高考生物全程复习策略大一轮配套热点专题突破系列：同位素标记法的应用41张ppt

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1、热点专题突破系列（四）同位素标记法的应用【三年考情分析三年考情分析】在近几年的高考在近几年的高考试题试题中，同位素中，同位素标记标记法多有涉及。法多有涉及。试题试题的的内容多与内容多与经经典生物学典生物学实验联实验联系，有系，有时时也也设设置新情境来置新情境来进进行命行命题题，考考查查内容涉及内容涉及细细胞内的元素或化合物的来源、胞内的元素或化合物的来源、组组成、分布和去成、分布和去向以及向以及细细胞的胞的结结构和功能，化学物构和功能，化学物质质的的变变化、反化、反应应机理等。机理等。对对近三年高考分析如下：近三年高考分析如下：考考查查点点具体内容具体内容近三年考情近三年考情统计统计化学元素的

2、化学元素的转转移途径移途径光合作用光合作用产产生的生的O O2 2来自水来自水20122012北京北京T29T29暗反暗反应应中碳的去向中碳的去向细细胞呼吸胞呼吸过过程中的物程中的物质转质转移移生生长长素的极性运素的极性运输输生理生理过过程及程及发发生生场场所所分泌蛋白的分泌分泌蛋白的分泌过过程程20122012山山东东T5T5、T24T24DNADNA的半保留复制的半保留复制化合物的作用化合物的作用噬菌体侵染噬菌体侵染细细菌菌实验实验20112011浙江浙江T31T31【分分类类突破通关突破通关】类类型一型一 元素的元素的转转移途径移途径【通关典例通关典例】(2014(2014宝宝鸡鸡模模拟

3、拟)同位素的同位素的发现为发现为探明探明许许多生多生命的奥秘起了很重要的作用。命的奥秘起了很重要的作用。(1)(1)用用1818O O标记标记二氧化碳，使其参与光合作用，再二氧化碳，使其参与光合作用，再经经有氧呼吸，有氧呼吸，则则1818O O转转移的途径是移的途径是()A.CA.C1818O O2 2(CH(CH2 21818O)HO)H2 21818O O B.CB.C1818O O2 2(CHCH2 21818O O)C)C1818O O2 2C.C.D.CD.C1818O O2 21818O O2 2(2)(2)如果用含如果用含1515N N的蛋白的蛋白质饲质饲料料饲饲养体内不含养体内

4、不含1515N N的大白鼠，的大白鼠，较长较长一段一段时间时间后，从大白鼠的后，从大白鼠的组织组织中分离出下列物中分离出下列物质质，其中含有，其中含有1515N N的是的是(多多选选)()()A.A.脂肪酸脂肪酸B.B.淀粉淀粉酶酶C.C.肌糖原肌糖原D.D.生生长长激素激素(3)(3)植物光合作用植物光合作用产产生的生的O O2 2来自来自H H2 2O O，还还是来自是来自COCO2 2？请请写出写出简单简单实验实验思路思路证证明你的明你的结论结论。_ 。【解题指南解题指南】解答本题需注意以下两点：解答本题需注意以下两点：(1)(1)识记识记COCO2 2中氧的转移途径：中氧的转移途径：C

5、OCO2 2(CH(CH2 2O)COO)CO2 2。(2)(2)知道哪些化合物含有知道哪些化合物含有N N元素，如氨基酸、蛋白质、核苷酸、元素，如氨基酸、蛋白质、核苷酸、核酸、核酸、ATPATP等。等。【解析解析】(1)(1)二氧化碳在光合作用中参与暗反应，生成有机物二氧化碳在光合作用中参与暗反应，生成有机物(CH(CH2 2O)O)，有机物，有机物(葡萄糖葡萄糖)又在细胞呼吸中首先分解成丙酮酸，又在细胞呼吸中首先分解成丙酮酸，丙酮酸在有氧呼吸第二阶段分解成丙酮酸在有氧呼吸第二阶段分解成COCO2 2，所以二氧化碳中，所以二氧化碳中1818O O的的转移途径是：转移途径是：C C1818O

