内容正文:
同位素标记
与DNA和染色体标记问题
放射性同位素标记法是利用放射性元素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法,也是高中生物实验中常用的一种实验方法,即把放射性同位素的原子掺入到其他物质中去,让它们一起运动、迁移,再用放射性探测仪器进行追踪,就可知道放射性原子通过什么路径,运动到哪里了,是怎样分布的。放射性同位素标记常用以研究生物相应的生理过程。
一般常用的放射性元素有:3H、35S、32P、14C等,15N、18O等不且有放射性,15N、18O无放射性,在实验时应根据实验的目的来选择好被标记的元素。高考题目对于此知识点的考查也较多,出题形式有以下常见三类:
1、教材基础实验的延伸、拓展:分泌蛋白的合成和分泌过程,C原子在光合作用过程中的转移途径,噬菌体侵染细菌的实验,DNA复制方式的研究,对细胞分化实质的研究等;
2、细胞分裂过程标记类:通常标记原料,问第几次分裂某个时期含有标记的DNA或者染色体数目,此类题目较为抽象,是难点所在;
3、新情境下的应用:此类题目与教材知识有一定联系,但并不完全相同,通常需要考生对试题进行综合分析,并将基础知识迁移运用。
实验名称 同位素 标记物 探究的问题 使用和处理方法 如何检测
分泌蛋白的合成与运输
光合作用O2来源
光合作用有机物的产生
T2噬菌体侵染细菌
DNA复制方式
教材中的经典同位素标记法实验,完成表格内容
鲁宾和卡门实验
14
14
14
卡尔文用14CO2,探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳。
32P标记的
DNA
35S标记的
蛋白质
上清液放射性高
沉淀物放射性高
探究DNA分子复制的方式
沃森和克里克提出DNA半保留复制的假说:子代DNA分子中,一条链来自亲代,另一条链为新合成的链。
怎么利用放射性同位素来区分亲代与子一代、子二代的DNA?
例题1:(2015 福建高考)在光合作用中,RuBP羧化酶能催化CO2+C5(即RuBP)→2C3。为测定RuBP羧化酶的活性,某学习小组从菠菜叶中提取该酶,用其催化C5与14CO2的反应,并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是( )
A.菠菜叶肉细胞内BuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质
B.RuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行
C.测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法
D.单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高
【答案】B
例题2:小麦旗叶是小麦植株最顶端的一片叶子。研究人员认为,在小麦的灌浆过程中,小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。请设计实验思路,探究旗叶在小麦灌浆过程中的作用:
①仅为小麦 提供 做为光合作用合的原料;
②检测 。
小麦胚乳中含14C淀粉占全部淀粉的比例
旗叶
14CO2
精品微课(六) 巧用图解,突破DNA复制与细胞分裂
中染色体标记问题
结 束
专题技法指导
专题针对训练
栏目索引
精品微课(六) 巧用图解,突破DNA复制与细胞分裂
中染色体标记问题
结 束
专题技法指导
专题针对训练
栏目索引
精原细胞(G1)
中期
子细胞(精原细胞)
②经第一个细胞周期产生的子细胞均继续在含31P的培养液中进行培养完成第二次有丝分裂,以其中一个细胞为例画出下列相应时期细胞的核DNA(标明每个DNA双链所含P,譬如实线“ ”表示32P,虚线“ ”表示31P)
精品微课(六) 巧用图解,突破DNA复制与细胞分裂
中染色体标记问题
结 束
专题技法指导
专题针对训练
栏目索引
1、本图所示每个子细胞内分别有几条放射性染色体?
放射性染色体在子细胞的分配还有其他情况吗?
2、本次分裂产生的所有子细胞中具放射性的可能有几个?
3、第3次有丝分裂产生的具放射性的子细胞至少几个?最多几个?
每个子细胞内放射性染色体的数量最少?最多?
2、2 或 1、3
2 或 3 或 4
2 8
0 4
4、0
精品微课(六) 巧用图解,突破DNA复制与细胞分裂
中染色体标记问题
结 束
专题技法指导
专题针对训练
栏目索引
任务一:一个2n=4的精原细胞,核DNA全部用32P标记,然后转移到含31P的培养液中进