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同位素示蹤法在高中生物中的應用歸納
1同位素示蹤法，是利用放射性核素作為示蹤劑對研究對象進行標記的微量分析的方法。常用的標記元素有：
（1）14C :常用于標記 CO2,葡萄糖，生長素等物質中的C，也可用與標記生長素的運輸方向
（2）18O：常用于標記光合作用和呼吸作用過程中的H2O,CO2，O2,葡萄糖等，
（3）3H：經常用于標記核苷酸示蹤DNA，RNA的分布
（4） 15N：常用于標記無機鹽，示蹤在自然界中的N循環，也可用來標記氨基酸等
（5）32P:常用于標記核酸，標記含P的無機鹽可示蹤無機鹽在植物體內的利用狀況，也可用來標記DNA的復制情況
（6）35S：標記蛋白質，在研究遺傳的物質基礎實驗中標記噬菌體
2 同位素示蹤法應用實例表
知識點
標記元素
標記化合物
標記物轉移情況
結論
光合作用過程中原子的轉移
18O
H2O
H2O→ 18O
光合作用放出的02完全來自H2O中的O
呼吸過程中原子的轉移
18O
02
18O2→H218O
有氧呼吸消耗的02完全與[H]結合生成H2O
礦質元素在植物體內的轉移
32P
含32P的肥料
將在含有32P的肥料中長期培養的植物放入不含有P的培養基中培養，衰老組織中32P明顯減少，向新生葉運輸
P是可轉移元素，在植物體內可被再度利用
DNA是主要遺傳物質的證據
32P
35S
核酸
蛋白質
子代噬菌體可檢測到放射性32P，子代噬菌體未檢測到放射性35S
親子代之間連續性的物質是DNA，DNA是遺傳物質
生長素的極性運輸
14C
生長素
標記物放在形態學上端，在形態學下端可已檢測到標記物，反之不行
生長素只能從植物體形態學上端運輸到形態學下端。
C4植物的光合作用途徑
14C
14C O2
CO2 → C4→C3→ (CH2O)
C4植物光合作用途徑中
C O2形成的第一固定產物是C4，后轉移到C3，最終被還原為有機物
生物膜在功能上的聯系
3H
亮氨酸
核糖體→內質網→高爾基體→細胞膜
各種生物膜在功能上密切分工又緊密相連形成一個統一整體
自然界中的物質循環
15N
含15N的肥料
土壤→植物體→動物體→土壤
組成生物體的各種元素是在生物體和無機環境之間不斷循環利用的
例11.陸生植物光合作用所需要的碳源，主要是空氣中的C02，CO2主要是通過葉片氣孔進入葉內。陸生植物能不能通過根部獲得碳源，且用于光合作用?請做出假設，且根據提供的實驗材料，完成相關實驗問題。
(1)假設為： 。
(2)利用實驗器材，補充相關實驗步驟。
(3)方法和步驟：
① ；
② ；
③對菜豆幼苗的光合作用產物進行檢查。
結果預測和結論： 。
該實驗最可能的結果是 ，原因是 。
答案 (1)陸生植物能通過根部獲得碳源 (2)①把適量含有NaH14CO3，的營養液置于錐形瓶中，并選取生長正常的菜豆幼苗放入錐形瓶中 ②將上述裝置放在溫暖、陽光充足的地方培養 ③結果預測和結論：在光合作用產物中發現有14C，說明陸生植物能通過根部獲得碳源，用于光合作用。如果是在光合作用產物中沒有發現14C，說明陸生植物不能通過根部獲得碳源，用于光合作用。最可能的結果和結論是：在光合作用產物中發現有14C，說明陸生植物能通過根部獲得碳源，用于光合作用。原因是陸生植物的根部可以吸收土壤中的CO2和碳酸鹽，用于光合作用。
例2將植物細胞放在有3H標記的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸存在的環境中，溫育數小時。然后收集細胞，粉碎并輕搖勻漿，進行分級離心以獲得各種細胞結構。放射性3H將主存在于 （ ）
A．核仁、質體和高爾基體 B．細胞核、核仁和溶酶體
C．細胞核、核糖體和液泡 D．細胞核、線粒體和葉綠體
例3 從某腺體的細胞中提取一些細胞器，放入含有14C氨基酸的培養液中，培養液中有這些細胞器完成其功能所需的物質和條件，連續取樣測定標記的氨基酸在這些細胞器中的數量，下圖中能正確描述的曲線是 （ ）

例4．用32P標記了水稻體細胞（含24條染色體）的DNA分子雙鏈，再次這些細胞轉入不含32P的培養基中培養，在第二次細胞分裂的中期、后期，一個細胞中的染色體總條數和被32P標記的染色體條數分別是 （ ）
A．中期24和12、后期48和12 B．中期24和12、后期48和24
C．中期24和24、后期48和12 D．中期24和24、后期48和24
例5．用32P和35S分別標記噬菌體的DNA分子和蛋白質外殼，然后去侵染含31P與32S的細菌，待細菌解體后，子代噬菌體的DNA分子和蛋白質外殼 （ ）
A．少數含32P、大多數含31P和全部含32S
B．只含31P和少數含32S
C．少數含32P、大多數含31P和少數含35S、大多數含32S
D．只含32P和大多數含35S

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