高中生物“同位素示踪法”专题复习 B4版题

高中生物“同位素示踪法”专题复习同位素示踪法是利用放射性元素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。

用于示踪技术的放射性同位素一般是用于构成细胞化合物的重要元素。

如3H 、14C 、15N 、18O 、32P 、35S 等。

一、3H 练习1．将植物细胞在3H 标记的尿苷存在下温育数小时，然后收集细胞，经适当处理后获得各种细胞器。

放射性将主要存在于： （ ）A ．叶绿体和高尔基体B ．细胞核和液泡C ．细胞核和内质网D ．线粒体和叶绿体2．用3H 标记葡萄糖中的氢，经有氧呼吸后，下列物质中可能有3H 的是 （ ）A 、H 2OB 、CO 2C 、C 2H 5OHD 、C 3H 6O 3 3．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，利用放射自显影技术发现放射性集中于细胞核、线粒体和叶绿体中。

因此，可以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 4．（多选）下列生物学研究选择的技术（方法）恰当的是 （ ） A ．用 3H 标记的尿嘧啶核糖核苷酸研究DNA 的复制 B ．用利用纸层析法提取叶绿体中的色素C ．用标志重捕法进行鼠的种群密度的调查D ．用无毒的染料研究动物胚胎发育的过程5．为了促进有丝分裂物质对细胞分裂的促进作用，将小鼠的肝细胞悬浮液分成等细胞数的甲、乙两组，在甲组的培养液中加入 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷（ 3H-TdR ）；乙组中加入等剂量的 3H-TdR 加入促进有丝分裂物质。

培养一段时间后，分别测定甲、乙两组细胞的总放射强度。

据此回答下列问题：（1）细胞内 3H-TdR 参与合成的生物大分子是 ，该种分子所在的细胞结构名称是 ， 。

（2）乙组细胞的总放射性强度比甲组的 ，原因是 。

（3）细胞利用 3H-TdR 合成生物大分子的过程发生在细胞周期的 期。

（4）在上述实验中选用3H-TdR 的原因是 。

二、14C 练习1．若用 14C 标记CO 2 分子，则放射性物质在C 4植物光合作用过程中将会依次出现在( ) A ．C 5、C 4 、（CH 2 O ） B ．C 5、C 3、（CH 2 O ） C ．C 3、C 4、（CH 2 O ） D ．C 4 、C 3、（CH 2 O ）2．用同位素标记追踪血液中的某些葡萄糖分子，若该分子流经人的肾脏后又由肾静脉流出，则该分子很可能穿过几层细胞膜? （ ） A 2层 B 4层 C 6层 D 0层或8层3．科学家利用“同位素标记法”搞清了许多化学反应的详细过程。

下列说法正确的是( )A ．用14C 标记CO 2 最终探明了CO 2 中碳元素在光合作用中的转移途径B ．用18O 标记H 2 O 和CO 2 有力地证明了CO 2 是光合作用的原料C ．用15N 标记核苷酸搞清了分裂期染色体形态和数目的变化规律D ．用35S 标记噬菌体的DNA 并以此侵染细菌证明了DNA 是遗传物质 4．用同位素14C 标记的吲哚乙酸来处理一段枝条一端，然后探测另一端是否含有放射性14C 的吲哚乙酸存在。

枝条及位置如右下图。

下列有关处理方法及结果的叙述正确的是 （ ） A ．处理图甲中A 端，不可能在图甲中的B 端探测到14C 的存在B ．处理图乙中A 端，能在图乙中的B 端探测到14C 的存在C ．处理图乙中B 端，能在图乙中的A 端探测到14C 的存在D ．处理图甲中B 端，能在图甲中的A 端探测到14C 的存在三、15N 练习1．科学家用 15N 的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗,追踪蚕豆根尖细胞分裂情况,得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的有关数据，如下图。

下列叙述正确的是 （ ）A ．蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19．3hB ．非等位基因的自由组合可发生在19．3～21．3hC ．0～2h 期间，DNA 分子始终处于解旋状态D ．高尔基体、线粒体、叶绿体在细胞分裂过程中活动旺盛2．将用 15N 标记的尿嘧啶核苷酸引入某种绿色植物细胞内，一段时间后，下列各组结构中，放射性较强的一组结构是 （ ）A ．细胞核、核仁、中心体B ．细胞膜、核糖体、高尔基体C ．细胞核、核糖体、线粒体、叶绿体D ．细胞核、核糖体、内质网、液泡3．假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA 分子用 15N 标记，并供给含 14N 的原料。

该细胞经减数分裂产生的四个精子中，含 15N 标记的DNA 的精子占全部精子的比例为 （ ）A ．0B ．25%C ．50%D ．100% 4．如果用 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，能够找到的放射性元素为 （ ） A ．可在外壳中找到 15N 和 35S B ．可在DNA 中找到 15N 和 32P C ．可在外壳中找到 15N D ．可在DNA 中找到 15N 、 32P 和 35S5．从某腺体的细胞中提取一些细胞器，放入含有 15N 氨基酸的培养液中（培养液还具备这些细胞器完成其功能所需要的物质和条件），连续取样测定标记的氨基酸在这些细胞器中的数量，下图中正确的是 （ ） 6．给某种蔬菜施含放射性同位素15N 的氮肥，植物吸收后主要用于合成蛋白质。

人食用该种蔬菜后，通过代谢， 15N 最终出现在 中。

（ ）A 氨基酸B 氨C 尿素D 蛋白质 7．用放射性 15N 标记的(NH 4)2 SO 4 给水稻施肥，并将施用该种肥料后水稻的稻谷饲料喂猪，对猪的唾液和尿液定时进行放射性同位素的跟踪检测。

