同位素标记法小专题
同位素标记题
同位素标记题目1 蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是( )A．每条染色体的两条单体都被标记B．每条染色体中都只有一条单体被标记C．只有半数的染色体中一条单体被标记D．每条染色体的两条单体都不被标记2 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的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被标记的染色体条数分别是( )A．中期20和20、后期40和20 B．中期20和10、后期40和20C．中期20和20、后期40和10 D．中期20和10、后期40和103 如果将含有1对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并提供14N的原料，则该精原细胞产生的四个精子中没有放射性同位素15N的有( )A．0个B．1个C．2个D．4个4 如果将含有一对同源染色体的精原细胞的两个DNA分子都用15N标记，并只供给精原细胞含14N的原料，则该细胞进行减数分裂产生的四个精子中（不考虑交叉互换现象），含15N、14N标记的DNA分子的精子所占比例依次为( )A．100%、0 B．50%、50% C．50%、100% D、100%、100%拓展：细胞进行一次有丝分裂后再减数分裂产生的8个精子中（不考虑交叉互换现象），含15N、14N标记的DNA分子的精子所占比例依次为( )5.果蝇一个精原细胞中的一个核DNA分子用15N标记，在正常情况下，其减数分裂形成的精子中，含有15N的精子数占( )A．1/16 B．1/8 C．1/4 D．1/26. 现将含有两对同源染色体且核DNA都已用32P标记的一个细胞，放在不含32P的培养基中培养，若该细胞连续进行4次有丝分裂，则含32P的子细胞数量最少和最多分别是(不考虑交叉互换)( )A.2，16B.2，8C.4，8D.4，167. BrdU能替代T与A配对，而渗入新合成的DNA链中。
同位素标记法高中生物总结
同位素标记法高中生物总结同位素标记法，听起来有点高大上，其实它就是一种研究生物分子和化学反应的好工具。
简单来说，科学家用这种方法在分子中加入一些特别的“标签”，这些标签就像是给分子穿上了个显眼的衣服，让它们在复杂的生物反应中脱颖而出，嘿，这可是帮助我们了解生命奥秘的绝佳法宝哦！接下来，我们就一起深度了解一下这个有趣的概念吧。
1. 同位素是什么？1.1 同位素的定义好，首先我们得搞清楚啥是同位素。
它们就是元素的一种变体，核子数不同但化学性质一样的“兄弟”。
想象一下，氢有三种：普通氢、重氢（氘）和超重氢（氚），就像家里的三兄弟，各有各的特点，但长得差不多。
重氢比普通氢多了一个中子，分子量也就稍微重一些。
通过这些“重兄弟”，科学家们可以更好地追踪化学反应的路径，真是让人眼前一亮！1.2 为什么使用同位素？那你可能会问，为什么我们非要用同位素呢？这就要提到它们的独特性了。
同位素在化学反应中会表现得和普通元素一模一样，但在实验室里，我们却可以用一些特殊仪器轻松分辨它们的不同，像侦探一样找出反应的细节，简直酷炫无比！2. 同位素标记法的应用2.1 追踪营养物质首先，同位素标记法在追踪营养物质方面表现得尤为出色。
举个例子吧，植物需要水和二氧化碳进行光合作用。
科学家们可以用标记的二氧化碳进行实验，这样就能看见植物究竟如何吸收和转化这些营养，像是在给植物做个“体检”，清楚明白它们的“饮食习惯”。
这不光能帮我们理解植物的生活，更能推动农业的进步，让农民种地更轻松。
2.2 研究代谢过程再来谈谈代谢过程的研究。
同位素标记法也能用来观察动物体内的代谢情况。
比如，科学家给实验小鼠喂食标记的营养物质，通过追踪这些标记物的流动，能发现它们在小鼠体内的代谢路径，就像解开一场生物界的“逃脱游戏”。
这对药物开发和疾病治疗都有着极其重要的意义，毕竟谁不想早点找到治病的“良方”呢？3. 同位素标记法的未来3.1 新技术的崛起随着科学技术的进步，同位素标记法也在不断发展。
同位素标记法专项练习
同位素标记法专项练习同位素标记法是利用放射性同位素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，生物学上经常使用的同位素是组成原生质的主要元素，即H、N、C、S、P和O等的同位素。
在浙科版必修1P6教材中也有说明：放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。
此研究方法在高中生物教材中多次出现，总结如下：1．分泌蛋白的合成与分泌（必修1P40简答题）20世纪70年代，科学家詹姆森等在豚鼠的胰腺细胞中注射3H标记的亮氨酸。
3min后被标记的亮氨酸出现在附有核糖体的内质网中；17min后，出现在高尔基体中；117min后，出现在靠近细胞膜内侧的囊泡中及释放到细胞外的分泌物中。
由此发现了分泌蛋白的合成与分泌途径：核糖体→内质网→高尔基体→囊泡→细胞膜→外排。
（2019·全国高一月考）下列关于分泌蛋白的合成与分泌，叙述错误的是（）A．线粒体参与分泌蛋白的合成和运输B．高尔基体在该过程中起着重要的交通枢纽作用C．分泌蛋白从合成到分泌至细胞外共穿过5层生物膜D．科学家常用同位素标记法研究分泌蛋白的合成和分泌【答案】C【解析】分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、线粒体为分泌蛋白的合成和运输提供能量，A正确；B、高尔基体在该过程中起着重要的加工和运输作用，B正确；C、分泌蛋白在内质网上的核糖体中合成，核糖体无膜结构，进入内质网后以出芽的形式通过囊泡在内质网膜、高尔基体膜、细胞膜互相融合，此过程并没有穿过磷脂双分子层，所以此过程分泌蛋白通过了1层生物膜，C错误；D、科学家用同位素标记法研究分泌蛋白的合成和分泌，D正确。
