1、专题 05 标记类题目解题方法探究放射性同位素标记法是利用放射性元素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，也是高中生物实验中常用的一种实验方法，即把放射性同位素的原子掺入到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的。放射性同位素标记常用以研究生物相应的生理过程。一般常用的放射性元素有： 15N、 3H、 35S、 32P、 14C、 18O 等，在实验时应根据实验的目的来选择好被标记的元素。高考题目对于此知识点的考查也较多，出题形式有以下常见三类：1、教材基础实验的延伸、拓展：分泌蛋白的合成和分泌过程，C 原
2、子在光合作用过程中的转移途径，噬菌体侵染细菌的实验，DNA 复制方式的研究，对细胞分化实质的研究等；2、细胞分裂过程标记类：通常标记原料，问第几次分裂某个时期含有标记的 DNA 或者染色体数目，此类题目较为抽象，是难点所在；3、新情境下的应用：此类题目与教材知识有一定联系，但并不完全相同，通常需要考生对试题进行综合分析，并将基础知识迁移运用。【难点 1】基础实验探究【典例 1】 （2016 新课标 III） 在前人进行的下列研究中，采用的核心技术相同（或相似）的一组是 证明光合作用所释放的氧气来自于水 用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株 用 T2噬菌体侵染大肠杆菌证明 DNA 是遗传物质
3、用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸的分布A B C D 【答案】B【解析】 和都利用了同位素示踪法；为用物理因素处理的诱导基因突变； 为教材物质鉴定类实验，属于显色反应。 【考点分析】本题考查实验方法的研究，要求熟记教材实验方法。【典例 2】 （2016 海南）科学家用两种荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子，将这两种标编写依据记细胞进行融合。细胞刚发生融合时，两种荧光染料在融合细胞表面对等分布（即各占半边） ，最后在融合细胞表面均匀分布。这一实验现象支持的结论是（ ）A 膜蛋白能自主翻转 B 细胞膜具有流动性C 细胞膜具有选择通透性 D 膜蛋白可以作为载体蛋白【答案】B【考点分析】
4、本题以荧光标记的方法考查细胞膜的结构特点，要求考生能理解题干信息，并与教材知识有效结合。【典例 3】 （2015 福建）在光合作用中，RuBP 羧化酶能催化 CO2+C5（即 RuBP）2C 3。为测定 RuBP 羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化 C5与 14CO2的反应，并检测产物 14C3的放射性强度。下列分析错误的是( )A菠菜叶肉细胞内 BuBP 羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质BRuBP 羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C测定 RuBP 羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D单位时间内 14C3生成量越多说明 RuBP 羧化酶活性越高【答案】B【解析】
5、由题意可知，该酶催化的过程为光合作用暗反应过程中的 CO2的固定，反应场所是叶绿体基质，A 正确；暗反应指反应过程不依赖光照条件，有没有光，反应都可进行，B 错误；对 14CO2中的 C 元素进行同位素标记，检测 14C3的放射性强度，可以用来测定 RuBP 羧化酶的活性，C 正确；单位时间内 14C3的生成量的多少表示固定反应的快慢，可以说明该酶活性的高低，D 正确。【考点分析】本题以同位素标记的方法考查光合作用的过程、酶的催化效率等，要求对上述生理过程全面理解，熟练运用。【典例 4】 （2016 浙江 选编）下面是关于植物光合作用的问题。请回答：（1）光反应发生在叶绿体的 中,H 20 在
6、光反应中裂解为 。(2) 若以 14CO2作为光合作用的原料,在卡尔文循环中首先出现含 14C 的三碳化合物是 。该三碳化合物在 NADPH 的氢和 ATP 的 等物质存在的情况下，被还原为三碳糖磷酸。(3) 给某植物提供 C1802和 H20,释放的氧气中含有 18O。氧气中含有 18O 是由于 ，H 218O 又作为原料参与了光合作用之故。【答案】 （1）类囊体膜 H +、O 2和电子（2)三碳酸 磷酸基团（3）C 1802中的部分氧转移到 H2180 中【考点分析】本题主要考查光合作用的基本过程等知识点，意在考查考生的理解、逻辑分析能力。本题难度相对较小，题目主要涉及教材相关知识的描述，
