Ⅰ.用同位素標記的化合物,不僅化學性質(zhì)不變而且具有放射性,同位素示蹤法在生物學的研究中已被廣泛應(yīng)用。試分析下列有關(guān)實驗:
(1)如果用18O標記的水澆灌某盆栽植物,并將該盆栽植物置于光照下。一段時間后,在植物體周圍空氣中,能夠收集到含18O標記的物質(zhì)有氧氣、水和二氧化碳,它們分別是由___________、_____________和______________生理過程產(chǎn)生的。
(2)把用32P標記的磷酸加入細胞培養(yǎng)液中,短時間內(nèi)快速分離出細胞內(nèi)的ATP,發(fā)現(xiàn)部分ATP的末端磷酸基已帶上了放射性標記,這是因為_____________________,但是細胞內(nèi)ATP的含量變化不大,這是因為______________________________________。
(3)在光照條件下,向培養(yǎng)小球藻的試管中通人用14C標記的濃度為1%的14CO2,第5分鐘再通入濃度為2%的14CO2,第10分鐘再供給濃度為0.003%的14CO25分鐘,并維持各時間段內(nèi)相應(yīng)的二氧化碳濃度。在這個過程中,分別檢測小球藻內(nèi)的葡萄糖、三碳化合物、五碳化合物的放射強度,得到上圖中a、b、c三條曲線。這三條曲線表示的化合物依次是_______________、______________和_______________。
Ⅱ.在光合作用的發(fā)現(xiàn)過程和研究過程中有許多著名的實驗,其中美國科學家恩格爾曼用水綿進行光合作用的實驗就是其中之一。請根據(jù)該實驗回答問題:
(1)恩格爾曼選擇水綿為實驗材料,該材料的優(yōu)點是______________________。
(2)將水綿和好氧性細菌制作成臨時裝片,為排除外界干擾,必須放在_______ 環(huán)境中。
(3)用極細的光束照射到水綿的某部位,通過顯微鏡觀察到的現(xiàn)象是:_____________ 。
(4)如果臨時裝片完全暴露在光下,好氧細菌的分布特點是:________________ 。
(5)該實驗證明了:__________________________________________。
Ⅰ(1)光合作用 蒸騰作用 呼吸作用
(2)ADP與用32P標記的磷酸接受能量,發(fā)生反應(yīng),生成了ATP ATP的產(chǎn)生與消耗達到了動態(tài)平衡。(3)三碳化合物(或C3) 五碳化合物(或C5) 葡萄糖
Ⅱ(1)帶狀葉綠體,大而明顯,可指示氧氣釋放的部位
(2)沒有空氣的黑暗
(3)好氧細菌積聚在葉綠體被光束照射的部位
(4)分布在葉綠體所有受光部位的周圍
(5)氧氣是由葉綠體釋放出來的,葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所
解析試題分析:Ⅰ(1)用18O標記的水澆灌某盆栽植物,植物光合作用,光反應(yīng)中水光解產(chǎn)生O2,O2中的氧來自水,所以O(shè)2中含18O,植物體吸收的水分絕大部分通過蒸騰作用變成水蒸氣,從氣孔擴散到空氣中,所以空氣中的水中也有18O,另外在有氧呼吸第二步中水作為原料參與反應(yīng),最后形成的CO2中的氧有一部分來自于水,所以CO2中也有18O。
(2)磷酸是合成ATP的原料,所以用32P標記的磷酸培養(yǎng)細胞,在ATP中就會出現(xiàn)放射性標記,ATP在體內(nèi)的含量并不很多,一旦消耗能迅速合成,產(chǎn)生和消耗維持動態(tài)平衡。
(3)通入1%和2%的14CO2時,14CO2和五碳化合物生成三碳化合物,三碳化合物在光反應(yīng)提供的ATP和還原氫的作用下經(jīng)過一系列復雜的化學反應(yīng)最后生成葡萄糖等有機物及五碳化合物,所以是a三碳化合物,b是五碳化合物,c是葡萄糖;第10分鐘時供給0.003%的14CO2,14CO2供應(yīng)不足,五碳化合物積累增大,三碳化合物生成減少,另一方面還要消耗,所以三碳化合物含量下降,而葡萄糖的生產(chǎn)量也由于缺乏三碳化合物而反應(yīng)減慢,含量不再繼續(xù)增加。
Ⅱ(1)水綿含有帶狀葉綠體,大而明顯,可指示氧氣釋放的部位。
(2)該實驗的自變量是光照的有無,因變量是好氧細菌的分布,為避免外界干擾,將臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境中。
(3)極細的光束照射到水綿,水綿葉綠體進行光合作用釋放氧氣,所以好氧細菌積聚在葉綠體被光束照射的部位。
(4)臨時裝片完全曝光,水綿葉綠體進行光合作用釋放氧氣,所以好氧細菌分布在葉綠體所有受光部位的周圍。
(5)該實驗證明了氧氣是由葉綠體釋放出來的,葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。
考點:考查光合作用以及恩格爾曼的實驗。
點評:難度中等,理解光合作用的過程。
科目:高中生物 來源:2012-2013學年河南省原名校高考考前壓軸統(tǒng)一考試理綜生物試卷 題型:選擇題
同位素示蹤法是生物學實驗中經(jīng)常應(yīng)用的一項重要方法,它可以研究細胞內(nèi)的元素或化 合物的來源、組成、分布和去向等,進而了解細胞的結(jié)構(gòu)和功能、化學物質(zhì)的變化、反應(yīng)機理等。用于示蹤技術(shù)的放射性同位素一般是構(gòu)成細胞化合物的重要元素,如3H、14C、15N、18O、32P、35S、131I等。下列關(guān)于同位素示蹤法的敘述錯誤的是
