2012高三生物二轮复习：同位素标记法专题
2012高三生物二轮复习课件：第1部分 专题1
• 1．细胞的分子组成：知识难度较低，常以 选择题考查为主，考查糖类、脂类、蛋白 质和核酸的基础知识，结合实验分析与探 究考查有机物的功能、检测原理及应用， 特别是蛋白质与核酸，常以蛋白质的合成 过程综合考查。
• 2．细胞的结构侧重于对细胞膜、细胞器、 细胞核的结构和功能的多角度考查，理综 卷中题型以选择题为主，生物单科卷中在 非选择题中以一至两个相对独立的小问题 形式考查，原核细胞与真核细胞在结构、 代谢、遗传与变异上的不同，结合动、植 物亚显微结构模式图考查各种细胞器的结 构与功能。
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• 最新考纲 1.蛋白质、核酸的结构和功能Ⅱ 2．糖类、脂质的种类和作用Ⅱ 3．水和无机盐的作用Ⅰ 4．细胞学说的建立过程Ⅰ 5．多种多样的细胞Ⅱ 6．细胞膜系统的结构和功能Ⅱ 7．主要细胞器的结构和功能Ⅱ 8．细胞核的结构和功能Ⅱ
• 复习指要 • 1.比较法复习组成细胞的元素和化合物将组 成生物体的糖类、脂质、蛋白质和核酸， 从组成元素、种类、结构(或组成)、功能等 方面进行列表比较、记忆，特别是蛋白质 和核酸，还要联系后面各讲中的有关知识 进行复习，如基因控制蛋白质的合成，以 明确蛋白质分子的多样性与核酸分子多样 性的关系。
• 2．识记结构，掌握功能仔细观察动、植物 细胞亚显微结构图，理解各结构的功能， 区别开原核细胞与真核细胞，重点识记生 物膜系统与功能的联系，线粒体、叶绿体、 核糖体、高尔基体的生理功能，可采用举 例说明、图文结合、列表比较等形式理解 记忆。
• 1．(2011·福建理综卷)正常人体内的激素、 酶和神经递质均有特定的生物活性，这三 类物质都是( ) • A．在细胞内发挥作用 • B．由活细胞产生的蛋白质 • C．与特定分子结合后起作用 • D．在发挥作用后还能保持活性
二轮复习 同位素标记法.pptx
【通关锦囊】
1.分析细胞分裂方式 2.确定DNA复制次数 3.画图联系DNA和染色体的关联
4.预判细胞中染色体的放射性
3.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，让其分 裂n次，若一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染 色体条数分别是40条和2条，则该细胞至少是处于第几次 分裂的分裂期？ （ ） A．第一次 B．第二次 C．第三次 D．第四次
C
【情景创新】
1.用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段 枝条如下图所示。下列有关处理方法及结 论 的叙述正确的是 ( ) A.处理甲图中的A端，不能在甲图中的B端探测到14C的存在 B.处理乙图中的A端，能在乙图中的B端探测到14C的存在 C.处理乙图中的B端，能在乙图中的A端探测到14C的存在 D.处理甲图中的B端，能在甲图中的A端探测到14C的存在
二轮专题复习
同位素标记法的应用
鄞州高级中学 牟晓丹
【考情分析】
一般常用的标记元素 有哪些呢？
在近年的高考试题中,同位素标记法多有涉及。 试题的内容多与经典生物学实验联系,有时也可设置新情境 来进行命题,其考查内容涉及细胞内的元素或化合物的来源、 组成、分布和去向以及细胞的结构和功能、化学物质的变化、 反应机理等。
书本中有哪些经 典实验？
现在命题的热点是 什么？
结合DNA复制考查细胞分 裂过程中染色体标记情况
【研究过程】
【真题重现】
（2011·浙江高考)为了探究某物质（X）的作用，研究者提出了以下实验思路： （1）实验分组： 甲组：培养液+Y细胞+3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水 乙组：培养液+Y细胞3H-TdR+X（用生理盐水配制） 每组设置若干个重复样品。 （2）分别测定两组的CRD（细胞内的放射性强度），求每组的平均值。 （3）将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定CRD，求每组平均值并进行统计 分析。 （要求与说明：答题时用X、CRD、3H-TDR表示相关名词；Y细胞是能增殖的高等动 物体细胞）请回答： （1）实验目的： 。 （2）预测实验结果及结论： 。 （3）实验中采用3H-TdR的原因是： 。
