2021版浙江新高考选考生物一轮复习教师用书：素养培优讲座8　分离技术与同位素示踪技术

　分离技术与同位素示踪技术[热考解读]1．生物分离技术是指从生物有机体及其代谢产物中提取、分离、纯化有用物质的技术，对于具体实验要进行具体分析。高中生物教材涉及的生物分离技术有：(1)纸层析法：各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。(2)差速离心法：利用不同的离心速度所产生的不同强度的离心力，使具有不同质量的物质分离。2．同位素标记法的应用分析由此可见，同位素标记法的大致流程为：用同位素标记某物质或结构→同位素标记的物质或结构与无同位素标记的物质或结构混合→分析同位素存在的物质或结构及其数量的变化→得出结论。理解了同位素标记法原理的内涵，在遇到同位素标记有关的试题时，才能顺利闯关，立于不败之地。[题组冲关]1．下列实验肯定未使用分离技术的是(　　)A．得到真核细胞细胞器的实验B．从叶绿体中得到叶黄素的实验C．探究光合作用过程中碳的转移途径的实验D．噬菌体侵染细菌的实验解析：选C。要得到真核细胞的各种细胞器，常用的方法是差速离心法，A不符合题意；从叶绿体中得到叶黄素的实验指的是叶绿体中色素的提取和分离实验，该实验使用纸层析法分离色素，B不符合题意；探究光合作用过程中碳的转移途径是用14C标记CO2，使用的是同位素标记法，未使用分离技术，C符合题意；噬菌体侵染细菌的实验要通过离心得到上清液和沉淀物，分别测定其放射性，D不符合题意。2．(2020·浙江海宁模拟)同位素标记法常用于追踪物质运行和变化规律的研究，下列相关叙述不正确的是(　　)A．给小鼠供应18O2，其呼出的气体中可能含有C18O2B．用含3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸的营养液培养洋葱根尖，只能在分生区细胞中检测到放射性C．用15N标记DNA分子，可用于研究DNA分子的半保留复制D．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，保温、搅拌、离心后可检测到沉淀物中放射性很高解析：选B。给小鼠供应18O2，参与需氧呼吸的第三阶段生成HO，HO再参与需氧呼吸的第二阶段生成C18O2，因此其呼出的气体中可能含有C18O2，A正确；3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料，由于所有细胞都能合成RNA，因此用含3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸的营养液培养洋葱根尖，不仅能在分生区细胞中检测到放射性，在其他细胞中也能检测到放射性，B错误；用15N标记DNA分子，可用于研究DNA分子的半保留复制，C正确；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌并随着细菌离心到沉淀物中，因此用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，保温、搅拌、离心后可检测到沉淀物中放射性很高，D正确。3．(2020·浙江金华高三模拟)下列生物学研究中，应用同位素标记法能实现研究目的的是(　　)A．15N标记脱氧核苷酸，证明DNA的分子结构为规则的双螺旋结构B．35S标记蛋白质，证明DNA是一切生物的主要遗传物质C．18O标记CO2，观察光合作用吸收的CO2中O元素的去向D．3H标记胸腺嘧啶，证明通过转录过程合成RNA解析：选C。15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制，A错误；噬菌体的DNA中不含S，但其蛋白质外壳中含有S，因此本实验只能说明蛋白质没有进入细菌体内，不能证明DNA是一切生物的主要遗传物质，B错误；18O标记CO2，可以用于观察光合作用吸收的CO2中O的去向，C正确；转录过程利用的原料是四种核糖核苷酸，不会利用胸腺嘧啶，D错误。4．用32P 标记某动物精原细胞的全部核DNA，然后将细胞置于31P的培养液中培养，使其进行一次有丝分裂或减数分裂(MⅠ、MⅡ)。下列有关叙述正确的是(　　)A．有丝分裂前期与MⅠ前期细胞中，32P标记的DNA分子数相同、染色体数不同B．有丝分裂后期与MⅠ后期细胞中，32P标记的DNA分子数不同、染色体数不同C．有丝分裂中期与MⅡ中期细胞中，32P标记的DNA分子数不同、染色体数不同D．有丝分裂后期与MⅡ后期细胞中，32P标记的DNA分子数不同、染色体数相同解析：选C。经过减数第一次分裂后细胞内染色体数和DNA分子数减半，因此有丝分裂中期与MⅡ中期细胞中32P标记的DNA分子数不同(前者是后者的两倍)、染色体数不同(前者是后者的两倍)，C正确；有丝分裂前期与MⅠ前期细胞还没有分裂，所以32P标记的DNA分子数相同、染色体数也相同，A错误；有丝分裂后期染色体着丝点分裂，染色体数目加倍，MⅠ后期细胞同源染色体分离，但着丝点不分裂，因此，两时期细胞内32P标记的DNA分子数相同、染色体数不同(前者是后者的两倍)，B错误；有丝分裂后期与MⅡ后期细胞中，32P标记的DNA分子数不同(前者是后者的两倍)、染色体数不同(前者是后者的两倍)，D错误。5．为了探究某物质(X)的作用，研究者提出了以下实验思路：Ⅰ.实验分组：甲组：培养液＋Y细胞＋3H­Tdr(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)＋生理盐水；乙组：培养液＋Y细胞＋3H­Tdr＋X(用生理盐水配制)。每组设置若干个重复样品。Ⅱ.分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度)，求每组的平均值。Ⅲ.将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定CRD，求每组平均值并进行统计分析。要求与说明：答题时用X、CRD、3H­Tdr表示相关名词，Y细胞是能增殖的高等动物体细胞。请回答下列问题：(1)实验目的：_______________________________________________________。(2)预测实验结果及结论：________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验中采用3H­Tdr的原因________________________________________。答案：(1)探究X对Y细胞增殖(DNA的合成)的影响(2)如果乙组CRD明显高于甲组，说明X对Y细胞增殖有促进作用；如果乙组CRD与甲组基本相同，说明X对Y细胞增殖无影响；如果乙组CRD明显低于甲组，说明X对Y细胞增殖有抑制作用(3)3H­Tdr是DNA合成的原料之一，可根据CRD变化判断细胞增殖情况