同位素技术在中学生物学中的应用PPT课件
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同位素标记法的应用---公开课(21张PPT)
课堂总结
分泌蛋白的合成加工运 输的研究 DNA是遗传物质的研究
生长素的极性运输研究
光合作用释放的氧来自水
同位素标记法
光合产物中有机物 的碳的来CO2
DNA复制的半保留 复制
基因工程中目的基 因的表达和检测
同位素示踪法，它可以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，同位素示踪法正在更大规模地应用于生物研究领域。
结合实验,培养能力
9.(2017·全国卷Ⅰ，29) 根据遗传物质的化学组成，可将病毒 分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康 会造成很大危害，通常一种新病毒出现后需要确定该病毒 的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用
放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材 料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出 (1)实验思路 (2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证 的甲、乙两个组)
①仅为小麦 旗叶 提供14CO 做为光合作用
合的原料；
2
②检测 小麦胚乳中含14C淀粉占全部淀粉的比例。
32P标记的 DNA
35S标记的 蛋白质
三.证明DNA是遗传物质
1.怎3 5样S标标记记的噬是蛋菌白体质？，
沉淀物放射性高 3放22.P射3标5S性记和的的3分2是P布标D，N记A说，的明根噬是据菌 体噬在菌侵体染的细什菌的么过？程中，
生物一轮复习 同位素标记法的应用
江夏实验高级中学
小 故 事：
一位科学家在实验室工作期间，因怀疑女房东总 是把剩菜改头换面之后给他吃。于是，他在剩菜中放 上微量的放射性钍，然后在下一次的菜中检验是否有 放射性，结果他每次都能准确地判断出他所吃的菜是 剩菜还是新菜。
同位素讲座ppt-课件
1 同位素的基本概念
同位素的定义 同位素定义：核内质子数相同而中子数不同的同
一类原子。
同位素的分类： (1) 放射性同位素：原子核不稳定，能自发进行放射性衰
变或核裂变，而转变为其它一类核素的同位素称为放射性同 位素。
(2) 稳定同位素：原子核稳定，其本身不会自发进行放射 性衰变或核裂变的同位素。
s(u°lfCide)min3er.a9l a8nd
H2S
(Ohmoto
an1d 1R.y2e,41979),
it
should
be4.30
0408 and d34S0 = 21.
Oxidation processes M proedulcteinspgecpieos tihnatta(re7e6n0richTeod rinr3,4iSnre°laCtive) to the startin0g .m0a0terial, whereas reduc3tio.8n 1produces species tha0t .a2re8depleted in 34S.
100.00
101.42
100.14
cover: Cu Ba instead
of
Ca)
alsVo haapveoarsmparlleesffseuct:re
(at
100
°C,
in
Torr)
760,00
721.60
(3) analysis of natural samples for which independent estimates of temperature are available.
1934年诺贝尔化学奖获得者Urey奠定了同位 素取代的物理化学性质变化的理论基础，并把它 用于地球科学。1946年他在英国皇家学会上发表
高一化学同位素课件
同位素在化学反应机理研究中的应用
总结词
同位素在化学反应机理研究中具有重要作用，可以帮助科学家了解反应过程中各个物种的结构和性质，从而揭示 反应机理。
详细描述
同位素在化学反应机理研究中可以用于标记反应物中的特定原子，从而在反应过程中跟踪和检测这些原子的变化 。通过同位素标记，科学家可以了解反应过程中各个物种的结构和性质，从而揭示反应机理。这种方法对于理解 化学反应的本质和设计新的化学反应具有重要的意义。
对同位素设备和设施进行定期 检查与维护，确保其安全可靠
。
同位素的废弃物处理
专业处理
同位素废弃物应由专业 机构进行处理，确保安
全无害。
分类管理