同位素标记法高中生物总结
同位素标记法高中生物总结同位素标记法，听起来有点高大上，其实它就是一种研究生物分子和化学反应的好工具。
简单来说，科学家用这种方法在分子中加入一些特别的“标签”，这些标签就像是给分子穿上了个显眼的衣服，让它们在复杂的生物反应中脱颖而出，嘿，这可是帮助我们了解生命奥秘的绝佳法宝哦！接下来，我们就一起深度了解一下这个有趣的概念吧。
1. 同位素是什么？1.1 同位素的定义好，首先我们得搞清楚啥是同位素。
它们就是元素的一种变体，核子数不同但化学性质一样的“兄弟”。
想象一下，氢有三种：普通氢、重氢（氘）和超重氢（氚），就像家里的三兄弟，各有各的特点，但长得差不多。
重氢比普通氢多了一个中子，分子量也就稍微重一些。
通过这些“重兄弟”，科学家们可以更好地追踪化学反应的路径，真是让人眼前一亮！1.2 为什么使用同位素？那你可能会问，为什么我们非要用同位素呢？这就要提到它们的独特性了。
同位素在化学反应中会表现得和普通元素一模一样，但在实验室里，我们却可以用一些特殊仪器轻松分辨它们的不同，像侦探一样找出反应的细节，简直酷炫无比！2. 同位素标记法的应用2.1 追踪营养物质首先，同位素标记法在追踪营养物质方面表现得尤为出色。
举个例子吧，植物需要水和二氧化碳进行光合作用。
科学家们可以用标记的二氧化碳进行实验，这样就能看见植物究竟如何吸收和转化这些营养，像是在给植物做个“体检”，清楚明白它们的“饮食习惯”。
这不光能帮我们理解植物的生活，更能推动农业的进步，让农民种地更轻松。
2.2 研究代谢过程再来谈谈代谢过程的研究。
同位素标记法也能用来观察动物体内的代谢情况。
比如，科学家给实验小鼠喂食标记的营养物质，通过追踪这些标记物的流动，能发现它们在小鼠体内的代谢路径，就像解开一场生物界的“逃脱游戏”。
这对药物开发和疾病治疗都有着极其重要的意义，毕竟谁不想早点找到治病的“良方”呢？3. 同位素标记法的未来3.1 新技术的崛起随着科学技术的进步，同位素标记法也在不断发展。
高中同位素标记法
高中同位素标记法是一种利用放射性同位素或稳定性同位素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法。
这种方法可以用于追踪物质的运行和变化规律，在生物学、化学等领域有广泛的应用。
在生物学中，同位素标记法常被用于研究生物大分子的结构和功能，如蛋白质、核酸等。
例如，在研究分泌蛋白的合成和分泌过程中，科学家使用3H标记的亮氨酸来追踪蛋白质的合成和分泌路径。
此外，在光合作用的研究中，同位素标记法也被用来追踪二氧化碳的固定和氧气的释放过程。
在化学领域，同位素标记法也被广泛应用于反应机理的研究。
例如，通过使用同位素标记的底物或试剂，科学家可以追踪化学反应中化学键的形成和断裂过程，从而揭示反应机理。
同位素标记法的优点在于示踪元素标记的化合物化学性质不变，因此可以通过追踪示踪元素标记的化合物来弄清化学反应的详细过程。
此外，放射性同位素具有灵敏度高、测量方法简便易行、能准确地定量、准确地定位及符合所研究对象的生理条件等特点。
需要注意的是，同位素标记法也有其局限性。
例如，放射性同位素具有放射性，需要特殊的防护措施；稳定性同位素虽然不具有放射性，但其灵敏度较低，价格较昂贵，应用范围受到限制。
因此，在使用同位素标记法时需要根据具体的研究对象和目的来选择合适的同位素示踪剂。
瑞昌二中2012届高三生物二轮专题复习教、学案(专题6 遗传的分子基础)
瑞昌二中2012届高三生物二轮专题复习教、学案专题6 遗传的分子基础编制：军长【专题要点】1．人类对遗传物质的探索过程①1928年，格里菲斯实验注射R型细菌→对动物无害→动物体内出现R型细菌——说明R型肺炎双球菌无毒性注射S型细菌→使动物死亡→动物体内出现S型细菌——说明S型肺炎双球菌有毒性注射杀死的S型细菌→对动物无害→动物体内不出现S型细菌——说明加热后S型肺炎双球菌毒性消失注射R型细菌加杀死的S型细菌→使动物死亡→动物体内出现S型细菌后代S 型细菌使动物死亡——说明无毒性的R型细菌在与加热杀死后的S型细菌混合后，转化为有毒性的S型细菌。
