同位素示蹤法(高中生物同位素標(biāo)記法總結(jié))

老鐵們，大家好，相信還有很多朋友對(duì)于同位素示蹤法和高中生物同位素標(biāo)記法總結(jié)的相關(guān)問(wèn)題不太懂，沒(méi)關(guān)系，今天就由我來(lái)為大家分享分享同位素示蹤法以及高中生物同位素標(biāo)記法總結(jié)的問(wèn)題，文章篇幅可能偏長(zhǎng)，希望可以幫助到大家，下面一起來(lái)看看吧！

一、同位素示蹤法的原理和方法

同位素示蹤法是利用放射性核素作為示蹤劑對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記的微量分析方法，即把放射性同位素的原子添加到其他物質(zhì)中去，讓它們一起運(yùn)動(dòng)、遷移，再用放射性探測(cè)儀器進(jìn)行追蹤，就可知道放射性原子通過(guò)什么路徑，運(yùn)動(dòng)到哪里了，是怎樣分布的。

放射性同位素標(biāo)記法就是給某一種物質(zhì)帶上放射性，然后追蹤該物質(zhì)的轉(zhuǎn)移途徑。

用3H標(biāo)記亮氨酸，探究分泌性蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的合成、運(yùn)輸與分泌途徑。

在一次性給予放射性標(biāo)記的氨基酸的前提下，通過(guò)觀察細(xì)胞中放射性物質(zhì)在不同時(shí)間出現(xiàn)的位置，就可以明確地看出細(xì)胞器在分泌蛋白合成和運(yùn)輸中的作用。

例如，通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明分泌蛋白在附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成之后，是按照內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜的方向運(yùn)輸?shù)模瑥亩C明了細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜在功能上是緊密聯(lián)系的。

利用放射性同位素18 O、14C、3H作為示蹤原子來(lái)研究光合作用過(guò)程中某些物質(zhì)的變化過(guò)程，從而揭示光合作用的機(jī)理。

例如，美國(guó)的科學(xué)家魯賓和卡門(mén)研究光合作用中釋放的氧到底是來(lái)自于水，還是來(lái)自于二氧化碳。

用氧的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2,使它們分別成為H218O和C18O2,然后進(jìn)行兩組光合作用實(shí)驗(yàn)：第一組向綠色植物提供H218O和CO2,第二組向同種綠色植物提供H2O和C18O2.在相同條件下，對(duì)兩組光合作用釋放的氧進(jìn)行了分析，結(jié)果表明第一組釋放的氧全部是18O2,第二組釋放的氧全部是O2,從而證明了光合作用釋放的氧全部來(lái)自水。

另外，卡爾文等用14C標(biāo)記的CO2,供小球藻進(jìn)行光合作用，追蹤檢測(cè)其放射性，探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑。

3.研究細(xì)胞呼吸過(guò)程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變途徑

利用18O作為示蹤原子研究細(xì)胞呼吸過(guò)程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變途徑，揭示呼吸作用的機(jī)理。

例如，用18O標(biāo)記的氧氣（18O2），生成的水全部有放射性，生成的二氧化碳全部無(wú)放射性，即18O→H218O.用18O標(biāo)記的葡萄糖（C6H1218O6），生成的二氧化碳全部有放射性，生成的水全部無(wú)放射性，即C6H1218O6→C18O2.例如將一只實(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)的放射性化合物是水。

在研究蛋白質(zhì)和DNA在遺傳中的作用時(shí)，分別放射性標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA的特征元素，用32P標(biāo)記噬菌體的DNA,大腸桿菌內(nèi)發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)，用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)，大腸桿菌內(nèi)未發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)；

從而驗(yàn)證噬菌體在侵染細(xì)菌的過(guò)程中，進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的是噬菌體的DNA,而不是噬菌體的蛋白質(zhì)，進(jìn)而證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。

