Question

【題目】放射性同位素標記技術(shù)在生物學的研究中已被廣泛應(yīng)用。

（1）利用14C標記的CO2研究植物光合作用中的暗反應(yīng)，14C的轉(zhuǎn)移途徑是______________________________；若用18O標記H218O研究動物有氧呼吸的過程，則其最終出現(xiàn)在__________________（物質(zhì)）中。

（2）在噬菌體侵染細菌實驗中，獲得35S標記的噬菌體的方法是_______________。

（3）利用3H標記的氨基酸，研究唾液腺細胞的唾液淀粉酶的合成和分泌，3H首先出現(xiàn)在具膜細胞器________________中，最終含3H的唾液淀粉酶以______________________方式從細胞中分泌出去。

（4）a、b、c為三種DNA分子；a只含15N，b同時含15N和14N，c只含14N，將15N標記的DNA分子，放入含14N的培養(yǎng)基上擴增4代，則a、b、c這三種DNA分子所占的比例分別是____________________________。

Answer 1

【答案】14CO2→14C3→（14CH2O） C18O2 用噬菌體侵染含35S標記的大腸桿菌 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 胞吐 0、1/8、7/8

【解析】

蛋白質(zhì)合成、加工、分泌相關(guān)的細胞結(jié)構(gòu)：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體和細胞膜。

噬菌體侵染細菌的實驗中，通過對蛋白質(zhì)外殼和DNA進行分別標記，經(jīng)過短時間的保溫、攪拌離心后，觀察上清液和沉淀物的放射性及裂解釋放的噬菌體的標記情況，得出實驗結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。

DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，原料是脫氧核苷酸，所需的酶是DNA聚合酶和解旋酶。

（1）光合作用中，二氧化碳首先與C5結(jié)合生成C3，然后經(jīng)過C3的還原生成C5和碳水化合物，故利用14C標記的CO2研究植物光合作用中的暗反應(yīng)，14C的轉(zhuǎn)移途徑是14CO2→14C3→（14CH2O）；有氧呼吸過程中水參與有氧呼吸的第二階段，第二階段的產(chǎn)物有[H]和二氧化碳，故水中的O進入產(chǎn)物二氧化碳中，故若用18O標記H218O研究動物有氧呼吸的過程，則其最終出現(xiàn)在C18O2中。

（2）噬菌體是病毒，無細胞結(jié)構(gòu)，不能獨立生活，故要想獲得35S標記的噬菌體：應(yīng)該用噬菌體侵染含35S標記的大腸桿菌。

（3）利用3H標記的氨基酸，研究唾液腺細胞的唾液淀粉酶的合成和分泌，3H會依次出現(xiàn)在核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細胞膜上，但由于核糖體無膜結(jié)構(gòu)，故首先出現(xiàn)在具膜細胞器內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，最終含3H的唾液淀粉酶以胞吐方式從細胞中分泌出去。

（4）a、b、c為三種DNA分子；a只含15N，b同時含15N和14N，c只含14N，將15N標記的DNA分子，放入含14N的培養(yǎng)基上擴增4代，共有24=16個DNA分子，由于DNA復(fù)制是半保留復(fù)制故其中有2個DNA是雜合鏈即同時含有15N和14N，其余14個DNA分子只含有14N，故則a、b、c這三種DNA分子所占的比例分別是0、1/8、7/8。