根据废弃物的性质和放 射性强度进行分类管理 ，采取不同的处理方式
。
减量化处理
通过适当的手段减少废 弃物的体积和放射性强
度。
安全储存与运输
在储存和运输过程中， 确保同位素废弃物的安 全，防止泄漏和事故发
结构和核反应过程等。
半衰期和放射性同位素
半衰期是指不稳定同位素发生衰变时 一半原子核发生衰变所需要的时间。 不同的不稳定同位素具有不同的半衰 期，从几秒到数千年不等。
放射性同位素在科学研究、工业生产 和医疗领域中具有广泛的应用，例如 用于放射性示踪、放射性治疗和核能 生产等。
放射性同位素是指具有不稳定原子核 的同位素，它们能够释放出射线，如 α射线、β射线和γ射线等。
同位素的形成是由于原子 核发生变化时，中子数发 生变化而形成的。
同位素的分类
根据中子数的不同，同位 素可以分为稳定同位素和 放射于同位素的中子数不同，它们的核 外电子数相同，因此它们的化学性质 相同。
放射性同位素的半衰期
放射性同位素会自发地发生衰变，产 生新的同位素或放射性元素，这个过 程有一定的半衰期。
同位素示踪法在高中生物学中的应用
Ｅｄ ａ ｉ ｕｃ ｔｏ
—
…
ｎ ｅ ａ ｒ
圈
同位 素 示踪法 在 高 中生物 学 中的应 用
口 纪莉 莉
（ 河北省 遵化 市 第一 中学 河 北 遵化 ０４０ ） ６２ ０
同位 素 用 于追 踪 物 质 运 行 和 变化 过程 时 ， 示踪 元 素 。 示 叫 用
踪 元 素标 记 的 化合 物 ， 学 性 质 不变 。 们 可 以 根据 这种 化 合 物 化 人 的放 射 性 ， 有 关 的 一 系 列 化学 反应 进 行 追 踪 。 种 科学 研 究 方 对 这 法叫 同位 素 示踪 法 。 物 学 上 常 用放 射 性 同位 素 作 为 示 踪 元 素 ， 生 来 研 究细 胞 内 的 元 素 或 化 合 物 的 来 源 、 成 、 布 和 去 向 等 ， 组 分 进
的 过 程 。Байду номын сангаас 据 细 胞 的 生 物 膜 系 统 及 细 胞 的亚 显 微 结 构 的功 能 可 知 ． 过 程 为 ： 胞 膜一 核 糖 体一 内 质 网 一 高 尔 基 体一 细 咆 膜 。 其 细
答案 Ｂ
例 ２在 光 照 下 ， 给 玉 米 离 体 叶 片 少 量 的 ＣＯ 随 着 光 合 供 ，
（ ）
Ａ 只在 植 物 体 内 ． ｃ． 在 小 白 鼠体 内 只
Ｂ 植 物 和 小 白鼠 体 内 均 含 有 ． Ｄ． 物 和 小 白 鼠体 内均 无 植
① 线粒体 ②核糖体 ③ 中心体 ④ 内质网 ⑤ 高尔基体 ⑥细胞膜 ⑦细胞核 Ａ． ②④⑦⑥ ① Ｂ． ⑥②④⑤⑥ Ｃ ②③⑦④⑤ ． Ｄ． ⑥②⑦④ ⑤
的 完 全 培 养 液 中培 养 １ ， 测 定 放 射性 。预 计 印 在植 株 体 内分 ｈ再 布 的 变 化最 可能 是 （ ）
—
…
ｎ ｅ ａ ｒ
圈
同位 素 示踪法 在 高 中生物 学 中的应 用
口 纪莉 莉
（ 河北省 遵化 市 第一 中学 河 北 遵化 ０４０ ） ６２ ０
同位 素 用 于追 踪 物 质 运 行 和 变化 过程 时 ， 示踪 元 素 。 示 叫 用
踪 元 素标 记 的 化合 物 ， 学 性 质 不变 。 们 可 以 根据 这种 化 合 物 化 人 的放 射 性 ， 有 关 的 一 系 列 化学 反应 进 行 追 踪 。 种 科学 研 究 方 对 这 法叫 同位 素 示踪 法 。 物 学 上 常 用放 射 性 同位 素 作 为 示 踪 元 素 ， 生 来 研 究细 胞 内 的 元 素 或 化 合 物 的 来 源 、 成 、 布 和 去 向 等 ， 组 分 进
的 过 程 。Байду номын сангаас 据 细 胞 的 生 物 膜 系 统 及 细 胞 的亚 显 微 结 构 的功 能 可 知 ． 过 程 为 ： 胞 膜一 核 糖 体一 内 质 网 一 高 尔 基 体一 细 咆 膜 。 其 细
答案 Ｂ
例 ２在 光 照 下 ， 给 玉 米 离 体 叶 片 少 量 的 ＣＯ 随 着 光 合 供 ，
（ ）
Ａ 只在 植 物 体 内 ． ｃ． 在 小 白 鼠体 内 只
Ｂ 植 物 和 小 白鼠 体 内 均 含 有 ． Ｄ． 物 和 小 白 鼠体 内均 无 植
① 线粒体 ②核糖体 ③ 中心体 ④ 内质网 ⑤ 高尔基体 ⑥细胞膜 ⑦细胞核 Ａ． ②④⑦⑥ ① Ｂ． ⑥②④⑤⑥ Ｃ ②③⑦④⑤ ． Ｄ． ⑥②⑦④ ⑤
的 完 全 培 养 液 中培 养 １ ， 测 定 放 射性 。预 计 印 在植 株 体 内分 ｈ再 布 的 变 化最 可能 是 （ ）
同位素示踪法在高中生物学实验中的应用