7、要求考生注意光合作用的过程。【典例 5】 （2014 江苏 选编）为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点,用放射性同位素 14C 标记 IAA 和 ABA 开展如下图所示的实验。 请回答下列问题:(1)若图中 AB 为茎尖切段,琼脂块和于中出现较强放射性的是 (填序号);琼脂块和中均出现了较强放射性,说明 ABA 在茎尖的运输 (填“是 ”或“不是”)极性运输。 若先用某种抑制剂(不破坏 IAA、不影响细胞呼吸)处理茎尖切段,再重复上述实验,结果琼脂块和中放射性强度相近,该抑制剂的作用机理可能是 。(2)若图中 AB 为成熟茎切段,琼脂块、和榆、均出现较强放射性,说明 IAA 在
8、成熟茎切段中的运输 (填“是”或“不是”)极性运输。【答案】 （1） 不是 抑制剂与运输 IAA 的载体结合（2）不是 【考点解析】本题考查植物激素调节的相关知识，意在考查考生具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。基础类标记题目，需要考生熟记教材相关知识，并在做题时认真审题，找出相关的知识点，进行知识的对应和迁移，教材常见同位素标记实验如下：抢分秘籍【难点 2】DNA 复制与细胞分裂的综合问题考查【典例 6】 （2017 浙江） 若将处于 G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是(
9、)A 每条染色体中的两条染色单体均含 3HB 每个 DNA 分子的两条脱氧核苷酸链均含 3HC 每个 DNA 分子中均只有一条脱氧核苷酸链含 3HD 每条染色单体均只有一个 DNA 分子的两条脱氧核苷酸链含 3H 【答案】A【考点分析】解答此类习题可以借助画图，但必须先画出 DNA 的两条链，不能只用一条线代表一个 DNA分子，这样无法描述后面的半保留复制。【典例 7】 （2014 四川）将牛的催乳素基因用 32P 标记后导入小鼠的乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是（ ）A小鼠乳腺细胞中的核酸含有 5 种碱基和 8 种核苷酸B该基因转录时，
10、遗传信息通过模板链传递给 mRNAC连续分裂 n 次后，子细胞中 32P 标记的细胞占 1/2n+1D该基因翻译时所需 tRNA 与氨基酸种类数不一定相等【答案】C【解析】细胞中含有 DNA 和 RNA 两种核酸，其中含有 5 种碱基（A、T、C、G、U）和 8 种核苷酸，A 正确；转录是以 DNA 分子的一条为模板合成 mRNA，DNA 中的遗传信息表现为 RNA 中的遗传密码，B 正确；一条染色体上整合有单个目的基因（用 32P 标记）的某个细胞，连续有丝分裂 n 次，形成 2n个细胞；根据 DNA 半保留复制的特点，其中只有两个细胞中含有 32P 标记，子细胞中 32P 标记的细胞占 1
11、/2n-1，C 错误；一种氨基酸可能对应有多种密码子（密码子的简并性） ，对应多种 tRNA，D 正确。 络结构能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论能力。此类题目的解答，需要考生对 DNA 分子复制与细胞分裂的过程能透彻理解，并熟悉 DNA、染色体、染色单体之间的相互关系，但因为此类过程较为抽象，凭空想象极易出错，故可用图解法来解决问题。以下以一常见实例进行讲解：【例题】 5-溴脱氧尿嘧啶核苷酸（BrdU）与胸腺嘧啶脱氧核苷酸（TdR）结构类似。细胞增殖时，BrdU可取代 TdR 掺入到新复制成的 DNA 子链中。
12、用 Giemsa 染料染色，双链都掺入 BrdU 的 DNA 分子所形成的染色单体着色较浅；而 DNA 分子中仅有一条单链掺入 BrdU 所形成的染色单体着色深。将根尖分生组织细胞放入含有 BrdU 的培养液中培养并用 Giemsa 染料染色，下列叙述错误的是（ ） A. 第一次细胞分裂中，每条染色单体间均无颜色差异B. 第二次细胞分裂前期，每个染色体中都有 3 条 DNA 单链含有 BrdUC. 第二次细胞分裂中期，每个染色体中一条染色单体为深色，另一条为浅色D. 第一、第二两个细胞周期中，每条染色单体均被染成深色【答案】D【解析】根尖细胞进行的为有丝分裂，且根据题意亲代 DNA 均不含 B
