问题的提出
中学生物中,浙科版新教材对细胞膜的流动性降低了系统性,补充了精典实验。生物学研究中,有许多方式须要拓展。
问题:怎么证明细胞膜具有流动性?哪些是萤光标记?哪些是萤光淬灭?
典型试卷解析
的形态
试卷1:(2009年广东中考题)对某植物细胞进行萤光标记实验,如下示意图所示细胞膜流动性,其基本过程:①用某种萤光材料标记该植物细胞,细胞表面出现萤光黑斑。②用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域萤光淬灭(消失)。③停止激光束照射一段时间后,该区域的萤光逐步恢复,即又出现了黑斑。
上述实验不能说明的是()
A.细胞膜具有流动性
B.萤光颜料能与细胞膜组成成份结合

C.按照萤光恢复的速度可推断出物质跨膜运输的速度
D.按照萤光恢复的速度可推断出膜中蛋白质或脂类的流动速度
解析:该过程表示萤光颜料能与细胞膜组成成份结合,说明细胞膜具有流动性,A和B正确;按照萤光恢复的速度可推断出膜中蛋白质或脂类的流动速度,但不能按照萤光恢复的速度推测出物质跨膜运输的速度,由于萤光恢复过程中没有发生物质跨膜运输,C错误,故本题正确答案为C。
试卷2:生物学研究中,下述做法错误的是()
A.用红、绿萤光颜料标记膜蛋白研究细胞膜的流动性
B.用秋水仙素处理,可以获得动物新品种
C.用核素标记法可以证明DNA分子以半保留形式复制
D.萨顿假说和摩尔根果蝇杂交实验应用了类比推理法
解析:因为细胞膜上的蛋白质是可以运动的,因而可以用用红、绿萤光颜料标记膜蛋白研究细胞膜的流动性细胞膜流动性,A正确;用秋水仙素处理,抑制纺锤体的产生,致使染色体数量加倍,可以获得动物新品种,B正确;验证DNA半保留复制时可用核素标记法和密度梯度离心法,C正确;萨顿提出假说运用了类比推理法,而摩尔根果蝇杂交实验应用了假说诠释法,D错误。故答案为D。
细胞膜的流动性
细胞膜是细胞的化学屏障,也是在细胞生命活动中有复杂功能的重要结构。细胞膜把细胞包裹上去,使细胞还能保持相对的稳定性,维持正常的生命活动,保证必需养分的吸收和代谢产物的排出等。细胞膜结构具有共同特点:镶嵌性,蛋白质极性及流动性等。
一系列实验证明细胞膜具有流动性。
细胞膜的主要成份是糖类、蛋白质和脂类,其中磷脂是构成细胞骨架的主要成份,约占膜总数的50%。目前进行细胞膜的标记的方式主要有两种:一是通过化学吸附碳、洋红等颗粒在细胞膜表面,稳定性特别差是它的明显缺点;另一种是通过蛋白的抗体抗原特异性结合反应,缺点是标记的过程冗长复杂。
萤光抗原免疫标记精典实验:
就是其中的一个典型事例,人、鼠细胞融合的过程,研究中分别将带有红色萤光、能与人体细胞膜上HLA抗体特异性结合的抗原和带有蓝色萤光、能与大鼠细胞膜上H-2抗体特异性结合的抗原装入细胞培养液中,对人、鼠细胞进行标记。

萤光标记人鼠细胞融合
萤光标记的原理:
与核苷酸(DNA或RNA)、蛋白质或其他大分子结构非共价互相作用而使一种或几种萤光性质发生改变的小分子物质。可用于研究大分子物质的性质和行为。上述试卷1中的萤光标记恐怕就是特异性和膜蛋白结合的某种某种萤光颜料,具体材料不清楚。
哪些是萤光淬灭?
广义的说是指任何可以使萤光硬度增加的作用,但狭义的定义指因为萤光物质分子与其他溶剂分子的互相作用导致的萤光硬度增加的现象。这种导致萤光硬度增加的物质称为淬灭剂。
大体可以分为以下几类:(1)动态淬灭,指碱液中萤光物质分子与淬灭剂分子相碰撞,后者损失能量而造成萤光硬度的增加,也可以被称做碰撞淬灭。(2)静态淬灭,是因为一部份萤光物质分子与淬灭剂产生非萤光的配合物,又可以被称为组成化合物淬灭。这两种淬灭还可以依照萤光寿命的变化来区别,碰撞提升去活化过程的总效率,使迸发态寿命减短,静态淬灭不影响迸发态的寿命。(3)含量淬灭,这个研究得不多。
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