放射性同位素标记的DNA序列测定分析(精)
【生物】同位素标记法应用例析（二）
【生物】同位素标记法应用例析（二）同位素示踪法是生物学实验中经常应用的一项重要方法，它能让我们更好地理解不同生理过程中物质变化与转移的途径。
同位素示踪法在《遗传与进化》中也有广泛应用，主要分布在DNA是主要的遗传物质、DNA的分子结构、DNA复制、基因指导蛋白质的合成、基因工程等部分。
现结合《遗传与进化》内容，就放射性同位素的应用原理及例析归纳如下：1.证明DNA是遗传物质原理：在研究蛋白质和DNA在遗传中的作用时，分别放射性标记蛋白质和DNA的特征元素（指蛋白质有的而DNA没有的元素，或者是DNA有的而蛋白质没有的元素，如蛋白质的特征元素是S，而DNA 的特征元素是P），通过培养、离心等一系列手段，根据上清液或沉淀物中的放射性来“区别”观察这两种物质在进入细胞并产生子代中的作用。
2.探究DNA分子半保留复制的特点（1）DNA分子复制n次后，计算子代DNA分子数、子代DNA 分子的脱氧核苷酸链数原理：DNA分子在自我复制过程中，最鲜明的特点就是半保留复制。
一个DNA分子无论复制多少代，这个DNA分子的两条链不变，一直作为模板，分别进入两个子代DNA分子中。
已知某全部N原子被15N标记的DNA分子（0代），转移到含14N的培养基中培养（复制）若干代后，其DNA分子数、脱氧核苷酸链数及相关比例见下表：原理：通过放射性标记来“区别”亲代与子代的DNA，如放射性标记15N，因为放射性物质15N的原子量和14N的原子量不同，因此DNA的相对分子质量不同。
两链都是15N的DNA，离心时为重带；一链是15N、一链是14N的DNA，离心时为中带；两链都是14N的DNA，离心时为轻带。
根据重带、中带、轻带DNA出现的比例可判断DNA复制是全保留复制还是半保留复制。
3.探究基因的转录和翻译原理：用放射性同位素标记尿嘧啶核糖核苷酸（RNA的特征碱基为U）、氨基酸，则在基因转录、翻译的产物中就会含有放射性同位素，还可以用来确定转录、翻译的场所。
DNA探针检测特定序列存在性与参杂情况
DNA探针检测特定序列存在性与参杂情况介绍DNA探针是一种经典的分子生物学技术，用于检测DNA序列的存在性和参杂情况。
该技术在医学、农业、法医学等领域中得到广泛应用。
本文将讨论DNA探针检测特定序列的原理、方法和应用。
一、原理DNA探针是标记了荧光染料或放射性同位素的DNA片段。
根据碱基互补配对规则，探针可以与目标DNA序列的互补序列进行特异性的杂交。
通过检测探针与目标DNA序列结合后的信号，可以判断目标DNA序列的存在性和参杂情况。
二、方法1. 制备DNA探针：首先，需要合成与目标DNA序列互补的DNA片段，并进行标记。
标记可以使用荧光染料、放射性同位素或其他显色剂。
接下来，可以通过PCR方法扩增标记的DNA片段，以获得足够数量的探针。
2. 杂交实验：将标记的DNA探针和待检测的DNA样本混合，并进行杂交反应。
通常，反应体系中包含盐，酶和缓冲液，以优化杂交反应的条件。
通过温度控制和时间控制，控制探针与目标DNA的杂交反应。
3. 洗涤和检测：在杂交反应后，需要进行洗涤步骤以去除非特异性结合的探针。
然后，使用荧光显微镜或其他检测方法来观察目标DNA序列的存在情况。
荧光显微镜可以通过荧光信号的强度和位置来确定目标DNA的存在性和参杂情况。
三、应用1. 医学诊断：DNA探针技术可以检测某些遗传病的突变位点，从而进行早期诊断和基因治疗。
例如，使用DNA探针可以检测BRCA基因的突变，以判断一个人是否患有乳腺癌或卵巢癌的风险。
2. 基因工程：在基因工程中，DNA探针可以用于筛选转基因生物，以确定是否成功地将目标基因导入到宿主细胞中。
这有助于提高基因工程的效率和准确性。
3. 物种鉴定：DNA探针还可以用于物种鉴定。
通过检测特定的DNA序列，可以确定目标物种的存在性和参杂情况。
这在动植物保护和环境监测中有着重要的应用价值。
4. 法医学：DNA探针技术在法医学中广泛应用于犯罪现场的DNA分析。
通过检测痕量DNA的特定序列，可以确定嫌疑人的存在和参与犯罪的可能性。
第四讲 放射性同位素标记物
二、化学合成法：化学合成制备标记化合物最主要的 方法，此法基于化学合成反应的原理，利用简单的放射 性化合物作原料来制备所需的标记化合物．原则上凡能 用化学合成法合成的化合物，均可用化学合成法制备标 记化合物，其机理和方法与一般化合物合成没有本质区 别。然而，毕竟制备的是放射性核素标记物，且在标记 位臵、活度、放化纯度等方面有特殊要求，因而与普通 化学合成又有许多不同处． 首先，在选用原料方面，制备标记化合物的起始原料大 多只能用简单的无机物 ； 其次，在选择合成路线时，要根据所需要的标记位臵专 门设计，力求使标记原子在分子中较稳定的位臵或特定 的位臵上，并需考虑如何使放射性得率最高 ； 另外，制备高比活度的标记化合物，需采用微量合成及 分离纯化技术，一般需设计专门的微量合成装臵，尽量 采用低温、真空技术和避免高温、高压等剧烈反应，以 减少放射性沾污 。
