Question

人類發(fā)現(xiàn)了放射性同位素以后，很快便將它應(yīng)用在生物學(xué)的研究中，為探明許多生命過程的奧秘起了很重要的作用．請回答：
（1）如果用含¹⁸O的水澆灌某盆栽植物，并將該盆栽植物置于光照下，一段時(shí)間后，在植物周圍的空氣中，能夠收集到哪些含¹⁸O的氣態(tài)物質(zhì)？

 

．
（2）在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，如果用含¹⁵N的氨基酸培養(yǎng)不含¹⁵N的大白鼠細(xì)胞，則¹⁵N將首先出現(xiàn)在該細(xì)胞的哪一種細(xì)胞器中？

 

（填右圖的字母）．
（3）為了證明噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，進(jìn)入細(xì)菌的是噬菌體DNA，而不是它的蛋白質(zhì)外殼：可用兩種不同的放射性同位素分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，然后再讓這兩種不同標(biāo)記的噬菌體分別去侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌，從而對(duì)此做出實(shí)驗(yàn)論證．據(jù)分析，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多種氨基酸．現(xiàn)請你完成以下關(guān)鍵性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)．
①實(shí)驗(yàn)室已制備好分別含³H、¹⁴C、¹⁵N、¹⁸O、³²P、³⁵S等6種同位素標(biāo)記的微生物培養(yǎng)基．要完成對(duì)噬菌體蛋白質(zhì)外殼和噬菌體DNA的標(biāo)記應(yīng)分別選擇含有

 

的同位素標(biāo)記的微生物培養(yǎng)基．
②你用這兩種培養(yǎng)基怎樣去實(shí)現(xiàn)對(duì)噬菌體的標(biāo)記？請簡述實(shí)驗(yàn)操作步驟

 

．
（4）如圖2有甲乙兩枝條，含同位素¹⁴C標(biāo)記的吲哚乙酸的瓊脂塊放于枝條的A端，然后檢測B端是否有放射性¹⁴C的吲哚乙酸存在，則該處理一段時(shí)間后，在

 

圖的B端可以檢測到¹⁴C的吲哚乙酸，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：細(xì)胞器中其他器官的主要功能,噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn),生長素的產(chǎn)生、分布和運(yùn)輸情況

專題：

分析：1、分析圖1，A表示線粒體，B表示核糖體，C表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，D表示高爾基體，E表示細(xì)胞核．
2、生長素的運(yùn)輸是極性運(yùn)輸，即從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，分析圖2可知，甲圖中A是形態(tài)學(xué)上端，B是形態(tài)學(xué)下端，圖乙中A是形態(tài)學(xué)下端，B是形態(tài)學(xué)上端．
3、有氧呼吸過程過程：
第一階段（在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中）：C₆H₁₂O₆→2丙酮酸+2ATP+4[H]；        
第二階段（線粒體基質(zhì)中）：2丙酮酸+6H₂O→6CO₂+20[H]+2ATP；
第三階段（線粒體內(nèi)膜上）：24[H]+6O₂→12H₂O+34ATP．
4、光合作用過程：
（1）光反應(yīng)：水的光解：2H₂O→4[H]+O₂；ATP的形成：ADP+Pi+能量→ATP．
（1）暗反應(yīng)：CO₂固定：CO2+C₅→2C₃；C₃的還原：2C₃→（C H₂O）+C₅．
5、T₂噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)步驟：分別用³⁵S或³²P標(biāo)記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌→在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)．

解答： 解：（1）含¹⁸O的水是光合作用和呼吸作用的原料，在有氧呼吸過程中，水參與第二階段的反應(yīng)，生成CO₂；在光合作用過程中，水在光反應(yīng)階段水解生成O₂；此外，含¹⁸O的水還會(huì)經(jīng)蒸騰作用散發(fā)到空氣中．因此在植物周圍的空氣中，含¹⁸O的氣態(tài)物質(zhì)有水、CO₂、O₂．
（2）蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體，因此¹⁵N將首先出現(xiàn)在該動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的核糖體（B）上．
（3）①為了證明噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，進(jìn)入細(xì)菌的是噬菌體DNA，而不是它的蛋白質(zhì)外殼，應(yīng)該標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)的特征元素，即用³²P標(biāo)記DNA，用³⁵S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼．
②由于噬菌體是病毒，不能在培養(yǎng)基上獨(dú)立生存，只有在活細(xì)胞中才能進(jìn)行正常的生命活動(dòng)．因此要標(biāo)記噬菌體需要先標(biāo)記細(xì)菌，即先將細(xì)菌分別在含³²P和³⁵S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)．
用噬菌體去分別侵染被³²P和³⁵S標(biāo)記的細(xì)菌．
（4）由于生長素的運(yùn)輸是極性運(yùn)輸，因此理甲圖中A端，生長素能從A運(yùn)輸?shù)紹，能在甲圖中B端探測到¹⁴C的存在，乙圖中B端是形態(tài)學(xué)上端，處理中B端，生長素能運(yùn)輸?shù)紸，因此可能在乙圖中A端探測到¹⁴C的存在．
故答案為：
（1）水、CO₂、O₂
（2）B
（3）①³⁵S和³²P
②先將細(xì)菌分別在含³²P或³⁵S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)；然后用噬菌體去分別侵染被³²P或³⁵S標(biāo)記的細(xì)菌．
（4）甲  生長素只能由形態(tài)學(xué)上端往形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸，而不可能倒過來運(yùn)輸

點(diǎn)評(píng)：本題考查光合作用和呼吸作用、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，要求考生識(shí)記光合作用和呼吸作用過程，識(shí)記細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能，掌握噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的過程，能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．