13、rdU（见图一） 。在第一次分裂间期，DNA 分子复制，每条染色体含两条姐妹染色单体，2 个 DNA 分子，每个 DNA 分子都有一条链含有 BrdU，结合题意可知 DNA 分子中仅有一条单链掺入 BrdU 时着色深，故此时每条单体颜色无差异（图二） ，A 正确；第一次分裂结束后，得到两个相同的 DNA 分子，每条染色体的 DNA 均有一条链含有 BrdU（图三） ；第二抢分秘籍次半保留复制后的前期和中期均含有姐妹染色单体，其中 1 个 DNA 分子的双链均含有 BrdU，另一个 DNA只有 1 条链含有 BrdU（图四） ，故 B、C 正确；综上分析，第一个细胞周期中，每条染色单体均被染成深
14、色（图二） ，第二个细胞周期中，1/2 染色单体被染成深色，1/2 染色单体被染成浅色（图四） ，D 错误。【难点 3】 新情境下标记类题目应用【典例 9】 （2017 江苏） （多选）在体外用 14C 标记半胱氨酸-tRNA 复合物中的半胱氨酸（Cys） ，得到*Cys-tRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸（Ala） ，得到*Ala-tRNA Cys（见下图，tRNA 不变） 。如果该*Ala-tRNA Cys参与翻译过程，那么下列叙述正确的是（ ）A 在一个 mRNA 分子上可以同时合成多条被 14C 标记的多肽链B 反密码子与密码子的配对由 tRNA 上结合的氨基
15、酸决定C 新合成的肽链中，原来 Cys 的位置会被替换为 14C 标记的 AlaD 新合成的肽链中，原来 Ala 的位置会被替换为 14C 标记的 Cys【答案】AC【考点分析】本题主要考查基因表达的相关知识，要求学生理解 tRNA 的特点以及密码子和反密码子的碱基互补配对，并能透彻理解题干中标记物质的作用及影响。【典例 10】 （2015 福建）绿色荧光标记的 X 染色体 DNA 探针(X 探针)，仅能与细胞内的 X 染色体 DNA 的一段特定序列杂交，并使该处呈现绿色荧光亮点。同理，红色荧光标记的 Y 染色体 DNA 探针(Y 探针)可使 Y 染色体呈现一个红色荧光亮点。同时用这两种探针检
16、测体细胞，可诊断性染色体数目是否存在异常。医院对某夫妇及其流产胎儿的体细胞进行检测，结果如图所示。下列分析正确的是（ ）A X 染色体 DNA 上必定有一段与 X 探针相同的碱基序列B 据图分析可知妻子患 X 染色体伴性遗传病C 妻子的父母至少有一方患有性染色体数目异常疾病D 该夫妇选择生女儿可避免性染色体数目异常疾病的发生【答案】A【典例 11】 （2016 新课标 I）在有关 DNA 分子的研究中，常用 32P 来标记 DNA 分子。用 、 和 表示 ATP 或 dATP（d 表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A-P P P 或 dA-P P P ） 。回答下列问题；（1）某种酶可以催化
17、 ATP 的一个磷酸基团转移到 DNA 末端上，同时产生 ADP。若要用该酶把 32P 标记到DNA 末端上，那么带有 32P 的磷酸基团应在 ATP 的 （填“” 、 “”或 ” ）位上。（2）若用带有 32P 标记的 dATP 作为 DNA 生物合成的原料，将 32P 标记到新合成的 DNA 分子上，则带有32P 的磷酸基团应在 dATP 的 （填“” 、 “”或 ” ）位上。（3）将一个带有某种噬菌体 DNA 分子的两条链用 32P 进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有 32P 的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链 DNA 分子都装配成噬菌体（n 个）并释放，则其中含有 32
18、P 的噬菌体所占比例为 2/n,原因是 。【答案】 （1） (2) （3）一个含有 32P 标记的噬菌体双链 DNA 分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链 DNA 分子中，因此在得到的 n 个噬菌体中只有 2 个带有标记（3）每个噬菌体只含有 1 个 DNA 分子。噬菌体侵染大肠杆菌时，噬菌体的 DNA 进入到大肠杆菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在大肠杆菌细胞外；在噬菌体的 DNA 的指导下，利用大肠杆菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分。已知某种噬菌体 DNA 分子的两条链都用 32P 进行标记，该噬菌体所感染的大肠杆菌细胞中不含有 32P。综上所述并依据 DNA 分子