6、O2 2(CHCH2 21818O O)C)C1818O O2 2。(2)(2)淀粉酶和生长激素是蛋白质类化合物，含有淀粉酶和生长激素是蛋白质类化合物，含有N N元素。元素。(3)(3)本小题的实验设计可用同位素标记法。分别将用同位素本小题的实验设计可用同位素标记法。分别将用同位素1818O O标记的标记的H H2 21818O O和和C C1818O O2 2提供给两组植物进行光合作用实验，分析两提供给两组植物进行光合作用实验，分析两组植物光合作用释放的氧气，组植物光合作用释放的氧气，1818O O2 2仅在提供仅在提供H H2 21818O O的那组植物中的那组植物中产生，即可证明光合作用

7、产生的产生，即可证明光合作用产生的O O2 2来自来自H H2 2O O。答案：答案：(1)B(1)B(2)B(2)B、D D(3)(3)来自来自H H2 2O O。分别将。分别将C C1818O O2 2和和H H2 21818O O提供给两组植物，分析两组植提供给两组植物，分析两组植物光合作用释放的氧气，物光合作用释放的氧气，1818O O2 2仅在提供仅在提供H H2 21818O O的那组植物中产生，的那组植物中产生，即可证明上述结论即可证明上述结论【通关通关锦锦囊囊】化学元素化学元素转转移途径的移途径的实实例分析例分析1.1.光合作用光合作用产产物中物中O O元素的来源：元素的来源：

8、(1)(1)若用若用1818O O标记标记的的H H2 21818O O和未和未标记标记的的COCO2 2一起做一起做实验实验，结结果果产产生的生的氧气全是氧气全是1818O O2 2。(2)(2)若用若用1818O O标记标记的的C C1818O O2 2和未和未标记标记的的H H2 2O O一起做一起做实验实验，结结果果产产生的生的氧气全是氧气全是1616O O2 2。(3)(3)结论结论：光合作用：光合作用过过程中程中O O2 2中的中的O O全部来自全部来自H H2 2O O。2.2.暗反暗反应过应过程中程中C C元素的去向：元素的去向：(1)(1)标记标记方法：用方法：用1414C

9、C标记标记COCO2 2中的中的C C。(2)(2)转转移途径：随着移途径：随着1414COCO2 2的固定，的固定，1414C C首先出首先出现现在在C C3 3中，然后中，然后C C3 3被被还还原，原，1414C C进进入入C C5 5和和(CH(CH2 2O)O)中。中。3.3.研究研究细细胞呼吸胞呼吸过过程中物程中物质质的的转转移途径：移途径：(1)(1)用用1818O O标记标记氧气氧气(1818O O2 2)，生成的水全部有放射性，生成的二氧，生成的水全部有放射性，生成的二氧化碳全部无放射性，即化碳全部无放射性，即1818O O2 2H H2 21818O O。(2)(2)用用1

10、818O O标记标记葡萄糖葡萄糖(C(C6 6H H12121818O O 6 6)，生成的二氧化碳全部有放射，生成的二氧化碳全部有放射性，生成的水全部无放射性，即性，生成的水全部无放射性，即C C6 6H H12121818O O6 6CC1818O O2 2。4.4.生生长长素的极性运素的极性运输输：(1)(1)实验过实验过程：用同位素程：用同位素1414C C标记标记植物植物组织组织的形的形态态学上端的生学上端的生长长素素(吲哚吲哚乙酸乙酸)，可在形，可在形态态学下端探学下端探测测到放射性同位素到放射性同位素1414C C，而，而标标记记形形态态学下端的生学下端的生长长素，素，则则在形在

11、形态态学上端探学上端探测测不到放射性同位不到放射性同位素。素。(2)(2)结论结论：植物生：植物生长长素只能从形素只能从形态态学的上端运学的上端运输输到形到形态态学的下学的下端。端。【通关特通关特训训】1.(20141.(2014潍潍坊模坊模拟拟)用用1818O O标记标记葡萄糖中的氧，葡萄糖中的氧，经经有氧呼吸后，有氧呼吸后，下列物下列物质质中可能有中可能有1818O O的是的是()A.HA.H2 2O OB.COB.CO2 2C.CC.C2 2H H5 5OHOHD.CD.C3 3H H6 6O O3 3【解析解析】选选B B。有氧呼吸过程中不会产生。有氧呼吸过程中不会产生C C2 2H

