放射性標(biāo)記技術(shù)在生物學(xué)中的應(yīng)用

1、 1高三專題復(fù)習(xí)放射性同位素在生物學(xué)中的應(yīng)用學(xué)問要點(diǎn)理解學(xué)問要點(diǎn)理解把握1、梳理學(xué)問的方法2、與放射性同位素相關(guān)的各種生物學(xué)問3、與放射性同位素有關(guān)的綜合分析題的解法4、與放射性同位素有關(guān)的計(jì)算題的解法5、與放射性同位素有關(guān)的圖表題的解法6、與放射性同位素有關(guān)的科普材料信息題的解法教學(xué)重點(diǎn)：1、 梳理學(xué)問的思維方法(由網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造圖發(fā)散思維引導(dǎo)聯(lián)想思維力量的訓(xùn)練)2、 解題過程和解題方法的訓(xùn)練教學(xué)難點(diǎn)：2 3 的解題過程及方法教學(xué)過程：一、梳理學(xué)問體系，形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造誘變育種環(huán)境污染食物鏈生物膜細(xì)胞核細(xì)胞器放療放射線細(xì)胞(構(gòu)造與功能)有機(jī)物代謝途徑半衰期放射性同位素爭辯遺傳物同位素示蹤技術(shù)DNA陳代

2、謝胚胎發(fā)育呼吸作用光合作用14C復(fù)制測序基因工程同位素專題學(xué)問體系網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造圖同位素用于追蹤物質(zhì)運(yùn)行和變化過程時，叫示蹤元素。用示蹤元素標(biāo)記的化合物，其化學(xué)性質(zhì)不變。人們可以依據(jù)這種化合物的放射性，對生物體內(nèi)各種簡單的生理、生化過程進(jìn)展追蹤的方法，就是放射性同(酶)的形成以及遺傳物質(zhì)的爭辯等等。14C、18O、15N、3H、32P、35S 等都是常用的示蹤原子。二、 同位素技術(shù)的考題類型及解法(一學(xué)科內(nèi)綜合分析題例 1 同位素示蹤技術(shù)在生物學(xué)的爭辯中被廣泛應(yīng)用。分析以下有關(guān)試驗(yàn)：細(xì)胞數(shù)目相等的兩組小鼠肝細(xì)胞，用含有 3H 標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培育液培育，A組參加某物質(zhì)，B組不加，經(jīng)過一段時

3、*T*A*B射性強(qiáng)度，結(jié)果 A 組顯著大于 B 組。請答復(fù)：A 組參加的物質(zhì)的作用是。3H 標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸用于細(xì)胞中 的合成，它在細(xì)胞中主要分布的部位是。DNA數(shù)目：AB 組細(xì)胞數(shù)目：A 組大于 B 組 解析：通過審題可以簡單繪圖示。 答案：促進(jìn)細(xì)胞分裂 DNA細(xì)胞核此題主要考察細(xì)胞分裂及細(xì)胞核內(nèi) DNA 分子復(fù)制(時間、場所、原料或組成單位)。解綜合分析題的思路：1、 確認(rèn)題干的中心學(xué)問點(diǎn)(內(nèi)容)234針對性作答。(二) 放射性同位素有關(guān)計(jì)算題例2 有 14N 的 DNA 分子置于 15N 的培育基中連續(xù)培育復(fù)制二次，所得DNA 的相對分子質(zhì)量平均為 。此題考察DNA 半保存復(fù)制的

4、有關(guān)學(xué)問。解題方法為圖示法(如下圖)：答案：(a3b)/4 擴(kuò)展n 次呢a+(2n1)b2n 。15N DNA 14N 的n ab 交換。放射性同位素有關(guān)的計(jì)算內(nèi)容主要有：1234DNA分子及堿基數(shù)的計(jì)算(三) 坐標(biāo)圖象題: 15151414ab復(fù)制第一次 轉(zhuǎn)換求：DNA質(zhì)量平均值?轉(zhuǎn)換(a3b)/4abbb例 3 14C 其功能所需的物質(zhì)和條件，連續(xù)取樣測定標(biāo)記的氨基酸在這些細(xì)胞器中的數(shù)量。以下圖中正確的描述曲線是( )核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)酸基氨核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)酸基氨數(shù)酸基氨CC1高爾基體1數(shù)酸基氨C1核糖體中心體數(shù)酸基氨中心體C1線粒體中心體0A時間0B時間0C時間0D時間中心體解析：此題考察生物

5、圖象識別力量和細(xì)胞器的功能即與蛋白質(zhì)合成加工、運(yùn)輸、分泌過程有關(guān)的細(xì)胞器。(排解法解題)中心體不能形成蛋白質(zhì)，C、D項(xiàng)錯誤。而與蛋白質(zhì)合成加工、運(yùn)輸、分泌有關(guān)的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體。核糖體內(nèi)把氨基酸合成為多肽鏈，經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的加工運(yùn)輸?shù)礁郀杻?nèi)質(zhì)網(wǎng)加工運(yùn)輸高爾基體加工運(yùn)輸分泌細(xì)胞膜外排數(shù)生物學(xué)含義酸基 氨1文圖轉(zhuǎn)換4C1高爾基體0時間B 。解坐標(biāo)圖象題的思路1一看縱橫坐標(biāo)含義； 二看特別點(diǎn)(起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、終點(diǎn))；三看變化趨勢(規(guī)律)； 四看曲線(與坐標(biāo))之間的關(guān)系。23超難度(四) 科普材料信息題超難度例460 Co是典型的 放射源，可用于作物誘變育種，我國應(yīng)用該方法培育出了很

