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同位素示踪法在高中生物中的应用归纳
1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的方法。常用的标记元素有：
（1）14C :常用于标记 CO2,葡萄糖，生长素等物质中的C，也可用与标记生长素的运输方向
（2）18O：常用于标记光合作用和呼吸作用过程中的H2O,CO2，O2,葡萄糖等，
（3）3H：经常用于标记核苷酸示踪DNA，RNA的分布
（4） 15N：常用于标记无机盐，示踪在自然界中的N循环，也可用来标记氨基酸等
（5）32P:常用于标记核酸，标记含P的无机盐可示踪无机盐在植物体内的利用状况，也可用来标记DNA的复制情况
（6）35S：标记蛋白质，在研究遗传的物质基础实验中标记噬菌体
2 同位素示踪法应用实例表
知识点
标记元素
标记化合物
标记物转移情况
结论
光合作用过程中原子的转移
18O
H2O
H2O→ 18O
光合作用放出的02完全来自H2O中的O
呼吸过程中原子的转移
18O
02
18O2→H218O
有氧呼吸消耗的02完全与[H]结合生成H2O
矿质元素在植物体内的转移
32P
含32P的肥料
将在含有32P的肥料中长期培养的植物放入不含有P的培养基中培养，衰老组织中32P明显减少，向新生叶运输
P是可转移元素，在植物体内可被再度利用
DNA是主要遗传物质的证据
32P
35S
核酸
蛋白质
子代噬菌体可检测到放射性32P，子代噬菌体未检测到放射性35S
亲子代之间连续性的物质是DNA，DNA是遗传物质
生长素的极性运输
14C
生长素
标记物放在形态学上端，在形态学下端可已检测到标记物，反之不行
生长素只能从植物体形态学上端运输到形态学下端。
C4植物的光合作用途径
14C
14C O2
CO2 → C4→C3→ (CH2O)
C4植物光合作用途径中
C O2形成的第一固定产物是C4，后转移到C3，最终被还原为有机物
生物膜在功能上的联系
3H
亮氨酸
核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
各种生物膜在功能上密切分工又紧密相连形成一个统一整体
自然界中的物质循环
15N
含15N的肥料
土壤→植物体→动物体→土壤
组成生物体的各种元素是在生物体和无机环境之间不断循环利用的
例11.陆生植物光合作用所需要的碳源，主要是空气中的C02，CO2主要是通过叶片气孔进入叶内。陆生植物能不能通过根部获得碳源，且用于光合作用?请做出假设，且根据提供的实验材料，完成相关实验问题。
(1)假设为： 。
(2)利用实验器材，补充相关实验步骤。
(3)方法和步骤：
① ；
② ；
③对菜豆幼苗的光合作用产物进行检查。
结果预测和结论： 。
该实验最可能的结果是 ，原因是 。
答案 (1)陆生植物能通过根部获得碳源 (2)①把适量含有NaH14CO3，的营养液置于锥形瓶中，并选取生长正常的菜豆幼苗放入锥形瓶中 ②将上述装置放在温暖、阳光充足的地方培养 ③结果预测和结论：在光合作用产物中发现有14C，说明陆生植物能通过根部获得碳源，用于光合作用。如果是在光合作用产物中没有发现14C，说明陆生植物不能通过根部获得碳源，用于光合作用。最可能的结果和结论是：在光合作用产物中发现有14C，说明陆生植物能通过根部获得碳源，用于光合作用。原因是陆生植物的根部可以吸收土壤中的CO2和碳酸盐，用于光合作用。
例2将植物细胞放在有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸存在的环境中，温育数小时。然后收集细胞，粉碎并轻摇匀浆，进行分级离心以获得各种细胞结构。放射性3H将主存在于 （ ）
A．核仁、质体和高尔基体 B．细胞核、核仁和溶酶体
C．细胞核、核糖体和液泡 D．细胞核、线粒体和叶绿体
例3 从某腺体的细胞中提取一些细胞器，放入含有14C氨基酸的培养液中，培养液中有这些细胞器完成其功能所需的物质和条件，连续取样测定标记的氨基酸在这些细胞器中的数量，下图中能正确描述的曲线是 （ ）

例4．用32P标记了水稻体细胞（含24条染色体）的DNA分子双链，再次这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是 （ ）
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分别标记噬菌体的DNA分子和蛋白质外壳，然后去侵染含31P与32S的细菌，待细菌解体后，子代噬菌体的DNA分子和蛋白质外壳 （ ）
A．少数含32P、大多数含31P和全部含32S
B．只含31P和少数含32S
C．少数含32P、大多数含31P和少数含35S、大多数含32S
D．只含32P和大多数含35S

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