12、H5 5OHOH和和C C3 3H H6 6O O3 3，用，用1818O O标记葡萄糖中的氧，经有氧呼吸第一阶段，氧进入丙酮酸，丙标记葡萄糖中的氧，经有氧呼吸第一阶段，氧进入丙酮酸，丙酮酸进入第二阶段产生酮酸进入第二阶段产生COCO2 2，所以，所以COCO2 2中含中含1818O O，而，而H H2 2O O中的氧来自中的氧来自空气中的空气中的O O2 2。2.(20142.(2014南京模南京模拟拟)光合作用是地球上最重要的化学反光合作用是地球上最重要的化学反应应。同。同位素位素标记标记法的引入，法的引入，为为探探寻寻和建立光合作用的化学反和建立光合作用的化学反应过应过程，程，做出了巨大

13、的做出了巨大的贡贡献。献。(1)1941(1)1941年，年，鲁宾鲁宾用同位素用同位素标记标记法追踪光合作用中法追踪光合作用中O O2 2的来源。的来源。鲁宾鲁宾用用H H2 21818O O和普通的和普通的COCO2 2进进行小球藻光合作用行小球藻光合作用实验实验(见图见图A)A)，结结果放出的果放出的O O2 2具有放射性。若用具有放射性。若用C C1818O O2 2和普通的和普通的H H2 2O O进进行光合作用行光合作用实验实验(见图见图B)B)，结结果果产产生的生的O O2 2不具有放射性。不具有放射性。综综合合实验实验，可可获获得的得的结论结论是是 。(2)(2)美国科学家卡美国

14、科学家卡尔尔文用同位素文用同位素标记标记法来追踪法来追踪COCO2 2是如何是如何转变转变成成碳水化合物的。碳水化合物的。卡卡尔尔文文给给小球藻小球藻悬悬浮液通入浮液通入1414COCO2 2，光照一定，光照一定时间时间(从从1 1秒到数秒到数分分钟钟)后后杀杀死小球藻，同死小球藻，同时时提取提取产产物并分析。物并分析。实验发现实验发现，仅仅仅仅3030秒的秒的时间时间，COCO2 2已已经转经转化化为许为许多种多种类类的化合物。想要探究的化合物。想要探究COCO2 2转转化成的第一个化成的第一个产产物是什么，可能的物是什么，可能的实验实验思路是思路是_ 。实验发现实验发现，在光照下物，在光照

15、下物质质A A和物和物质质B B的的浓浓度很快达到度很快达到饱饱和并保和并保持持稳稳定。此定。此时时突然中断突然中断COCO2 2的供的供应应，A A、B B物物质质的的变变化如化如图图C C所示。所示。以上以上实验说实验说明，固定明，固定COCO2 2的化合物是的化合物是，COCO2 2转转化成的化成的第一个第一个产产物是物是。【解析解析】(1)(1)由图由图A A中中COCO2 2+H+H2 21818OO1818O O2 2和图和图B B中中C C1818O O2 2+H+H2 2OOOO2 2可知，可知，光合作用释放的光合作用释放的O O2 2来源于来源于H H2 2O O。(2)(2

16、)卡尔文实验中仅卡尔文实验中仅3030秒的时间，秒的时间，COCO2 2已经转化为许多种类的已经转化为许多种类的化合物，无法判断哪种化合物是第一个产物，因此要探究化合物，无法判断哪种化合物是第一个产物，因此要探究COCO2 2转转化成的第一个产物，只有尽可能缩短光照时间，然后杀死小球化成的第一个产物，只有尽可能缩短光照时间，然后杀死小球藻，同时提取产物分析，当检测到的产物只有一种时，该化合藻，同时提取产物分析，当检测到的产物只有一种时，该化合物就是第一个产物。物就是第一个产物。突然中断突然中断COCO2 2供应，固定供应，固定COCO2 2的化合物的的化合物的消耗将减少，其含量将逐渐增多消耗将

17、减少，其含量将逐渐增多(如物质如物质B)B)，而，而COCO2 2转化成的第转化成的第一个产物将开始减少一个产物将开始减少(如物质如物质A)A)。答案：答案：(1)(1)光合作用释放的光合作用释放的O O2 2来源于来源于H H2 2O O，而不是，而不是COCO2 2(2)(2)缩短光照时间，当检测到的产物只有一种时，这个化合缩短光照时间，当检测到的产物只有一种时，这个化合物就是第一个产物物就是第一个产物B BA A类类型二型二 生理生理过过程及程及发发生生场场所所【通关典例通关典例】(2012(2012山山东东高考高考)假假设设一个双一个双链链均被均被3232P P标记标记的噬的噬菌体菌体

