1、单元培优提能系列(六),题型解法 同位素示踪法的应用及分析 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H2O，而不是来自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
2、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，大肠杆菌体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复制的方式是半保留复制。,诊断小练 1(2017年江西上高第二中学月考)为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后，测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图
3、甲，有关的生物膜面积变化如图乙，其相关结构关系如图丙，则下列有关说法不正确的是( ),A图丙中首先可观察到3H标记的细胞器是 B能在图丙中上观察到3H标记表明可能有分泌蛋白合成 C图甲中c曲线所指的细胞结构是高尔基体 D图乙中d曲线表示的细胞结构是内质网 【答案】A 【解析】分泌蛋白的形成过程：核糖体内质网高尔基体细胞膜膜外。图甲中a、b、c依次为核糖体、内质网和高尔基体。在分泌蛋白的合成与分泌过程中，内质网的膜面积减少，细胞膜的膜面积增多，高尔基体的膜面积前后基本不变(先增加后减少)。,2(2017年湖南衡阳一中月考)用同位素标记法研究光合作用和有氧呼吸过程中氧原子的来龙去脉，下列结论错误的
4、是( ) A光合作用的产物O2中的O全部来自原料中的H2O B光合作用的产物C6H12O6中的O全部来自原料中的CO2 C有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2 D有氧呼吸的产物CO2中的O全部来自原料中的C6H12O6 【答案】D,【解析】光合作用过程中氧气来自光反应过程中水的光解，因此产物O2中的O全部来自原料中的H2O，A正确；光合作用过程中葡萄糖产生于暗反应阶段，其中的O全部来自原料中的CO2，B正确；有氧呼吸的产物H2O是在有氧呼吸的第三阶段由H与氧气结合形成的，因此有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2，C正确；有氧呼吸过程中二氧化碳是丙酮酸与水反应产生的，丙酮酸是
5、葡萄糖分解产生的，因此有氧呼吸的产物CO2中的O来自原料中的C6H12O6和水，D错误。,3(2017年福建模拟)在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2C5(即RuBP)2C3。为测定RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化C5与14CO2的反应，并检测产物14C3的放射性强度。下列分析错误的是( ) A菠菜叶肉细胞内RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质 BRuBP羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行 C测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法 D单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高 【答案】B,【解析】CO2C5(RuBP)2C3为CO2的固定，属于光合作用中的暗反应过程。RuBP羧化酶催化CO2的固定过程，发生的场所为叶绿体基质。CO2的固定在有光和无光条件下都能进行，所以RuBP羧化酶催化该过程在有光和无光条件下都可进行。对CO2中的C用同位素14C标记，可以追踪碳元素的转移途径，这种方法为同位素标记法。单位时间内14C3生成量越多，说明反应速率越快，即RuBP羧化酶的活性越高。,
