高中生物有用到同位素示踪法的实验有哪些?
光合作用:释放的氧气是来源于二氧化碳还是水(氧18分别标记水中的氧原子氧18及二氧化碳中的氧原子).以及追踪碳原子(碳的同位素C14)的转移途径.
分泌蛋白质的合成分泌过程(氢3标记的亮氨酸)
DNA的半保留式复制.(氮元素的同位素氮15)
噬菌体侵染细菌实验 .
高中人教版的书中,利用到同位素示踪的实验有:
1.光合作用中释放出的氧来自水还是二氧化碳:美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究了这个问题,证明得到氧全部来自水而不是二氧化碳。
2.噬菌体侵染细菌的实验:1952年赫尔希和蔡斯用大肠杆菌T2噬菌体作为试验材料,分别含有放射性同位素S35和放射性同位素P32的培养基中培养细菌。然后用T2噬菌体分别浸染上述细菌,从而制备出DNA中含有P32或蛋白质中还有S35的噬菌体。接着,他们分别用被P32或S35标记的T2噬菌体去感染未被标记的细菌,经过短时间的保温,用搅拌器搅拌,离心,这时,离心管的上清液中就会析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中则含有被感染的细菌。从而证明DNA才是真正的遗传物质!
3.光合作用中固定CO2的途径标记的C的放射性同位素,从而证实C4植物光合作用中的C4途径发生在叶肉细胞的叶绿体内,C3途径发生在维管束鞘细胞的叶绿体内,两者共同完成二氧化碳的固定。
4.各种生物膜在功能上的联系:科学家在豚鼠的胰脏腺细胞中注射H3标记的亮氨酸结果别标记的氨基酸分别出现在附着于内质网上的核糖体,高尔基体,细胞膜。从而证明各种生物膜在功能上是有联系的5.还有一个就是用含有15N标记的NH4CL培养液培养大肠杆菌,让它繁殖几代,再将它转移到14N普通培养液中。然后在不同时刻收集它并提取DNA,再将DNA进行密度梯度离心,记录DNA位置。这个是来证明DNA复制是半保留复制。如果你不是这个教材,我想应该都差不多。谢谢啦
A CO2 B H2O C 丙酮酸 D 乳酸4.动物代谢的物质转化例 用标记了14C的脂肪喂狗,结果发现狗的细胞内的葡萄糖分子上含有14C,这说明了 ———三、研究生命活动的调节1.生长素的极性运输例 用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端,然后探测另一端是否含有放射性14C的吲哚乙酸存在。枝条及位置如图,下列有关处理方法及结构的叙述正确的是( ) 甲乙AABBA处理甲图中A端,不可能在甲图中的B端探测到14C的存在B.处理乙图中A端,能在乙图中的B端探测到14C的存在C.处理乙图中B端,能在乙图中的B端探测到14C的存在D.处理甲图中B端,能在甲图中的B端探测到14C的存在2。腺体的功能例 正常情况下,动物体吸收的碘在甲状腺浓集。现用体重等方面大体相同的三组兔子进行实验。将适量的含有放射性碘的注射液注射到A,B,C三组兔子体内,然后,定时测定兔子甲状腺的放射量。四天后,向A组兔子注射无放射性的甲状腺激素,向B组兔子注射无放射性的促甲状腺激素,向C组兔子注射生理盐水,实验结果如图所示。根据图回答:放射性碘注射后的天数(1)开始的第二天,三只兔子体内甲状腺放射量上升的原因是 ;而2—4 天内三只兔子体内甲状腺放射量下降的原因是 。(2)第二次注射后,A组兔子与C组兔子相比,A组兔子的甲状腺放射量下降的速率 ,原因是 ;B组兔子与C组兔子相比,B组兔子的甲状腺放射量下降的速率 ,原因是 (3)该实验说明了调节生物体内甲状腺激素含量是通过 作用。四、研究生物的遗传与变异1.噬菌体侵染细菌的实验1952年赫尔希(A.D.Hershey,1908c)和蔡斯(M.Chase) 把宿主细菌分别培养在含有35S和32P的培养基中, 宿主细菌在生长过程中, 就分别被35S和32P所标记。然后,赫尔希等人用T2噬菌体分别去侵染被35S和32P标记的细菌。噬菌体在细菌细胞内增殖, 裂解后释放出很多子代噬菌体, 在这些子代噬菌体中,前者被35S标记,后者被32P标记。用被35S和32P标记的噬菌体分别去侵染未标记的细菌,然后测定宿主细胞的同位素标记当用35S标记的噬菌体侵染细菌时,测定结果显示,宿主细胞内很少有同位素标记,而大多数35S标记的噬菌体蛋白质附着在宿主细胞的外面 。当用32P标记的噬菌体感染细菌时,测定结果显示宿主细胞的外面的噬菌体外壳中很少有放射性同位素32P,而大多数放射性同位素32P在宿主细胞内。以上实验表明,噬菌体在侵染细菌时,进入细菌内的主要是DNA,而大多数蛋白质在细菌的外面。可见,在噬菌体的生活史中, 只有DNA是在亲代和子代之间具有连续性的物质。故,DNA是遗传物质。例在噬菌体侵染细菌的实验中,分虽用同位素 31P、 32P 和 32S、35S作了如下标记: 噬菌体大肠杆菌DNA或脱氧核苷酸32P31P蛋白质或氨基酸32S35S此实验所得到的结果是子代噬菌体和亲代噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同,请分析:(1)子代噬菌体的DNA分子中含有的上述同位素是________,原因是_________。(2)子代噬菌体的蛋白质外壳中含有的上述同位素是_________,原因是_________。(3)此实验结果证明了_____________________________。 2.DNA分子半保留复制 例某校一个生物活动小组要进行研究性学习,对生物学史上的经典实验进行验证,也是研究性学习的内容之一。这个小组借助某大学的实验设备,对有关DNA复制的方式进行探索,有人认为DNA是全保留复制,也有人认为DNA是半保留复制。为了证明这两种假设,这个小组设计了下列实验程序,请完成实验并对结果进行预测。(1)实脸步骤第一步:在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14 N-DNA;在氮源15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N-DNA。用某种离心方法分离得到的结果如右图所示,其DNA分别分布在轻带和重带上。第二步:将亲代大肠杆菌(含15N-DNA)转移到含14 N的培养基上繁殖一代(Ⅰ),请分析:如果DNA离心后位置为 ,则是全保留复制,如果DNA离心后位置为 ,则是半保留复制。第三步:为了进一步验证第二步的推测结果,将亲代大肠杆菌(含15N-DNA)转移到含14N的培养基上连续繁殖二代(Ⅱ),请分析: 如果DNA离心后位置为 ,则是全保留复制;如果DNA离心后位置为 ,则是半保留复制。 (2)有人提出第一代(I) 的 DNA用解旋酶处理后再离心就能直接判断DNA的复制方式,如果轻带和重带各占1/2,则一定为半保留复制。你认为这同学说法是否正确 。原因是 。 另外,在研究矿质元素在植物体内的运输通道,以及动物胚胎发育过程等方面也运用了同位素标记法。总之,同位素标记技术正在更大规模地应用于生物研究领域,作为中学生物教师,了解更多的有关同位素标记技术的知识和实验,无疑将开拓自身的知识视野,构建自身坚实的知识支架,教学中适当讲授一些同位素标记技术的原初实验,有利于把与代谢过程有关的复杂的知识点更科学、更原始地传授给学生,同时,也使学生对这项技术有一个更深刻的认识和把握。
光合作用中碳的转移途径;验证DNA是遗传物质;都得用同位素示踪法,暂时只想到这两个
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