同位素示蹤法與生物高考

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1、同位素示蹤法與生物高考摘要：高中生物教學(xué)中同位素示蹤法得到了較廣泛的應(yīng)用，在歷年生物高考試題中，它扮演的角色也越來越清晰。據(jù)統(tǒng)計，近年來生物學(xué)高考，涉及同位素示蹤這一內(nèi)容的題目各個省份均有體現(xiàn)，且?guī)缀趺磕甓加?，題型也逐漸多樣化。就此相關(guān)內(nèi)容對近年來高考部分試題進(jìn)行了舉例，以展現(xiàn)高考命題趨勢，并就如何對此項內(nèi)容進(jìn)行有效復(fù)習(xí)這一問題談了自己的看法?！　￡P(guān)鍵詞：高中生物同位素示蹤法有效復(fù)習(xí)　　　　同位素示蹤法是利用放射性核素作為示蹤劑對研究對象進(jìn)行標(biāo)記的微量分析方法。放射性同位素示蹤法在生物學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用極為廣

2、泛，它為揭示體內(nèi)和細(xì)胞內(nèi)理化過程的秘密，闡明生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)起了極其重要的作用。近年來，高考命題越來越注重學(xué)科基礎(chǔ)知識和基本技能的考查，重視實驗技能提出問題、解決問題能力的考查，強(qiáng)調(diào)對科技熱點和新成就的關(guān)注。同位素示蹤法在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用，具有濃郁的現(xiàn)代教育色彩，既體現(xiàn)了生物是實驗性的學(xué)科，又體現(xiàn)了生物是應(yīng)用性很強(qiáng)的科學(xué)，符合素質(zhì)教育培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和探究式學(xué)習(xí)的習(xí)慣，因此這類題目滿足了高考命題趨向?！　?.知識整合　　生物學(xué)科，經(jīng)常利用構(gòu)成細(xì)胞化合物的重要元素，如H、C、N、O、P、S等同位

3、素作為示蹤原子，來研究體內(nèi)和細(xì)胞內(nèi)理化的過程。它與分泌蛋白、光合作用、噬菌體侵染細(xì)菌、基因工程、基因診斷等生物知識相關(guān)，主要涉及教材相關(guān)考點有：　　（1）光合作用（人教版必修第一冊P51魯賓和卡門實驗）　?。?）植物的礦質(zhì)營養(yǎng)（人教版必修第一冊P61小資料礦質(zhì)元素的運輸）　?。?）高等動物的個體發(fā)育（人教版必修第一冊P109小字部分原腸胚三個胚層的發(fā)育）　?。?）遺傳物質(zhì)的證據(jù)（教材必修第二冊P4噬菌體侵染細(xì)菌的實驗）　　（5）iC3植物和C4植物（人教版選修P29）　?。?）基因工程（人教版選修P5

4、4基因診斷）　　（7）細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)（人教版選修P61分泌蛋白的合成與分泌）　　除了課本介紹的這些實驗中涉及同位素標(biāo)記法的應(yīng)用之外，在一些習(xí)題中也經(jīng)常涉及。例如用N的同位素15N標(biāo)記核苷酸研究DNA的半保留復(fù)制；利用N的同位素15N標(biāo)記氨基酸，研究其在動植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移途徑等。只要我們了解其中的原理就能觸類旁通，解決學(xué)習(xí)中的困難?！　?.近幾年有關(guān)同位素示蹤法高考命題趨勢　　2.1選擇題往填充題過渡　　2005、2006年在高考理綜生物考試中主要以選擇題的形式考查同位素標(biāo)記法的應(yīng)用，2006年開始出現(xiàn)

5、填空題（廣東卷和江蘇卷）。　　例1.（2005全國卷Ⅰ，2）在光照下，供給玉米離體葉片少量的CO，隨著光合作用時間的延續(xù)，在光合作用固定CO形成的C化合物和C化合物中，C含量變化示意圖正確的是（）。　　【答案】B　　例2.（2006江蘇，28）以下是科學(xué)家在研究生物體的遺傳和變異時做過的一些實驗，根據(jù)實驗分析回答：　　（2）實驗2：用S和P分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA后，侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌，得到的子一代噬菌體的性狀與親代相似，而且只檢測到P。由此可以推知DNA是噬菌體的物質(zhì)。（沒有涉及同位素的小題略

6、去，下同）　　【答案】（2）遺傳?！　?.2填空題向識圖題過渡　　例3.（2010江蘇卷，28）細(xì)胞周期包括分裂間期（分為G1期、S期和G2期）和分裂期（M期）。下圖標(biāo)注了甲動物（體細(xì)胞染色體數(shù)為12）腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段的時長及DNA含量。請回答下列問題：　?。?）若用含放射性同位素的胸苷（DNA復(fù)制的原料之一）短期培養(yǎng)甲動物腸上皮細(xì)胞后，處于S期的細(xì)胞都會被標(biāo)記。洗脫含放射性同位素的胸苷，換用無放射性的新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng)，定期檢測。預(yù)計最快約h后會檢測到被標(biāo)記的M期細(xì)胞?！　。?）從被標(biāo)記的M期

7、細(xì)胞開始出現(xiàn)到其所占M期細(xì)胞總數(shù)的比例達(dá)到最大值時，所經(jīng)歷的時間為期的時間，處于該期的一個細(xì)胞中染色體數(shù)目的變化情況是。　?。?）若向甲動物腸上皮細(xì)胞培養(yǎng)液中加入過量胸苷，處于S期的細(xì)胞立刻被抑制，而處于其他時期的細(xì)胞不受影響。預(yù)計加入過量胸苷約h后，細(xì)胞都將停留在S期?！　。?）乙動物腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期時長為24h，M期時長為l.9h。若要在顯微鏡下觀察細(xì)胞有絲分裂過程中染色體形態(tài)的變化，選用（填“甲”或“乙”）動物腸上皮細(xì)胞更合適?！　。?）在光學(xué)顯微鏡下觀察，同處于分裂末期的動物腸上皮細(xì)胞與洋

8、蔥根尖細(xì)胞，形態(tài)上最主要的區(qū)別是?！　　敬鸢浮浚?）2.2（2）M12→24→12（3）7.4（4）甲（5）動物腸上皮細(xì)胞膜凹陷，細(xì)胞縊裂；洋蔥根尖細(xì)胞形成細(xì)胞板　　2.3識圖題向?qū)嶒灧治鲱}過渡　　例4.（2010北京卷，30）科學(xué)家以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進(jìn)行了DNA復(fù)制方式的探索實驗，實驗內(nèi)容及結(jié)果見下表?！　≌埛治霾⒒卮穑骸　。?）要得到DNA中的N全部被放射性標(biāo)記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的是唯一氮