江苏专版高三生物一轮复习必修2第五单元素养加强课5同位素标记法及其应用课件

第五单元遗传的分子基础必修2

遗传与进化素养加强课5同位素标记法及其应用提升点1同位素标记法在高中生物学实验中的应用归纳1．放射性同位素标记法在高中生物学实验中的应用实验目的标记物标记物转移情况实验结论研究分泌蛋白的合成和分泌过程用3H标记的亮氨酸核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜各种细胞器既有明确的分工，相互之间又协调配合实验目的标记物标记物转移情况实验结论研究光合作用中CO2如何转变为糖类14CO214CO2→14C3→(14CH2O)光合作用过程中CO2首先固定在C3中探究生物的遗传物质亲代噬菌体中的32P(DNA)、35S(蛋白质)子代噬菌体检测到32P，未检测到35SDNA是遗传物质实验目的标记物标记物转移情况实验结论探究DNA复制、转录的原料3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸主要集中在细胞核，尿嘧啶核糖核苷酸主要集中在细胞质标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸用于合成DNA，尿嘧啶核糖核苷酸用于合成RNA生长素的极性运输含14C的生长素标记物在形态学上端，在形态学下端可检测到标记物，反之不行生长素只能从植物体的形态学上端运输到形态学下端2.稳定性同位素标记法在高中生物学实验中的应用实验目的标记物标记物的检测实验结论研究光合作用中氧气的来源检测小球藻释放O2的密度光合作用释放的O2来自H2O证明DNA分子半保留复制方式亲代DNA双链用15N标记，以14N为原料进行复制分别检测亲代、子一代、子二代DNA分子的密度DNA的复制方式为半保留复制3.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①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，发出绿色荧光。②红色荧光蛋白来源于珊瑚虫，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出红色荧光。(2)人教版教材中用到的荧光标记法《必修1》P43“荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验”。这一实验很有力地证明了细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。1．(2023·江苏苏州联考)标记技术在生物学实验中应用广泛。下列相关叙述正确的是(

)A．含15N的细菌在含14NH4Cl的培养液中培养，子二代细菌的DNA离心会出现两条条带B．荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证明构成膜的磷脂分子能侧向移动C．噬菌体侵染大肠杆菌实验中，32P标记的一组侵染实验上清液中放射性很高D．卡尔文等用14C标记CO2，探明了碳在光合作用中经C5和C3转化为糖类√A

[含15N的细菌在含14NH4Cl的培养液中培养，由于DNA进行半保留复制，子一代的DNA均为15N-14N，子二代的DNA为15N-14N、14N-14N，子二代细菌的DNA离心会出现两条条带(中带和轻带)，A正确；荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证明构成膜的蛋白质分子能侧向移动，B错误；噬菌体侵染大肠杆菌实验中，32P标记的是噬菌体的DNA，侵染时噬菌体的DNA进入大肠杆菌，因此沉淀物中放射性很高，C错误；卡尔文等用14C标记CO2，探明了碳在光合作用中经C3转化为糖类和再生成C5，D错误。故选A。]2．(2023·广东深圳福田中学检测)同位素标记技术常用于遗传学的研究。下列有关说法正确的是(

)A．利用35S证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA而不是蛋白质B．DNA半保留复制的探究实验中，用15N标记的NH4Cl培养大肠杆菌C．利用32P研究基因的转录、翻译机制以及DNA分子结构模型D．T2噬菌体侵染细菌实验中，需要用35S和32P共同标记同一噬菌体B

[证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质时，关键是要把RNA和蛋白质分开，没有用到同位素标记技术，A错误；用15N标记的NH4Cl培养大肠杆菌，由于含15N的DNA链和含14N的DNA链的质量不同，离心后其在离心管中的位置不同，故可以判断DNA的复制方式，B正确；研究DNA分子结构模型不需要使用同位素标记法，运用的是构建物理模型的方法来研究DNA分子结构，C错误；T2噬菌体侵染细菌实验中，需要用35S和32P分别标记不同的噬菌体，D错误。故选B。]√提升点2同位素标记法在DNA半保留复制与细胞分裂综合中的应用1．DNA分子复制后DNA的存在位置与去向(1)2个子DNA位置：当1个DNA分子复制形成2个新DNA分子后，这2个子DNA位于两条姐妹染色单体上，且由着丝粒连在一起。(如图所示)(2)子DNA去向：在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，当着丝粒分裂时，两条姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极，此时子DNA随染色单体分开而分开。2．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。3．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(母链标记，培养液不含标记同位素)：(2)规律总结：由于减数分裂DNA只复制一次，细胞分裂两次，因此产生的子染色体都带有标记。√1．(2024·江苏南通模拟预测)取小白鼠(XY型，2n＝40)的一个精原细胞，在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养基中完成一个有丝分裂周期后形成两个相同的精原细胞，将所得子细胞全部转移至普通培养基中完成减数分裂(不考虑互换、实验误差和质DNA)。下列相关叙述错误的是(

)A．一个精细胞中可能有1条含3H的Y染色体B．一个初级精母细胞中含3H的染色体共有40条C．一个次级精母细胞可能有2条含3H的X染色体D．一个精细胞中最多可能有20条含3H的染色体C

[减数第二次分裂后期，染色体着丝粒分裂，形成的两条Y染色体，一条含3H，一条不含，随后它们随机移向细胞两极，所以最终形成的精子中可能有1条含3H的Y染色体，也可能有一条不含3H的Y染色体，A正确。经过有丝分裂产生的精原细胞中，每个DNA均为一条链被标记，另一条链未被标记。精原细胞经过间期DNA复制形成初级精母细胞，初级精母细胞中含3H的染色体共有40条，B正确。一个次级精母细胞有0或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两条X染色体的情况下，该细胞也只有一条X染色体含3H，C错误。减数第一次分裂完成形成的两个次级精母细胞，每个细胞均含20条含3H的染色体，减数第二次分裂后期，染色体着丝粒分裂，形成40条染色体，其中有20条含3H的染色体，20条不含3H的染色体，随机分向细胞两极，一个精细胞可能获得0～20条含3H的染色体，D正确。故选C。]2．(多选)(2024·江苏南京阶段练习)将1个小鼠精原细胞放入含15N标记的脱氧核苷酸培养基中分裂一次后，转入含14N标记的脱氧核苷酸培养基中继续分裂一次，共得到4个子细胞。下列叙述正确的有(

)A．赫尔希和蔡斯通过该实验过程证明了DNA的半保留复制B．通过观察细胞放射性强弱可判断DNA在分裂中的变化规律C．该细胞分裂一次后得到的2个子细胞中的核DNA均含15ND．该细胞分裂两次后得到的4个子细胞中可能仅有2个细胞的核DNA含15N√√CD

[赫尔希和蔡斯证明了噬菌体的遗传物质是DNA，A错误；15N和14N不属于放射性同位素，故不能通过观察细胞放射性强弱判断DNA在分裂中的变化规律，B错误；将1个小鼠精原细胞放入含15N标记的脱氧核苷酸培养基中分裂一次后，由于DNA