同位素示踪法

“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、H2OB、CO2C、C2H5OHD、C3H6O33．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。答案：1、D2、Ａ3、C4、CD5、（1）DNA染色体线粒体（2）高乙组细胞分裂旺盛，产生的细胞含有由胸腺嘧啶脱氧核苷合成的胸腺嘧啶脱氧核苷酸等为原料合成的DNA。（3）间（4）合成胸腺嘧啶脱氧核苷酸的原料，胸腺嘧啶脱氧核苷酸又是合成DNA的原料。二、14C练习来源：．若用14C标记CO2分子，则放射性物质在C4植物光合作用过程中将会依次出现在（）A．C5、C4、（CH2O）B．C5、C3、（CH2O）C．C3、C4、（CH2O）D．C4、C3、（CH2O）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?（）A2层B4层C6层D0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CO2最终探明了CO2中碳元素在光合作用中的转移途径B．用18O标记H2O和CO2有力地证明了CO2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的存在答案：1、D2、D3、A4、C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35SB．可在DNA中找到15N和32PC．可在外壳中找到15ND．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(NH4)2SO4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(NH4)2SO4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(NH4)2SO4中的N进入猪细胞内的简要过程是。⑷15N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。答案：1、A2、C3、D4、B5、B6、C7、⑴作为示踪原子⑵红光区和蓝紫光区⑶水稻根吸收的氮与光合作用的产物形成稻谷内的蛋白质，稻谷内蛋白质经猪消化、吸收，进入猪细胞内⑷前者是合成唾液淀粉酶为同化作用，后者是氨基酸经脱氨基作用后氨基的转化过程⑸核糖体、内质网、高尔基体四、18O练习来源：．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O2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，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H218O，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（H218O），乙罩内充足含18O的CO2（C18O2），将两个花盆用塑料袋包扎起来，并用玻璃钟罩密封（如下图），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H218O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C18O2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。答案：1、B2、D3、H218O渗透H218O蒸腾O2光合作用O2H218O呼吸作用4．（1）蒸腾光合作用[H]18O2（2）光合（3）水为植物的各项生命活动提供能量五、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，32PB．全部含有32P，不含35SC．部分含有35S，不含32PD．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。答案：1、A2、B3、C4、B5、（1）核糖体→内质网→高尔基体→小泡→细胞膜（→胞外）；（2）核糖体是蛋白质合成的场所；内质网与蛋白质合成有关，是蛋白质运输通道；高尔基体是蛋白质加工和转运的场所。六、其它标记来源：．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，绘制成的曲线如下图所示。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答案：1、C2、B3、B4、C