19、的半保留复制可知：一个含有 32P 标记的双链 DNA 分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链 DNA 分子，因此在得到的 n 个噬菌体中只有两个带有标记，即其中含有 32P 的噬菌体所占比例为 2/n。 【考点解析】解答本题时最大的错因在于：对 ATP 的化学组成理解不到位，不能准确地对知识进行迁移。ATP 脱去远离 A 的两个磷酸基团后，余下的结构为腺嘌呤核糖核苷酸，是 RNA 的基本组成单位之一；据此进行知识迁移：dATP 脱去远离 dA 的两个磷酸基团后，余下的结构为腺嘌呤脱氧核苷酸，是 DNA 的基本组成单位之一。【典例 12】 （2016 北京 选编）人感染埃
20、博拉病毒（EV）会引起致命的出血热。为了寻找治疗 EV 病的有效方法，中外科学家进行了系列研究。（1）EV 表面的糖蛋白（EV-GP）作为_刺激机体产生_性免疫反应。（2）科学家采集了多年前感染 EV 并已康复的甲、乙两人的血液，检测抗 EV-GP 抗体的水平。据图 1，应选取_的血液分离记忆 B 细胞用以制备单克隆抗体（单抗） 。（3）将制备的多种单抗分别与病毒混合，然后检测病毒对宿主细胞的感染率。据图 2，抑制效果最好的两种单抗是_。（4）EV-GP 具有多个与抗体结合的位点。为了研究上述两种单抗（分别称为 A、B）与 EV-GP 结合的位点是否相同，可按图 3 所示简要流程进行实验。 请
21、 将 图 3 中 应 使 用 的 抗 体 填 入 下 表 i、 ii、 iii、 iv 处 （ 填 “A”或 “B”或 “无 关 抗 体 ”） ， 完 成 实 验 方 案（ 一 种 即 可） 。抗体 未标记抗体 荧光标记抗组别 体实验组 i_ ii_对照组 1 iii_ iv_对照组 2 同 ii 同 ii若 A、B 与 EV-GP 结合的位点不同，与对照组 1、2 分别比较，实验组的荧光值应_。【答案】 （1）抗原 特异 （2）甲 （3）和 V （4）方案一：i B，ii A，iii 无关抗体，iv A 方案二：i A，ii B，iii 无关抗体，iv B与对照组 1 基本相同，且明显高于对
22、照组 2（3）由图 2 分析可知，III 和 V 两种单抗与病毒混合，病毒对宿主细胞的感染率最小，说明这两种单抗对病毒的抑制效果最好。（4）方案一：i B，ii A，iii 无关抗体，iv A 假设 A、B 与 EV-GP 结合的位点不同，则可推出实验组和对照组 1 的荧光强度基本一致，明显高于对照组 2 的荧光强度。假设 A、B 与 EV-GP 结合的位点相同，则可推出实验组与对照组 2 的荧光强度基本一致，但明显低于对照组 1 的荧光强度。方案二：i A，ii B，iii 无关抗体，iv B （分析方法同方案一）【考点分析】本题以免疫为知识背景考查相关实验设计和分析。在本题中首先我们要明确
23、该实验的目的是：研究两种单抗 A、B 与 EV-GP 结合的位点是否相同，因此结合题设可知该实验的自变量是 A、B 两种单抗及无关抗体，因变量是荧光强度。在分析时，可以做出的假设有两种：一种是两种单抗 A、B 与EV-GP 结合的位点是相同，另一种是两种单抗 A、B 与 EV-GP 结合的位点不相同。依据抗体与抗原特异性结合的原理进行分析即可。新情境下的标记类题目考查特点通常以社会热点等为题材，而知识点源于教材知识，在题干中会体现出要考察的知识点，比如典例 9 考查 基因的表达；典例 10 考查减数分裂与染色体变异的相关知识；典例 11 考查 ATP 的结构；典例 12 考查免疫等。此类题目需
24、要获取信息后，尽快找出教材相应的知识点，与题干中信息进行结合，完成知识的迁移转化。抢分秘籍理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构，对于相关知识点的理解掌握和综合应用是解题的关键。需要考生在平时学习中，注重以某一知识（如 “同位素标记法” ）为“核心” ，将与其相关的知识进行发散辐射，系统地全面地构建知识网络，从而达到掌握相关知识的目的。1、 （2014 浙江）某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂，在培养过程中将适量的 3H-TdR(3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)和某促进细胞分裂的药物加入到培养液中，培养一段时间，可观察和测量到（ ）AG 1期变短，该期有大量 3H-TdR 进