同位素示踪法在高中生物学实验中的应用同位素示踪法是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，即把放射性同位素的原子参到其他物质中去，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，运动到哪里了，是怎样分布的。
同位素示踪法是生物学实验中经常应用的一项重要方法，它可以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、131I 等。
在高中生物学教材中有多处涉及到放射性同位素的应用，下面笔者对教材中的相关知识进行归纳如下：1 研究蛋白质或核酸合成的原料及过程把具有放射性的原子参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。
2 研究分泌蛋白的合成和运输用3H 标记亮氨酸，探究分泌性蛋白质在细胞中的合成、运输与分泌途径。
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。
例如，通过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T高尔基体T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。
3 研究细胞的结构和功能用同位素标记氨基酸或核苷酸并引入细胞内，探测这些放射性标记出现在哪些结构中，从而推断该细胞的结构和功能。
4 探究光合作用中元素的转移利用放射性同位素18O14c、3H作为示踪原子来研究光合作用过程中某些物质的变化过程，从而揭示光合作用的机理。
例如，美国的科学家鲁宾和卡门研究光合作用中释放的氧到底是来自于水，还是来自于二氧化碳。
他们用氧的同位素180分别标记H2O和CO,使它们分别成为H218O和C8O，然后进行两组光合作用实验：第一组向绿色植物提供H2180和CO,第二组向同种绿色植物提供H20和C8Q。
2022年新教材高考生物一轮复习微专题科学方法一同位素标记法课件新人教版202106022141
(3)科学家将15N标记的DNA分子(15N/15N-DNA)放到14N的培养液中培养，让其复 制三次。将亲代DNA和每次复制的产物置于试管进行离心，结果如图。其中代 表复制两次后的分层结果是________(填字母)，理由是__________。
【解析】本题综合考查了同位素标记法在遗传学中应用的相关知识，涉及遗传 的物质基础、基因的表达和DNA的复制等知识。放射性同位素标记法是利用放 射性元素对研究对象进行标记的微量分析方法，也是高中生物实验中常用的一 种实验方法，即把放射性同位素的原子掺入其他物质中，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 到哪里了，是怎样分布的。以研究生物相应的生理过程。一般常用的示踪元素 有：15N、3H、35S、32P、14C、18O等，在实验时应根据实验的目的来选择好被标 记的元素。
2.同位素标记法： (1)概念：用物理性质特殊的同位素标记特定的原子，追踪化学反应中特定原 子的去向。 (2)应用方法：标记特征化合物作为反应的原料，检测特征元素的去向，从而 探究生化反应过程。
(3)教材实例：
稳定性同位素标记(15N、 18O)
放射性同位素标记(14C、32P、3H、35S)
①鲁宾和卡门利用O的
(4)如图表示较强光照且温度相同，以及水和小球藻的初始质量均相等的条件下， 小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，试管①的质量______(填“大 于”“等于”或“小于”)试管②的质量。
(5)用32P标记二倍体水稻体细胞(含有24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，在第二次细胞分裂的中期，一个细胞内被 32P标记的染色体有______条。 (6)用未标记的一个亲代噬菌体感染被35S标记的大肠杆菌，增殖产生n个子代 噬菌体后，不含35S的噬菌体占所有噬菌体的比例是__________。
实验素养提升4 同位素标记法的应用ppt
析 3H—X。据图剖析，以下表白 准确 的选项是( )
A.葡萄糖在c中被完整 剖析 成无机物 B.a、c中均能发生水 C.c、b、d三种具膜细胞器在图中所示过程 中能够 经过囊泡发生 联系 D.3H—X经过细 胞膜需要 载体跟 ATP
4
@《创新设计》
剖析 a、b、c、d分不是核糖体、内质网、线粒体跟 高尔基体。葡萄糖不克不及 开 门见山 在线粒体中剖析 成无机物，A过错 ；a中能发生 氨基酸的脱水缩合，线粒体 内膜上能停顿有氧呼吸的第三阶段，都能发生水，B准确 ；在分泌 蛋白 的剖析 、加 工跟 运输过程 中，线粒体仅供给 ATP，不与其余 细胞器发生 结构上的联系 ，C过错 ； 分泌 蛋白 运出细胞膜的方法 是胞吐，需要 ATP但不需要 载体，D过错 。 答案 B