【点睛】解答此题要求考生识记细胞中各种细胞器结构、分布和功能，掌握分泌蛋白的合成与分泌过程，能结合所学的知识准确判断各选项。
2．光合作用中氧气的来源1939年，鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2，然后进行两组对比实验：一组提供H2O和C18O2，另一组提供H218O和CO2。
热点专题7同位素标记法-2025年生物学高考总复习课件
高考总复习·生物学
2.与荧光标记法的区别 (1)常用的荧光蛋白有绿色和红色两种：①绿色荧光蛋白(GFP)常用的是 来源于发光水母的一种功能独特的蛋白质，蓝光或近紫外光照射，发射 绿色荧光；②红色荧光蛋白来源于珊瑚虫，是一种与绿色荧光蛋白同源 的荧光蛋白，在紫外光的照射下可发射红色荧光。 (2)运用到荧光标记法的实验：①“细胞融合实验”：这一实验证明了细 胞膜的结构特点是具有一定的流动性；②“基因在染色体上的实验证 据”：通过现代分子生物学技术，运用荧光标记的手段，直接观察到某 一基因在染色体上的位置。
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高考总复习·生物学
【解析】蛋白质和DNA中都含有N，用15N标记的噬菌体并没有将蛋白质 和DNA分开，侵染未标记的大肠杆菌，探究控制生物性状的遗传物质时， 不能说明为DNA；胸腺嘧啶脱氧核苷酸只存在于DNA中，用15N或32P标 记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，可研究有丝分裂过程中DNA的复制方式；用 3H标记的亮氨酸注射到豚鼠的胰腺腺泡细胞中，带标记的亮氨酸能参与 蛋白质的合成，故能研究分泌蛋白的合成、加工和分泌过程；H2O和 CO2是光合作用的原料，用18O标记H2O、14C标记CO2，可分别研究光合 作用中O2的来源和C的转移途径。
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【解析】1941年鲁宾和卡门用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2，证明 光合作用释放的氧气来自水；20世40年代，美国科学家卡尔文利用14C标 记CO2，探明了CO2转化成有机物的途径，这一途径就是卡尔文循环； 噬菌体侵染细菌的实验中，分别用32P和35S标记噬菌体，跟踪进入细菌内 的化学物质是蛋白质还是DNA，从而证明DNA是遗传物质；生物学家研 究患者遗传家系推测红绿色盲的遗传方式，没有使用同位素示踪技术。
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高考总复习·生物学
高中生物同位素标记法总结
高中生物同位素标记法总结
嘿，朋友们！今天咱们来聊聊那个让人着迷的科学小玩意儿——同位素标记法。
想象一下，你手里握着一根魔法棒，轻轻一挥，那些看不见的分子就像是被施了隐身术，变得透明又可见。
这不是哈利·波特里的咒语，而是生物学里用来揭示生命奥秘的秘密
武器！
说到同位素标记，这可是个高大上的名字哦！就像给食物加了个隐形标签，科学家通过在原子层面“贴标签”，就能追踪这些神秘分子的去向。
比如，给碳原子贴上个“14C”标签，那就意味着这个碳原子是来自含碳的有机物，比如食物中的糖分。
这样一来，我们就能知道这些有机物质是怎么变成二氧化碳和水，最后跑到哪里去了。
想象一下，当你吃下一块甜甜的蛋糕，那些甜蜜的小分子就像是跳着舞一样，一路经过胃、肠、肺，最后变成了尿液和汗水。
而同位素标记法就像是给你的眼睛装上了超高清摄像头，让你能够清晰地看到这一切。
同位素标记法不仅仅是研究食物链那么简单。
它还能帮我们解开生命的大秘密，比如细胞分裂、遗传规律、能量转换等等。
科学家们用这种方法，就像是在茫茫大海中找到了指南针，让我们能够更好地理解生命的奥秘。
同位素标记法也不是万能的。
它会像是一个调皮的孩子，捉弄我们一下，让我们猜不透它的去向。
但别担心，科学家们可是聪明得很，他们总能巧妙地解开这个谜团。
同位素标记法就像是一把神奇的钥匙，打开了生物学的大门，让我们看到了生命的奇妙和复杂。
下次当你看到一颗小小的碳原子时，不妨想想这背后隐藏的故事和奥秘吧！。
高三生物二轮复习同位素标记法专题-PPT
例2、下图表示用3H-亮氨酸标记细胞
内分布情况与运输过程。其中正确得就是 ( C )
二 、光合作用实验研究
1、标记H218O
用于探究光合作用产生得O2来自于水
经典实验回顾(美)鲁宾--卡门实验
短时间内
例3、下图就是利用小球藻进行光合作
用实验得示意图。图中A物质与B物质
Ｂ、14CO2
叶绿体 ADP
Ｃ、14CO2
乙醇
糖类
Ｄ、14CO2
三碳化合物 糖类
三、细胞呼吸实验研究
动物吸入18O2先后出现放射性得化合物就是_____ H218_O______ 与原因:C有18氧O呼2。吸
大家应该也有点累了,稍作休息 大家有疑问得,可以询问
10
例5、让一只实验鼠吸入18O2,该鼠体 内产生得物质不可能出现放射性得就
(
)
A
A
B
B
甲
乙
A,处理甲图中得A端,不能在甲图中得B端探测到14C得存在
B,处理乙图中得A端,能在乙图中得B端探测到14C得存在
C,处理乙图中得B端,能在乙图中得A端探测到14C得存在
D,处理甲图中得B端,能在甲图中得A端探测到14C得存在
蛋白质合 成研究
课堂小结
光合 作用 研究
