1必修一分子与细胞（2）（一）同位素标记法的实验应用1．概述用同位素标记化合物，让它们一起运动、迁移，再用探测仪器进行追踪，可以弄清化学反应的详细过程的方法。探究课题同位素标记法的实验应用探究影响光合作用的环境因素一、理论归纳32．方法应用用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等3．应用分析(1)标记某元素，追踪其转移途径。如用18O标记HO，光合作用只产生18O2；再用18O标记C18O2，光合作用只产生O2；证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自CO2。4(2)标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质；35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质；证明了DNA是噬菌体的遗传物质。5(3)标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。(二)探究影响光合作用的环境因素1．实验设计思路分析环境因素控制自变量因变量光照强度(1)不同光照强度的灯泡(2)同一光照强度的灯泡距植物远近不同(1)植物产生气泡(O2)的数量或快慢(2)抽出气体后的叶片上浮的数量或快慢(3)密闭环境中CO2减少量或O2增加量或有机物增加量CO2浓度提供不同浓度的NaHCO3溶液71.“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验分析(1)实验流程打出小圆形叶片(30片)：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径＝1cm)抽出叶片内气体：用注射器(内有清水小圆形叶片)抽出叶片内气体(O2等)8小圆形叶片沉到水底：将内部气体逸出的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中，小圆形叶片全部沉到水底对照实验及结果：9项目烧杯小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起数量甲10片20mL强多乙10片20mL中中丙10片20mL弱少10(2)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强(小圆形叶片中产生的O2多，浮起的多)111.光合作用是地球上最重要的化学反应。同位素标记法的引入，为探寻和建立光合作用的化学反应过程，作出了巨大的贡献。(1)1939年，鲁宾和卡门用同位素标记法追踪光合作用中O2的来源。鲁宾和卡门用HO和普通的CO2进行小球藻光合作用实验①(见图A)，结果放出的O2具有放射性。若用C18O2和普通的H2O进行光合作用实验②(见图B)，结果产生的O2不具有放射性。综合实验①、②，可获得的结论是：光合作用释放的O2来源于H2O，而不是CO2。1213(2)美国科学家卡尔文用同位素标记法来追踪CO2是如何转变成碳水化合物的。①卡尔文给小球藻悬浮液通入14CO2，光照一定时间(从1秒到数分钟)后杀死小球藻，同时提取产物并分析。实验发现，仅仅30秒的时间，二氧化碳已经转化为许多种类的化合物。想要探究CO2转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是缩短光照时间，当检测到的化合物只有一种时，这个化合物就是第一个产物。14②实验发现，在光照下物质A和物质B的浓度很快达到饱和并保持稳定。此时突然中断CO2的供应，A、B物质的变化如图C所示。以上实验说明固定二氧化碳的化合物是，二氧化碳转化的第一个产物是。AB15鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用释放的O2来源于H2O，而不是CO2。突然中断CO2的供应，增加的B物质是C5，而减少的A物质是C3。解析解析162.(2010.南京模拟)以下是某生物兴趣小组进行的光合作用实验：利用打孔器对爬山虎和石榴的幼嫩叶片打孔，获取一批直径为0.8cm的叶圆片。设法使叶圆片细胞间隙中的气体排出、叶圆片沉到蒸馏水底部，置于黑暗处待用。取4支试管，按下表中的“处理”步骤操作，之后将4支试管同时置于60W的白炽灯下，各试管与白炽灯的距离均为20cm，观察叶圆片上浮的情况。实验结果见下表中的“结果”。17试管1号2号3号4号处理溶液(10mL)蒸馏水1%NaHCO3蒸馏水1%NaHCO3植物种类爬山虎爬山虎石榴石榴叶圆片数(均沉入水底)4444结果第1片叶圆片上浮的时间/第78分钟/第100分钟第4片叶圆片上浮的时间/第140分钟/第211分钟实验结束时沉没水底的叶圆片数404018请分析...