6、多農(nóng)作物品種，27如棉花高產(chǎn)品種“魯棉 13000 多萬畝，在我國自己培育的棉花品種中栽培面積最大， 射線處理作物年主要引起_基因突變，從而產(chǎn)生可遺傳的變異除 射線外，用于人工誘變的其它射線還有紫外線_、中子流和X射線。解析： 審題讀懂信息材料(如圖示)，此題的中心學(xué)問點(diǎn)紫外線射線誘 變 育種種品種進(jìn)性。大綱考綱要求“讀懂自然科學(xué)的資料，看懂圖、表所包中子流X(高能) (基因突變)123三、練習(xí)題14C 5686 12C 14C 10121.2，活著的生物體14C 18，請估算該化石的年月。 ()超難度14C 181233 35686=17058(年)超難度2、在醫(yī)療衛(wèi)生上，用放射性鈷69 放

7、出的 射線治療腫瘤(稱為放療)，其原理是利用了 射線的(A、電離作用，使腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)化B、貫穿作用，導(dǎo)致基因突變超難度C、高能量，殺死腫瘤細(xì)胞D、熱作用，減輕病人苦痛示蹤的結(jié)果，這些標(biāo)記可能消滅在蝌蚪的 ()A、肝臟和胰腺B、骨骼和肌肉C、心臟和腎臟 D、大腦和小腦1 1 %14CO22 %14CO20.003%14CO2cba假設(shè)有1O標(biāo)記的水澆灌某盆栽植物，并將該盆化合栽植物置于光照下。一段時間后，在植物體四周的空物氣中，能夠收集到含1O的物質(zhì)有氧氣、水和二氧化相對碳，它們分別是由_、_和_量生理過程產(chǎn)生的。在光照條件下，向培育小球藻的試管中通入用515時間14C11CO252%14CO15

8、0.003 %1CO522五碳化合物的放射強(qiáng)度得到如圖 a、b、c 三條曲線，這三條曲線表示的化合物依次是 、 、 。5、有人用原子示蹤法做試驗(yàn)，給綠色植物施用含放射性同位素1N的氮肥，讓人吃了這些植物，最終在尿液中檢測出15N。以下有關(guān)15N的行程分不正確的選項(xiàng)是1N1NH+15NO-首先經(jīng)主動運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)部431N15N有些組織蛋白分解產(chǎn)生COHO1N22618O CO2 作原料，供給植物進(jìn)展光合作用。當(dāng)植物進(jìn)展有氧呼吸時，在呼吸產(chǎn)物 H2O 中，含18O 的應(yīng)是A.H2OB.CO2 和CO2 或CO2 去掉細(xì)胞壁的原生質(zhì)體，3 小時后用放射性自顯影技術(shù)觀看，在該植物細(xì)胞內(nèi)含有14C 最多

9、的構(gòu)造最可能是 ()A、核糖體 B、高爾基體C、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)D、細(xì)胞核8、某一DNA分子含有800 個堿基對，其中含有A600 個。該DNA分子連續(xù)復(fù)制數(shù)次后，消耗四周環(huán)境中的G 的脫氧核苷酸6200 個，該DNA 分子已經(jīng)復(fù)制了 ()A、4 次B、5 次C、6 次D、7 次91O218O2進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)以后，最先消滅具有放射性化合物的是()A、丙酮酸B、乳酸C、二氧化碳D、水101O18O2A、C H OB、H OC、C H OHD、C H O6 12 622 53 6 311、以下關(guān)于核放射性物質(zhì)進(jìn)入人體途徑示意圖的表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是(A、圖中表示放射性物質(zhì)主要通過食物鏈經(jīng)消化進(jìn)入人體的途徑有 4

10、 條2 條1 條D4 條核試驗(yàn)產(chǎn)生的核試驗(yàn)產(chǎn)生的放射性沉降物或核工業(yè)廢物大 氣水源土壤植物(糧食、蔬菜)人體動物肉、奶水生生物水產(chǎn)食品12、科學(xué)家在爭辯鈉通過細(xì)胞膜的運(yùn)輸方式時，做了下述試驗(yàn)：先向槍烏賊神經(jīng)纖維里注入微量的放24Na 24Na。假設(shè)在神經(jīng)纖維膜外溶液中先后參加某藥 ()A24Na 的量不再增加BATP 24Na 的量增加C24Na ATPD24Na 的量參加某藥物21ATP24Na12時間13、假設(shè)賜予放射性同位素標(biāo)記的氨基酸爭辯胰腺細(xì)胞合成和分泌消化酶的過程，放射性標(biāo)記先后消滅在()A、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、核糖體C、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)14