25、入细胞核BS 期变长，该期有 DNA 复制和核糖体的增生CG 2期变短，该期细胞核中有组蛋白DM 期相对较短，该期细胞的核膜始终完整【答案】C2、将小鼠（2N=40）精子的染色体 DNA 用 32P 充分标记，与未标记的卵细胞受精后放在无放射性的培养液中培养。下列分析正确的是（ ）A 被标记的细胞比例随分裂次数增加而下降B 每个子细胞中被标记的染色体比例随分裂次数增加而下降C 第一次分裂后期每个细胞中被标记的染色体有 20 条D 第二次分裂过程中每个细胞中被标记的 DNA 分子有 20 个【答案】D【解析】DNA 复制具有半保留复制的特点，标记了精子和未标记的卵细胞受精后放在无放射性的培养液中
26、培养，此时原本的同源染色体中只有一条染色体被标记。在最初的分裂过程中随着分裂被标记的细胞比例有可能不变，即都是 1，A 错误。被标记的染色体比例在第一次分裂后比例是不变的，B 错误。第一次分裂后期姐妹染色单体分开后染色体数目加倍，此时应有 40 条染色体是由标记的，C 错误。因为半保留复制，第二次分裂每个细胞中被标记的 DNA 分子有 20 个，D 正确。 【答案】A【解析】尿苷是尿嘧啶核糖核苷的简称，在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸，尿嘧啶核糖核苷酸是合成 RNA 的原料之一，而几乎所有的活细胞都能合成 RNA，因此让洋葱根尖吸收含 3H 标记的尿苷后，能检测到放射性的不止分生区细胞，A
27、项错误；尿苷在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸，参与细胞内RNA 的合成，而在植物细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中均可通过转录产生 RNA、核糖体由核糖体 RNA和蛋白质构成，所以将 3H 标记的尿苷导入植物细胞内，最后细胞核、核糖体、叶绿体都能检测到放射性，B 项正确；构成蛋白质的基本单位是氨基酸，由氨基酸的结构通式可知，蛋白质中的 S 元素存在于氨基酸的 R 基中，C 项正确；用 3H 标记的亮氨酸是合成分泌蛋白质的原料，根据分泌蛋白的合成和分泌过程的分析可知，用 3H 标记亮氨酸后，细胞中最先出现放射性的具膜细胞器是内质网，D 项正确。6、将一个被 15N 标记的 DNA 分子放入到未被标
28、记的培养液中培养，让其连续复制 2 次，则子代 DNA 分子中含有 15N 标记的 DNA 分子数是 ( )A 0 B 2 C 4 D 6【答案】B【解析】将一个被 15N 标记的 DNA 分子放入到未被标记的培养液中培养，连续复制 2 次后，共得到 4 个DNA 分子，由于 DNA 分子复制方式是半保留复制，故有两个子代 DNA 分子含有母链，故 B 正确。7、分别用 32P 和 35S 标记 DNA 和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是 （ ）A B C D 【答案】C【解析】DNA 由含氮碱基、磷酸和脱氧核糖组成，其中磷酸含有磷元素，即 32P 标记的是 DNA 分子中的磷酸，对应图
29、中的；根据氨基酸的通式可知，S 元素应该存在于 R 基上，即 35S 标记的是图中的，故选 C。8、 “同位素标记法”是研究某些生命活动的重要方法。下列说法正确的是 （ ）A 用 18O 同时标记 CO2和 H2O，可验证光合作用释放的 O2来自 H2OB 用 3H 标记尿嘧啶，研究 DNA 分子的半保留复制C 用 3H 标记亮氨酸，揭示分泌蛋白运输到细胞外的过程D 用 35S 标记蛋白质，证明 DNA 是生物的主要遗传物质【答案】C9、用 32P 标记的一个噬菌体去侵染未标记的细菌,最后释放出 100 个子代噬菌体。下列说法正确的是（ ）A 标记噬菌体的方法是用含 32P 的培养基培养噬菌体
30、B 该实验可以证明 DNA 是主要的遗传物质C 在子代噬菌体中,含 32P 的有 98 个D 每个子代噬菌体中均有未被 32P 标记的脱氧核苷酸链【答案】D【解析】噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养基中直接培养，所以标记噬菌体的方法是先用含32P 的培养基培养细菌，然后再用含 32P 的细菌的培养基培养噬菌体，A 错误；该实验可以证明 DNA 是遗传物质，而不能证明 DNA 是主要的遗传物质，B 错误；DNA 分子是双链结构，根据 DNA 半保留复制特点，最后释放出的 100 个噬菌体中，只有 2 个噬菌体的 DNA 含 32P，100 个噬菌体的 DNA 都含 31P，C 错误；用 32
