Question

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，科学家利用同位素标记法，弄清了许多发生在生物体内的化学反应的详细过程，下面说法正确的是（　　）

• A、用¹⁴C标记CO₂探明了CO₂中碳元素在光合作用中的转移途径
• B、用¹⁸O标记H₂O和CO₂有力的证明了CO₂是光合作用的原料
• C、用³H标记氨基酸弄清了生物膜的组成成分
• D、用¹⁵N标记核苷酸弄清了分裂期染色体形态和数目的变化规律

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞膜的成分,光合作用的发现史,有丝分裂过程及其变化规律

专题：

分析：本题综合考查放射性元素的应用．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添加到其他物质中去，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，用同位素置换后的物质，除同位素效应外，其化学性质通常没有发生变化，可参与同类的化学反应．

解答： 解：A、澳大利亚科学家在研究玉米、甘蔗等原产热带地区的绿色植物发现，当向这些绿色植物提供¹⁴C时，发现¹⁴C首先出现在含有四个碳原子的有机酸（C₄）中，随着光合作用的进行，C₄中的¹⁴C逐渐减少，而C₃中的¹⁴C逐渐增多．从而证明在C₄植物的光合作用中，CO₂中的C原子首先转移到C₄中，然后才转移到C₃中，A正确；
B、美国科学家采用氧地同位素¹⁸O，分别标记H₂O和CO₂，使它们分别成为H₂¹⁸O和C¹⁸O₂．然后进行实验：第一组向小球藻提供H₂¹⁸O和CO₂；第二组向小球藻提供H₂O和C¹⁸O₂．通过对两组实验释放的氧进行分析，结果发现：第一组释放的氧全部是¹⁸O₂，而第二释放的氧全部是O₂，从而证明光合作用释放的氧气全部来自于水，没有证明CO₂是光合作用的原料，B错误；
C、科学家帕拉德在豚鼠的胰腺细胞内一次性注射适量³H标记的亮氨酸．3分钟后放射性出现在附有核糖体的内质网中；17分钟后，出现在高尔基体中；117分钟后，出现在近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中，所以用³H标记氨基酸弄清了分泌蛋白的分泌过程，C错误；
D、美国科学家在¹⁵NH₄Cl培养基中连续培养大肠杆菌12代，制备¹⁵N标记的E．coli的DNA．然后将¹⁵N的DNA的大肠杆菌转移到¹⁴N氮源中培养，复制一代后，所有DNA密度介于¹⁵N-DNA和¹⁴N-DNA之间，形成一半含¹⁵N，一半含¹⁴N的杂合分子．复制两代后，¹⁴N分子和¹⁴N-¹⁵N杂合分子等量出现．从而证明DNA的复制方式为半保留复制，D错误；
故选：A．

点评：解答本题需要学生非常熟悉教材上应用到“同位素标记法”的经典实验，并能关注到选项中的一些细节，在合理推理的基础上作出选择．