同位素标记法-上课

1、同位素标记法在高中同位素标记法在高中生物学中的应用生物学中的应用淮北开渠中学淮北开渠中学李少英李少英生物专题复习生物专题复习1911年，年，Hevesy(郝维西郝维西)在英国卢瑟福实验在英国卢瑟福实验室工作期间，因怀疑女房东总是把剩菜改头室工作期间，因怀疑女房东总是把剩菜改头换面之后给他吃。于是，他在剩菜中放上微换面之后给他吃。于是，他在剩菜中放上微量的放射性钍，然后在下一次的菜中检验是量的放射性钍，然后在下一次的菜中检验是否有放射性，结果他每次都能准确地判断出否有放射性，结果他每次都能准确地判断出他所吃的菜是剩菜还是新菜。他所吃的菜是剩菜还是新菜。 小故事：小故事：同位素标记法同位素标记法分

2、泌蛋白的合成、分泌蛋白的合成、加工和运输的研加工和运输的研究究光合作用光合作用实验研究实验研究细胞呼吸细胞呼吸实验研究实验研究研究有丝分裂研究有丝分裂过程中染色体过程中染色体的变化规律的变化规律 DNA是遗传是遗传物质的研究物质的研究DNA复制复制方式的研究方式的研究生长素的极生长素的极性运输研究性运输研究基因探针在基因基因探针在基因诊断中的应用诊断中的应用 一、研究生命活动的基本单位一、研究生命活动的基本单位-细胞细胞1.分泌蛋白在细胞中的合成部位及运输方向分泌蛋白在细胞中的合成部位及运输方向2.细胞的结构和功能细胞的结构和功能将用将用3H标记的尿苷引入植标记的尿苷引入植物细胞内，然后设法获

3、得物细胞内，然后设法获得各种细胞结构，其中能表各种细胞结构，其中能表现出有放射性的一组结构现出有放射性的一组结构是是 （ ） A.细胞核，核仁、中心体细胞核，核仁、中心体B.细胞核、核糖体、高尔基体细胞核、核糖体、高尔基体C.细胞核、核糖体、线粒体、叶绿体细胞核、核糖体、线粒体、叶绿体 D.细胞核、核糖体、内质网、液泡细胞核、核糖体、内质网、液泡C例：细胞周期包括分裂间期和分裂期。下图标注了甲动例：细胞周期包括分裂间期和分裂期。下图标注了甲动物物(体细胞染色体数为体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及的时长及DNA含量。请回答下列问题：含量。请回答下

4、列问题： (1)若用含放射性同位素的胸苷若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一复制的原料之一)短期培养短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约测。预计最快约 h后会检测到被标记的后会检测到被标记的M期细胞。期细胞。(2)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加人过量胸苷，处于若向甲动物肠上皮细胞培养液中加人过量胸苷，处于S期的期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加人细胞立刻被抑制，而处

5、于其他时期的细胞不受影响。预计加人过量胸苷约过量胸苷约 h后，细胞都将停留在后，细胞都将停留在S期。期。2.27.43.细胞的增殖细胞的增殖1.探究光合作用中探究光合作用中O2的来源（的来源（18O）二、研究生物的新陈代谢二、研究生物的新陈代谢2.呼吸作用的机理呼吸作用的机理动物吸入动物吸入18O2先后出现标记的化合物是先后出现标记的化合物是和和H218OC18O2原因原因:有氧呼吸有氧呼吸3.探究光合作用中探究光合作用中碳原子碳原子的的转移途径转移途径14C思考：思考：想要探究想要探究CO 2 转化成的第一个产物是什么，转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是可能的实验思路是_ 缩短光照时

6、间，当检测到的化合物只有一种缩短光照时间，当检测到的化合物只有一种时，这个化合物就是第一个产物时，这个化合物就是第一个产物 卡尔文给小球藻悬浮液通入卡尔文给小球藻悬浮液通入 14 CO 2 ，光照一，光照一定时间定时间(从从1秒到数分钟秒到数分钟)后后,杀死小球藻，同时杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅提取产物并分析。实验发现，仅仅30秒的时秒的时间间,CO 2 已经转化为许多种类的化合物。已经转化为许多种类的化合物。举一反三：举一反三： 小麦旗叶是小麦植株最顶端的小麦旗叶是小麦植株最顶端的一片叶子。研究人员认为，在一片叶子。研究人员认为，在小麦的灌浆过程中，小麦胚乳小麦的灌浆过程

7、中，小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。请中的淀粉主要由旗叶提供。请设计实验思路，验证旗叶在小设计实验思路，验证旗叶在小麦灌浆过程中的作用：麦灌浆过程中的作用： 仅为小麦仅为小麦 提供提供 ； 检测检测 。 旗叶旗叶14CO2含含14C的淀粉占全部淀粉的比例的淀粉占全部淀粉的比例现用体重等方面大体相同的三组兔子进行实验。将含有放射性碘现用体重等方面大体相同的三组兔子进行实验。将含有放射性碘的注射液注射到的注射液注射到A、B、C三组兔子的体内，然后，定时测定甲状三组兔子的体内，然后，定时测定甲状腺的放射量。腺的放射量。4d后，向后，向A组兔子注射无放射性的甲状腺激素，向组兔子注射无放射性的甲状腺激素

8、，向B组兔子注射无放射性的促甲状腺激素，向组兔子注射无放射性的促甲状腺激素，向C组兔子注射生理盐水，组兔子注射生理盐水，实验结果如右图所示。请据图回答：实验结果如右图所示。请据图回答：(1)开始的开始的4d内三组兔子内三组兔子体内甲状腺放射量升降体内甲状腺放射量升降的原因的原因?(2)第二次注射后，三组第二次注射后，三组免子甲状腺放射量下降免子甲状腺放射量下降的速率不同原因的速率不同原因?三、研究生命活动的调节三、研究生命活动的调节 35S 35S 四、研究生物的遗传和变异四、研究生物的遗传和变异1噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验32P 32P 结论：结论：DNA是遗传物质是遗传物质

9、15N(标记DNA)2.探究探究DNA复制方式复制方式科学家在研究科学家在研究DNA分子的复制方式时采用了梯度离心法。若分子的复制方式时采用了梯度离心法。若DNA分子两条链都含分子两条链都含14N记做轻链记做轻链DNA，均含，均含15N记做重链记做重链DNA，一条，一条含含14N一条含一条含15N记做中链记做中链DNA。请回答：。请回答：（1）将一个含）将一个含14N的的DNA分子放入含分子放入含15N的培养基中培养一代，的培养基中培养一代，经离心后：经离心后： 所得两个所得两个DNA分子分子 ，则说明，则说明DNA分分子的复制方式为全保留复制。子的复制方式为全保留复制。 所得两个所得两个DNA分子均为中链分子均为中链DNA ，则是否能说明，则是否能说明DNA分子分子的复制方式为半保留复制的复制方式为半保留复制（2）若）若DNA分子的复制方式是半保留复制，一个含分子的复制方式是半保留复制，一个含15N的的DNA分分子在含子在含14N的培养基中培养两代后，所