噬菌体 侵染细 菌得研 究
DNA复制 得研究
同位素标记法
细胞呼 吸的研 究
生长素 极性运 输的研 究
甲状腺 功能研 究
连续复制四次后,含有15N标记得DNA占总量得
( );含有A14N得DNA占总量得(
15N得DDNA链占总链得( )
A、1/8 B、1/4 C、1/16
);含有
C
D、1
同位素标记法专题复习
(2)
。 答案 （1）②取出被标记的变形虫的核，把标记的核移 植到未标记的去核的变形虫中并培养一段时间 ③检测接 受移植的变形虫经有丝分裂所产生的两个子细胞中细胞核 的核膜是否带有放射性（只要叙述清楚，其他合理步骤亦
（2）①两个子细胞中，细胞核的核膜均带有放射性标记, 表明亲代核膜参加了子代核膜的重建。②两个子细胞中， 细胞核的核膜均无放射性，表明亲代核膜.同位素标记实验手段的用途：用于检测追踪放射性物质 2.
②证明DNA
③光合作用中追踪某元素的转移去向，如H218O、14CO2
④噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，35S标记蛋
白质，32P标记DNA ⑤标记氮肥中的氮，追踪氮在植物体内和动物体内转移
途径。
变式训练 细胞进行有丝分裂时，核膜于前期末解体，到末期又重新 形成。对于新形成的核膜的来源有两种不同的意见：一种 认为亲代细胞核膜解体后的碎片参加子代细胞核膜的重建； 另一种认为是由内质网膜重新形成的。请你以变形虫为实 验模型，运用核移植技术和同位素标记示踪实验予以验证。 （1 ①将变形虫放入含3H标记的胆碱介质中进行培养，使 标记前体掺入到膜脂的磷脂酰胆碱中，这样变形虫的细 ② ③ 。 。
②用含有14C的甘油（合成脂质的原料）营养液培养饥饿 的原生动物，请预测你的观察结果： 。 （3）你的假设是否正确？ 。结论是 。 （4）本实验除了验证你的假设及得出的结论外，对细胞 解析 本实验是根据Crimton曾观察到的现象及产生的疑 问，要求你提出假设、设计实验进行探究。需认真领会科 学实验的方法、步骤。 答案 （1 （2）内质网→高尔基体→ （3）正确 （4
样题细研 Grimton曾观察到：饥饿的原生动物的粗面内质网减少， 或几乎完全消失，高尔基体的形成停止，由于这些细胞于 实验期间还继续形成分泌小泡，所以每一个高尔基体的囊 的数目减少了，但当给动物重新喂食后，形成了新的粗面 内质网，同时产生新的高尔基体，囊的能力也恢复了。高 尔基体的构建和数目变化为什么与内质网一致呢？ （1）你的假设： 。 （2 ①先用含有14C的亮氨酸（合成蛋白质的原料）营养液培养 饥饿的原生动物，然后用放射自显影技术观察原生动物生 物膜放射性出现的先后顺序，结果如下：内质网（2min）、 高尔基体（15 min）、细胞膜（42 min)。
【生物】同位素标记法应用例析（一）
【生物】同位素标记法应用例析（一）放射性同位素自被发现以来，人类很快在将其作为标记物应用于物学研究，为探究生命过程的奥秘起了非常重要的作用。
放射性同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫示踪元素。
用示踪元素标记的化合物，其化学性质不变。
人们可以根据这种化合物的放射性，对有关的一系列化学反应进行追踪。
这种科学研究方法叫做同位素标记法。
现结合必修1《分子与细胞》中所学的知识，就放射性同位素的应用原理及例析归纳如下：1.研究蛋白质或核酸合成的原料及过程原理：把具有放射性的原子掺到合成蛋白质或核酸的原料（氨基酸或核苷酸）中，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径、运动到哪里以及分布如何。
典例1 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，利用放射性自显影技术发现放射性集中于细胞核、线粒体和叶绿体。
可以有理由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.葡萄糖解析细胞中的DNA只存在于细胞核、线粒体和叶绿体中，而胸腺嘧啶脱氧核苷酸是构成DNA的基本结构单位之一。
答案：C2.研究分泌蛋白的合成和分泌原理：研究细胞器在分泌蛋白合成中的作用时，标记某一氨基酸如亮氨酸的3H，在一次性给予放射性标记的氨基酸的前提下，通过观察细胞中放射性物质在不同时间出现的位置，就可以明确地看出细胞器在分泌蛋白合成和运输中的作用。
研究手段：观察放射性在不同细胞器中出现的时间，来观察不同细胞器在分泌蛋白中的作用。
典例2 （多选）科学家用含3H标记的亮氨酸培养豚鼠的胰腺腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。
下列叙述中正确的是细胞结构附有核糖体的内质网高尔基体靠近细胞膜的囊泡时间/min 3 17 117A．形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成B．高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连C．高尔基体具有转运分泌蛋白的作用D．靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成解析本题考查分泌蛋白的合成和分泌过程。
微专题三 同位素标记与荧光标记技术
于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别
进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是