12
@《创新设计》
5.(2019·河南十所名校联考)停顿光合作 用的动物 细胞在光照跟 高O2与低CO2状况下 停顿的生化过程 如下图，迷信家将这一过程 称为光呼吸，以区不于暗中 情况 中的 细胞呼吸。现以小麦细胞为研究 资料，请联合 所学常识 ，回答以下相干 咨询 题：
13
@《创新设计》
(1)小麦在暗中 情况 中停顿细胞呼吸的场合 是________________。假如将氛围 中的氧 标记 成18O2，18O起首 出现在____________(填物质 名称 )中。 (2)光呼吸与光合作 用暗反应 比拟 ，两者均应用了________作为原料 ；除图中所示物 质 及酶外，后者生成 终极 产品 还需要 ____________(填物质 名称 )的参加 。 (3)为探究 光呼吸的产品 与场合 ，请应用同位素标记 法计划 试验 ，扼要 写出试验 思 路 跟 预期试验 结果。(请求 ：试验 包含 可相互印证的甲、乙两个组)
A.葡萄糖在c中被完整 剖析 成无机物 B.a、c中均能发生水 C.c、b、d三种具膜细胞器在图中所示过程 中能够 经过囊泡发生 联系 D.3H—X经过细 胞膜需要 载体跟 ATP
4
@《创新设计》
剖析 a、b、c、d分不是核糖体、内质网、线粒体跟 高尔基体。葡萄糖不克不及 开 门见山 在线粒体中剖析 成无机物，A过错 ；a中能发生 氨基酸的脱水缩合，线粒体 内膜上能停顿有氧呼吸的第三阶段，都能发生水，B准确 ；在分泌 蛋白 的剖析 、加 工跟 运输过程 中，线粒体仅供给 ATP，不与其余 细胞器发生 结构上的联系 ，C过错 ； 分泌 蛋白 运出细胞膜的方法 是胞吐，需要 ATP但不需要 载体，D过错 。 答案 B
12
@《创新设计》
5.(2019·河南十所名校联考)停顿光合作 用的动物 细胞在光照跟 高O2与低CO2状况下 停顿的生化过程 如下图，迷信家将这一过程 称为光呼吸，以区不于暗中 情况 中的 细胞呼吸。现以小麦细胞为研究 资料，请联合 所学常识 ，回答以下相干 咨询 题：
13
@《创新设计》
(1)小麦在暗中 情况 中停顿细胞呼吸的场合 是________________。假如将氛围 中的氧 标记 成18O2，18O起首 出现在____________(填物质 名称 )中。 (2)光呼吸与光合作 用暗反应 比拟 ，两者均应用了________作为原料 ；除图中所示物 质 及酶外，后者生成 终极 产品 还需要 ____________(填物质 名称 )的参加 。 (3)为探究 光呼吸的产品 与场合 ，请应用同位素标记 法计划 试验 ，扼要 写出试验 思 路 跟 预期试验 结果。(请求 ：试验 包含 可相互印证的甲、乙两个组)
实验素养提升4 同位素标记法的原理与应用ppt
2
@《创新设计》
[技能 晋升 ] 1.(2019·山师附中模仿)以下对于 同位素示踪法的表白 过错 的选项是( )
A.将用14N标记 了DNA的大年夜 肠杆菌在含有15N的培养 基中繁殖 一代，假设 子 代大年夜 肠杆菌的DNA分子中既有14N，又有15N，那么可阐明DNA的半保存 复制 B.将洋葱根尖培养 在含同位素标记 的胸腺嘧啶的培养 液中，经过一次决裂 ，子代 细胞中的喷射 性会出现在细胞质跟 细胞核中 C.用DNA探针停顿基因判定 时，假如待测DNA是双链，那么需要 采用加热的办法 使其形成 单链，才可用于检测 D.由噬菌体侵染细菌试验 可知，进入细菌体内的是噬菌体的DNA，而不是噬菌体的 蛋白 质，进而证实 了DNA是噬菌体的遗传物质
5
@《创新设计》
剖析 根尖细胞都可停顿转录过程 ，需要 应用尿嘧啶剖析 RNA，因而所有 根尖细胞 都会 出现喷射 性，A过错 ；分泌 蛋白 的剖析 跟 分泌 依次经过的结构包含 ：核糖 体→内质网→高尔基体→细胞膜，C过错 ；光合作 用中14C转移的道路 为：14CO2→ 14C3→(14CH2O)，D过错 。 答案 B
苷酸跟 3H标记 的尿嘧啶核糖核苷酸的培养 基停顿短时刻 培养 ，实际上剖析带有
喷射
性标记
的细胞比例较大年夜
的是________组，缘故是
________________________。 (4)T2噬菌体侵染细菌的试验 中，用35S标记 T2噬菌体的蛋白 质，搅拌的目标 是
____
______________________________________________________________________，
@《创新设计》