且这种性状的转化是可以遗传的。
格里菲斯的结论：已经被加热杀死的S型细菌中，一定含某种促进这一转化的活性物质——“转化因子”。
②1944年，艾弗里等实验结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质基础，也就是说，DNA才是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。
③1952年，郝尔希和蔡斯实验方法：同位素标记法步骤：第一步，标记：噬菌体分别被35S或32P标记。
把宿主细菌分别培养在含有32P的培养基中,宿主细菌在生长过程中,就分别被35S和32P所标记。
然后,赫尔希等人用T2噬菌体分别去侵染被35S和32P标记的细菌。
噬菌体在细菌细胞内增殖,裂解后释放出很多子代噬菌体,在这些子代噬菌体中,前者被35S所标记,后者被32P所标记。
第二步，侵染：用被标记的噬菌体侵染未标记的细菌。
第三步，搅拌：在搅拌器中搅拌，使在细菌外的噬菌体与细菌分离。
第四步，离心：第五步，检测：检测上清液与沉淀物中的放射性物质。
2．DNA分子结构的主要特点①DNA分子双螺旋结构的三个特点：从总体上看，是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，成为规则的双螺旋结构。
脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架排列在外侧，碱基在内侧。
内部：连接两条链的碱基通过氢键形成碱基对，配对遵循碱基互补配对规律：A一定与T配对，C一定与G配对。
2012高三生物二轮复习课件：第1部分 专题4 第1讲
• 1．DNA的复制是典型的半保留复制，利 用同位素标记法和密度梯度离心技术可 以证明。 • 2．原核生物DNA的复制和转录主要在拟 核同时进行。
• 3．(2011·山东潍坊一模)真核细胞内某基因 由1 000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占 20%。下列说法正确的是( ) • A．该基因一定存在于染色体上 • B．该基因的一条脱氧核苷酸链中(C＋ G)/(A＋T)为3∶2 • C．DNA解旋酶能催化该基因水解为多个脱 氧核苷酸 • D．该基因复制3次，需游离的鸟嘌呤脱氧 核苷酸2 800个
• 解析： 图甲所示为DNA的复制过程，图 乙所示为转录过程。DNA的复制和转录主 要发生在细胞核内。图甲中酶1和酶2相同， 为DNA聚合酶，图乙中酶3为RNA聚合酶。 由于转录是以DNA为模板合成RNA的过程， 图丙的a链中含有碱基T，b链中含有碱基U， 故a链为DNA模板链，而b链为转录产生的 RNA链，因此图丙中含有2种单糖、5种碱 基、8种核苷酸。 • 答案： C
(3)规律三：互补碱基之和的比例在整个 DNA 分子及任 A＋T 一条链中都相等， 如在一条链中 ＝m， 在互补链及整个 G＋C A＋T DNA 分子中 ＝m。 G＋C
3．与 DNA 复制有关的计算 1 个 DNA 分子复制 n 次， 产生子代 DNA 数为 2n， 其中： 含母链的DNA数：2个 (1)完全含母链的DNA数：0个 不含母链的DNA数：2n－2个 (2)子代 DNA 链数为 2n 1 母链所占比例： n 2 1 子链所占比例：1－ n 2
• 1．下面是关于35S标记噬菌体侵染无标记细 菌实验的叙述，其中正确的是( ) • A．与细菌转化实验相同，都是根据遗传物 质具有控制性状的特性而设计的 • B．所使用的噬菌体是接种在含35S的大肠杆 菌的培养ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中再释放出来的
高考生物 同位素标记法应用例析1 素材
2012高考生物同位素标记法应用例析1放射性同位素自被发现以来，人类很快在将其作为标记物应用于物学研究，为探究生命过程的奥秘起了非常重要的作用。
