高中生物中的同位素标记与荧光标记技术一、什么是同位素标记法？同位素标记法是生物学实验和研究中常用的技术手段之一。是利用同位素作为示踪剂对研究对象进行标记，用于追踪研究对象的运行和变化规律。也叫同位素示踪法生物学上经常使用的同位素是组成原生质的主要元素，即H、N、C、S、P和0等的同位素。【原理】具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素。同位素可分为稳定同位素和放射性同位素1、稳定同位素：稳定同位素是指原子核结构稳定，不发生衰变的同位素，稳定同位素没有放射性，如：1H、2H、15N、18O等。在实验或研究中如使用稳定同位素，不能采用自显影等技术来追踪同位素的去向，只能利用同位素的质量差，通过测量分子质量或离心技术来区别同位素。鲁宾和卡门就是用稳定性同位素18O分别标记H2O和CO2来研究光合作用过程中释放的氧气中O的来源。2、放射性同位素：具有一定的半衰期，是不稳定的同位素。常用的有：14C、32P、35S、3H等。利用放射性同位素能不断地放出特征射线的核物理性质，就可以用探测器随时追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等。放射性同位素和稳定性同位素都可作为示踪剂，但是，稳定性同位素作为示踪剂其灵敏度较低，可获得的种类少，价格较昂贵，其应用范围受到限制；而用放射性同位素作为示踪剂不仅灵敏度，测量方法简便易行，能准确地定量，准确地定位及符合所研究对象的生理条件等特点。【高中阶段有哪些应用？】1、研究分泌蛋白的合成和分泌Hfi(CH2光能合作用的“三碳途径”一一卡尔文循环。ADP+02強的还原■2斑圉钛光反应盼盅〔基1时绿体基质、4、证明DNA是遗传物光厂中出现的时间，来观察不同细胞器在分泌蛋白中的作用。第一组第一＜C'^i研究细胞器在分泌蛋白合成中的作用时，标记某一氨基酸如亮氨酸的3H,在一次性给予放射性标记的氨基酸的前提下，通过观察细胞中放射性物质在不同时间出现的位置，就可以明确地看出细胞器在分泌蛋白合成和运输中的作用。研究手段：观察放射性在不同细胞器1939年，鲁宾和卡门用180分别标记H20和C02,然后进行两组对比实验：一组提供H2O和C18O,另一组提供H18O和CO。在其他条件相同情况下，分析出第一组释放的氧气全部为222O,第二组全部为18O，有力地证明了植物释放的O来自于HO而不是CO。222223、研究光合作用中CO中的碳原子转移途径220世纪40年代美国生物学家卡尔文等把单细胞的小球藻短暂暴露在含14C的CO2里，然后把细胞磨碎，分析14C出现在哪些化合物中。经过10年努力终于探索出了光卜浦播酣世AHHII阮産勒的倉1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,再让被35S、32P分别标记的两种噬菌体去侵染大肠杆菌，经离心处理后，分析放射性物质的存在场所。此实验有力证明了DNA是遗传物质。5、探究DNA分子半保留复制的特点整忙卩廉记的耳僅擀%鋼他讒&上附注仍跑加谊棉的展M4&XW务X1957年，美国科学家梅塞尔森和斯坦尔用含15N的培养基培养大肠杆菌，使之变成“重”细菌，再把它放在含14N的培养基中继续培养。在不同时间取样，并提取DNA进行密度梯度离心，根据轻重链浮力等的不同，就分出新生链和母链，这就证实了DNA复制的半保留性。6、DNA分子杂交和分子杂交技术在目的基因的检测与鉴定中，采用了DNA分子杂交技术。将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素作标记，以此为探针使之与基因组DNA杂交，如果显示出杂交带，就表明目的基因已导入受体细胞中。另外，还可采用同样方法检测目的基因是否转录出了mRNA，不同的是从转基因生物中提取的是mRNA。供呵钾|咅亍切HQ豹圮号蛙中土忙昔干忙爼轉艸舉。聒井子臬交示產E5二、荧光标记技术？荧光标记技术指利用荧光物质共价结合或物理吸附在所要研究分子的某个基团上，利用它的荧光特性来提供被研究对象的信息。荧光标记具有无放射物污染，操作简便等优点，使得荧光标记物在许多研究领域的应用日趋广泛。【高中阶段有哪些应用？】1、“细胞融合实验”：1970年，科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子，...