结果，在猪的唾液和尿液中均能检测到有 15N 存在。

根据以上实例，请回答下列有关问题： ⑴在(NH 4)2 SO 4中掺入 15N 的用途是 。

⑵把色素滤液放在光源和分光镜之间，则可见在光谱上出现了黑色线或暗带，黑线和暗带主要集中在 。

⑶(NH 4)2 SO 4中的N 进入猪细胞内的简要过程是 。

⑷ 15N 进入 唾液和尿液的物质变化过程的主要区别 。

⑸与唾液中含 15N 的物质的合成和分泌有关的细胞器 。

四、18O 练习1．在一个密封的玻璃钟罩内，有绿色植物，并养有以此为食的小动物，罩内的O 2 用 18O 原子为标记，每天给予光照，若干时间后， 18O 可在下列哪项自身有机物中出现 （ ）A ．只在植物体中B ．动植物体内均有C ．只在动物体内D ．动植物体内均无2．在光照充足的环境里，将黑藻放入含有 18O 的水中，过一段时间后，38.6分裂分裂分裂219.321.340.6h分析18O 放射性的存在，最有可能的是（）A．在植物体内的葡萄糖中发现B．在植物体内的淀粉中发现C．在植物体内的脂肪、蛋白质、淀粉中均可发现D．在植物体周围的空气中发现3、将一株水培草莓用钟罩罩住，在培养液中添加H2 18O ，追踪18O 的所在。

先在草莓根毛细胞里发现，这是植物细胞对水的作用，继而钟罩壁上凝结有，这是植物的作用所致。

在光照的情况下，罩内空气中又出现，这是依赖于植物的作用，将钟罩再次移到黑暗环境后气体减少了，而罩壁上凝结的反而增加了，这是植物的作用所致。

4．将生长旺盛的两盆绿色植物分别置于两个玻璃钟罩内，甲罩内的花盆浇足含18O 的水（H2 18O ），乙罩内充足含18O 的CO2 （C 18O 2 ），将两个花盆用塑料袋包扎起来，并用玻璃钟罩密封（如右图），在适宜的温度下光照1小时。

请回答：（1）此时，甲罩壁上出现许多含18O 的水珠，这些水珠是经植物体的作用产生的。

甲罩内还有许多18O2 ，这是植物体进行将H2 18O分解成和的结果。

（2）乙罩壁上出现许多含18O 的水珠，这些是植物吸收 C 18O2 进行作用产生的。

（3）将甲装置移入黑暗环境中，几小时后，罩内的18O2 逐渐减少，减少的18O2 被转移到植物体内形成了。

这一生理过程的主要意义是。

五、32P、35S练习1．下列那一种方法能为T2噬菌体的DNA作上32P标记（）A．用含32P标记的大肠杆菌培养B．用含32P标记的植物细胞培养C．用含32P标记的动物细胞培养D．用含32P标记的固体培养基培养2．把菜豆幼苗放在含32P的培养液中培养，一小时后测定表明，幼苗各部分都含32P。

然后将该幼苗转移到不含32P的培养液中，数天后32P （）A 不在新的茎叶中B 主要在新的茎叶中C 主要在老的茎叶中D 主要在老的根中3．噬菌体是一类细菌病毒。

下列关于噬菌体侵染细菌的实验相关叙述中不正确的是A．该实验不能证明蛋白质不是遗传物质B．侵染过程的原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供C．为确认何种物质注入细菌体内，可用32P、 35S共同标记一组噬菌体的DNA和蛋白质D．连续培养噬菌体n代，则含母链的DNA应占子代DNA总数的1/2(n-1) 4．用 35S标记的大肠杆菌T2 噬菌体去侵染32P标记DNA的细菌，则新产生的噬菌体中A．全部含有 35S，32P B．全部含有32P，不含 35SC．部分含有 35S，不含32P D．部分含有32P，不含 35S5．用含有 35S标记氨基酸的培养基培养动物细胞，该细胞能合成并分泌一种含 35S蛋白质。

(1)请写出35S在细胞各结构间移动的先后顺序(用"→"表示先后顺序)。

(2)写出上述蛋白质合成和分泌过程中相关细胞器的功能。

六、其它标记1．诊断苯丙酮尿症选用的探针是（）A．32P半乳糖苷转移酶基因B．荧光标记的苯丙氨酸羟化酶C． 3H苯丙氨酸羟化酶基因D．荧光标记的B-珠蛋白基因2．放射性同位素标记法一般不应用于（）A．基因诊断B．修复有缺陷的基因C．分泌蛋白分泌过程的研究D．探究C3、C4植物固定CO2 的途径3．用放射性同位素分别标记U和T的培养基培养蚕豆根尖分生区细胞，观察其有丝分裂周期为20小时，根据这两种碱基被细胞利用的速率，绘制成的曲线如右图所示。

下列对此结果的分析中，不正确的是（）A．b点时刻，细胞正大量合成RNAB．d点时刻，细胞中DNA含量达到最高值C．c-e阶段，细胞内最容易发生基因突变D．处于a-c阶段的细胞数目较多4、一系列实验证明细胞模具有流动性。

荧光抗体免疫标记实验就是其中的一个典型例子。

下图表示了人、鼠细胞融合的过程，研究中分别将带有绿色荧光、能与人体细胞膜上HLA抗原特异性结合的抗体和带有红色荧光、能与小鼠细胞膜上H-2抗原特异性结合的抗体放入细胞培养液中，对人、鼠细胞进行标记。

下列有关该实验的叙述不正确的是（）A．要使实验现象明显，可以适当提高细胞培养液的温度B．选取不同生物细胞进行融合是因为不同生物细胞表面抗原差异较大C实验表明不同种细胞可以杂交，而同种生物细胞不能进行融合D．实验结果可以直接证明细胞膜上的蛋白质分子可以运动5.在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。