放射性同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫示踪元素。
用示踪元素标记的化合物，其化学性质不变。
人们可以根据这种化合物的放射性，对有关的一系列化学反应进行追踪。
这种科学研究方法叫做同位素标记法。
现结合必修1《分子与细胞》中所学的知识，就放射性同位素的应用原理及例析归纳如下：1.研究蛋白质或核酸合成的原料及过程原理：把具有放射性的原子掺到合成蛋白质或核酸的原料（氨基酸或核苷酸）中，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、运动到哪里以及分布如何。
典例1 愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时，其中一种化合物具有放射性(3H标记)。
当这些细胞被固定后进行显微镜检，利用放射性自显影技术发现放射性集中于细胞核、线粒体和叶绿体。
可以有理由肯定被标记的化合物是A.一种氨基酸B.尿嘧啶核苷C.胸腺嘧啶脱氧核苷酸D.葡萄糖解析细胞中的DNA只存在于细胞核、线粒体和叶绿体中，而胸腺嘧啶脱氧核苷酸是构成DNA的基本结构单位之一。
答案：C2.研究分泌蛋白的合成和分泌原理：研究细胞器在分泌蛋白合成中的作用时，标记某一氨基酸如亮氨酸的3 H，在一次性给予放射性标记的氨基酸的前提下，通过观察细胞中放射性物质在不同时间出现的位置，就可以明确地看出细胞器在分泌蛋白合成和运输中的作用。
研究手段：观察放射性在不同细胞器中出现的时间，来观察不同细胞器在分泌蛋白中的作用。
典例2 （多选）科学家用含3H标记的亮氨酸培养豚鼠的胰腺腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。
下列叙述中正确的是形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成本题考查分泌蛋白的合成和分泌过程。
高中生物中的“同位素标记法
“同位素标记法”的总结利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质,就可以检测与追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等。
同位素标记在工业、农业生产、日常生活与科学科研等方面都有着极其广泛的应用。
在生物学领域可用来测定生物化石的年代,也可利用其射线进行诱变育种、防治病虫害与临床治癌,还可利用其射线作为示踪原子来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布与去向等,进而了解细胞的结构与功能、化学物质的变化、反应机理。
高中生物教材中的实验(或内容)与相关习题中许多知识都涉及同位素标记法的应用。
下面我就相关内容通过有关例题进行归纳阐述,以便大家对这项技术有一个深刻的体会,并学会同位素标记的应用。
一、氢(3H)例1:科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞,下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。
下列叙述中正确的就是( )A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成B.高尔基体膜向内与内质网膜相连,向外与细胞膜相连C.高尔基体具有转运分泌蛋白的作用D.靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成解析:分泌蛋白的多肽最早在核糖体上合成,高尔基体并不直接与内质网与细胞膜相连,而就是通过囊泡间接连接。
答案:CD。
知识盘点:1、科学家在研究分泌蛋白的合成与分泌时,曾经做过这样一个实验:她们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸,3min后,被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中,17min后,出现在高尔基体中,117min后,出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中,以及释放到细胞外的分泌物中。