18、DNADNA由由5 0005 000个碱基个碱基对组对组成，其中腺成，其中腺嘌嘌呤占全部碱基的呤占全部碱基的20%20%。用用这这个噬菌体侵染只含个噬菌体侵染只含3131P P的大的大肠肠杆菌，共杆菌，共释释放出放出100100个子代噬个子代噬菌体。下列叙述正确的是菌体。下列叙述正确的是()A.A.该过该过程至少需要程至少需要3103105 5个个鸟鸟嘌嘌呤脱氧核苷酸呤脱氧核苷酸B.B.噬菌体增殖需要噬菌体增殖需要细细菌提供模板、原料和菌提供模板、原料和酶酶等等C.C.含含3232P P与只含与只含3131P P的子代噬菌体的比例的子代噬菌体的比例为为149149D.D.该该DNADNA发发生

19、突生突变变，其控制的性状即，其控制的性状即发发生改生改变变【解题指南解题指南】解答本题的关键是：解答本题的关键是：(1)(1)题干中的关键信息：题干中的关键信息：1 1个被个被3232P P标记的噬菌体；共释放出标记的噬菌体；共释放出100100个子代噬菌体。个子代噬菌体。(2)DNA(2)DNA复制复制n n次后需要加入某种脱氧核苷酸的个数次后需要加入某种脱氧核苷酸的个数=(2=(2n n-1)-1)1 1个个DNADNA中的某种脱氧核苷酸数。中的某种脱氧核苷酸数。(3)1(3)1种氨基酸可以由多个密码子编码，所以种氨基酸可以由多个密码子编码，所以DNADNA发生基因突变发生基因突变对应的氨

20、基酸可能不变，控制的性状可能不变。对应的氨基酸可能不变，控制的性状可能不变。【解析解析】选选C C。具体分析如下：。具体分析如下：A A项错误，项错误，A=T=5 000A=T=5 0002 220%=20%=2 0002 000个，个，G=C=5 000G=C=5 0002 230%=3 00030%=3 000个。个。DNADNA复制复制n n次后需要加次后需要加入鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数为入鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数为(2(2n n-1)-1)1 1个，个，DNADNA中的鸟嘌呤脱中的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为氧核苷酸数为99993 000=2.973 000=2.9710105 5。B B项错误，

21、噬菌体侵染细项错误，噬菌体侵染细菌时，噬菌体的菌时，噬菌体的DNADNA进入作为模板，不需要细菌提供。进入作为模板，不需要细菌提供。C C项正确，项正确，1 1个被个被3232P P标记的噬菌体经半保留复制形成的标记的噬菌体经半保留复制形成的100100个子代中有个子代中有2 2个个子代噬菌体含子代噬菌体含3232P P，9898个只含个只含3131P P，所以含，所以含3232P P的子代噬菌体与只的子代噬菌体与只含含3131P P的子代噬菌体的比例为的子代噬菌体的比例为298=149298=149。D D项错误，由于一种项错误，由于一种氨基酸可以由多个密码子编码，所以氨基酸可以由多个密码子

22、编码，所以DNADNA发生基因突变对应的发生基因突变对应的氨基酸可能不变，控制的性状可能不变。氨基酸可能不变，控制的性状可能不变。【通关通关锦锦囊囊】同位素同位素标记标记法示踪生理法示踪生理过过程及程及发发生生场场所的分析所的分析1.1.研究分泌蛋白的合成和运研究分泌蛋白的合成和运输输：(1)(1)目的：用目的：用3 3H H标记标记亮氨酸，探究分泌蛋白在亮氨酸，探究分泌蛋白在细细胞中的合成、运胞中的合成、运输输与分泌途径。与分泌途径。(2)(2)方法：在一次性方法：在一次性给给予放射性予放射性标记标记的氨基酸的前提下，通的氨基酸的前提下，通过过观观察察细细胞中放射性物胞中放射性物质质在不同在