31、P 标记的噬菌体侵染细菌，由于 DNA 的半保留复制，产生的子代噬菌体都含有未标记的脱氧核苷酸链，D 正确。10、假如某大肠杆菌的 DNA 分子用 15N 标记后其相对分子质量为 a，用 14N 标记后相对分子质量为 b。现将用 15N 标记后的大肠杆菌，培养在含有 14N 的培养基中，则子一代、子二代的 DNA 分子平均相对分子质量分别为( )A (ab)/2 (a3b)/4B ab a3bC (ab)/2D ab (ab)/3【答案】A11、在某细胞培养液中加入 32P 标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞中的 ATP，发现其含量变化不大，但部分 ATP 末端的磷酸基团已带上放射性标记，该现
32、象能够说明的是（ ）ATP 中远离腺苷的磷酸基团容易脱离 32P 标记的 ATP 是新合成的 ATP 是细胞内的直接能源物质 该过程中 ATP 既有合成又有水解A B C D 【答案】B【解析】实验发现 ATP 的末端 P 带上放射性标记，说明 ATP 中远离腺苷的磷酸基团容易脱离，正确； 放射性标记来自培养液中加入 32P 标记的磷酸分子，说明 32P 标志的 ATP 是重新合成的，正确；本实验不能证明 ATP 是直接的能源物质，错误；在加入 32P 标记的磷酸分子的细胞培养液中培养细胞，短时间内分离出细胞的 ATP，发现其含量变化不大，但部分 ATP 的末端 P 已带上放射性标记，折说明这
33、段时间内，既有 ATP 的水解，也有 ATP 的合成，正确。因此说法正确的有，故选 B。12、高剂量放射性同位素标记的抗原，被 B 细胞表面受体识别并结合后，会杀死该 B 细胞。科学家给小鼠注射大量高剂量的放射性同位素标记的抗原 X，结果小鼠不产生相应的抗体，且再注射未标记的抗原X 也不发生免疫反应。此时若再给该实验动物注射未标记的抗原 Y，动物能产生相应的抗体。上述实验结果能支持的观点是（ ）A 每个 B 细胞表面仅带有一种抗原受体B 机体受抗原 X 刺激产生的抗体不识别抗原 YC 只有标记的抗原才能诱导 B 细胞合成抗体D B 细胞表面抗原受体是由相应抗原诱导产生【答案】A13、科学家用同
34、位素标记的方法研究分泌蛋白的合成和分泌，如图所示：在豚鼠的胰腺细胞中注射标记的亮氨酸，追踪分泌蛋白的合成至分泌到细胞外的过程。下列与此有关叙述中不正确的是 （ ） A 该过程依赖细胞膜的流动性B 核糖体参与蛋白质的合成过程C 用 32P 标记亮氨基酸，示踪该蛋白的分泌过程D 为该过程提供能量的细胞器是线粒体【答案】C【解析】图示为分泌蛋白的合成与分泌过程，依赖于细胞膜的流动性，A 正确；核糖体是蛋白质的合成场所，B 正确；亮氨酸不含 P 元素，C 错误；蛋白质合成与分泌过程中需要的能量主要是由线粒体提供的，D 正确。14、某科学家用 15N 标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸， 32P 标记尿嘧啶核糖核苷
35、酸，研究某植物细胞有丝分裂。图示在细胞周期中两种核苷酸被利用的情况，从图中可以看出（ ）A 这种植物的细胞周期是 20 小时B 这种植物的细胞分裂期是 20 小时C 在一个细胞周期中先复制 DNA 再合成蛋白质D 32P、 15N 标记的两种核苷酸的利用高峰分别表示转录、DNA 复制【答案】D15、某含 100 个碱基对的 DNA 分子中，鸟嘌呤占全部碱基的 22%，其中一条单链上胞嘧啶占该链碱基的28%，将该 DNA 分子放在含有放射性同位素标记的胸腺嘧啶培养基中复制一代，后转移到不含放射性同位素标记的培养基上继续复制，下列相关说法错误的是（ ）A 该 DNA 分子标记后转移再进行连续复制三
36、次后，被标记的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 1/8B 在该 DNA 分子的另一条单链上，C 占该 DNA 分子全部碱基的 8%C 在该 DNA 分子的另一条单链上，C 占该链的 22%D 该 DNA 分子连续复制，第三次复制需要消耗 A 共 224 个【答案】C【解析】该 DNA 分子标记后转再连续复制三次，则子代 DNA 分子数为 16 个，DNA 为半保留复制，子代含有亲代被标记链的 DNA 分子有 2 个，故被标记的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 2/16，即 1/8，A 正确；在 DNA 分子的另一条单链上，C=16 个，C 占该 DNA 分子全部碱基的 8%，B 正确；