这个实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后,就是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的,从而证明了细胞内的各种生物膜在功能上就是紧密联系的。
2.研究肝脏细胞中胆固醇的来源时,用3H—胆固醇作静脉注射的示踪实验,结果放射性大部分进入肝脏,再出现在粪便中。
3.用3H标记的尿苷或胸腺嘧啶可用来检测转录或复制。
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一 蛋白质合成的研究
1、探究蛋白质合成的场所
例1、 如图为某动物细胞结构示意图。如果让该 细胞吸收含放射性同位素15N标记的氨基酸，同 位素示踪可以发现，这种氨基酸首先出现在图中 哪一序号所示的细胞器中（ A ）
2、探究分泌蛋白的合成、加工和 运输过程
豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解
六、生长素极性运输的研究
例9﹑用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条如下图所 示。下列有关处理方法及结论 的叙述正确的是 ) C(
A A
B
B
甲
乙
A，处理甲图中的A端，不能在甲图中的B端探测到14C的存在 B，处理乙图中的A端，能在乙图中的B端探测到14C的存在 C，处理乙图中的B端，能在乙图中的A端探测到14C的存在 D，处理甲图中的B端，能在甲图中的A端探测到14C的存在
例2、下图表示用3H-亮氨酸标记细胞内的分泌蛋 白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在 细胞内分布情况和运输过程。其中正确的是 C ( )
二 、光合作用实验研究
1、标记H2
18O
用于探究光合作用产生的O2来自于水
经典实验回顾 （美）鲁宾--卡门实验 短时间内
例3、下图是利用小球藻进行光合作用 实验的示意图。图中A物质和B物质的 相对分子质量的比是 ( B )
Ｃ、可在外壳中找到１５Ｎ
Ｄ、可在ＤＮＡ中找到１５Ｎ、３２Ｐ、 ３５Ｓ
五、DNA复制的研究
例8 某DNA分子的两条链均被15N标记，将其 置于只含有14N的培养基中进行DNA复制实验， 其连续复制四次后，含有15N标记的DNA占总 量的（ ）；含有14N的DNA占总量的 A （ D ）；含有15N的DNA链占总链的（ C ） A．1/8 B．1/4 C．1/16 D．1
叶绿素
叶绿体 乙醇
ADP
ADP 糖类 糖类
三碳化合物
三、细胞呼吸实验研究
动物吸入18O2先后出现放射性的化合物是H218O _____ 和 _______ C18O2。 原因:有氧呼吸
例5、让一只实验鼠吸入18O2，该鼠体 内产生的物质不可能出现放射性的是 （ A ） ①丙酮酸 ②二氧化碳 ③水 ④葡萄糖 Ａ①④ Ｂ②④ Ｃ②③ Ｄ①②
A B
Ａ.1:2
Ｂ.8:9
Ｃ.2:1
Ｄ.9:8
二、光合作用实验研究
2、标记１４ＣＯ２
探究光合作用中碳原子的转移途径
经典实验回顾（美）卡尔文实验
14 14
14
例4、科学家用含14CO2 来追踪光合 作用中的碳原子，这种碳原子的转移 途径是 ( D )
Ａ、14CO2
Ｂ、14CO2 Ｃ、14CO2 光合 作用 研究 噬菌体 侵染细 菌的研 究 DNA复制 的研究
同位素标记法
细胞呼 吸的研 究 生长素 极性运 输的研 究 甲状腺 功能研 究
四、噬菌体侵染细菌
吸附
注入
复制合成
释放
组装
四、噬菌体侵染细菌
经典实验回顾 赫尔希--蔡斯实验
35S 35S
四、噬菌体侵染细菌
经典实验回顾 赫尔希--蔡斯实验 结论：DNA是遗传物质
32P
32P
例6、若用１５Ｎ、３２Ｐ、３５Ｓ标记噬 菌体后，让其侵染细菌，在产生的子 代噬菌体的组成结构成分中，能找到 的放射性元素为 （ B ） Ａ、可在外壳中找到１５Ｎ和３５Ｓ Ｂ、可在ＤＮＡ中找到１５Ｎ和３２Ｐ