渠县第二中学高2009级总复习（18）-生物

渠县第二中学高2009级总复习（18）
专题： 同位素示踪
1、用3H标记的胸苷和3H标记的尿苷（它们是合成核酸的原料），分别处理活的洋葱根尖，开始一段时间后检测大分子放射性，最可能的结果是：
A．两者所有细胞都能检测到放射性
B．前者所有细胞都能检测到放射性，后者只有局部区域细胞检测到放射性
C．前者部分细胞检测到放射性，后者所有的细胞都能检测到放射性
D．两者所有细胞都不能检测到放射性
2．用32P标记玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中被32P标记的染色体数是（ ）
A．0条 B．10条 C．20条 D．40条
3.随机选取杂合子黄色圆粒豌豆(YyRr，两对基因独立遗传)的花粉若干粒，均用15N标记所有染色体上的DNA分子(每个DNA的两条链均被标记)，以这些花粉粒作为亲代，将其培养在普通的植物组织培养液中连续分裂两次，则第二次分裂后期含15N的染色体数占染色体总数比及第二次分裂完成时含yR非等位基因的细胞数占细胞总数理论比分别为
A.1/4，1/4 B.1/2，1/4
C.1/4，1/2 D.1，1/4
4．如右图装置，若使植物周围空气中的二氧化碳为C18O2，瓶中的
水为H2O，则瓶中植株是否有可能产生18O2，对该实验的结果及
原因解释不正确的是：
A．不可能，因为C 18O2中18O的只能转移到葡萄糖中，不能转移
到O2中
B．不可能，因为O2是光反应中H2O的光解释放的，而C 18O2只
参与暗反应
C．可能，因为C 18O2可形成葡萄糖，再参与形成H218O，生成的
H2 18O作为光合作用的原料时，就可产生18O2
D．可能，因为C 18O2也可光解，生成18O2
5．关于下图DNA分子片段的说法正确的是
A．限制性内切酶可作用于①部位，解旋酶作用于③部位
B．②处的碱基缺失导致染色体结构的变异
C．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3／4
D．该DNA的特异性表现在碱基种类和（A＋T）／（G＋C）的比例上
6．尿嘧啶核糖核苷（简称尿苷）在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸。如果选用含有3H－尿嘧啶核糖核苷的营养液，处理活的小肠黏膜层，几小时后检测小肠绒毛，整个小肠黏膜层上均有放射性出现。推测下列与之密切相关的过程是
A．DNA复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录
7．在生命科学研究中，“放射性同位素示踪”是经常使用的研究手段。某生物科研所做了如下几个科学实验，请仔细阅读分析并回答有关问题。
(1)将大肠杆菌的DNA分子用3H标记后，放在普通培养基上繁殖8代，那么在子代中含1H的DNA分子的比例是______________。若其细胞中DNA分子在复制过程中出现差错，那么该细胞的结构功能____________(填“一定”或“不一定”)发生改变，其可能的原因是
______________________________________________________________________。
(2)科研人员合成了一段含15N的特定DNA片段。用它作为探针，利用_____________原理，可检测待测标本中的遗传信息。
(3)科学家用14C的CO2来追踪光合作用的碳原子，这种碳原子的转移途径是_____ _
(4)赫尔希和蔡斯如何培养32P噬菌体的______
__________________________________________________________________________。
7.（1）100% 不一定 突变后的密码子与原密码子决定同一种氨基酸（或突变发生在基因的非编码区） AA→Aa； DNA的非基因（无遗传效应）的改变（2分）
（2）DNA杂交
（3）14CO2 → C3 → （CH2O）
（4）用32P的培养基培养细菌，再用噬菌体浸染32P的细菌 （2分）
8．请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含32P标记的核苷酸和35S标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验，证明DNA是遗传物质。
实验过程：
步骤一：分别取等量含32P标记核苷酸和含35S标记氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中，并编号为甲，乙
步骤二：在两个培养皿中接入　　　　　　　　　，在适宜条件下培养一段时间；
