1、同位素標(biāo)記法在高中同位素標(biāo)記法在高中生物學(xué)中的應(yīng)用生物學(xué)中的應(yīng)用淮北開(kāi)渠中學(xué)淮北開(kāi)渠中學(xué)李少英李少英生物專題復(fù)習(xí)生物專題復(fù)習(xí)1911年，年，Hevesy(郝維西郝維西)在英國(guó)盧瑟福實(shí)驗(yàn)在英國(guó)盧瑟福實(shí)驗(yàn)室工作期間，因懷疑女房東總是把剩菜改頭室工作期間，因懷疑女房東總是把剩菜改頭換面之后給他吃。于是，他在剩菜中放上微換面之后給他吃。于是，他在剩菜中放上微量的放射性釷，然后在下一次的菜中檢驗(yàn)是量的放射性釷，然后在下一次的菜中檢驗(yàn)是否有放射性，結(jié)果他每次都能準(zhǔn)確地判斷出否有放射性，結(jié)果他每次都能準(zhǔn)確地判斷出他所吃的菜是剩菜還是新菜。他所吃的菜是剩菜還是新菜。 小故事：小故事：同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法分

2、泌蛋白的合成、分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸?shù)难屑庸ず瓦\(yùn)輸?shù)难芯烤抗夂献饔霉夂献饔脤?shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)研究細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)研究研究有絲分裂研究有絲分裂過(guò)程中染色體過(guò)程中染色體的變化規(guī)律的變化規(guī)律 DNA是遺傳是遺傳物質(zhì)的研究物質(zhì)的研究DNA復(fù)制復(fù)制方式的研究方式的研究生長(zhǎng)素的極生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸研究性運(yùn)輸研究基因探針在基因基因探針在基因診斷中的應(yīng)用診斷中的應(yīng)用 一、研究生命活動(dòng)的基本單位一、研究生命活動(dòng)的基本單位-細(xì)胞細(xì)胞1.分泌蛋白在細(xì)胞中的合成部位及運(yùn)輸方向分泌蛋白在細(xì)胞中的合成部位及運(yùn)輸方向2.細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能將用將用3H標(biāo)記的尿苷引入植標(biāo)記的尿苷引入植物細(xì)胞內(nèi)，然后設(shè)法獲

3、得物細(xì)胞內(nèi)，然后設(shè)法獲得各種細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其中能表各種細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其中能表現(xiàn)出有放射性的一組結(jié)構(gòu)現(xiàn)出有放射性的一組結(jié)構(gòu)是是 （ ） A.細(xì)胞核，核仁、中心體細(xì)胞核，核仁、中心體B.細(xì)胞核、核糖體、高爾基體細(xì)胞核、核糖體、高爾基體C.細(xì)胞核、核糖體、線粒體、葉綠體細(xì)胞核、核糖體、線粒體、葉綠體 D.細(xì)胞核、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡細(xì)胞核、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡C例：細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期。下圖標(biāo)注了甲動(dòng)例：細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期。下圖標(biāo)注了甲動(dòng)物物(體細(xì)胞染色體數(shù)為體細(xì)胞染色體數(shù)為12)腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段的時(shí)長(zhǎng)及的時(shí)長(zhǎng)及DNA含量。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：含量。請(qǐng)回答下

4、列問(wèn)題： (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復(fù)制的原料之一復(fù)制的原料之一)短期培養(yǎng)短期培養(yǎng)甲動(dòng)物腸上皮細(xì)胞后，處于甲動(dòng)物腸上皮細(xì)胞后，處于S期的細(xì)胞都會(huì)被標(biāo)記。洗脫含放期的細(xì)胞都會(huì)被標(biāo)記。洗脫含放射性同位素的胸苷，換用無(wú)放射性的新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng)，定期檢射性同位素的胸苷，換用無(wú)放射性的新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng)，定期檢測(cè)。預(yù)計(jì)最快約測(cè)。預(yù)計(jì)最快約 h后會(huì)檢測(cè)到被標(biāo)記的后會(huì)檢測(cè)到被標(biāo)記的M期細(xì)胞。期細(xì)胞。(2)若向甲動(dòng)物腸上皮細(xì)胞培養(yǎng)液中加人過(guò)量胸苷，處于若向甲動(dòng)物腸上皮細(xì)胞培養(yǎng)液中加人過(guò)量胸苷，處于S期的期的細(xì)胞立刻被抑制，而處于其他時(shí)期的細(xì)胞不受影響。預(yù)計(jì)加人細(xì)胞立刻被抑制，而處

