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第六单元 遗传的物质基础 第六单元 遗传的物质基础 考查特点 在近年的高考试题中，同位素示踪法多有涉及。试题的内容多与经典生物学实验联系，有时也可设置新情境来进行命题,其考查内容涉及细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向以及细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。 解题指导 在解答同位素示踪法应用问题时，首先需分清所标记的化合物，根据示踪元素的移动位置判断生化反应的进程，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。 1．标记某元素，追踪其转移途径 如用18O标记H2O，光合作用只产生18O2，再用18O标记CO2，光合作用只产生O2。证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自于CO2。卡尔文等用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性，证明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。用同位素14C标记，研究生长素的极性运输问题等。 2．标记特征元素，探究化合物的作用 如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，发现大肠杆菌体内有放射性物质；用35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质。由此证明了DNA是噬菌体的遗传物质。 3．标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理 如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规 律；用15N标记DNA,证明了DNA复制的特点是半保留复制。 1．用32P标记了玉米体细胞(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，在第二次细胞 分裂完成后每个细胞中被32P标记的染色体条数是(　　) A．0条　　　　　　　B．20条 C．大于0小于20条 D．以上都有可能 C 解析：(1)利用放射性32P，跟踪研究DNA复制的规律特点，(2)结合所学知识推测：第一次细胞分裂完成后所形成的细胞中，DNA双链均是一条链含有32P，另一条链不含32P，第二次细胞分裂的间期，染色体复制后一条染色单体含32P，一条染色单体不含32P，有丝分裂后期，姐妹染色单体分离，如果含32P的20条染色体同时移向细胞的一极，不含32P的20条染色体同时移向细胞的另一极，则产生的子细胞中被32P标记的染色体条数是20条和0条，如果分别移向细胞两极的20条染色体中既有含32P的，也有不含32P的，则形成的子细胞中被32P标记的染色体条数大于0小于20条。 A 3．在生命科学研究中，“放射性同位素示踪法”是常用的研究手段。请分析下列几个科学实验，回答有关问题： (1)将大肠杆菌的DNA分子用3H标记后，放在普通培养基上繁殖两代，如下图所示。该实验有力地证明了DNA分子的复制方式是____________。若在此过程中，共消耗了游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸183个，则亲代DNA分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸________个。 半保留复制 61 (2)鲁宾和卡门用放射性18O分别标记H2O和CO2分子，证明了光合作用过程中产生的O2来自_______；卡尔文用14C标记的CO2研究光合作用暗反应过程中C的转移途径，14C在化合物中的出现顺序依次是：14CO2→____(化合物)→ ________。 (3)用含放射性元素的氨基酸培养豚鼠的胰腺细胞，研究豚鼠分泌蛋白的合成和分泌过程，放射性在核糖体出现后，依次经过________、___________和__________，最后出现在细胞外。 H2O C3 (CH2O) 内质网 高尔基体 细胞膜 解析：(1)用放射性同位素示踪法可以有力地证明DNA分子的复制方式为半保留复制。DNA分子复制两次，净增加3个DNA分子，此过程共消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸183个，则每个DNA分子中含胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为183÷3＝61(个)，双链DNA分子中，腺嘌呤脱氧核苷酸数目与胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目相等。(2)卡尔文用14C标记的CO2研究光合作用暗反应过程中C的转移途径，含有14C的CO2先与C5形成C3，然后在ATP供能和[H]作为还原剂的作用下生成了(CH2O)。(3)分泌蛋白形成的过程是：先在核糖体中将氨基酸合成多肽链，然后进入内质网中加工，再运输到高尔基体中进一步加工、包装，最后分泌到细胞膜外。 本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放 第六单元 遗传的物质基础 2．(2014·郑州质量预测)用同位素标记技术追踪研究元素及物质的转移变化途径是生物科学研究的重要手段之一。下列相关的应用及结果错误的是(　　) A．小白鼠吸入18O2后呼出的CO2不会含有18O，但尿液中会含有HO B．用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的营养液培养洋葱的根尖，可以在细胞核和线粒体处检测到较强的放射性，而在核糖