步骤三：放入　　　　，培养一段时间，分别获得被　　标记和被　　　标记的噬菌体；
步骤四：用上述噬菌体分别侵染　　　　　　　　　大肠杆菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌、放入离心管内离心。
步骤五：检测放射性同位素存在的主要位置
预测实验结果：
(1)在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如　　　　图
(2)在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如　　　　图
8.等量的大肠杆菌菌液　T2噬菌体　　32P　　35S　 未被标记　　B　　A
9.）同位素示踪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，研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。用于示踪技术的放射性同位素一般是用于构成细胞化合物的重要元素，如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。
（1）用32P标记的一个亲代噬菌体感染大肠杆菌，繁殖n代后，含32P的噬菌体占所有噬菌体的比例是 。
（2）有光条件下，14C标记CO2进入细胞后，首先在 发生反应，在该结构中含14C的系列产物有 ________________ 。
（3）用3H标记的氨基酸在豚鼠的胰腺细胞研究分泌蛋白的合成和运输时，含放射性物质依次出现在细胞的 、 、 中，然后经细胞膜分泌出细胞外。以上生物膜在 上紧密联系，协调配合，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
（4）用15N标记尿嘧啶，一段时间后在植物叶肉细胞中检测到放射性物质，含放射性物质的结构有细胞质基质、 、 、 、 。
9．（1）2/2n （2）叶绿体基质 14C3、14CH2O
（3）核糖体 内质网 高尔基体 结构和功能
（4）线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核
10．科学研究表明，环境因素会影响到植物体内有机物的运输。为了研究温度对植物体内有机物运输的影响，有人设计，在不同组合的气温与土温条件下，用14CO2饲喂甘蔗叶片，经过12h光合作用后，测定饲喂叶、饲喂叶以上的植株部分、饲喂叶以下的叶和茎秆、根部中含14C的光合产物分布情况，结果如下图所示。请据此回答：
（1）在实验中起对照作用的是 　　组．
（2）本实验采用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子的转移途径，这种研究方法称为 　　　；
二氧化碳的碳原子在甘蔗体内的转移途径是二氧化碳→　　　　　→　　　　　→　　　　　　
（3）以上实验，可得什么结论？ 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　
9．（1）A （2）放射性同位素标记法；C4；C3；（CH2O） （3）土温较高，且高于气温，植物体向根部运输有机物较多；反之，则向顶端运输有机物质较多（提示：本题分析问题的关键在于将三组对比化简为两两对照？找到单一变量，逐一分析。其中A与B土温相同，通过分析可以得出不同气温条件下，14C的光合产物分布情况；对比A与C，气温相同，通过分析又可以得出不同土温条件下，l4C的光合产物分布情况，显然A组在此实验中为对照组。）
10． 假设放线菌素D是RNA合成抑制剂。下图是相关验证实验中，用14C标记缬氨酸参与海胆蛋白质合成（必用缬氨酸）结果绘制的曲线图。请据图回答：
（1）直接参与将14C—缬氨酸合成蛋白质的过程在生物学上称为______________，所依赖的模板是___ ____分子。
（2）从受精开始到10h之内，蛋白质合成所依赖的模板分子的来源是_____ （从下列四个项中选择，用字母代表）。
A．原有卵细胞 B．受精卵新合成
C．精子提供 D．无法确定
（3）受精10h以后，海胆细胞内新合成蛋白质所依赖的模板分子的主要来源是 （答案从⑵题四个选项中选择，用字母代表），做出此判断的依据是
10．（1） 翻译 mRNA （2）A
（3）B 受精10h后，实验组蛋白质合成明显减少，而对照组蛋白质合成量显著上升
11.人类发现了放射性同位素以后，很快便将它应用在生物学的研究中，为探明许多生命的奥秘起了很重要的作用。请回答：
(1)如果用含18O的水浇灌某盆栽植物，并将该盆栽植物置于光照下。过一段时间，在植物周围的空气中，能够收集到哪些含18O的气态物质？ ，这些物质是由植物体内的哪些生理过程产生的？ 。
