Question

12．放射性同位素标记技术在生物学的研究中已被广泛应用．
（1）若用¹⁸O标记H₂¹⁸O研究植物光合作用的过程，则其出现在氧气（物质）中；若用¹⁸O标记H₂¹⁸O研究动物有氧呼吸的过程，则其出现在二氧化碳（物质）中．
（2）在噬菌体侵染细菌实验中，用³⁵S标记噬菌体的蛋白质，其原因是噬菌体的化学组成中仅蛋白质中含有S．
（3）利用¹⁵N标记的氨基酸研究唾液腺细胞的唾液淀粉酶的合成和分泌，则¹⁵N首先出现在具膜的细胞器是内质网，最终含¹⁵N唾液淀粉酶以胞吐方式从细胞中分泌出去．
（4）a、b、c为三种DNA分子：a只含¹⁵N，b同时含¹⁴N和¹⁵N，c只含¹⁴N．将¹⁵N标记的DNA分子，放入含¹⁴N的培养基上连续扩增了4代，则a、c两种DNA分子所占的比例依次是0，$\frac{7}{8}$．
（5）用³²P标记的胰岛素基因探针，对小鼠胚胎干细胞和胰岛B细胞进行检测．

用探针探测细胞的DNA		用探针探测细胞的RNA
胚胎干细胞	胰岛B细胞	胚胎干细胞	胰岛B细胞

表格的空格中应填写的检测结果依次是++-+．（用“+”表示能检测到，用“-”表示不能检测到．

Answer 1

分析 有氧呼吸过程中，水参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸反应生成CO₂．
噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生存，必须寄生在活细胞内．
分泌蛋白质合成与分泌过程为：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜．
DNA的复制方式是半保留复制．小
鼠体内的胚胎干细胞和胰岛B细胞均是由同一个受精卵发育而来的，因此它们所含的DNA相同，但由于基因的选择性表达，它们所含的RNA有所区别．

解答 解：（1）光合作用过程中，光反应阶段水在光下分解产生氧气和[H]，因此用¹⁸O标记H₂¹⁸O研究植物光合作用的过程，则其出现在氧气中；有氧呼吸过程中，水参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸反应生成CO₂．所以用¹⁸O标记H₂¹⁸O，则其最终出现在C¹⁸O₂ 中．
（2）噬菌体的化学组成中仅蛋白质中含有S，因此在噬菌体侵染细菌实验中，用³⁵S标记噬菌体的蛋白质．
（3）唾液淀粉酶属于分泌蛋白质，分泌蛋白质合成与分泌过程为：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜．利用¹⁵N标记氨基酸则¹⁵N首先出现在具膜的细胞器是内质网，最终含¹⁵N唾液淀粉酶以胞吐方式从细胞中分泌出去．
（4）将¹⁵N标记的DNA分子，放入含¹⁴N的培养基上连续扩增了4代得到16个DNA分子，根据DNA半保留复制特点，其中有2个DNA分子一条链含¹⁴N，另一条链含¹⁵N，其余14个DNA分子只含则¹⁴N，所以a、c两种DNA分子所占的比例依次是0、$\frac{7}{8}$．
（5）小鼠体内的胚胎干细胞和胰岛B细胞均是由同一个受精卵发育而来的，因此它们所含的DNA相同，所以用用³²P标记的胰岛素基因探针，在两种细胞中均能检测到胰岛素基因的存在．由于基因的选择性表达，胰岛素基因只在胰岛B细胞中才表达，所以用³²P标记的胰岛素基因探针，对小鼠胚胎干细胞和胰岛B细胞进行检测，胚胎干细胞不能检测到胰岛素的RNA，但胰岛B细胞能检测出．
故答案为：
（1）氧气  二氧化碳
（2）噬菌体的化学组成中仅蛋白质中含有S
（3）内质网   胞吐
（4）0  $\frac{7}{8}$     
（5）++-+

点评 本题考查细胞呼吸、分泌蛋白的合成与分泌、噬菌体侵染细菌、DNA半保留复制和细胞分裂、分化的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，综合解决生物学问题．