A．甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体
B．甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体
C．乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体
A．①②④B．②③④C．③④⑤D．①③⑤
5．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是
A．实验中可用15N代替32P标记DNAB．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
6．下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述，正确的是
A．15N标记脱氧核苷酸，证明DNA的分子结构为规则的双螺旋
B．35S标记蛋白质，证明DNA是一切生物的主要遗传物质
C．18O标记CO2，观察光合作用吸收的CO2中O元素的去向
D．3H标记胸腺嘧啶，证明通过转录过程合成RNA
解析：选C。15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制，A错误；噬菌体的DNA中不含S元素，但其蛋白质外壳中含有S元素，因此本实验只能说明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌内，B错误；18O标记CO2，可以用于观察光合作用吸收的CO2中O元素的去向，C正确；转录过程利用的原料是四种核糖核苷酸，不会利用胸腺嘧啶，D错误。
同位素标记法专题
课前准备： 课前准备： 1、学案 、 2、必修一 二课本 、
专题复习： 专题复习：
1、特点：容量大 、特点： 2、目标：进一步熟悉主干、重点知识。 、目标：进一步熟悉主干、重点知识。 建立知识间的联系 3、思路：大框架 小要点 、思路：
要点一： 要点一：元素
3、同位素标记法： 、同位素标记法： 研究光合作用中氧原子的来龙去向： 研究光合作用中氧原子的来龙去向： 研究分泌蛋白的踪迹： 研究分泌蛋白的踪迹： 证明DNA分子的半保留复制： 分子的半保留复制： 证明 分子的半保留复制 研究噬菌体侵染细菌的过程： 研究噬菌体侵染细菌的过程：
差不多再稍
2、有一些东西真不能完全提前呈现在学案上，有一些现场讨论争 、有一些东西真不能完全提前呈现在学案上， 论的东西才好 1、应该注意问题与学案的相关性 、 2、分成两大块 或三大块 自行解决学案问题之后 几种重点点拨 、 体温 整个课堂有块的感觉而不是平铺直叙 3、需要体现二轮复习知识的延伸和穿插 、 在课件中做一个较大的知识框架 体现知识 之间的练习 一点和第三点的样子 但如何解决课件的翻页问题呢 4、学案还要进一步简化 新的更紧密一些 、 类似于第
借鉴： 借鉴：DNA那届公开课的引入或生物学研究 那届公开课的引入或生物学研究
研究光合作用中氧原子的来路去向： 研究光合作用中氧原子的来路去向：
用什么标 如何标
研究分泌蛋白的踪迹： 研究分泌蛋白的踪迹： 同位素标记的氨基酸
3H-标记的氨基酸 标记的氨基酸 35S
？15N？ ？
证明DNA分子的半保留复制： 分子的半保留复制： 证明 分子的半保留复制
ＲＮＡ： 吡罗红 红色 线粒体： 线粒体： 健那绿 蓝绿色 CO2： ： 溴麝香草酚蓝 蓝-绿绿
高三生物同位素标记专题复习.doc
０８届高三生物同位素标记专题复习本专题涉及物质基础、结构基础、细胞代谢、细胞增殖与发育、遗传与变异等，答案以红色字表示1．如图为某动物细胞结构示意图。
如果让该细胞吸收含放射性同位素15N 标记的氨基酸，同位素示踪可以发现，这种氨基酸首先出现在图中哪一序号所示的细胞器中 A２．放射性同位素示踪法是生物学研究过程中常采用的技术手段。
下面是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述不正确．．．的是 D A ．给玉米提供14CO 2，则14C 的转移途径大致是14CO 2→14C 4→14C 3→（14CH 2O ）B ．用含有3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的营养液培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，而在核糖体处则检测不到C ．要得到含32P 的噬菌体，必须先用含32P 的培养基培养细菌D ．小白鼠吸入18O 2后呼出的二氧化碳不会含有18O ，但尿液中会含有少量的H 218O３．下面是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述不合理的是 D （ ）A ．给玉米提供14CO 2，14C 在玉米光合作用中的转移途径大致是：14CO 2→14C 4→14C 3→14C 6H 12 O 6B ．在含葡萄糖（C 6 H 12 O 6）和乳糖（14C 12H 22O 11）的培养液中培养大肠杆菌，需一段时间后才会出现含14C 的细菌细胞C ．给水稻叶片提供C 18O 2，水稻根细胞中可产生含18O 的酒精D ．小白鼠吸入18O 2后呼出的二氧化碳一定不含18O ，而尿液中有H 218O４．用32P 标记玉米体细胞所有染色体上DNA 分子的两条链，再将这些细胞转入不含32P 的培养基中进行组织培养。
