（江苏专用）2020版高考生物总复习实验素养提升4教案

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1、实验素养提升4[技能必备]高中生物涉及的同位素的应用总结如下：实验目的标记物标记物转移情况实验结论研究光合作用过程中物质的利用HOHO→18O2光合作用的反应物H2O的O以O2的形式放出，CO2中的C用于合成有机物14CO214CO2→14C3→（14CH2O）探究生物的遗传物质亲代噬菌体中的32P（DNA）、35S（蛋白质）子代噬菌体检测到放射性32P，未检测到35SDNA是遗传物质验证DNA的复制方式亲代双链用15N标记亲代DNA→子一代DNA的一条链含15NDNA的复制方式为半保留复制生长素的极性运输含14C的生长素标记物在形态学上端，在形态学下端可检测到

2、标记物，反之不行生长素只能从植物体的形态学上端运输到形态学下端研究分泌蛋白的合成和分泌过程用3H标记的亮氨酸核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜各种细胞器既有明确的分工，相互之间又协调配合探究DNA复制、转录的原料3H或15N（胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸）标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸主要集中在细胞核，尿嘧啶核糖核苷酸主要集中在细胞质标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸用于合成DNA，尿嘧啶核糖核苷酸用于合成RNA[技能展示]1.图中a、b、c、d为细胞器，3H—亮氨酸参与图示过程合成3H—X。据图分析，下列叙述正确的是（　　）A.葡萄糖在c中被彻底分解成无机物B.a、c中

3、均能产生水C.c、b、d三种具膜细胞器在图中所示过程中可以通过囊泡发生联系D.3H—X通过细胞膜需要载体和ATP解析　a、b、c、d分别是核糖体、内质网、线粒体和高尔基体。葡萄糖不能直接在线粒体中分解成无机物，A错误；a中能发生氨基酸的脱水缩合，线粒体内膜上能进行有氧呼吸的第三阶段，都能产生水，B正确；在分泌蛋白的合成、加工和运输过程中，线粒体仅提供ATP，不与其他细胞器发生结构上的联系，C错误；分泌蛋白运出细胞膜的方式是胞吐，需要ATP但不需要载体，D错误。答案　B2.下列哪项实验或研究成果没有运用同位素示踪技术（　　）A.光合作用过程产生的氧气中的氧来自水B

4、.CO2中的碳经卡尔文循环转化成有机物中的碳C.噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质D.生物学家研究患者遗传家系推测红绿色盲的遗传方式解析　1941年鲁宾和卡门用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2，证明光合作用释放的氧气来自水；20世40年代，美国科学家卡尔文利用14C标记CO2，探明了CO2转化成有机物的途径，这一途径就是卡尔文循环；噬菌体侵染细菌的实验中，分别用32P和35S标记噬菌体，跟踪进入细菌内的化学物质是蛋白质还是DNA，从而证明DNA是遗传物质；生物学家研究患者遗传家系推测红绿色盲的遗传方式，没有使用同位素示踪技术。答案　D3.细菌在15N

5、培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，如图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是（　　）A.第一次分裂的子代DNA应为⑤B.第二次分裂的子代DNA应为①C.第三次分裂的子代DNA应为③D.亲代的DNA应为⑤解析　亲代DNA为15N—15N，经第一次复制所形成的子代DNA应均为15N—14N，应如图②所示。答案　A4.进行光合作用的植物细胞在光照和高O2与低CO2情况下进行的生化过程如图所示，科学家将这一过程称为光呼吸，以区别于黑暗环境中的细胞呼吸。现以小麦细胞为研究材料，请结合所学知

6、识，回答下列相关问题：（1）小麦在黑暗环境中进行细胞呼吸的场所是　　　　　　　　。如果将空气中的氧标记成18O2，18O首先出现在　　　　　　（填物质名称）中。（2）光呼吸与光合作用暗反应相比，两者均利用了　　　　作为原料；除图中所示物质及酶外，后者生成最终产物还需要　　　　　　（填物质名称）的参与。（3）为探究光呼吸的产物与场所，请利用同位素标记法设计实验，简要写出实验思路和预期实验结果。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）解析　（1）细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。O2在线粒体中与[H]结合生成水。（2）根据图示可知，光呼吸与光合作用暗反应都利用C

7、5作为原料，暗反应过程中生成最终产物的过程还需要光反应提供的[H]和ATP的参与。（3）图中显示在高浓度的O2环境中进行光呼吸，场所主要有线粒体和叶绿体，因此根据O2中O的去向可探究光呼吸的场所和产物，以区别光合作用过程的暗反应。答案　（1）细胞质基质和线粒体　水（2）C5　[H]和ATP（3）实验思路：甲组：将小麦细胞置于光照较强和C18O2浓度较高的环境中培养一段时间后检测18O出现的场所及物质。乙组：将小麦细胞置于光照较强和18O2浓度较高的环境中培养一段时间后检测18O出现的场所及物质。预期实验结果：甲组中的18O出现在叶绿体基质中，在糖类可检测到18O

8、。乙组中的18O出现在线