37、在 DNA 分子的另一条单链上，C=16 个，C 占该链碱基的 16%，C 错误；该 DNA 分子连续复制，第三次复制需要消耗A=456=224 个，D 正确。16、1952 年， “噬菌体小组”的科学家赫尔希和蔡斯以噬菌体为实验材料，进行了一系列实验，如图为用 32P 标记的 T2噬菌体侵染大肠杆菌（T 2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内）的实验，下列叙述错误的是（ ）A 锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中不含 32PB 测定发现在搅拌、离心后的悬浮液中含有 0.8%的放射性，可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌，仍存在于培养液中C 当接种噬菌体后培养时间
38、过长，发现在搅拌、离心后的悬浮液中也有放射性，最可能的原因是复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来D 另取一含有营养液的培养基，在培养基中加入用 32P 标记的脱氧核苷酸作为合成 DNA 的原料，再接种未被标记的 T2噬菌体，其体内的 DNA 会被标记上 32P【答案】D17、若用 32P 标记玉米体细胞(含 20 条染色体)的 DNA 分子双链。再将这些细胞转入不含 32P 的培养基中培养，在第一次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被 32P 标记的染色体条数分别是( )A 中期 20 和 20、后期 40 和 40 B 中期 20 和 10、后期 40 和 20C 中期 2
39、0 和 20、后期 40 和 20 D 中期 20 和 10、后期 40 和 40【答案】A【解析】DNA 复制是半保留复制，亲本都用 32P，然后放入不含 32P 的培养液中，复制一次后每条染单体上都含有 32P，在中期有 20 条染色体，此时被标记的是 20 条，在后期染色体数目加倍有 40 条染色体，此时 40 条染色体都有 32P，故 A 正确，B、C、D 错误。18、为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加 3H 标记的亮氨酸后，测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图甲，有关的生物膜面积变化如图乙，其相关结构关系如图丙，则下列有关说法不正确
40、的是（ ）A 图甲中 a、b、c 依次为核糖体、内质网和高尔基体B 图乙中 d 曲线表示的细胞结构是内质网，f 曲线是高尔基体C 图丙中用 3H 标记的亮氨酸做原料，所以研究方法是荧光标记法D 能在图丙中上观察到 3H 标记表明可能有分泌蛋白合成【答案】C19、用 3H 标记蚕豆根尖分生区细胞的 DNA 分子双链，再将这些细胞转入含秋水仙素但不含 3H 的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续发挥作用，则相关叙述错误的是（ ）A 秋水仙素可抑制纺锤体的形成，但不影响着丝点的正常分裂B 通过对细胞中不含单体时的染色体计数，可推测 DNA 复制的次数C 通过检测 DNA 链上 3H 标记出现的情况
41、，可推测 DNA 的复制方式D 细胞中 DNA 第二次复制完成时，每条染色体的单体均带有 3H 标记【答案】D【解析】秋水仙素可抑制纺锤体的形成，但不影响着丝点的正常分裂，从而导致细胞中染色体数目加倍，A 正确；1 个 DNA 分子复制 n 次，形成的 DNA 分子数是 2n，不含染色单体时一条染色体上含有一个 DNA分子，因为秋水仙素的作用，可以使染色体数目加倍，不含单体时如果染色体数目比正常多一倍，说明复制了一次，不含单体时如果染色体数目比正常多 2n倍，说明复制了 n 次，因此可以通过对细胞中不含染色单体的染色体计数，可推测 DNA 复制的次数，B 正确；通过检测 DNA 链上 3H 标
42、记出现的情况，可推测 DNA 的复制方式是半保留复制，C 正确；细胞中 DNA 第二次复制完成时，每条染色体的单体中只有一半带有 3H 标记，D 错误。20、为了探索一种新发现病毒的遗传物质是 DNA 还是 RNA，在已知碱基不会相互转化的情况下，采用同位素标记的方法进行研究。下列有关说法中，正确的是（ ）A 将病毒分别培养在含有放射性标记胸腺嘧啶或尿嘧啶的培养基中，获得被特定碱基标记的病毒B 将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶或尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，获得被特定碱基标记的病毒C 培养一段时间后收集病毒并检测其放射性，若子代病毒含有胸腺嘧啶，不含尿嘧啶，则该病毒的遗传物质是 RN