这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期，一个细胞中被32P 标记的染色体条数和染色体上被32P 标记的DNA 分子数分别是A32表示32５．同位素标记法是生物学研究中的常用方法，若以3H 标记的腺嘌呤脱氧核苷酸为实验材料进行某项研究，该研究可能是 ACDA ．测定肺癌细胞的分裂速率B ．C ．研究生物细胞中腺嘌呤的代谢途径D ．比较不同组织细胞DNA 复制的情况６、生物学研究所选择的技术（方法）正确的是：前中后 前中后 相对含量 前中后 前中后 相对含量 前中后 前中后相对含量前中后 前中后 A B C DA 、 用层析液提取叶绿体中的色素B 、 用标记重捕法进行鼠的种群年龄结构的调查C 、 动物细胞的融合和植物细胞的融合均可用聚乙二醇作促融剂Ｄ、用3H 标志的尿嘧啶核糖核苷酸研究DNA 的复制７．科学家提供踮S 标记的氨基酸培养哺乳动物的乳腺细胞，测量细胞合成并分泌乳腺蛋白过程中各种膜结构的面积变化，结果如下图。
题型06 同位素标记法在遗传分子基础和细胞基础的应用(解析版)
题型06 同位素标记法在遗传分子基础和细胞基础的应用1．有丝分裂与DNA复制（1）过程图解(一般只研究一条染色体)①复制一次(母链标记，培养液不含同位素标记)，如图：②转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期，如图：（2）规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。
2．减数分裂与DNA复制（1）过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图：（2）规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。
1．让雄果蝇的一个精原细胞（甲）在含有被标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一次有丝分裂，形成2个精原细胞（乙和丙），然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂，形成8个精细胞（无交叉互换），下列有关叙述正确的是（）A．甲在有丝分裂后期，所有染色体都具有放射性B．乙在减数第一次分裂后期，所有染色体都具有放射性C．丙在减数第二次分裂后期，每个细胞中含放射性的染色体都占1/2D．乙和丙在完成减数分裂后，每个精细胞都一定有一半的染色体具有放射性【答案】ABC【分析】细胞进行有丝分裂DNA复制一次，进行减数分裂DNA复制一次，DNA复制时遵循半保留复制原则。
甲细胞DNA复制后，所有DNA都是一条链被放射性标记，一条链不被标记。
乙和丙细胞初始状态，所有DNA 都是一条链被放射性标记，一条链不被标记。
乙和丙细胞DNA复制之后，每个初始DNA产生的两个子代DNA中，一个DNA的一条链被放射性标记，一条链不被标记；另一个DNA两条链都不被标记。
据此回答。
【详解】A、甲在有丝分裂后期，所有染色体都含有一个DNA，这些DNA都具有放射性，一条链被放射性标记，一条链不被标记，所以所有染色体都具有放射性，A正确；B、乙在减数第一次分裂后期，着丝粒还没有分裂，所有染色体都具有两个子代DNA，一个DNA的一条链被放射性标记，一条链不被标记；另一个DNA两条链都不被标记，所以所有染色体都具有放射性，B正确；C、丙在减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，每条染色体分裂为两条子染色体，DNA复制后产生的两个子代DNA分别处于两个子染色体上。
2021年高考生物总复习同位素标记法专题讲解与训练
“同位素标记法”的总结利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质，就可以检测和追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等。
高中生物教材中的实验（或内容）和相关习题中许多知识都涉及同位素标记法的应用。
下面我就相关内容通过有关例题进行归纳阐述，以便大家对这项技术有一个深刻的体会，并学会同位素标记的应用。
一、教材相关实验1.科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，曾经做过这样一个实验：他们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3min后，被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中，17min后，出现在高尔基体中，117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。
这个实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的，从而证明了细胞内的各种生物膜在功能上是紧密联系的。
2．用放射性14C取代化合物中同位素12C，形成以14C作为放射性标记的化合物。
科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用和呼吸作用过程中的碳原子的转移途径。
3用同位素14C标记的吲哚乙酸，可研究生长素的极性运输。
用标记了14C的脂肪饲喂动物，可研究动物代谢的物质转化。
4．鲁宾和卡门的实验：“随着技术的进步，人们对同位素有了更多的了解，这为解决氧气来自水还是二氧化碳提供了研究手段。
1939年，美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法进行了探究。
他们用氧的同位素18O分别标记h2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2。