[技能 必备] 了解含意 同位素标记 法也叫同位素示踪法，它能够 研究 细胞内的元素或化合物的起源 、 构成 、散布跟 去处 等，进而了解细胞的结构跟 功能 、化学物质 的变更 、反应 机理等。 同位素是存在 一样原子序数但品质 数差别 的核素。统一 元素的差别 核素之间互 称为同位素。比方 ，氢有如1H、2H、3H三种核素互称同位素。同位素可分为动 摇性同位素跟 喷射 性同位素两类，动摇性同位素是原子核结构动摇，不会发生 衰 变的同位素。喷射 性同位素是原子核不动摇会自发衰变的同位素。
@《创新设计》
[技能 晋升 ] 1.(2019·山师附中模仿)以下对于 同位素示踪法的表白 过错 的选项是( )
A.将用14N标记 了DNA的大年夜 肠杆菌在含有15N的培养 基中繁殖 一代，假设 子 代大年夜 肠杆菌的DNA分子中既有14N，又有15N，那么可阐明DNA的半保存 复制 B.将洋葱根尖培养 在含同位素标记 的胸腺嘧啶的培养 液中，经过一次决裂 ，子代 细胞中的喷射 性会出现在细胞质跟 细胞核中 C.用DNA探针停顿基因判定 时，假如待测DNA是双链，那么需要 采用加热的办法 使其形成 单链，才可用于检测 D.由噬菌体侵染细菌试验 可知，进入细菌体内的是噬菌体的DNA，而不是噬菌体的 蛋白 质，进而证实 了DNA是噬菌体的遗传物质
5
@《创新设计》
剖析 根尖细胞都可停顿转录过程 ，需要 应用尿嘧啶剖析 RNA，因而所有 根尖细胞 都会 出现喷射 性，A过错 ；分泌 蛋白 的剖析 跟 分泌 依次经过的结构包含 ：核糖 体→内质网→高尔基体→细胞膜，C过错 ；光合作 用中14C转移的道路 为：14CO2→ 14C3→(14CH2O)，D过错 。 答案 B
苷酸跟 3H标记 的尿嘧啶核糖核苷酸的培养 基停顿短时刻 培养 ，实际上剖析带有
喷射
性标记
的细胞比例较大年夜
的是________组，缘故是
________________________。 (4)T2噬菌体侵染细菌的试验 中，用35S标记 T2噬菌体的蛋白 质，搅拌的目标 是
____
______________________________________________________________________，
@《创新设计》
[技能 必备] 了解含意 同位素标记 法也叫同位素示踪法，它能够 研究 细胞内的元素或化合物的起源 、 构成 、散布跟 去处 等，进而了解细胞的结构跟 功能 、化学物质 的变更 、反应 机理等。 同位素是存在 一样原子序数但品质 数差别 的核素。统一 元素的差别 核素之间互 称为同位素。比方 ，氢有如1H、2H、3H三种核素互称同位素。同位素可分为动 摇性同位素跟 喷射 性同位素两类，动摇性同位素是原子核结构动摇，不会发生 衰 变的同位素。喷射 性同位素是原子核不动摇会自发衰变的同位素。
第1章同位素标记技术在分子生物学实验技术中的应用ppt课件
⑵ 从RNA合成单链cDNA探针
用RNA为模板合成cDNA探针所用的引物有两种:
a. 寡聚dT为引物合成cDNA探针。本方法只能用 于带Poly(A)的mRNA,并且产生的探针极大多数偏 向于mRNA 3‘末端序列。
b. 可用随机引物合成cDNA探针。该法可防止上 述缺陷,产生比活性较高的探针。但由于模板RNA 中通常含有多种不同的RNA分子,所得探针的序列 往往比以克隆DNA为模板所得的探针复杂得多, 应预先尽量富集mRNA中的目的序列。反转录得到 的产物RNA/DNA杂交双链经碱变性后,RNA单链可 被迅速地降解成小片段,经Sephadex G-50柱层析 即可得到单链探针。
切口平移法
(2)随机引物法
经过热变性使模板DNA 变为单链DNA，随机 引物与单链DNA退火后，利用Klenow Fragment合 成互补链。此时假设底物中dNTP的一种或几种被 [α-32P], [α-35S], [3H] 等标志时，那么合 成的互补链DNA也被标志。合成后的双链DNA经过 热变性变成单链后即可用作杂交探针。
mullismullis的的pcrpcr构思构思引物引物dnadna聚合酶聚合酶dnadna聚合酶聚合酶特定特定dnadna片段片段引物引物22新引物新引物靶靶dnadna的扩增的扩增引物引物11引物引物22互补链互补链引物引物11互补链互补链单位长度的链单位长度的链不同长度的链不同长度的链引物引物11互补链互补链引物引物22互补链互补链目的片段不同长度的链未示出目的片段不同长度的链未示出聚合酶链式反响表示图聚合酶链式反响表示图预变性9395c25m变性9395c30s复性5070c30s延伸75c3060s总延伸75c7m2535pcr的普经过程