A.將用14N標記了DNA的大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖一代,若子代大腸桿菌的DNA分子中既有14N,又有15N,則可說明DNA的半保留復制
B.將洋蔥根尖培養(yǎng)在含同位素標記的胸腺嘧啶的培養(yǎng)液中,經(jīng)過一次分裂,子代細胞中的放射性會出現(xiàn)在細胞質(zhì)和細胞核中
C.用DNA探針進行基因鑒定時,如果待測DNA是雙鏈,則需要采用加熱的方法使其形成單鏈,才可用于檢測。
D.由噬菌體侵染細菌實驗可知,進入細菌體內(nèi)的是噬菌體的DNA,而不是噬菌體的蛋白質(zhì),進而證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。
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科目:高中生物 來源:2011-2012學年北京市海淀區(qū)高三上學期期中練習生物試卷 題型:綜合題
(10分)藥用植物是一類具有特殊用途的經(jīng)濟植物,對人類健康具有重要的醫(yī)療和保健作用。;藥用植物的品種改良工作引起了科研人員的重視。請問答下列問題:
(1) 科研人員用惹苡花粉培養(yǎng)出單倍體植株,此實驗的原理是利用了_______。為鑒定單倍體植株,可制作______________進行染色體觀察。
(2) 川芎易受病毒侵染造成大幅度減產(chǎn),日本學者用川芎的_______作為外植體進行脫毒培養(yǎng),在適宜濃度的_______誘導下,外植體經(jīng)_______和_______形成脫毒川芎。
(3) 科研人員試圖通過_______技術(shù)將中藥柴胡的藥效成分基因轉(zhuǎn)入胡蘿卜。他們將柴胡的原生質(zhì)體與胡蘿卜原生質(zhì)體進行融合,通過組織培養(yǎng)M終獲得了再生愈傷組織。
(4) 莨菪中分離得到的天仙子胺6(3羧化酶基因轉(zhuǎn)人顛茄中,轉(zhuǎn)基因植株能夠產(chǎn)生大量的東莨菪堿。這項技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上打破了種間的______________。若從分子水平上檢測天仙子胺6β羧化酶基因是否成功在顛茄細胞中轉(zhuǎn)錄,可采用______________技術(shù),用放射性同位素標記的基因探針與______________進行雜交。
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科目:高中生物 來源: 題型:單選題
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科目:高中生物 來源: 題型:
(09泰州市聯(lián)考)不需要保持細胞在生命活力狀態(tài)下進行的實驗是
A.觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復原現(xiàn)象
B.觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片
C.用同位素標記后跟蹤分泌蛋白的合成和運輸過程
D.酵母細胞的固定化
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科目:高中生物 來源:2012屆北京市海淀區(qū)高三上學期期中練習生物試卷 題型:綜合題
(10分)藥用植物是一類具有特殊用途的經(jīng)濟植物,對人類健康具有重要的醫(yī)療和保健作用。;藥用植物的品種改良工作引起了科研人員的重視。請問答下列問題:
(1) 科研人員用惹苡花粉培養(yǎng)出單倍體植株,此實驗的原理是利用了_______。為鑒定單倍體植株,可制作______________進行染色體觀察。
(2) 川芎易受病毒侵染造成大幅度減產(chǎn),日本學者用川芎的_______作為外植體進行脫毒培養(yǎng),在適宜濃度的_______誘導下,外植體經(jīng)_______和_______形成脫毒川芎。
(3) 科研人員試圖通過_______技術(shù)將中藥柴胡的藥效成分基因轉(zhuǎn)入胡蘿卜。他們將柴胡的原生質(zhì)體與胡蘿卜原生質(zhì)體進行融合,通過組織培養(yǎng)M終獲得了再生愈傷組織。
(4) 莨菪中分離得到的天仙子胺6(3羧化酶基因轉(zhuǎn)人顛茄中,轉(zhuǎn)基因植株能夠產(chǎn)生大量的東莨菪堿。這項技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上打破了種間的______________。若從分子水平上檢測天仙子胺6β羧化酶基因是否成功在顛茄細胞中轉(zhuǎn)錄,可采用______________技術(shù),用放射性同位素標記的基因探針與______________進行雜交。
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