(2)在动物实验中，如果用含15N的蛋白质饲料饲养体内不含15N的大白鼠，在饲料适量的情况下，15N将首先出现在该动物体内细胞的哪一种细胞器中？ （线粒体、中心体、内质网、高尔基体）。如果上述饲养过程继续下去，可以发现从大白鼠的组织中分离出的哪些代谢产物中有15N？ （脂肪酸、胰淀粉酶、肌糖元，胰岛素、甲状腺激素）
(3)为了证明噬菌体侵染细菌时，进入细菌的是噬菌体DNA，而不是它的蛋白质外壳，可用两种不同的放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的DNA，然后再让这两种不同的噬菌体分别去侵染未被标记的细菌，从而对此做出实验论证。据分析，噬菌的蛋白质外壳含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多种氨基酸，现请你完成以下关键性的实验设计：
①实验室已制备好分别含3H、14C、15N、18O、32P、35S等6种放射性同位素的微生物培养基，请选择哪两种培养基分别用于噬菌体蛋白质外壳和噬菌体DNA的标记： 。
②你用这两种培养基怎样去实现对噬菌体的标记？
请简要说明实验的设计方法和这样的设计的理由：
答案．（1）水、CO2、O2 光合作用、呼吸作用、蒸腾作用 （2）内质网 肠淀粉酶、胰岛素，甲状腺激素 （3）①用32P标记DNA，用35S标记蛋白质外壳 ②先将细菌体分别在含32P或35S的培养基中培养，然后用噬菌体去侵染已被标记的细菌 因为噬菌体营寄生生活。
11．同位素标记法是生物学中用来研究元素在生物与环境之间、一种生物个体与另一种生物个体之间、同一生物个体内各细胞之间以及细胞内各细胞器之间运行和变化的一种重要的研究方法，运用这种方法可以探求生物学中的许多未知规律。请依题意回答下列几个问题：
（1）如果要使水稻种子的淀粉分子中标记上18O的元素，那么在水稻的生长发育过程中，就必须为其提供(H218O与C18O2二选一) 。当这种物质进入叶绿体后，就会在叶绿体的基质中，首先与 结合，然后再经过一系列的生化反应过程，最后才合成淀粉。
（2）当实验狗进食含18O的淀粉而使其体内的血糖含量较高时，18O的四种流向分别为：①随葡萄糖进入组织细胞，通过有氧呼吸最终成为 的组成元素。②随葡萄糖进人肝细胞，通过合成作用而成为 的组成元素。③随葡萄糖进入肌细胞通过合成作用成为 的组成元素。④除了上述变化外，还可以伴随着葡萄糖的某些化学反应而成为脂肪和某些氨基酸的组成元素。
（3）当实验者有意识地破坏实验狗的某些内分泌腺细胞以后，实验狗的尿液中就会出现较多的含18O的葡萄糖。当实验狗受破坏的这些内分泌腺细胞修复后，狗尿中含18O的葡萄糖又恢复到了正常水平。试分析：
①这些细胞是什么细胞？答：
②这些细胞能产生何种激素？该激素有何种生理功能？答：
（4）检测结果表明：
①当实验狗细胞中的 较高时，含18O的丙酮酸就会源源不断地进入线粒体。
②当实验狗只进食含18O的淀粉后，其体内也会不断有含18O的氨基酸产生，分析其原因在于：
③在腺细胞中含18O的分泌蛋白从合成到运出细胞的路径依次为：
答案（1）C18O2　五碳化合物（2）C18O2　肝糖元　肌糖元
（3）①胰岛B细胞　② 产生胰岛素。 胰岛素的生理功能是：促进血糖合成糖元，加速血糖的氧化分解，抑制非糖物质转化为葡萄糖。（4）① 含氧量　
② 淀粉在淀粉酶的作用下可以分解成葡萄糖，含18O的葡萄糖在分解的过程中产生了一些中间产物，这些中间产物通过转氨基作用合成了相应的氨基酸。　
③ 核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞膜外(说明：只要依次答出核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、细胞膜外即可得分)
12．幽门螺杆菌(HP)是已知最广泛的能引起慢性细菌性感染的细菌，它会引起胃及十二指肠疾病．科学家发明的13C尿素呼气法能快速鉴定是否感染HP。其原理是：HP具有人体不具有的尿素酶，受检者口服13C标记的尿素，如被HP感染，则尿素被尿素酶分解生成NH，和13CO2，用质谱仪能快速灵敏地测出受检者呼气中13C02的量，从而快速、准确鉴定是否被HP感染。临床上医生对症联合使用抗生素，杀灭HP，可以对HP引起的胃病进行有效的根治。根据上述材料回答：
(1)HP在结构上不同于人体细胞的突出特点是___________________。
(2)HP的代谢类型是_____________，其代谢调节的主要方式有______________________。
(3)HP的尿素酶基因与人的胰岛素基因在结构上的主要区别是______________________.