probe) 背景: 129I:0.7 cps (20-100 KeV) 灵敏度: 129I : 20 Bq in 10 min 分辨率: 129I : 2-3 mm(depending on the used
【最新】高考生物一轮复习：热点专题系列(五)同位素示踪法的应用及分析(共19张PPT)
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。
最新高考《生物》一轮复习
4
【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。
最新高考《生物》一轮复习
8
【解析】选C。A项错误,A=T=5 000×2×20%=2
000,G=C=5 000
×2×30%=3 000。一个DNA复制形成100个子代DNA需要鸟 嘌呤脱氧核苷酸的个数=99×3 000=2.97×105;B项错误,噬菌 体侵染细菌后,噬菌体的DNA作为模板;C项正确,1个被32P标记 的噬菌体经半保留复制形成的100个子代有2个含32P,98个只含
长素的极性运输问题等。
最新高考《生物》一轮复习
6
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P的子代噬菌体的比例为
2∶98=1∶49; D项错误,由于一种氨基酸可以由多个密码子编 码,所以DNA发生基因突变,对应的氨基酸可能不变,控制的性状
可能不变。
最新高考《生物》一轮复习
9
【热点集训】 1.(2013·怀化模拟)某成年雄性小鼠的初级精母细胞中有 20个四分体,如取该小鼠的某种干细胞,放入含3H标记的胸
,
(5)图中细胞核DNA减半的原因是
。
最新高考《生物》一轮复习
5
1.标记某元素,追踪其转移途径
6.4同位素标记法在遗传物质研究中的应用 教学课件-高考一轮总复习生物必修第二册
第4讲
同位素标记法在遗传物质研究中的应用一 更轮 要
深化提素养
同位素标记法是生物学实验中经常应用的一种重要方法，它可以研究细胞内
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。在近年的高考生物考试中多以选择题的形式考查同
位素标记法在遗传物质研究中的应用，试题常以高中生物学教材中涉及的放射性
2．有丝分裂中染色体标记情况分析 (1)过程图解(一般只研究一条染色体)： 复制一次(母链标记，培养液不含标记同位素)：
转至不含标记同位素培养液中再培养一个细胞周期：
(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。
3．减数分裂中染色体标记情况分析 (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，如下图(母链 标记，培养液不含标记同位素)：
解析：噬菌体侵染细菌实验中分别用32P标记DNA、35S标记蛋白质的噬菌体侵 染细菌，证明了DNA是噬菌体的遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，A 错误；I是甲状腺细胞合成甲状腺激素的原料，给予某人131I，通过测定甲状腺激 素的放射性可以反映甲状腺的功能状态，B正确；用单细胞绿藻做14CO2示踪实验， 不同时间点对放射性碳分析可得出暗反应的途径是14CO2→14C3→(14CH2O)，C正 确；用放射性同位素标记某种氨基酸进行示踪，可得出分泌蛋白合成、加工和分 泌的途径，即核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜，D正确。
答案：C
2．下列是应用同位素标记法进行的几种研究，其中错误的是
()
A．分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质用于证明DNA是主要的遗传物质
B．给予某人131I，通过测定甲状腺的放射性可以反映甲状腺的功能状态
同位素标记法在遗传物质研究中的应用一 更轮 要
深化提素养
同位素标记法是生物学实验中经常应用的一种重要方法，它可以研究细胞内
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。在近年的高考生物考试中多以选择题的形式考查同
位素标记法在遗传物质研究中的应用，试题常以高中生物学教材中涉及的放射性
2．有丝分裂中染色体标记情况分析 (1)过程图解(一般只研究一条染色体)： 复制一次(母链标记，培养液不含标记同位素)：
转至不含标记同位素培养液中再培养一个细胞周期：
(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。
