的溶解度　 增大扩散距离，能分离单一层析液中溶解度相似的物质　 举 题 固 法 (4)图2为让小球藻同化14CO2不同时间的放射自显影图。黑斑的大小反映的是________________。根据实验结果请对“尿苷二磷酸葡萄糖”“磷酸丙糖”和“PGA(C3)”三种物质出现的先后顺序进行排序：____________________________ ____________。 代谢物的多