然后进行两组实验：第一组向植物提供h2O和C18O2；第二组向同种植物提供H218O和CO2。
在其他条件都相同的情况下，他们分析了两组实验释放的氧气。
结果表明，第一组释放的氧气全部是O2；第二组释放的氧气全部是18O2。
这一实验有力地证明光合作用释放的氧气来自水。
”5．用18O标记O2，在黑暗中进行呼吸作用，发现在呼吸作用的产物水中出现18O，证明O2在有氧呼吸过程中是与氢结合形成水。
专题复习-同位素标记法
同位素标记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。
一、同位素示踪法基本原理和特点:同位素示踪所利用的放射性核素（或稳定性核素）及它们的化合物，与自然界存在的相应普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是具有不同的物理性质。
因此，可用同位素作为一种标记，制成含有同位素的标记化合物（如标记食物，药物和代谢物质等）代替相应的非标记化合物。
利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质，就可以用核探测器随时追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等，稳定性同位素虽然不释放射线，但可以利用它与普通相应同位素的质量之差，通过质谱仪，气相层析仪，核磁共振等质量分析仪器来测定。
放射性同位素作为示踪剂不仅灵敏度，测量方法简便易行，能准确地定量，准确地定位及符合所研究对象的生理条件等特点：二 、教材中同位素标记法应用:1、判断光合作用和呼吸作用过程中原子转移途径；2、判断细胞的结构和功能；3、判断物质在植物体内运输途径；4、测定物质代谢过程中元素转移途径；5、证明DNA 的复制方式；6、证明DNA 是遗传物质；7、判断动物胚胎发育过程中的元素的转移；8、判断矿质代谢中矿质元素在植物体内的分布与利用；三、教材中同位素标记法运用事例及放射性元素在试题中应用归类：用放射性元素标记的化合物，化学性质不改变。
根据这种化合物的性质，对有关的一系列化学反应进行追踪，即同位素标记法。
广泛应用于生物实验中。
如教材中探究光合作用释放的氧气全部来自水，分泌蛋白的形成途径，C 4植物光合作用途径，噬菌体浸染细菌实验等。
这种方法在试题中也广泛的应用，通常涉及到14C 、35S （或32S ）、18O 、3H 、32P （或31P ）、15N 等。
下面就这些标记的元素进行归类：1、 14C【例1】 光照下，供给玉米离体叶片少量的14CO 2，随着光合作用时间的延续，在光合作用固定CO 2形成的C 3化合物和C 4化合物中，14C 含量变化示意图正确的是( )【例2】 某科学家用含有同位素14C 的CO 2来追踪光合作用中C 原子，其转移的途径是（ ）A CO 2→叶绿素→ATPB CO 2→C 5→C 6H 12O 6C CO 2→C 3→C 6H 12O 6D CO 2→C 2H 5OH →C 6H 12O 6 2 18O【例3】 用含18O 的葡萄糖进行有氧呼吸，其过程中18O 转移的途径是（ ）A 葡萄糖→丙酮酸→水B 葡萄糖→丙酮酸→氧气C 葡萄糖→氧气→水D 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳【例4】 把一盆绿色植物放在密封的容器中，供给18O 2，让它进行呼吸作用和光合作用。
高考二轮复习科学思维之微专题2结合同位素标记研究细胞分裂中的DNA复制课件(23张)
解析 分析题图可知，细胞①处于减数第一次分裂前期，Ｈ、ｈ所在同源染 色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，导致发生基因重组，Ａ项错误。根 据ＤＮＡ分子半保留复制特点，1 个精原细胞（ＤＮＡ中的Ｐ都为 32Ｐ）在不含 32Ｐ的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中，每条染色体中的 ＤＮＡ分子一条链含有 32Ｐ，另一条链不含 32Ｐ，该子细胞经过减数第一次分裂 前的间期，ＤＮＡ分子复制，形成的细胞①中每条染色体只有一条染色单体的Ｄ ＮＡ分子的一条链含有 32Ｐ（细胞①中共四条染色单体含有 32Ｐ），细胞①形成 细胞②发生了同源染色体分离和着丝点分裂，正常情况下，细胞②有两条染色体 含有 32Ｐ（分布在非同源染色体上），但根据题图可知，Ｈ基因所在的染色体发
科学思维之微专题2 结合同位素标记研究细胞分裂中的ＤＮＡ复制
1．同位素标记法
同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物，化学性 质不会改变。科学家可通过追踪同位素标记的化合物，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。一般常用的标记元素有 3Ｈ、14Ｃ、15Ｎ、18Ｏ、32Ｐ、35Ｓ等。
2．ＤＮＡ复制过程和特点
（1）过程：边解旋边复制。解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核 苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。
（2）特点：新合成的每个ＤＮＡ分子中，都保留了原来ＤＮＡ分子中的一条 链，这种复制方式被称为半保留复制。
3．细胞分裂中的某些重要过程分析
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一、考点说明在高考理综生物考试中常以选择题的形式考查同位素标记法的应用。
