尖子生突破07 同位素的利用和荧光标记法-【尖子生突破】备战2024年高考生物重难点突破精讲

尖子生突破7—同位素的利用和荧光标记法 应用一：利用C、H、P、S元素同位素的放射性 （生物学中常用放射性同位素标记某一前体物质，然后使用放射性自显影技术确定与追踪这些物质在细胞中的转路径及分布情况） 14C：利用14C标记的CO2阐明光合作用中碳的转变途径，即卡尔文循环。 3H：利用3H标记的氨基酸示踪蛋白质合成的途径。 32P和35S：利用32P和35S标记的DNA和蛋白质确定DNA是遗传物质。 应用二：利用O、N元素同位素的密度 （稳定性同位素一般只用于测量分子质量或密度梯度离心技术来区分不同的原子或者分子） 180：利用18O标记的CO2和H2O，确定光合作用产物O2中O的来源。 15N:利用15N标记的脱氧核苷酸，确定DNA的复制方式。 应用三：荧光标记法 荧光标记法是利用荧光蛋白或荧光染料作为特定的标志物对研究对象进行分析标记的分析方法。如人鼠细胞融合实验、研究细胞分裂与端粒的关系、荧光标记显示基因在染色体上的位置、基因与DNA的关系等。 一、单选题 1．同位素或荧光标记技术在生物学领域中应用广泛，下列叙述错误的是（　　） A．用同位素分别标记T和U，可用于探究流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA B．用同位素3H标记亮氨酸，追踪并发现了分泌蛋白的合成和分泌过程 C．用18O同时对H2O和CO2中的O进行标记，可用于证明光合作用产生的O2来自H2O D．用荧光标记法进行人鼠细胞膜融合实验可证明细胞膜上某些蛋白是可以运动的 2．关于DNA复制过程中两条子链是如何延伸的，有科学家提出半不连续复制模型，其中延伸方向与解链方向相反的短片段子链将由DNA连接酶连接。以下不是该模型确立所依据的证据的是（    ） A．阻断DNA连接酶的活性，正在增殖的大肠杆菌中会出现短片段子链的积累 B．将正在增殖的大肠杆菌与用放射性同位素3H标记的胸苷混合，较短时间内即可出现具有放射性的短片段子链 C．将正在增殖的大肠杆菌与用放射性同位素3H标记的胸苷混合，较长时间后测定，长片段子链所占的比例会增加 D．将大肠杆菌在含15N的培养液中培养若干代后，转移到含14N的培养液中，提取DNA进行密度梯度离心，子一代DNA出现在中带位置 3．在体外用 14C 标记半胱氨酸-tRNA 复合物中的半胱氨酸（Cys），得到*Cys-tRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸（Ala），得到*Ala-tRNACys（如图，tRNA 不变）。如果该*Ala-tRNACys 参与翻译过程，那么下列说法正确的是（    ） A．一个 mRNA 分子上不能同时合成多条被14C 标记的肽链 B．新合成的肽链中，原来 Cys 的位置会被替换为14C 标记的 Ala C．反密码子与密码子的配对由 tRNA 上结合的氨基酸决定 D．合成肽链过程中存在 A 与 T、C 与 G 碱基互补配对方式 4．某生物的卵原细胞在培养液中既能进行有丝分裂也能进行减数分裂。研究人员在该生物卵原细胞进行减数分裂过程中，发现了“逆反”减数分裂现象。将一个双链均被14C标记的基因A1和一个双链均被13C标记的基因A2插入一个卵原细胞的一条染色体的两端。将此卵原细胞在普通12C培养液中培养，先完成一次有丝分裂。再发生如图所示的“逆反”减数分裂，共产生8个子细胞。下列叙述正确的是（    ） A．“逆反”减数分裂时，同源染色体在MI分离，姐妹染色单体在MII分离 B．8个子细胞中，最多有4个卵细胞同时含有13C标记和14C标记 C．8个子细胞中，可能有1个卵细胞同时含有13C标记和14C标记，1个卵细胞只含13C标记 D．8个子细胞中，可能有2个卵细胞同时含有13C标记和14C标记，6个极体含有13C标记 5．将玉米以叶脉为界分为左半叶和右半叶（如图1），用14CO2处理左半叶，成熟后收获果穗逐行测其14C放射性强度和每行籽粒总重量，如图2所示。 注：黑白柱：每行籽粒总重量（mg） 黑柱：每行籽粒14C总放射性（cpm） 下列相关叙述不正确的是（　　） A．CO2经碳（暗）反应最终生成淀粉 B．该实验应加一个用14C 处理右半叶的对照组 C．14CO2处理左半叶，含14C的光合产物在果穗行间的分布差异大 D．该实验的结果显示，植物光合产物的运输具有半侧分布的现象 6．同位素可分为放射性同位素和稳定性同位素。放射性同位素可被探测仪器检测到特征射线，从而追踪被标记的元素或化合物在体内或体外的位置、数量及其转变等；稳定性同位素如18O、13C、15N等不释放射线，但可以利用其与普通相同元素的质量之差，通过仪器测定，所以也可作为示踪剂。如表所示为鲁宾和卡门的实验过程和结果。下列分析正确的是（　　） 光合作用的物质变化 1组 2组 3组 原料 水中18O比率