43、A，反之则为 DNAD 若该病毒的遗传物质是 DNA，经 DNA 酶初步水解后的产物是 4 种核糖核苷酸【答案】B21、 （2014 重庆）棉花幼铃(幼果)获得光合产物不足会导致其脱落。为研究某种外源激素对棉花光合产物调配的影响，某课题组选择生长整齐的健壮植株，按图 1 步骤进行实验，激素处理方式和实验结果如图 2 所示(上述处理不影响叶片光合与呼吸强度)。（图 1）（图 2）注：数字分别为叶片和幼铃的放射性强度占全株总放射性强度的百分比。(1)该放射性物质中被标记的元素是_。光合作用过程中，含标记元素的化合物被光反应提供的_还原成糖类。在适宜温度下测得叶片光饱和点，若其他条件不变，进一步提高
44、温度，则该叶片饱和点的变化是_。(2)由实验结果推断，幼铃脱落显著减少的是_组。B 组幼铃放射性强度百分比最低，说明 B 组叶片的光合产物_。为优化实验设计，增设了 D 组(激素处理叶片)，各组幼铃的放射性强度百分比由高到低排序是_。由此可知，正确使用该激素可改善光合产物调配，减少棉铃脱落。(3)若该激素不能促进插条生根，却可促进种子萌发和植株增高，其最可能是_。【答案】 （1）碳 H 降低 （2） C 输出减少 CABD （3）赤霉素【考点分析】本题综合考查光合作用和植物激素调节的相关知识，意在考查考生具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。22、下图为
45、果蝇某一条染色体上的几个基因，据图分析回答下列问题。现已确定果蝇的黄身基因位于 X 染色体的非同源区段由基因 B 和 b 控制，残翅基因位于 XY 同源区段由基因 D 和 d 控制，则与由 B 和 b 控制的果蝇基因型有_种，由 D 和 d 控制的果蝇的基因型有_种。利用现代生物学技术对果蝇的相关基因进行标记，用黄色荧光标记果蝇的 B 和 b 基因，用红色荧光标记果蝇的 D 和 d 基因，则果蝇的一个初级精母细胞中被标记的情况为红色标记点有_个，黄色标记点有_个；果蝇的一个次级精母细胞中黄色标记点有_个。【答案】 5 7 4 2 2 或 0【解析】果蝇的黄身基因位于 X 染色体的非同源区段，由
46、基因 B 和 b 控制，则由 B 和 b 控制的果蝇基因型有 XBXB、X BXb、X bXb、X BY、X bY 五种，果蝇的残翅基因位于 XY 同源区段，由基因 D 和 d 控制，则由 D和 d 控制的果蝇的基因型有 XDXD、X DXd、X dXd、X DYD、X DYd、X dYD、X dYd七种。由于残翅基因 D 与 d 位于XY 同源区段，因此雄果蝇的精原细胞含有 2 个该基因（D 和 d） ，果蝇的精原细胞在减数分裂时，由于间期 DNA 的复制，导致 DNA 加倍，X、Y 染色体上的 D 与 d 基因也加倍，即复制后果蝇的初级精母细胞中有两个 D 基因和 2 个 d 基因。因此用
47、红色荧光标记果蝇的 D 和 d 基因，则果蝇的一个初级精母细胞中被标记的红色标记点有 4 个；由于 B 和 b 基因位于 X 染色体的非同源区段，因此雄果蝇的精原细胞只含有 1 个该基因（B 或 b） ，果蝇的精原细胞在减数分裂时，由于间期 DNA 的复制，导致 DNA 加倍，X 染色体上的 B 或 b 基因也加倍，即复制后果蝇的初级精母细胞中有 2 个 B 基因或 2 个 b 基因，因此用黄色荧光标记果蝇的 B 和 b 基因，则果蝇的一个初级精母细胞中被标记的黄色标记点有 2 个。在减数第一次分裂后期由于发生同源染色体的分离，X 和 Y 两条染色体分别分配到两个次级精母细胞，由于 Y 染色体上没有 B 或 b 基因，也就没有荧光标记，因此果蝇的一个次级精母细胞中黄色标记点有 2 个或 0 个。23、同位素标记法在遗传学的研究中发挥了重要作用。请根据所学知识回答：（1）现提供 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸以及亮氨酸，若要研究抗体的合成与转运，应选择_；若要验证抗体合成所需的直接模板，应选择_。（2）为探究 T2噬菌体的遗传物质，用放射性同位素标记的 T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经短时间保温培养、搅拌离心，检测到上清液中的放射性很低。此组实验标记的元素是_，离