三模考试中刚好也出现了同位素标记的问题“同位素标记法”与分泌蛋白、光合作用、噬菌体侵染细菌、基因工程、基因诊断等生物知识相关，主要涉及教材相关考点：1．光合作用（教材必一册P51鲁宾和卡门实验）2．植物的矿质营养（教材必一册P61小资料矿质元素的运输）3．遗传物质的证据（教材必二册P4噬菌体侵染细菌的实验）4．C3植物和C4植物（教材选修P29）5．基因工程（教材选修P54基因诊断、56病毒检测）6．细胞的生物膜系统（教材选修P61分沁蛋白的合成与分泌）拓展问题：7、DNA的复制5．细胞分裂过程中DNA和RNA的复制二、同位素标记法概述在中子和质子组成的原子核内，质子数相同，中子数不同的这一类原子称为同位素。
同位素包括稳定同位素和放射性同位素。
稳定同位素是指原子核结构稳定，不会发生衰变的同位素，如15N，18O等。
放射性同位素是指原子核不稳定会发生衰变，发出α射线或β射线或γ射线的同位素，如3H、14C、32P、35S、131I、42K等。
同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。
用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。
科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。
这种方法叫做同位素标记法。
氢的同位素：氕、氘和氚，氚具有放射性，能够发射负B射线，因而可以通过探测器进行追踪；碳的同位素：稳定同位素12C、13C和放射性同位素14C；氧的同位素：16O、17O、18O，它们都不具有放射性，因此不能通过放射性进行追踪；磷的同位素：除了质量数为31的一种稳定性同位素外，还有几个放射性同位素，其质量数为29、30、32、33和34；但只有质量数为32和33的同位素存在足够长的时间可以作为示踪物之用，32和33都可以发射负B射线。
硫的同位素：硫的同位素32S、33S、34S、35S和36S中，除35S外，其它放射性同位素的半衰期都很短，因此在放射性同位素示踪法中，用的多是35S。
除了课本中介绍的这些实验中涉及到同位素标记法的应用之外，在一些习题中也经常涉及到。
例如用 N的同位素15N标记核苷酸研究DNA的半保留复制；利用N的同位素15N标记氨基酸，研究其在动植物体内的转移途径；用42K标记的培养基来研究矿质元素在植物体内的运输途径等。
只要我们了解其中的原理便能触类旁通，解决学习中的困难。
三、例题分析：例一、如何研究分泌蛋白的合成与分泌过程？例二、光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2呢，还是两者兼而有之？设计实验步骤并预测结果和结论？例三：在光照下，供给玉米离体叶片少量的14C02，随着光合作用时间的延续，在光合作用固定CO2形成的C3化合物和C4化合物中，14C含量变化示意图正确的是（）变式（10全国卷I）光照条件下，给C3植物和C4植物叶片提供14CO2，然后检测叶片中的14C。
下列有关检测结果的叙述，错误的是（）A.从C3植物的淀粉和C4植物的葡萄糖中可检测到14CB.在C3植物和C4植物呼吸过程产生的中间产物中可检测到14CC.随光照强度增加，从C4植物叶片中可检测到含14C的C4大量积累D.在C3植物叶肉组织和C4植物维管束鞘的C3中可检测到14C例4：思考:用H218O灌溉植物，18O的去向？书写出物质去向流程例5：有人用同位素示踪法做了一个实验，给农作物施用有放射性同位素15N标记的氮肥，自己以此农作物为食物,结果在自己的尿液中检测到15N。
请分析同位素15N的具体行程。
例6: 有15N标记的一个DNA分子, DNA所有氮均为15N ，放在含有14N的培养基中复制三次，则含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和含有15N的DNA单链占全部DNA分子单链的比例依次是（）例7：一般来说,细胞周期中的分裂间期和分裂期相比,持续时间短的时期是_______；动物细胞培养时,如果缺少氨基酸的供应,细胞一般会停留在细胞周期的_______________,假定体细胞的染色体数是10，将体细胞放入含有3H-胸腺嘧啶的培养液中培养,请推测其中一个细胞进行一次DNA复制后,该细胞分裂后期将有___________条染色体被标记。
变式题：在放射性同位素标记研究细胞有丝分裂过程中，为区别DNA和RNA，最好选择标记的合成原料依次是：胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记、尿嘧啶核糖核苷酸标记变式题：如果将含有1对同源染色体的精原细胞的ＤＮＡ分子用15Ｎ标记，并提供14Ｎ的原料，则该精原胞产生的四个精子中没有放射性同位素15N的有（）个例8：核酸分子杂交可发生在DNA与DNA之间、DNA与RNA之间，那么对于带有放射性标记的单链DNA-CGGTA-，可与下列哪一种RNA发生杂交（）A.-GCCAT-B.-GCCAU-C.-UACCG-D.-TAGGC-例9：如果用3H、15N、32P、35s标记噬菌体后，让其侵染未被标记的细菌产生子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素是 ( ) A．可在外壳中找到3H、15N、和35S B．可在DNA 中找到3H、15N、32PC．可在外壳中找到15N、32P和35S D．可在DNA中找到15N、32P、35 S四、巩固练习：1、某杂交瘤细胞中有DNA32个，将杂交瘤细胞在适宜的培养基中体外进行培养，培养基中无P32,则该杂交瘤细胞第一次有丝分裂的后期被标记的染色体有条2、将植物细胞在氘标记的尿嘧啶核糖核苷酸存在下温育数小时，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3、用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端，然后探测另一端是否含有放射性14C的吲哚乙酸存在。
