Question

放射性同位素示蹤法是生物學研究過程中常采用的技術手段，科學家利用同位素標記法，弄清了許多發生在生物體內的化學反應的詳細過程，下面說法正確的是（　　）

• A、用¹⁴C標記CO₂探明了CO₂中碳元素在光合作用中的轉移途徑
• B、用¹⁸O標記H₂O和CO₂有力的證明了CO₂是光合作用的原料
• C、用³H標記氨基酸弄清了生物膜的組成成分
• D、用¹⁵N標記核苷酸弄清了分裂期染色體形態和數目的變化規律

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,細胞膜的成分,光合作用的發現史,有絲分裂過程及其變化規律

專題：

分析：本題綜合考查放射性元素的應用．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行標記的微量分析方法，即把放射性同位素的原子添加到其他物質中去，讓它們一起運動、遷移，再用放射性探測儀器進行追蹤，就可知道放射性原子通過什么路徑，運動到哪里了，是怎樣分布的，用同位素置換后的物質，除同位素效應外，其化學性質通常沒有發生變化，可參與同類的化學反應．

解答： 解：A、澳大利亞科學家在研究玉米、甘蔗等原產熱帶地區的綠色植物發現，當向這些綠色植物提供¹⁴C時，發現¹⁴C首先出現在含有四個碳原子的有機酸（C₄）中，隨著光合作用的進行，C₄中的¹⁴C逐漸減少，而C₃中的¹⁴C逐漸增多．從而證明在C₄植物的光合作用中，CO₂中的C原子首先轉移到C₄中，然后才轉移到C₃中，A正確；
B、美國科學家采用氧地同位素¹⁸O，分別標記H₂O和CO₂，使它們分別成為H₂¹⁸O和C¹⁸O₂．然后進行實驗：第一組向小球藻提供H₂¹⁸O和CO₂；第二組向小球藻提供H₂O和C¹⁸O₂．通過對兩組實驗釋放的氧進行分析，結果發現：第一組釋放的氧全部是¹⁸O₂，而第二釋放的氧全部是O₂，從而證明光合作用釋放的氧氣全部來自于水，沒有證明CO₂是光合作用的原料，B錯誤；
C、科學家帕拉德在豚鼠的胰腺細胞內一次性注射適量³H標記的亮氨酸．3分鐘后放射性出現在附有核糖體的內質網中；17分鐘后，出現在高爾基體中；117分鐘后，出現在近細胞膜內側的運輸蛋白質的囊泡中，以及釋放到細胞外的分泌物中，所以用³H標記氨基酸弄清了分泌蛋白的分泌過程，C錯誤；
D、美國科學家在¹⁵NH₄Cl培養基中連續培養大腸桿菌12代，制備¹⁵N標記的E．coli的DNA．然后將¹⁵N的DNA的大腸桿菌轉移到¹⁴N氮源中培養，復制一代后，所有DNA密度介于¹⁵N-DNA和¹⁴N-DNA之間，形成一半含¹⁵N，一半含¹⁴N的雜合分子．復制兩代后，¹⁴N分子和¹⁴N-¹⁵N雜合分子等量出現．從而證明DNA的復制方式為半保留復制，D錯誤；
故選：A．

點評：解答本題需要學生非常熟悉教材上應用到“同位素標記法”的經典實驗，并能關注到選項中的一些細節，在合理推理的基礎上作出選擇．