3．减数分裂中染色体标记情况分析 (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，如下图(母链 标记，培养液不含标记同位素)：
解析：噬菌体侵染细菌实验中分别用32P标记DNA、35S标记蛋白质的噬菌体侵 染细菌，证明了DNA是噬菌体的遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，A 错误；I是甲状腺细胞合成甲状腺激素的原料，给予某人131I，通过测定甲状腺激 素的放射性可以反映甲状腺的功能状态，B正确；用单细胞绿藻做14CO2示踪实验， 不同时间点对放射性碳分析可得出暗反应的途径是14CO2→14C3→(14CH2O)，C正 确；用放射性同位素标记某种氨基酸进行示踪，可得出分泌蛋白合成、加工和分 泌的途径，即核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜，D正确。
答案：C
2．下列是应用同位素标记法进行的几种研究，其中错误的是
()
A．分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质用于证明DNA是主要的遗传物质
B．给予某人131I，通过测定甲状腺的放射性可以反映甲状腺的功能状态
高考生物六单元遗传的物质基础热考培优五同位素示踪与荧光标记技术PPT课件
(2)如果用黄色荧光染料标记染色体上的端粒，在细胞分裂的分 裂期(分裂未完成)，一个果蝇体细胞中共有________个黄色荧 光点，一个大肠杆菌细胞中共有________个黄色荧光点。 (3)如果在一对同源染色体上，用相同颜色的荧光染料标记相同 或等位基因，用不同颜色的荧光染料标记非等位基因，在四分 体时期，一个初级精母细胞中相同颜色的荧光点有________个， 并可观察到不同颜色的荧光点在染色体上呈________排列，从 而用现代分子生物学技术证明了基因位于染色体上。
侵染细菌时，只有 DNA 进入细菌并随着细菌离心到沉淀物中， 因此用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，保温、搅拌、离心后 可检测到沉淀物中放射性很高，D 正确。
第六单元 遗传的物质基础
SUCCESS
THANK YOU
2024/10/15
2．下列生物学研究中，应用同位素标记法能实现研究目的的 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
3．荧光显微技术是用荧光显微镜观察被荧光染料处理的生应用。请回答下列问题： (1)1970 年，科学家分别用绿色和红色荧光染料，标记小鼠和人 体细胞膜上的蛋白质，然后将人、鼠细胞融合，并分为两组。 开始时，融合细胞的一半发红色荧光，另一半发绿色荧光，将 其中一组置于 37 ℃下处理 40 min，两种颜色的荧光均匀分布； 将另一组置于 0 ℃下处理 40 min，融合细胞仍一半发红色荧光， 一半发绿色荧光。该实验说明，细胞膜具有流动性，且流动性 的大小与________有关。
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同位素、同质素、同中素三个概念的比较名称亦称 Nhomakorabea外文
Z（序 A（质 N（中 举例 数） 量数） 子数）
同位素 核素 Isotope 同
异
异
Nuclide
同质素 异位素 Isolar 异
同
异
同中素
Isotone 异
异
同
15N和18O 用质谱仪或核磁共振仪进行测量
• N和O没有半衰期大于10分钟的放射性同位素 [13N （ T1/2=9.961分）、 15O （ T1/2=122秒）]， 因此想要应用这些元素的放射性核素作为示 踪剂是不可能的。
东城区教师研修中心
中学生物学中的同位素技术的应用在
• 示踪元素 C、 H 、 O、 N、 P、 S
• 辐射
K 钴-60 γ射线
*半衰期——推断古生物化石的年龄
光合作用产生氧的来源 噬菌体侵染细菌的实验
推断化石年龄
基因突变 诱变育种
证明DNA
半保留复制 示踪原子 同位素
矿质元素 代谢追踪
追踪激素在体 内的动态变化
一些天然放射性同位素
元素 同位素 铀 238U 釷 230Th 镭 226Ra 氡 222Rn 铼 187Re 钾 40K
原子序 92 90 88 86 75 19
半衰期 发射
4.5*109年 α
8.0*104年 α 、γ
1600年 α 、γ
3.8天
α 、γ
7.0*1010年 β
1.3*1010年 β、γ
• γ 发射：伴随与天然放射性同位素衰变放射 α 粒子和β粒子的同时发射的一个能量光子的同位 素。由于能量没有质量，因此称之为γ射线。
射线的危害和疾病