11、、將標(biāo)記的氨基酸供胰腺用來合成一種酶，酶最終被分泌到胰腺外面，這種酶移動的最可能途徑是()A、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞核網(wǎng)高爾基體囊泡與質(zhì)膜的融合C、細(xì)胞核內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體D、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體囊泡與質(zhì)膜的融合15將用3H 標(biāo)記的尿苷引入某綠色植物細(xì)胞內(nèi)然后設(shè)法獲得各種構(gòu)造以下哪組構(gòu)造最能表現(xiàn)出射性？ ()A、細(xì)胞核、核仁和中心體B、細(xì)胞核、核糖體和高爾基體C、細(xì)胞核、核糖體、線粒體和葉綠體D、細(xì)胞核、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和液泡16、有示蹤原子3H標(biāo)記四種脫氧核苷酸，將其配制到培育基中培育人的白細(xì)胞，待細(xì)胞分裂后，覺察子代細(xì)胞中除細(xì)胞核外，細(xì)胞質(zhì)中也探測到3H 存在，你認(rèn)為細(xì)胞質(zhì)中的3H 主要存在于 ()A、葉綠

12、體B、核糖體C、線粒體D、高爾基體17、在光合作用試驗(yàn)里，假設(shè)所用的水中有0.20%的水分子含有18O，二氧化碳有0.68%的二氧化碳分有18O，那么，植物進(jìn)展光合作用釋放的氧氣中，含有18O 的比例為 ()A、0.2%B、0.44%C、0.64%D、0.88%有放射性同位素15N 的氮肥，植物吸取后主要用于合成蛋白質(zhì)。人食用該種蔬菜后，通過代謝15N 最終消滅在 ()中。A、氨基酸B、尿素C、氨D、蛋白質(zhì) 標(biāo)記細(xì)菌的蛋白質(zhì)，用這種噬菌體去侵染大腸桿菌，則生的噬菌體可含有 A、32PB、35S 和35SD、二者皆無DNA或核苷酸蛋白質(zhì)或氨基酸噬菌體32P 標(biāo)記32S 標(biāo)記DNA或核苷酸蛋白質(zhì)或

13、氨基酸噬菌體32P 標(biāo)記32S 標(biāo)記細(xì)菌31P標(biāo)記35S標(biāo)記子代噬菌體的 DNA 應(yīng)含有表中的和元素，各占個和個。中，只含有32P 的有 有、31P 的有 個。子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中都沒有元素，由此說明菌體蛋白質(zhì)都含有元素，這是由于。21、(上海高考題)32P 31P 的磷酸，兩者化學(xué)性質(zhì)幾乎一樣，都可參與DNA32P 31P G0代細(xì)胞。然后將 G 代細(xì)胞移到含有 32P 磷酸的培育基中培育，經(jīng)過第 1、2 次細(xì)胞分裂后，分別得到 G0、G 代細(xì)胞。2G0、G、G1DNADNA 分子質(zhì)量不同，因此離心管內(nèi)的分布不同。假設(shè)、分別表示輕、中、重三種 DNA 分子的位置，請答復(fù)：G 、G 、G三

14、代 DNA 離心后的試管分別是圖中的：G，G，G。012G2代在、三條帶中 DNA 數(shù)的比例是： 。圖中、兩條帶中DNA 分子所含同位素磷分別是：條帶，條帶。DNA 。DNA的自我復(fù)制能使生物的相對穩(wěn)定。ABCD22、將生長旺盛的植物置于玻璃鐵鐘罩內(nèi)，澆足含18O的水分，將花盆用塑料袋包扎并密封，在適宜18O 的是 ( )A、氧氣 B、水蒸氣 C、有機(jī)物 D、全都有2314N 的培育基上生長的大腸桿菌，其DNA14N DNA比照)15N 的DNA15N-DNA(親代)14N 的培育基上，(和)A圖所示。請分析：輕中重輕中重比照親代中重全輕14N-DNA全重15N-DNA全中12 輕12 重B

15、圖A圖示：離心分別結(jié)果由試驗(yàn)結(jié)果可推想第一代()細(xì)菌的 DNA 分子中一條鏈?zhǔn)牵硪粭l鏈?zhǔn)恰?5N DNA 分子可能消滅在試管中B 圖中標(biāo)出。24、與生物膜所特有的外表特性與活性形成無直接關(guān)系的是 粘附物質(zhì)如蛋白多糖、糖蛋白等如載體蛋白、通道蛋白等如抗體、血紅蛋白、蛋白酶D、特異的受體反響如淋巴細(xì)胞的受體蛋白的種類和數(shù)目230B的葉肉細(xì)胞中含有葉綠素，根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞形成根毛。正常狀況下，分化的細(xì)胞還具有肯定的壽命。12012B、在個體發(fā)育過程中，有序的細(xì)胞分化能夠增加細(xì)胞的類型C、由不同類型的細(xì)胞構(gòu)成生物體的組織和器官，執(zhí)行不同的功能D、自然選擇學(xué)說認(rèn)為，由于某種功能的需要而進(jìn)化產(chǎn)生了各種細(xì)胞類型26、將菜豆植株的頂端切除后，在切口處涂