23、不同时间时间出出现现的位置，就可以明确地的位置，就可以明确地看出看出细细胞器在分泌蛋白合成和运胞器在分泌蛋白合成和运输输中的作用。中的作用。(3)(3)转转移途径：通移途径：通过实验说过实验说明分泌蛋白在附着于内明分泌蛋白在附着于内质质网上的核网上的核糖体上合成之后，是按照内糖体上合成之后，是按照内质质网网高高尔尔基体基体细细胞膜的方向运胞膜的方向运输输的，从而的，从而证证明了明了细细胞内的各种膜胞内的各种膜结结构在功能上是构在功能上是紧紧密密联联系的。系的。2.2.探究探究DNADNA分子半保留复制的特点：分子半保留复制的特点：(1)DNA(1)DNA分子复制分子复制n n次后，次后，计计算

24、子代算子代DNADNA分子数、子代分子数、子代DNADNA分子的分子的脱氧核苷酸脱氧核苷酸链链数所占比例。数所占比例。原理：原理：DNADNA分子复制分子复制过过程的特点是半保留复制。程的特点是半保留复制。过过程：将全部程：将全部N N原子被原子被1515N N标记标记的的DNADNA分子分子(0(0代代)转转移到含移到含1414N N的的培养基中培养培养基中培养(复制复制)n)n代后，子代代后，子代DNADNA分子分子总总数数为为2 2n n个，脱氧核个，脱氧核苷酸苷酸链总链总数数为为2 2n+1n+1个。个。a.a.不同不同DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子之比不同：分子之比

25、不同：只含只含1515N N的的DNADNA分子所占比例分子所占比例为为0 0；含含1515N N和和1414N N的的DNADNA分子所占比例分子所占比例为为2/22/2n n(或或1/21/2n-1n-1)；只含只含1414N N的的DNADNA分子所占比例分子所占比例为为(2(2n n-2)/2-2)/2n n=1-2/2=1-2/2n n。b.b.不同脱氧核苷酸不同脱氧核苷酸链链占全部脱氧核苷酸占全部脱氧核苷酸链链之比也不同：之比也不同：含含1515N N的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸链链所占比例所占比例为为2/22/2n+1n+1=1/2=1/2n n；含含1414N N的脱氧核苷酸的脱氧

26、核苷酸链链所占比例所占比例为为(2(2n+1n+1-2)/2-2)/2n+1n+1=1-1/2=1-1/2n n。(2)(2)研究研究DNADNA半保留复制的具体半保留复制的具体过过程。程。原理：通原理：通过过放射性放射性标记标记来来“区区别别”亲亲代与子代的代与子代的DNADNA。判断依据：放射性物判断依据：放射性物质质1515N N的原子量和的原子量和1414N N的原子量不同，因此的原子量不同，因此由由1515N N组组成的成的DNADNA与由与由1414N N组组成的成的DNADNA的相的相对对分子分子质质量不同。量不同。结结果。果。a.a.两条两条链链都含都含1515N N的的DNA

27、DNA，离心，离心时为时为重重带带。b.b.一条一条链链含含1515N N、一条、一条链链含含1414N N的的DNADNA，离心，离心时为时为中中带带。c.c.两条两条链链都含都含1414N N的的DNADNA，离心，离心时为轻带时为轻带。意意义义：根据重：根据重带带、中、中带带、轻带轻带DNADNA出出现现的比例可判断的比例可判断DNADNA复制复制是全保留复制是全保留复制还还是半保留复制。是半保留复制。【通关特通关特训训】1.1.科学家用科学家用3 3H H标记标记的氨基酸培养哺乳的氨基酸培养哺乳动动物的乳腺物的乳腺细细胞，胞，测测量量细细胞合成并分泌乳胞合成并分泌乳腺蛋白腺蛋白过过程中

28、各种膜程中各种膜结结构的面构的面积变积变化，化，结结果如右果如右图图。下列。下列选项选项表示表示a a、b b、c c所所代表的膜代表的膜结结构名称以及放射性构名称以及放射性标记标记出出现现的先后的先后顺顺序，正确的是序，正确的是()A.aA.a核糖体核糖体b b内内质质网网c c高高尔尔基体基体B.aB.a内内质质网网b b高高尔尔基体基体c c细细胞膜胞膜C.aC.a高高尔尔基体基体c c内内质质网网b b细细胞膜胞膜D.aD.a内内质质网网c c高高尔尔基体基体b b细细胞膜胞膜【解析解析】选选D D。乳腺细胞是分泌细胞，能进行蛋白质的合成、。乳腺细胞是分泌细胞，能进行蛋白质的合成、加工