• 原子射线是有害的，因为它能够在生命 体系中产生离子或自由基。它通过撞去 原子中的电子而产生离子来实现这一过 程。产生的离子和自由基能够和别的分 子反应，如果这一反应发生在细胞中， 将导致基因突变以及随后的病变肿瘤生 长。 高能量的射线能够导致细胞死亡。
射学家。 • 众所周知的居里夫人和她的大女儿的死因都与放
射性有关。
放射性同位素在生物和医学上的应用
• 食品的放射性处理：低至1 000Gy的辐射能够有效
根除残留在作物上的任何昆虫；更强的辐射（超过10 000Gy）可以杀死肉和鱼类是品种的沙门氏菌，也可 以用于防止软水果如草莓的发霉。
• 生命科学中的分析工具：32P用于DNA和RNA分
辐射
抑制基因复制、 转录或翻译，损 伤、破坏蛋白质、 生物膜等
放疗、消毒、灭菌、 选择性杀死细胞
高中教材对示踪元素的解释
• 同位素用于追踪物质运行和变化过程时，
叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合
物，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。（必修.第一册P.53）
放射性同位素的发射（放射性）
• 放射性同位素是易分解、同时释放出有害微粒和 （或）射线的同位素。
• α 发射：能释放出含两个质子和两个中子的微粒 （He原子核）的同位素被称为α 发射源，其中质 量数为4 的微粒为α 粒子。
• β 发射：能丢失一个电子的原子核称为β 发射源， 原子核放射出的电子流称为β粒子。
(1/2)n=常量的几分之几
证明DNA是遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验
过程
结果
分析
结论
35S标记的T2 细菌内无放 蛋白质外壳
关于同位素的概念
• 定义：具有相同的质子数而中子数不同的 原子互称同位素。
• 同位素是指原子序数相同，在元素周期 表上地位相同，因而化学性质相同，但质 量不同的元素；它们是质子数相同，而中 子数不同的原子。 这些元素称某元素的 同位素。
碳有三种同位素
质子数与中子数之和
12
C
6
13
14
CC
6
6
原子序数（质子数）
同位素的分类（按原子核的稳定性）
稳定性同位素
1H/2H=99.98/0.02 12C/13C=98.9/1.1 14N/15N=99.63/0.37 16O/18O=99.8/0.2 31P 32S 127I
放射性同位素
（人工的）
3H（T1/2=12.33年）（氚） 14C（ T1/2=5730年） 13N （ T1/2=9.961分） 15O （ T1/2=122秒） 32P （ T1/2=14.26天） 35S （ T1/2=87.24天） 131I （ T1/2=8.04天）
A 16O2 (O2) B 18O2
答案：B
光合作用总反应式：
光能
CO2+H218O
叶绿体
CO2+H2*O
(CH2O)+18O2 (CH2O)+*O2
科学家以含有15N标记的NH4Cl培养液来培养大肠 杆菌，让大肠杆菌繁殖几代，再将大肠杆菌转移到14N 的普通培养液中。 然后在不同时刻收集大肠杆菌并提 取DNA，再将DNA进行离心，记录离心后试管中DNA 的位置。
（ ）年。
A.17190
B.22920
C.28650 答案：B
D.34380
解析
• 14C又称“考古钟” 。 （1）半衰期长-5730年；（2）自然界含量稳定，是宇生
放射性同位素（3）进入生物的途径 14CO2 植物（光合） 动物，所有活体内14C为一恒
定值（4）生物死亡后，同外界交换停止，原来体内的 14C只衰变减少，不能再得到补充。 • 化石中14C只剩下常量的1/16，(1/2)4=1/16，则可推算出 该生物死亡已有：5370*4=22920年 • 化石中14C经过的半衰期数n：
超量照射对人体的影响
• 自从1895年伦琴发现X射线以来的一个多世纪里， 无数惨痛的教训告诉人们，超剂量的照射会造成 严重的机体损伤以致危害生命。
• 1896年，首次发现X射线能引起皮肤红斑。 • 1897年，据一个报告中称，发现69例银放射性
引起的烧伤，同时发现辐射致癌效应。 • 1911年，发现94例放射病患者，其中50例是放
子序列的常规分析。碳-14的半衰期是5730年，一半 用于探测新陈代谢的途径和古代化石的 “年龄”。
• 用作医学诊断与治疗：X射线透视、电子计算机X
线体层摄影（ CT ）、钴-60 （60Co）治疗癌症的放 射源、123I用于检查甲状腺功能、131I用于治疗甲状腺 癌。
例：古生物年龄的测定
已知14C属长寿命放射性元素，其半衰期为 5730年。现测得某生物化石中14C只剩下 常量的1/16，说明该生物死亡至今已经