5、于其他時(shí)期的細(xì)胞不受影響。預(yù)計(jì)加人過(guò)量胸苷約過(guò)量胸苷約 h后，細(xì)胞都將停留在后，細(xì)胞都將停留在S期。期。2.27.43.細(xì)胞的增殖細(xì)胞的增殖1.探究光合作用中探究光合作用中O2的來(lái)源（的來(lái)源（18O）二、研究生物的新陳代謝二、研究生物的新陳代謝2.呼吸作用的機(jī)理呼吸作用的機(jī)理動(dòng)物吸入動(dòng)物吸入18O2先后出現(xiàn)標(biāo)記的化合物是先后出現(xiàn)標(biāo)記的化合物是和和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轉(zhuǎn)移途徑轉(zhuǎn)移途徑14C思考：思考：想要探究想要探究CO 2 轉(zhuǎn)化成的第一個(gè)產(chǎn)物是什么，轉(zhuǎn)化成的第一個(gè)產(chǎn)物是什么，可能的實(shí)驗(yàn)思路是可能的實(shí)驗(yàn)思路是_ 縮短光照時(shí)

6、間，當(dāng)檢測(cè)到的化合物只有一種縮短光照時(shí)間，當(dāng)檢測(cè)到的化合物只有一種時(shí)，這個(gè)化合物就是第一個(gè)產(chǎn)物時(shí)，這個(gè)化合物就是第一個(gè)產(chǎn)物 卡爾文給小球藻懸浮液通入卡爾文給小球藻懸浮液通入 14 CO 2 ，光照一，光照一定時(shí)間定時(shí)間(從從1秒到數(shù)分鐘秒到數(shù)分鐘)后后,殺死小球藻，同時(shí)殺死小球藻，同時(shí)提取產(chǎn)物并分析。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，僅僅提取產(chǎn)物并分析。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，僅僅30秒的時(shí)秒的時(shí)間間,CO 2 已經(jīng)轉(zhuǎn)化為許多種類的化合物。已經(jīng)轉(zhuǎn)化為許多種類的化合物。舉一反三：舉一反三： 小麥旗葉是小麥植株最頂端的小麥旗葉是小麥植株最頂端的一片葉子。研究人員認(rèn)為，在一片葉子。研究人員認(rèn)為，在小麥的灌漿過(guò)程中，小麥胚乳小麥的灌漿過(guò)程

7、中，小麥胚乳中的淀粉主要由旗葉提供。請(qǐng)中的淀粉主要由旗葉提供。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路，驗(yàn)證旗葉在小設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路，驗(yàn)證旗葉在小麥灌漿過(guò)程中的作用：麥灌漿過(guò)程中的作用： 僅為小麥僅為小麥 提供提供 ； 檢測(cè)檢測(cè) 。 旗葉旗葉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現(xiàn)用體重等方面大體相同的三組兔子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將含有放射性碘現(xiàn)用體重等方面大體相同的三組兔子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將含有放射性碘的注射液注射到的注射液注射到A、B、C三組兔子的體內(nèi)，然后，定時(shí)測(cè)定甲狀三組兔子的體內(nèi)，然后，定時(shí)測(cè)定甲狀腺的放射量。腺的放射量。4d后，向后，向A組兔子注射無(wú)放射性的甲狀腺激素，向組兔子注射無(wú)放射性的甲狀腺激素

8、，向B組兔子注射無(wú)放射性的促甲狀腺激素，向組兔子注射無(wú)放射性的促甲狀腺激素，向C組兔子注射生理鹽水，組兔子注射生理鹽水，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如右圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答：實(shí)驗(yàn)結(jié)果如右圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)開(kāi)始的開(kāi)始的4d內(nèi)三組兔子內(nèi)三組兔子體內(nèi)甲狀腺放射量升降體內(nèi)甲狀腺放射量升降的原因的原因?(2)第二次注射后，三組第二次注射后，三組免子甲狀腺放射量下降免子甲狀腺放射量下降的速率不同原因的速率不同原因?三、研究生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)三、研究生命活動(dòng)的調(diào)節(jié) 35S 35S 四、研究生物的遺傳和變異四、研究生物的遺傳和變異1噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)32P 32P 結(jié)論：結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)

9、15N(標(biāo)記DNA)2.探究探究DNA復(fù)制方式復(fù)制方式科學(xué)家在研究科學(xué)家在研究DNA分子的復(fù)制方式時(shí)采用了梯度離心法。若分子的復(fù)制方式時(shí)采用了梯度離心法。若DNA分子兩條鏈都含分子兩條鏈都含14N記做輕鏈記做輕鏈DNA，均含，均含15N記做重鏈記做重鏈DNA，一條，一條含含14N一條含一條含15N記做中鏈記做中鏈DNA。請(qǐng)回答：。請(qǐng)回答：（1）將一個(gè)含）將一個(gè)含14N的的DNA分子放入含分子放入含15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一代，的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一代，經(jīng)離心后：經(jīng)離心后： 所得兩個(gè)所得兩個(gè)DNA分子分子 ，則說(shuō)明，則說(shuō)明DNA分分子的復(fù)制方式為全保留復(fù)制。子的復(fù)制方式為全保留復(fù)制。 所得兩個(gè)所得兩個(gè)DNA分子均為中鏈分子均為中鏈DNA ，則是否能說(shuō)明，則是否能說(shuō)明DNA分子分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制的復(fù)制方式為半保留復(fù)制（2）若）若DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，一個(gè)含分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，一個(gè)含15N的的DNA分分子在含子在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)兩代后，所