Question

【題目】同位素示蹤是生物學(xué)研究中的常用技術(shù)，在探索各項(xiàng)生命活動(dòng)中發(fā)揮了重要作用。請(qǐng)分析回答下列與此相關(guān)的問題。

（1）將一只實(shí)驗(yàn)小鼠放入含有放射性18O2氣體的容器內(nèi)，18O2進(jìn)入細(xì)胞后，最先出現(xiàn)的放射性化合物是_____。

（2）將生長(zhǎng)旺盛的兩盆綠色植物分別置于兩個(gè)玻璃鐘罩內(nèi)，甲罩內(nèi)的花盆澆足含18O 的水，乙罩內(nèi)充足含18O 的CO2，適宜的溫度下光照1小時(shí)。發(fā)現(xiàn)甲罩內(nèi)有許多含18O的O2 ，說明_____________。乙罩壁上出現(xiàn)許多含18O 的水珠，又說明________________。

（3）科學(xué)家在研究DNA復(fù)制方式時(shí)，提出了三種模型：全保留復(fù)制、半保留復(fù)制和彌散復(fù)制（如圖所示）。將15N標(biāo)記的大腸桿菌在含14N的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)兩代（Ⅰ和Ⅱ），先后提取每代的DNA并離心。子Ⅰ代DNA離心后出現(xiàn)1條密度帶，說明DNA的復(fù)制方式可能是____，子Ⅱ代DNA離心后得到2條密度帶，可進(jìn)一步說明DNA的復(fù)制方式是_________。

Answer 1

【答案】水 光合作用產(chǎn)物O2中的氧來自水 光合作用的暗反應(yīng)能產(chǎn)生水 半保留復(fù)制、彌散復(fù)制 半保留復(fù)制

【解析】

本題利用同位素示蹤技術(shù)的運(yùn)用為背景，主要考查光合作用與呼吸作用過程的物質(zhì)變化、DNA分子復(fù)制的相關(guān)知識(shí)；意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論能力。

題圖結(jié)合（3）中的題文分析，將15N標(biāo)記的大腸桿菌在含14N的培養(yǎng)液中連續(xù)培養(yǎng)兩代（Ⅰ和Ⅱ），先后提取每代的DNA并離心；如果DNA的復(fù)制方式是全保留復(fù)制，則子Ⅰ代、子Ⅱ代DNA離心后都出現(xiàn)2條密度帶。如果DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，則子Ⅰ代DNA離心后出現(xiàn)1條密度帶，子Ⅱ代DNA離心后得到2條密度帶。如果DNA的復(fù)制方式是彌散復(fù)制，則子Ⅰ代、子Ⅱ代DNA離心后均出現(xiàn)1條密度帶。

（1）小鼠吸收的氧氣進(jìn)入細(xì)胞后將參與有氧呼吸的第三階段，根據(jù)有氧呼吸過程中的物質(zhì)變化，第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水，因此含有放射性18O2進(jìn)入細(xì)胞后，最先出現(xiàn)的具有放射性的化合物是水。

（2）甲罩內(nèi)的花盆澆足含18O的水，含18O的水通過光合作用分解為[H]和18O2，使得甲罩內(nèi)空氣中有許多18O2；乙罩內(nèi)澆足含18O的CO2，CO2參與光合作用的暗反應(yīng)階段，乙罩內(nèi)壁上也有許多含18O的水珠，說明H218O是植物體進(jìn)行光合作用暗反應(yīng)產(chǎn)生的。

（3）如果DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，則子Ⅰ代DNA離心后出現(xiàn)1條密度帶，子Ⅱ代DNA離心后得到2條密度帶；如果DNA的復(fù)制方式是彌散復(fù)制，則子Ⅰ代、子Ⅱ代DNA離心后均出現(xiàn)1條密度帶。所以子Ⅰ代DNA離心后出現(xiàn)1條密度帶，說明DNA的復(fù)制方式可能是半保留復(fù)制、彌散復(fù)制，子Ⅱ代DNA離心后得到2條密度帶，可進(jìn)一步說明DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制。