2022版高考生物一轮复习第6单元遗传的分子基础素养加强课6同位素标记法及其应用教案苏教版必修2

1、素养加强课6 同位素标记法及其应用类型一同位素标记法在高中生物实验中的应用归纳(2020山东等级考试样卷)双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的伸延立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32P标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料()dGTP，dATP，dTTP，dCTPdGTP，dATP，dTTP位32P标记的ddCTP位32P标记的ddCTPABCD审题指导(1)ddNTP能够使正在复制的DN

2、A子链延伸终止。(2)要得到被32P标记的以碱基“C”为末端的，不同长度的子链DNA片段。(3)PCR技术合成DNA的原料是dNTP。A由题意可知，该同学的目的是得到放射性标记C为末端的、不同长度的子链DNA片段。则必须提供四种dNTP，若没有dCTP，则所有片段长度均一致，因为所有子链在合成时均在第一个C处掺入双脱氧的C而停止复制，故需有。由图可知，ddCTP要作为DNA复制的原料则需要脱去两个磷酸基团，故应将放射性32P标记于位，故需有。1同位素标记法在高中生物学中的应用总结同位素标记法(也称同位素示踪法)包括放射性同位素标记法和稳定性同位素标记法，是用示踪元素标记化合物(其化学性质不变)

3、，通过化合物的放射性分析或质量特征分析，确定物质的转移途径或对有关的化学反应进行追踪的方法。常用的放射性同位素有3H、14C、32P、35S、131I等，常用的稳定性同位素有15N、18O等。(1)亲、子代T2噬菌体与细菌之间的同位素标记关系项目DNA蛋白质DNA和蛋白质亲代T2噬菌体32P35S14C、3H、18O、15N细菌31P32S12C、1H、16O、14N子代T2噬菌体32P、31P32S12C、14C、1H、3H、16O、18O、14N、15NC、H、O、N为DNA和蛋白质的共有元素，不能通过标记C、H、O、N来区分DNA和蛋白质。研究T2噬菌体的遗传物质时，不能用35S(标记蛋

4、白质)和32P(标记DNA)同时标记同一T2噬菌体，因为放射性检测只能检测放射性存在的部位，不能确定是何种元素的放射性。(2)其他实验中同位素标记法的应用举例示踪元素标记物质研究内容结论(结果)14CCO2暗反应中碳的转移途径发现卡尔文循环3H亮氨酸分泌蛋白的合成分泌过程核糖体内质网高尔基体细胞外18OH2O光合作用中O2的来源光合作用产生的O2全部来自H2O，而不是CO2CO215NDNADNA的复制DNA以半保留的方式复制2.与荧光标记法的区别(1)常用的荧光蛋白有绿色和红色两种绿色荧光蛋白(GFP)常用的是来源于发光水母的一种功能独特的蛋白质，蓝光或近紫外光照射，发射绿色荧光。红色荧光蛋

5、白来源于珊瑚虫，是一种与绿色荧光蛋白同源的荧光蛋白，在紫外光的照射下可发射红色荧光。(2)人教版教材中用到的荧光标记法必修1 P67 “细胞融合实验”：这一实验很有力地证明了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。必修2 P30 “基因在染色体上的实验证据”：通过现代分子生物学技术，运用荧光标记的手段，可以很直观地观察到某一基因在染色体上的位置。1(2020安徽芜湖期末)同位素标记法是生物学研究中常用的技术手段，下列相关叙述正确的是 ()A用3H标记的亮氨酸研究雄性激素的分泌过程证明了生物膜具有流动性B卡尔文用18O标记的CO2供小球藻进行光合作用发现了卡尔文循环C用14N的培养液培养15N标记D

6、NA的大肠杆菌证明了DNA半保留复制方式D赫尔希和蔡斯用含35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌证明了蛋白质不是遗传物质C证明生物膜具有流动性采用的是荧光标记法，且性激素的本质为固醇，亮氨酸不是其基本单位，无法用3H标记的亮氨酸研究雄性激素标记，A错误；卡尔文循环是碳原子的循环途径，卡尔文采用了14C标记的CO2供小球藻进行光合作用，发现了卡尔文循环，B错误；DNA的半保留复制实验中用15N标记DNA的大肠杆菌在14N的培养液中进行分裂，产生不同离心带，从而证明了DNA的半保留复制，C正确；赫尔希和蔡斯用含35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌，但T2噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，参与子代的增殖过程，因

7、此不能证明蛋白质不是遗传物质，D错误。2同位素标记法是生物科学研究中常用的方法。下列叙述错误的是()A用C标记的CO2供给小球藻进行光合作用可证明碳的转化途径B将3H标记的亮氨酸注射到胰腺腺泡细胞中可证明生物膜间有联系C用14C或18O标记的噬菌体分别侵染细菌可证明DNA是遗传物质D将被15N标记的细菌转移到含14N的培养液中可证明DNA的复制方式C用32P或35S标记的噬菌体分别侵染细菌可证明DNA是遗传物质。类型二DNA半保留复制与细胞分裂综合中的同位素标记法(2020北京101中学检测)蚕豆根尖细胞在含3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继

8、续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是()A每条染色体的两条单体都被标记B每条染色体中都只有一条单体被标记C只有半数的染色体中一条单体被标记D每条染色体的两条单体都不被标记审题指导(1)确定亲代DNA分子标记情况。根据题干信息和DNA半保留复制的特点，可确定亲代DNA分子(未被标记)放入含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，所得子代DNA分子均有一条链被标记。(2)确定原料的标记情况：放入不含放射性标记的培养基培养至中期，所得子代DNA分子一半未被标记，一半只有一条链被标记。B蚕豆根尖细胞在含3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期后，产生的子细胞中，每条

9、染色体的DNA分子的两条链有一条被标记，然后在不含3H放射性标记的培养基中继续分裂至中期，中期的染色体的两条染色单体只有一条染色单体被标记。1有丝分裂中染色体标记情况(1)过程图解(一般只研究一条染色体)：复制一次(母链标记，培养液不含标记同位素)：转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期：(2)规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。2减数分裂中染色体标记情况分析(1)过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如下图：(2)规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。1用32P标记玉米体细

10、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1次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，则这至少是第几次分裂的分裂期()A第1次B第2次C第3次D第4次C由染色体总条数为40条可知是分裂后期，若是第1次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为40条；若是第2次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为20条；若是第3次有丝分裂后期，被32P标记的染色体条数应为020条。2(2020深圳模拟)取某XY型性别决定的动物(2n8)的一个精原细胞，在含3H标记胸腺嘧啶的培养基中完成一个细胞周期后，将所得子细胞全部转移至

11、普通培养基中完成减数分裂(不考虑染色体片段交换、实验误差和质DNA)。下列相关叙述错误的是()A一个初级精母细胞中含3H的染色体共有8条B一个次级精母细胞可能有2条含3H的X染色体C一个精细胞中可能有1条含3H的Y染色体D该过程形成的DNA含3H的精细胞可能有6个B由于DNA半保留复制，经过一个细胞周期后，形成的2个精原细胞中所有核DNA都有1条链带有3H标记。由精原细胞到初级精母细胞时，又经过了一次DNA复制，此时，每条染色体都有1条染色单体含3H，即含3H的染色体共有8条，A项正确；一个次级精母细胞有0、1或2条X染色体，但由于初级精母细胞染色体的DNA只有一条链含3H，所以即便在减数第二次分裂后期，某次级精母细胞中含有2条X染色体的情况下，该细胞也只有1条X染色体含3H，B项错误；经减数分裂形成的两个含有1条Y染色体的精细胞中，其