29、和分泌过程，蛋白质在核糖体上合成后，将依次经过内质加工和分泌过程，蛋白质在核糖体上合成后，将依次经过内质网、高尔基体、细胞膜等具膜的细胞结构，所以内质网膜面积网、高尔基体、细胞膜等具膜的细胞结构，所以内质网膜面积在此过程中会减小，细胞膜面积将增大，而高尔基体膜面积将在此过程中会减小，细胞膜面积将增大，而高尔基体膜面积将基本不变，所以基本不变，所以a a是内质网、是内质网、b b是细胞膜、是细胞膜、c c是高尔基体。是高尔基体。2.(20142.(2014滨滨州模州模拟拟)蚕豆体蚕豆体细细胞染色体数目胞染色体数目2n=122n=12，科学家用，科学家用3 3H H标记标记蚕豆根尖蚕豆根尖细细胞的

30、胞的DNADNA，可以在染色体水平上研究真核生物，可以在染色体水平上研究真核生物的的DNADNA复制方式。复制方式。实验实验的基本的基本过过程如下：程如下：.将蚕豆幼苗培养在含有将蚕豆幼苗培养在含有3 3H H的胸腺的胸腺嘧啶嘧啶脱氧核苷酸的培养基中，脱氧核苷酸的培养基中，培养一段培养一段时间时间后，探后，探测细测细胞分裂中期染色体的放射性情况。胞分裂中期染色体的放射性情况。.当当DNADNA分子双分子双链链都被都被3 3H H标记标记后，再将幼苗移到含有秋水仙素后，再将幼苗移到含有秋水仙素的无放射性的培养基中，培养一段的无放射性的培养基中，培养一段时间时间后，探后，探测细测细胞分裂中期胞分裂

31、中期染色体的放射性情况。染色体的放射性情况。请请回答相关回答相关问题问题：(1)(1)蚕豆根尖蚕豆根尖细细胞胞进进行的分裂方式是行的分裂方式是；秋；秋水仙素能使部分水仙素能使部分细细胞的染色体数目加倍，其作用的机理是胞的染色体数目加倍，其作用的机理是 。(2)(2)中，在根尖中，在根尖细细胞胞进进行第一次分裂行第一次分裂时时，每条染色体上，每条染色体上带带有有放射性的染色放射性的染色单单体有体有条，每个条，每个DNADNA分子中，有分子中，有条条链链带带有放射性。有放射性。中，若中，若观观察到一个察到一个细细胞中有胞中有2424条染色体，且二条染色体，且二分之一的染色分之一的染色单单体具有放射

32、性，体具有放射性，则则表明表明该细该细胞的胞的DNADNA在无放射在无放射性的培养基中复制了性的培养基中复制了次，次，该细该细胞含有胞含有个染色体个染色体组组。(3)(3)上述上述实验实验表明，表明，DNADNA分子的复制方式是分子的复制方式是 。【解析解析】(1)(1)蚕豆根尖细胞为体细胞，其分裂方式为有丝分裂。蚕豆根尖细胞为体细胞，其分裂方式为有丝分裂。秋水仙素使细胞内染色体数目加倍的原理是体细胞在有丝分裂秋水仙素使细胞内染色体数目加倍的原理是体细胞在有丝分裂过程中，染色体完成了复制，纺锤体的形成受到抑制，以致染过程中，染色体完成了复制，纺锤体的形成受到抑制，以致染色体不能被拉向两极，于是

33、形成了染色体数目加倍的细胞。色体不能被拉向两极，于是形成了染色体数目加倍的细胞。(2)(2)中，第一次有丝分裂中期时，每个中，第一次有丝分裂中期时，每个DNADNA分子中都有一条链分子中都有一条链被被3 3H H标记，每条染色体上有标记，每条染色体上有2 2条染色单体被条染色单体被3 3H H标记。标记。中，第一中，第一次分裂中期时，每个次分裂中期时，每个DNADNA分子中都有一条链具有放射性，故所分子中都有一条链具有放射性，故所有染色单体都具有放射性；第二次分裂中期时，二分之一的染有染色单体都具有放射性；第二次分裂中期时，二分之一的染色单体具有放射性，此时，该细胞含有色单体具有放射性，此时，

