专题07标记类题目解题方法探究(解析版).pdf

典 例 精析 2021 届高考难点专项突破专题07“标记类”专项突破（解析版）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；【难点1】基础实验探究【典例 1】 （2019 全国 I）用体外实验的方法可合成多肽链已知苯丙氨酸的密码子是UUU ，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是同位素标记的tRNA 蛋白质合成所需的酶同位素标记的苯丙氨酸人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸编 写依 据除去了DNA 和 mRNA 的细胞裂解液A B C D【答案】 C【解析】 翻译的原料是氨基酸，要想让多肽链带上放射性标记，应该用同位素标记的氨基酸（苯丙氨酸）作为原料，而tRNA 作为转运氨基酸的运载体不需要进行标记，错误、正确；合成蛋白质需要模板，由题知苯丙氨酸的密码子是UUU ，因此可以用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作模板，同时要除去细胞中原有DNA 和 mRNA 的干扰，、正确；除去了DNA 和 mRNA 的细胞裂解液模拟了细胞中的真实环境，其中含有核糖体、tRNA 、催化多肽链合成的酶等，因此不需要再加入蛋白质合成所需的酶，故错误。

综上所述， ABD 不符合题意，C 符合题意典例 2】 （2019 天津）用3H 标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究ADNA 复制的场所BmRNA 与核糖体的结合C分泌蛋白的运输D细胞膜脂质的流动【答案】 A【解析】 胸腺嘧啶为DNA 特有的碱基，将其标记后合成的脱氧核苷酸是DNA 复制的原材料，故可利用其研究 DNA 复制的场所， A 正确； mRNA 的基本单位是核糖核苷酸，故用标记的脱氧核苷酸不能研究mRNA 与核糖体的结合，B 错误；分泌蛋白的需要内质网的加工，形成囊泡运到高尔基体，加工、分类和包装，形成分泌小泡，通过细胞膜胞吐运出，与脱氧核苷酸无关，C 错误；细胞膜中的脂质不含脱氧核苷酸，其流动与脱氧核苷酸无关， D 错误典例 3】 （2019 江苏） 赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA 是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是A实验中可用15N 代替32P 标记DNA B噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的C噬菌体 DNA 的合成原料来自大肠杆菌D实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 【答案】 C【解析】 N 是蛋白质和DNA 共有的元素，若用15N 代替32P 标记噬菌体的DNA ，则其蛋白质也会被标记，不能区分噬菌体的蛋白质和DNA ，A 错误；噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA 做模板，利用大肠杆菌体内的原料编码合成，B 错误；子代噬菌体DNA 合成的模板来自于亲代噬菌体自身的DNA ，而合成的原料来自于大肠杆菌，C 正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA ，D 错误。

典例 4】 （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 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5】 （ 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【解析】两种荧光染料标记细胞表面的蛋白质分子，细胞刚融合时，两种染料在细胞表面对等分布，最后均匀分布，说明细胞膜具有流动性考点分析】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6】 （ 2015 福建） 在光合作用中，RuBP 羧化酶能催化CO2+C5（即 RuBP） 2C3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2【答案】 B【解析】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 7】 （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,H20 在光反应中裂解为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 18O 又作为原料参与了光合作用之故答案】（1） 类囊体膜H+、O2和电子（ 2)三碳酸磷酸基团（ 3）C1802中的部分氧转移到H2180 中【解析】（ 1）光合作用的光反应场所为叶绿体的基粒或类囊体，水在光反应中裂解为H+、O2和电子；（2） 卡尔文循环的第一个反应是RuBP 和二氧化碳结合形成三碳酸，然后三碳酸在NADPH 中的氢和 ATP的磷酸基团作用下北环原味三碳糖磷酸；（3）碳反应也有水的产生，所以C1802参与光合作用会产生部分带有放射性水，水又作为原料参与了光合作用考点分析】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，要求考生注意光合作用的过程典例 8】 （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(不破坏抢 分秘籍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【解析】（1）由于生长素在茎尖切段只能由形态学上端向形态学下端运输，所以中有生长素，出现放射性；中均出现放射性，说明ABA 在茎尖既可由形态学上端向形态学下端运输，也可倒过来运输，不是极性运输由于该抑制剂不破坏IAA ，不影响细胞呼吸，而琼脂块中不出现生长素，说明生长素不能运输，可能是抑制剂与运输IAA 的载体结合2）琼脂块均出现较强放射性，说明IAA 既可由形态学上端向形态学下端运输，也可倒过来运输，即 IAA 在成熟茎中不是极性运输考点解析】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：真 题 精析【难点2】DNA 复制与细胞分裂的综合问题考查【典例 9】 （2019 浙江） 在含有 BrdU 的培养液中进行DNA 复制时， BrdU 会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成 BrdU 标记链当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA （一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA （两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）若将一个细胞置于含BrdU 的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察下列推测错误的是A1/2 的染色体荧光被抑制B1/4 的 染 色 单 体 发 出 明 亮 荧 光C全部 DNA 分子被 BrdU 标记D3/4 的 DNA 单链被 BrdU 标记【答案】 D【解析】 DNA 的复制方式为半保留复制根据题意分析，复制到第三个细胞周期的中期时，共有4 个细胞，以第一代细胞中的某一条染色体为参照，含半标记DNA 的染色单体共有2 条，含全标记DNA 的染色单体共有 6 条根据题意可知，在第三个细胞周期中期时，含半标记DNA 的染色单体分别在两个细胞中，故有两个细胞的两条染色单体荧光全被抑制，有两个细胞中的一条染色单体发出明亮荧光，一条染色单体荧光被抑制，故 A、B 选项正确；一个DNA 分子中有两条脱氧核苷酸链，由于DNA 为半保留复制，故不含BrdU 标记的两条脱氧核苷酸链分别位于两个DNA 分子中，新复制得到的脱氧核苷酸链必然含BrdU 标记，故所有 DNA 分子都被BrdU 标记， C 选项正确；以第一代细胞中的某一条染色体为参照，在第三个细胞周期中7期时一共有16 条 DNA 单链，含BrdU 标记的有 14 条，故有8的 DNA 单链被BrdU 标记， D 选项错误。

典例 10】 （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( ) A 每条染色体中的两条染色单体均含3H B 每个DNA 分子的两条脱氧核苷酸链均含3H C 每个DNA 分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3H D 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【解析】若将处于G1 期的胡萝卜愈伤组织置于含1H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，在间期的S期 DNA 复制1 次，故第一次分裂完成后得到的两个子细胞都是每一条染色体的DNA 都只有1 条链被标抢分 秘籍记，培养到第二次分裂中期，每条染色体的两天染色单体均含3H 标记，故选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 11】 （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。