枝条及位置如图，下列有关处理方法及结构的叙述正确的是A．处理甲图中A端，不可能在甲图中的B端探测到14C的存在B．处理乙图中A端，能在乙图中的B端探测到14C的存在C．处理乙图中B端，能在乙图中的A端探测到14C的存在D．处理甲图中B端，能在甲图中的A端探测到14C的存在4、放射性同位素示踪法是生物学研究过程中常采用的技术手段。
下面是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述不正确．．．的是A．给玉米提供14CO2，则14C的转移途径大致是14CO2→14C4→14C3→（14CH2O）B．用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的营养液培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，而在核糖体处则检测不到C．要得到含32P的噬菌体，必须先用含32P的培养基培养细菌D．小白鼠吸入18O2后呼出的二氧化碳不会含有18O，但尿液中会含有少量的H218O5、下面是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述不合理的是（）A．给玉米提供14CO2，14C在玉米光合作用中的转移途径大致是：14CO2→14C4→14C3→14C6 H12 O6B．在含葡萄糖（C6 H12 O6）和乳糖（14C12H22O11）的培养液中培养大肠杆菌，需一段时间后才会出现含14C的细菌细胞C．给水稻叶片提供C18O2，水稻根细胞中可产生含18O的酒精D．小白鼠吸入18O2后呼出的二氧化碳一定不含18O，而尿液中有H218O6、生物学研究所选择的技术（方法）正确的是：A、用层析液提取叶绿体中的色素B、用标记重捕法进行鼠的种群年龄结构的调查C、动物细胞的融合和植物细胞的融合均可用聚乙二醇作促融剂Ｄ、用3H标志的尿嘧啶核糖核苷酸研究DNA的复制7、在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端○P已带上放射性标记，该现象不能说明（）A．ATP中远离A的磷酸容易脱离B．部分32P标志的ATP是重新合成的C．ATP是细胞内的直接能源物质D．该过程中ATP既有合成又有分解8、将原褐固氮菌和根瘤菌培养在无氮源的培养基中，但是空气中提供了14N，最后细胞中能够检测到14N有机物的是9、右图是植物体根尖的有关生命现象示意图。
请回答下列问题：（1）图中表示分裂间期的序号是，该时期细胞进行的主要生理活动是。
（2）生长素能促进细胞的伸长生长。
根尖生长素应由区的细胞产生，主要作用于区。
利用根尖产生的植物激素，如或其类似物处理材料，有利于观察有丝分裂分裂期图像。
（3）图中③过程除表示了生长现象外还表示了细胞的现象，后一现象出现的根本原因是。
（4）做用含32P标记的矿质营养液培养植物幼苗的实验时，含32P标记的离子进入根细胞的方式应为，吸收的32P在植物体内主要用于形成细胞的（结构）。
为使实验结果更科学，实验中必须控制无关变量，除了保证含32p离子的充分供给，还应保证根尖的（生理作用）。
10、放射性同位素自显影技术被用于研究细胞有丝分裂过程中DNA和RNA的变化。
下图表示洋葱根尖细胞处于有丝分裂各阶段时单个细胞中DNA和信使RNA的含量变化。
请据图回答：(1)在放射性同位素标记研究中，为区别DNA和RNA，最好选择标记的合成原料分别是________、________，研究中应选择洋葱根尖的_______ 部分。
(2)c时期细胞核DNA、染色体与染色单体的比例为________ ，这种比例将维持到细胞分裂的________期才开始变化。
(3)由d到e过程中细胞核DNA减少一半的原因是________ 。
(4)a时期中的mRNA主要用于指导与有关的蛋白质的合成。
d、e时期细胞中mRNA含量较低的最可能原因是________ 。
(5)细胞分裂过程中核糖体功能活跃的时期是(填图中字母)。
d—e段细胞质中mRNA 明显减少，最可能的原因是，且原来的mRNA不断被分解。
(6)根据诱变育种原理，诱变剂发挥作用的时期是图甲的阶段(填图中字母)。
(7)如果将此生物的细胞培养在含。
H3标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，则当细胞分裂至图乙所示时期时，细胞核中含放射性DNA占总DNA的％。
11、在植物组织培养过程中，需要一些诱导因素才能使高度分化的植物体细胞表现出全能性。
请根据下面提供的实验材料、方法和原理，探究细胞分裂素对细胞分裂过程是否有促进作用的有关实验。
（1）实验材料：胡萝卜愈伤组织、一定浓度的细胞分裂素溶液、不含植物激素和放射性元素的培养液、3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷（3H—TdR）、蒸馏水、必要的其它实验用具等。
（2）实验原理：细胞内的3H—TdR参与合成DNA，DNA的合成总是发生在细胞周期的间期，因此，细胞中总放射性强度的大小反映了细胞分裂的快慢。
）（3）实验步骤：①取胡萝卜愈伤组织均分为两A、B组，分别培养在不含植物激素和放射性元素的培养液中；②；③；④。
（4）预期实验现象及相应结论：。