设想利用基因工程技术将HP的尿素酶基因作为目的基因转移到小麦细胞内，则最常用的运载体是__________，获取此目的基因的途径主要有______________________________。
(4)受检者呼出13C02的同时也呼出无标记的C02，这些无标记的C02产生的场所是
(5)幽门螺杆菌属 ______(填“胞内”或“胞外”)寄生菌，从理论上说，人体在对HP初次感染做出的特异性免疫反应中形成的细胞及物质有________________________________。
答案．(1)具有拟核 (2)异养厌氧型；酶合成的调节和酶活性的调节 (3)HP的尿素酶基因的编码区是连续的；质粒；从供体细胞的DNA中直接分离基因和人工合成基因 (4)线粒体 (5)胞内；效应B细胞、效应T细胞、记忆细胞、抗体、淋巴因子等
Ⅱ．同位素标记法是生物学中用来研究元素在生物与环境之间、生物个体之间、同一生物个体内各细胞之间以及细胞内各细胞器之间运行和变化的一种重要方法。某实验小组给一健康成年狗喂食含的淀粉并进行以下操作，请依题意回答下列问题：
(1) 当实验狗进食含的淀粉而使其血糖含量较高时，的四种流向分别为：①随葡萄糖进入组织细胞，通过有氧呼吸最终成为________的组成元素。②随葡萄糖进入肝细胞，通过合成作用而成为________的组成元素。③随葡萄糖进入肌细胞通过合成作用成为______的组成元素。④除了上述变化外。还可以伴随着葡萄糖的某些化学反应而成为脂肪和某些氨基酸的组成元素。
(2) 检测结果表明：
①当实验狗细胞中的_______含量较高时，含的丙酮酸就会源源不断地进入线粒体。
②当实验狗只进食含的淀粉时，其体内也会不断有含的氨基酸产生，其原因是淀粉在淀粉酶的作用下分解成葡萄糖，含的葡萄糖在分解的过程中产生了一些中间产物，这些中间产物通过_____________作用合成了相应的氨基酸。
③在腺细胞中含的分泌蛋白从合成到运出细胞依次经过的细胞结构为：________
(3) 当实验者有意识地破坏实验狗的某些内分泌腺细胞以后，实验狗的尿液中就会出现较多的含的葡萄糖。当实验狗受破坏的这些内分泌腺细胞修复后，狗尿中含的葡萄糖又恢复到了正常水平。试分析：
① 被破坏的这些细胞是___________细胞。
② 这些细胞产生的激素表现其生理功能的途径是：_____________________________。
Ⅰ．（每空2分）（1）①叶片光合作用强度与细胞呼吸强度相等
②遮光（黑暗） 细胞呼吸放出的CO2量
（2）碘液 叶肉 维管束鞘
Ⅱ．（1）C18O2　或 CO2 肝糖元　 肌糖元（每空1分）
（2）① 氧　（2分）②转氨基（2分）
③ 核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞膜外(说明：只要依次答出核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜即可得分) （3）①胰岛B　（1分）
②促进血糖合成糖元，加速血糖的氧化分解，抑制肝糖元的解和非糖物质转化为葡萄糖。（3