34、该细胞含有4 4个染色体组。个染色体组。(3)(3)该实验表明该实验表明DNADNA分子的复制方式是半保留复制。分子的复制方式是半保留复制。答案：答案：(1)(1)有丝分裂抑制纺锤体的形成有丝分裂抑制纺锤体的形成(2)2(2)21 12 24 4(3)(3)半保留复制半保留复制类类型型 化合物的作用化合物的作用【通关典例通关典例】(2011(2011浙江高考浙江高考)为为了探究某物了探究某物质质(X)(X)的作用，的作用，研究者提出了以下研究者提出了以下实验实验思路：思路：(1)(1)实验实验分分组组。甲甲组组：培养液：培养液+Y+Y细细胞胞+3 3H-TdR(H-TdR(3 3H H标记标记

35、的胸腺的胸腺嘧啶嘧啶脱氧核苷脱氧核苷)+)+生生理理盐盐水水乙乙组组：培养液：培养液+Y+Y细细胞胞+3 3H-TdR+X(H-TdR+X(用生理用生理盐盐水配制水配制)每每组设组设置若干个重复置若干个重复样样品。品。(2)(2)分分别测别测定两定两组组的的CRD(CRD(细细胞内的放射性胞内的放射性强强度度)，求每，求每组组的平均的平均值值。(3)(3)将各将各样样品在适宜条件下培养合适品在适宜条件下培养合适时间时间后，后，测测定其定其CRDCRD，求每，求每组组平均平均值值并并进进行行统计统计分析。分析。(提示与提示与说说明，答明，答题时题时用用X X、CRDCRD、3 3H-TdRH-T

36、dR表示相关名表示相关名词词；Y Y细细胞胞是能增殖的高等是能增殖的高等动动物体物体细细胞胞)请请回答：回答：(1)(1)实验实验目的：目的：。(2)(2)预测实验结预测实验结果及果及结论结论：。(3)(3)实验实验中采用中采用3 3H-TdRH-TdR的原因是：的原因是：。【解题指南解题指南】(1)(1)理论基础：胸腺嘧啶脱氧核苷是合成理论基础：胸腺嘧啶脱氧核苷是合成DNADNA分子分子的原料。的原料。(2)(2)分析细胞内放射性强度不同的原因：若细胞内放射性强度分析细胞内放射性强度不同的原因：若细胞内放射性强度较大，说明有大量的较大，说明有大量的3 3H H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷合成了标记

37、的胸腺嘧啶脱氧核苷合成了DNADNA，通，通过甲、乙两组放射性强度的比较，确定物质过甲、乙两组放射性强度的比较，确定物质X X对对DNADNA分子复制的分子复制的作用是促进、抑制还是无影响。作用是促进、抑制还是无影响。【解析解析】本题考查实验分析与探究能力。本题考查实验分析与探究能力。(1)(2)(1)(2)实验目的是探究物质实验目的是探究物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成)的影响。的影响。影响可能有三个方面：促进作用、抑制作用和无影响。通过比影响可能有三个方面：促进作用、抑制作用和无影响。通过比较甲、乙两组放射性的强度来判定：如果乙组较甲、乙两组放射性的强度来判定：

38、如果乙组CRDCRD明显高于甲明显高于甲组，说明物质组，说明物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成)有促进作用；如果乙组有促进作用；如果乙组CRDCRD与甲组基本相同，说明物质与甲组基本相同，说明物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成)无影响；无影响；如果乙组如果乙组CRDCRD明显低于甲组，说明物质明显低于甲组，说明物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成)有抑制作用。有抑制作用。(3)(3)由于由于3 3H-TdRH-TdR是合成是合成DNADNA的原料，所以两组的的原料，所以两组的CRD(CRD(细胞内的放细胞内的放射性强度

39、射性强度)表示细胞增殖程度。表示细胞增殖程度。答案：答案：(1)(1)探究物质探究物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成)的影响的影响(2)(2)如果乙组如果乙组CRDCRD明显高于甲组，说明物质明显高于甲组，说明物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合合成成)有促进作用；如果乙组有促进作用；如果乙组CRDCRD与甲组基本相同，说明物质与甲组基本相同，说明物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成)无影响；如果乙组无影响；如果乙组CRDCRD明显低于甲组，说明明显低于甲组，说明物质物质X X对对Y Y细胞增殖细胞增殖(DNA(DNA合成合成

