资源简介

(共12张PPT)
（新人教）生物必修一科学方法微课(二)
科学探究中的同位素标记法
【科学方法·是什么？】
1.同位素:
同一元素中,质子数相同、中子数不同的原子为同位素。
(1)常用的同位素:
①具有放射性的同位素:14C、32P、3H、35S等。
②不具有放射性的同位素:15N、18O等。
(2)同位素的特点:物理性质可能有差异,但组成的化合物化学性质相同。
2.同位素标记法:
(1)概念:用物理性质特殊的同位素标记化学反应中原子的去向。
(2)应用:
①标记特征化合物,探究详细生理过程,研究生物学原理。
例:用3H标记的亮氨酸,探究分泌蛋白的分泌过程。
②标记特征元素,探究化合物的作用。
例:病毒是一种只含有蛋白质和核酸的生物,且病毒在繁殖时需将其遗传物质注入宿主细胞中。为了探究病毒的遗传物质是蛋白质还是核酸,可以利用同位素标记法进行探究:
将宿主细胞分为两组,一组与35S(蛋白质特征元素)标记的病毒混合,另一组与32P(核酸特征元素)标记的病毒混合,一段时间后检测宿主细胞中的放射性。
【典例剖析·怎么用？】
如图为细胞结构示意图,甲～己为细胞内结构,①～⑨为物质运输过程。据图回答问题。
(1)溶酶体中的多种水解酶是在结构[乙]　　　　　上合成的,为了研究水解酶从合成到进入溶酶体的途径,可采用　　　　　法,据图预测水解酶从合成到进入溶酶体的过程:　　　　　　　　　→溶酶体(用图中的甲、乙、丙、丁、戊、己和箭头表示)。
(2)图中过程⑥→⑨说明溶酶体具有　　　　　　　　　　　的功能,溶酶体的功能说明其膜的结构特点是　　　　　　　　　　。
(3)为了研究细胞核内的蛋白质是由细胞质基质中的核糖体合成,并通过核孔进入的,写出你的实验设计思路。
【教你解题】
1.同位素标记法的应用:用于追踪物质变化的过程
蛋白质的合成与分泌过程采用同位素标记法标记氨基酸,追踪放射性标记的转移顺序,进而推测物质合成与分泌的过程。
2.同位素标记法中细胞的选择:研究分泌蛋白时应选择具有分泌功能的细胞,研究细胞内蛋白质时最好选择不具有分泌功能的细胞。
【解析】(1)结构[乙]是附着在内质网上的核糖体;研究物质合成转移的方式采用同位素标记法,水解酶首先由附着在内质网上的核糖体合成,然后进入内质网进行初步加工,再进入高尔基体进行再加工,最后通过囊泡运输到溶酶体内,因此其从合成到进入溶酶体的途径是:乙→甲→丁→溶酶体。
(2)图中过程⑥→⑨说明溶酶体具有分解衰老、损伤的细胞器的功能;生物膜的结构特点是具有一定的流动性。
(3)研究物质的转移情况选择放射性同位素标记法,细胞要选用不具有分泌功能的细胞,防止分泌蛋白形成过程对放射性标记的检测产生影响。
答案:(1)附着在内质网上的核糖体　同位素标记
乙→甲→丁
(2)分解衰老、损伤的细胞器　具有一定的流动性
(3)向不具有分泌功能的细胞中注射放射性同位素标记的氨基酸,观察放射性标记的物质转移情况。
【类题试做·你会吗？】
　如图表示细胞中蛋白质的合成和分泌示意图,请据图回答:
(1)用含3H标记的氨基酸培养液培养该细胞,结果发现在合成分泌蛋白的过程中产生了3H2O,则3H2O的生成部位是[　]　　　　　　, 3H2O中的3H来自氨基酸的
　　　　(基团),该细胞中出现3H的部位依次为　　　　　　　(填序号)。
(2)该细胞在分泌物分泌前后几种生物膜面积将会发生改变,由此可以说明,生物膜在结构上的特点是　　　　　　　　　　。
【解析】(1)含3H标记的氨基酸是合成蛋白质的原料,而氨基酸脱水缩合形成蛋白质的场所是[②]核糖体,脱去的3H2O中的3H来自氨基酸的氨基和羧基。分泌蛋白合成与分泌的过程为: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,因此该细胞中出现3H的部位依次为②③④⑤。
(2)生物膜在结构上的特点是具有一定的流动性。
答案:(1)[②]核糖体　氨基和羧基　②③④⑤
(2)具有一定的流动性

展开更多......

收起↑