通過(guò)放射性標(biāo)記來(lái)“區(qū)別”親代與子代的DNA,如放射性標(biāo)記15N,因?yàn)榉派湫晕镔|(zhì)15

N的原子量和14N的原子量不同，因此DNA的相對(duì)分子質(zhì)量不同。

如果DNA分子的兩條鏈都是15N,則離心時(shí)為重帶；

如果DNA分子的一條鏈?zhǔn)?5N,一條鏈?zhǔn)?4N,則離心時(shí)為中帶；

如果DNA分子的兩條鏈都是14N,則離心時(shí)為輕帶。

二、什么是同位素示蹤法

同位素示蹤法（isotopic tracer method）是利用放射性核素作為示蹤劑對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記的微量分析方法，示蹤實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)建者是Hevesy。Hevesy于1923年首先用天然放射性212Pb研究鉛鹽在豆科植物內(nèi)的分布和轉(zhuǎn)移。繼后Jolit和Curie于1934年發(fā)現(xiàn)了人工放射性，以及其后生產(chǎn)方法的建立（加速器、反應(yīng)堆等），為放射性同位素示蹤法的更快的發(fā)展和廣泛應(yīng)用提供了基本的條件和有力的保障。一、同位素示蹤法基本原理和特點(diǎn)同位素示蹤所利用的放射性核素（或穩(wěn)定性核素）及它們的化合物，與自然界存在的相應(yīng)普通元素及其化合物之間的化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)是相同的，只是具有不同的核物理性質(zhì)。因此，就可以用同位素作為一種標(biāo)記，制成含有同位素的標(biāo)記化合物（如標(biāo)記食物，藥物和代謝物質(zhì)等）代替相應(yīng)的非標(biāo)記化合物。利用放射性同位素不斷地放出特征射線(xiàn)的核物理性質(zhì)，就可以用核探測(cè)器隨時(shí)追蹤它在體內(nèi)或體外的位置、數(shù)量及其轉(zhuǎn)變等，穩(wěn)定性同位素雖然不釋放射線(xiàn)，但可以利用它與普通相應(yīng)同位素的質(zhì)量之差，通過(guò)質(zhì)譜儀，氣相層析儀，核磁共振等質(zhì)量分析儀器來(lái)測(cè)定。

三、同位素示蹤法是什么

1、同位素示蹤法是利用放射性同位素或經(jīng)富集的稀有穩(wěn)定核素作為示蹤劑，研究各種物理、化學(xué)、生物、環(huán)境和材料等領(lǐng)域中科學(xué)問(wèn)題的技術(shù)。

2、示蹤劑是由示蹤原子或分子組成的物質(zhì)。示蹤原子（又稱(chēng)標(biāo)記原子）是其核性質(zhì)易于探測(cè)的原子。含有示蹤原子的化合物，稱(chēng)為標(biāo)記化合物。理論上，幾乎所有的化合物都可被示蹤原子標(biāo)記。

3、在工業(yè)活動(dòng)中，示蹤原子為使用多種高性能的檢測(cè)方法和生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制方法提供了可能性，克服了傳統(tǒng)檢測(cè)方法難以完成甚至無(wú)法完成的難題。如石油工業(yè)中采用放射性核素示蹤微球等方法測(cè)繪注水井吸水剖面，為評(píng)價(jià)地層，調(diào)整注水量的分配，實(shí)現(xiàn)石油的增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)作出了貢獻(xiàn)。

4、在機(jī)械工業(yè)中可用氪化技術(shù)進(jìn)行機(jī)械磨損研究，測(cè)量一些其他方法不能完成的運(yùn)動(dòng)部件的最高工作溫度和溫度分布。

5、此外，這一靈敏度很高的85Kr檢漏方法也在機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品、機(jī)械零部件和金屬真空系統(tǒng)的檢漏，以及電子工業(yè)半導(dǎo)體器件的檢漏中得到應(yīng)用。在鋼鐵工業(yè)中，可用同位素示蹤技術(shù)測(cè)定高爐爐壁的腐蝕程度。水利工程中可用來(lái)探測(cè)大壩的滲漏情況等。

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