放射性同位素标记技术在生物学的研究中已被广泛应用．(1)利用14C标记的CO2研究植物光合作用中暗反应.14C的转移途径是 ,若用18O标记H218O研究动物有氧呼吸的过程.则其最终出现在中．(2)在噬菌体侵染细菌实验中.获得35S标记的噬菌体的方法是．(3)利用15N标记的氨基酸研究唾液腺细胞的唾液淀粉酶的合成和分泌.则15N首先出现在的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

放射性同位素标记技术在生物学的研究中已被广泛应用．
（1）利用¹⁴C标记的CO₂研究植物光合作用中暗反应，¹⁴C的转移途径是

；若用¹⁸O标记H₂¹⁸O研究动物有氧呼吸的过程，则其最终出现在

（物质）中．
（2）在噬菌体侵染细菌实验中，获得³⁵S标记的噬菌体的方法是

．
（3）利用¹⁵N标记的氨基酸研究唾液腺细胞的唾液淀粉酶的合成和分泌，则¹⁵N首先出现在的具膜细胞器为

，最终含¹⁵N唾液淀粉酶以

方式从细胞中分泌出去．
（4）a、b、c为三种DNA分子：a只含¹⁵N，b同时含¹⁴N和¹⁵N，c只含¹⁴N．将¹⁵N标记的DNA分子，放入含¹⁴N的培养基上连续扩增了4代，则a、b、c这三种DNA分子所占的比例分别是

．
（5）用³²P标记的胰岛素基因探针，对小鼠胚胎干细胞和胰岛B细胞进行检测．

用探针探测细胞的DNA		用探针探测细胞的RNA
胚胎干细胞	胰岛B细胞	胚胎干细胞	胰岛B细胞

表格的空格中应填写的检测结果依次是

．（用“+”表示能检测到，用“-”表示不能检测到）．从实验结果分析可知，胚胎干细胞分化为胰岛B细胞的根本原因是

．

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞器之间的协调配合,细胞的分化,噬菌体侵染细菌实验,DNA分子的复制

专题：

分析：本题是对高中生物教材中放射性同位素应用的综合性考查，用同位素标记法进行研究的内容有：分泌蛋白的合成和分泌过程，C原子在光合作用过程中的转移途径，噬菌体侵染细菌的实验，DNA复制方式的研究，对细胞分化实质的研究等，梳理相关的研究过程然后结合问题的具体要求进行解答．

解答： 解：（1）光合作用的暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，1分子二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物，该过程是二氧化碳的固定，三碳化合物被光反应阶段产生的还原氢还原形成有机物，因此¹⁴C标记的CO₂研究植物光合作用中暗反应，¹⁴C的转移途径是¹⁴CO₂→¹⁴C₃→（¹⁴CH₂O）；有氧呼吸过程中水参与第二阶段的反应，与丙酮酸生成二氧化碳和[H]，因此若用¹⁸O标记H₂¹⁸O研究动物有氧呼吸的过程，则其最终出现在¹⁴CO₂．
（2）噬菌体是病毒，病毒必须寄生在细胞内才能繁殖，因此不能在普通培养基上培养，获得³⁵S标记的噬菌体的方法是用噬菌体侵染含有³⁵S标记的大肠杆菌．
（3）唾液淀粉酶的本质是分泌蛋白，分泌蛋白首先在内质网上的核糖体上合成，然后进入内质网、高尔基体中进行加工，因此利用¹⁵N标记的氨基酸研究唾液腺细胞的唾液淀粉酶的合成和分泌，则¹⁵N首先出现在的具膜细胞器为内质网；唾液淀粉酶是大分子有机物，最终以胞吐的形式分泌到细胞外．
（4）由于DNA分子的复制方式是半保留复制，将¹⁵N标记的DNA分子，放入含¹⁴N的培养基上连续扩增了4代，形成的DNA分子中，有2个DNA分子含有¹⁵N的母链和¹⁴N的子链；
有2⁴-2=14个DNA分子只含¹⁴N，因此只含¹⁵N、同时含¹⁴N和¹⁵N、只含¹⁴N的DNA分子的比例是：0、

、

．
（5）小鼠体内的胚胎干细胞和胰岛B细胞均是由同一个受精卵发育而来的，因此它们所含的DNA相同，所以用用³²P标记的胰岛素基因探针，在两种细胞中均能检测到胰岛素基因的存在．由于基因的选择性表达，胰岛素基因只在胰岛B细胞中才表达，所以用³²P标记的胰岛素基因探针，对小鼠胚胎干细胞和胰岛B细胞进行检测，胚胎干细胞不能检测到胰岛素的RNA，但胰岛B细胞能检测出．
故答案应为：
（1）¹⁴CO₂→¹⁴C₃→（¹⁴CH₂O） ¹⁴CO₂
（2）用噬菌体侵染含有³⁵S标记的大肠杆菌
（3）内质网胞吐
（4）0、

、

（5）++-+基因选择表达

点评：本题的知识点是光合作用过程中C的转移途径，有氧呼吸过程中二氧化碳中O原子的来源，噬菌体侵染细菌的实验，分泌蛋白的合成和分泌过程，DNA分子的半保留复制方式，细胞分化的实质，对于相关知识的理解与综合应用是解题的关键．