40、)有抑制作用有抑制作用(3)(3)3 3H-TdRH-TdR是合成是合成DNADNA的原料之一，可根据的原料之一，可根据CRDCRD变化来判断细胞增变化来判断细胞增殖殖(DNA(DNA合成合成)的情况的情况【通关通关锦锦囊囊】运用同位素运用同位素标记标记法研究化合物的作用法研究化合物的作用1.1.用用3 3H H标记标记胸腺胸腺嘧啶嘧啶脱氧核苷酸，研究有脱氧核苷酸，研究有丝丝分裂分裂过过程中染色体程中染色体的的变变化化规规律：律：(1)(1)标记标记方法：在方法：在处处于于连续连续分裂的分裂的细细胞的分裂期加入胞的分裂期加入3 3H H标记标记的胸的胸腺腺嘧啶嘧啶脱氧核苷酸。脱氧核苷酸。(2)

41、(2)目的：根据胸腺目的：根据胸腺嘧啶嘧啶被利用情况，确定被利用情况，确定DNADNA合成期的起始点合成期的起始点和持和持续时间续时间。(3)(3)判断依据：根据放射性元素判断依据：根据放射性元素3 3H H在在DNADNA中出中出现现的的时间时间确定合成确定合成期的起点；根据放射性元素期的起点；根据放射性元素积积累量的最大累量的最大值值的的终终止止时间时间和起始和起始时间时间来确定来确定DNADNA分子复制的持分子复制的持续时间续时间。2.2.3535S S、3232P P在在证证明明DNADNA是是遗传遗传物物质质中的作用：中的作用：(1)(1)标记标记方法：在研究蛋白方法：在研究蛋白质质

42、和和DNADNA在在遗传遗传中的作用中的作用时时，分，分别别用用放射性元素放射性元素标记标记蛋白蛋白质质和和DNADNA的特征元素，如用的特征元素，如用3232P P标记标记噬菌体噬菌体的的DNADNA，在大，在大肠肠杆菌内杆菌内发现发现放射性物放射性物质质，用，用3535S S标记标记噬菌体的蛋噬菌体的蛋白白质质，在大，在大肠肠杆菌内未杆菌内未发现发现放射性物放射性物质质。(2)(2)结论结论：验证验证噬菌体在侵染噬菌体在侵染细细菌的菌的过过程中，程中，进进入入细细菌体内的菌体内的是噬菌体的是噬菌体的DNADNA，而不是噬菌体的蛋白，而不是噬菌体的蛋白质质，进进而而证证明了明了DNADNA是

43、噬是噬菌体的菌体的遗传遗传物物质质。【通关特通关特训训】(2014(2014嘉嘉兴兴模模拟拟)在在证证明明DNADNA是是遗传遗传物物质质的的T T2 2噬菌体侵染大噬菌体侵染大肠肠杆杆菌的菌的实验实验中，正确的技中，正确的技术术手段是手段是()A.A.用化学方法把用化学方法把DNADNA和蛋白和蛋白质质分开分开B.B.用用3232P P和和3535S S分分别标记别标记T T2 2噬菌体和大噬菌体和大肠肠杆菌杆菌C.C.用用3232P P和和3535S S同同时标记时标记T T2 2噬菌体噬菌体D.D.用用标记过标记过的大的大肠肠杆菌培养杆菌培养T T2 2噬菌体噬菌体【解析解析】选选D D

44、。T T2 2噬菌体是专门寄生在细菌中的病毒，无独立的噬菌体是专门寄生在细菌中的病毒，无独立的代谢能力，只由蛋白质外壳和中心的核酸组成，应利用其侵染代谢能力，只由蛋白质外壳和中心的核酸组成，应利用其侵染性，分别在含放射性性，分别在含放射性3232P P和和3535S S的培养基中培养大肠杆菌，然后用的培养基中培养大肠杆菌，然后用标记过的大肠杆菌再去培养标记过的大肠杆菌再去培养T T2 2噬菌体，从而将噬菌体，从而将DNADNA和蛋白质区分和蛋白质区分开，但是并没有用化学方法真正地将开，但是并没有用化学方法真正地将DNADNA和蛋白质分开；不能和蛋白质分开；不能用用3232P P和和3535S S同时标记同时标记T T2 2噬菌体，否则区分不开是噬菌体，否则区分不开是DNADNA发挥作用，发挥作用，还是蛋白质发挥作用。还是蛋白质发挥作用。