Question

2．同位素示蹤法是利用放射性元素作為示蹤劑對研究對象進(jìn)行標(biāo)記的微量分析方法，研究細(xì)胞內(nèi)的元素或化合物的來源、組成、分布和去向等，進(jìn)而了解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、化學(xué)物質(zhì)的變化、反應(yīng)機(jī)理等．用于示蹤技術(shù)的放射性同位素一般是用于構(gòu)成細(xì)胞化合物的重要元素，如³H、¹⁴C、¹⁵N、¹⁸O、³²P、³⁵S等．
（1）如果用³H標(biāo)記兩個氨基酸的氨基，則這兩個氨基酸脫水縮合形成二肽的過程中，生成的水的相對分子質(zhì)量為20．
（2）用¹⁴C標(biāo)記的氨基酸研究豚鼠胰腺細(xì)胞分泌蛋白的合成和運(yùn)輸時，在細(xì)胞膜上不能（填能、不能）測得含放射性的物質(zhì)出現(xiàn)．
（3）如果某健康的成人攝入過量的¹⁵N-賴氨酸，一段時間后，從其體內(nèi)提取某種蛋白質(zhì)，徹底水解后最多能得到13種含¹⁵N的氨基酸．（提示：人體必需的氨基酸有8種，非必需的氨基酸有12種．）
（4）如圖表示較強(qiáng)光照且溫度相同，以及水和小球藻的初始質(zhì)量均相等的條件下，小球藻進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)示意圖．一段時間后，試管①的質(zhì)量大于（填大于、等于或小于）試管②的質(zhì)量．
（5）用³²P標(biāo)記二倍體水稻體細(xì)胞（含有24條染色體）的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含³²P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在第二次細(xì)胞分裂的中期，一個細(xì)胞內(nèi)被³²P標(biāo)記的染色體有24條．

Answer 1

分析 放射性同位素標(biāo)記法在生物學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用，如：
（1）用³⁵S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，用³²P標(biāo)記噬菌體的DNA，分別侵染細(xì)菌，最終證明DNA是遺傳物質(zhì)；
（2）用³H標(biāo)記氨基酸，探明分泌蛋白的合成與分泌過程；
（3）¹⁵N標(biāo)記DNA分子，證明了DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制；
（4）卡爾文用¹⁴C標(biāo)記CO₂，研究出碳原子在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑，即CO₂→C₃→有機(jī)物；
（5）魯賓和卡門用¹⁸O標(biāo)記水，證明光合作用所釋放的氧氣全部來自于水．

解答 解：（1）脫水縮合是指一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時脫出一分子水，所以脫去的水分子中的氫原子來自氨基和羧基．因此，如果用³H標(biāo)記兩個氨基酸的氨基，則這兩個氨基酸脫水縮合形成二肽的過程中，生成的水（³H₂O）的相對分子質(zhì)量為20．
（2）分泌蛋白質(zhì)合成與分泌過程：核糖體合成蛋白質(zhì)→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行粗加工→高爾基體進(jìn)行再加工形成成熟的蛋白質(zhì)→細(xì)胞膜，最后經(jīng)細(xì)胞膜分泌出細(xì)胞外，因此細(xì)胞膜上檢測不到放射性物質(zhì)．
（3）人體必需的氨基酸有8種，非必需的氨基酸有12種，因此如果某健康的成人攝入過量的¹⁵N-賴氨酸，該氨基酸可以作為其他12種非必需氨基酸合成的原料，因此一段時間后，從其體內(nèi)提取某種蛋白質(zhì)，徹底水解后最多能得到13種（12+1）含¹⁵N的氨基酸．
（4）光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧來自水，因此一段時間后，試管①釋放的Y₁（O₂）的質(zhì)量小于試管②釋放的Y₂（¹⁸O₂）的質(zhì)量，因此試管①的質(zhì)量大于試管②的質(zhì)量．
（5）DNA的復(fù)制為半保留復(fù)，水稻體細(xì)胞有24條染色體，內(nèi)含24個DNA分子，有48條鏈被標(biāo)記．第一次分裂形成的2個子細(xì)胞中所有染色體都被標(biāo)記（每個DNA分子的一條鏈被標(biāo)記，另一條鏈不被標(biāo)記）；第二次分裂時，中期的染色體為24條，都被標(biāo)記．
故答案為：
（1）20
（2）不能
（3）13
（4）大于
（5）24

點(diǎn)評 本題以同位素標(biāo)記法為背景，考查脫水縮合、光合作用、細(xì)胞器的協(xié)調(diào)合作，要求考生掌握氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)的具體過程，識記光合作用過程，識記細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能，掌握分泌蛋白合成與運(yùn)輸過程．