非定位标记(Non—specific labeling)：又可分为均匀标记 (Uniform labeling)和全标记(General labeling)． 均匀标记是指放射性原子均匀地分布淤分子中，如用 14C0 通过植物光合作用制得的14C－葡萄糖，其分子中 2 六个碳原子从统计学上看，被均匀地标记上14C，故可 写成14C－萄萄糖(u)，或u-14C－葡萄糖． 全标记则既非均匀标记，又非定位标记，如用同位素交 换法制备氚标记化合物，往往标记物分子中所有氢原子 都可被取代，但几率各不相同，则用符号G来表示，如G －3H－胆固醇(或3H－胆固醇(G)）． 非定位标记化合物不能用于观察分子上特定基团或原子 的去向，而只是代表整个分子的代谢、分布等状况。非 定位标记可以得到较高的比活度．因为在一个分子中， 可能存在几个标记原子，且制备方法的选用面也较宽．
第四讲 放射性同位素 标记化合物
同位素技术生物医学研究及放射性示踪分析应用
同位素技术生物医学研究及放射性示踪分析应用随着科学技术的不断发展和进步，同位素技术在生物医学研究中发挥着重要的作用。
同位素技术通过引入放射性同位素标记分子，可实现对生物体内许多生命过程的研究与分析。
本文将重点探讨同位素技术在生物医学中的应用，并介绍放射性示踪分析在疾病诊断和治疗中的潜力。
同位素技术是一种通过标记分子中的某些原子核而实现对生物体内过程的研究和促进的方法。
生物体内过程，如代谢、分子交换、药物传递等，通常会涉及原子或分子的转移或转换。
通过引入具有放射性同位素的标记分子，可以实现对这些过程的观察和分析，为科学家提供了丰富的研究数据。
此外，同位素技术还能在生物医学检测、治疗和药物研究中发挥重要作用。
同位素技术在生物医学研究中主要有两种应用方式：代谢标记和示踪分析。
代谢标记是将稳定同位素或放射性同位素引入特定分子中，以追踪该分子在生物体内的代谢轨迹。
这种方法可以揭示生物体内代谢途径、鉴定代谢产物及副产物，并对药物吸收、分布、代谢和排泄等问题进行研究。
通过同位素标记的药物研发，科学家能够更好地了解药物在人体内的行为，为定制个性化的治疗方案提供基础。
另一种应用方式是放射性示踪分析，它集中在使用放射性示踪剂来标记具有特殊功能的生物分子。
放射性示踪剂通常是与生物分子相结合的放射性同位素，如碘-131、碘-123或碘-124等。
这些示踪剂在生物体内发生核衰变，通过放射线的发射可以实时地追踪分子的转移和相互作用，为疾病的诊断和治疗提供了重要的信息。
在生物医学研究中，同位素技术的应用已经取得了一系列重大突破和成果。
例如，同位素技术可以帮助科学家了解肿瘤的生长和扩散过程。
通过标记肿瘤细胞，同位素技术可以提供关于细胞增殖速率、瘤内血供和药物吸收等方面的信息。
这些信息对于肿瘤的诊断和治疗具有重要意义。
同样地，同位素技术可以用于研究心脏功能、神经递质在神经系统中的分布与转运、肾功能和消化过程等生物学过程。
此外，同位素技术还被广泛应用于药物研发和检测领域。
分子生物学实验方法与步骤【可编辑全文】
可编辑修改精选全文完整版分子生物学实验方法与步骤表达蛋白的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析一、原理细菌体中含有大量蛋白质，具有不同的电荷和分子量。
强阴离子去污剂SDS与某一还原剂并用，通过加热使蛋白质解离，大量的SDS 结合蛋白质，使其带相同密度的负电荷，在聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）上，不同蛋白质的迁移率仅取决于分子量。
采用考马斯亮兰快速染色，可及时观察电泳分离效果。
因而根据预计表达蛋白的分子量，可筛选阳性表达的重组体。
二、试剂准备1、30%储备胶溶液：丙烯酰胺（Acr）29.0g，亚甲双丙烯酰胺（Bis）1.0g，混匀后加ddH2O，37O C溶解,定容至100ml, 棕色瓶存于室温。
2、1.5M Tris-HCl(pH 8.0：Tris 18.17g加ddH2O溶解, 浓盐酸调pH至8.0,定容至100ml。
3、1M Tris-HCl(pH 6.8：Tris 12.11 g加ddH2O溶解, 浓盐酸调pH至6.8,定容至100ml。
4、10% SDS：电泳级SDS 10.0 g加ddH2O 68℃助溶,浓盐酸调至pH 7.2,定容至100ml。
5、10电泳缓冲液(pH 8.3：Tris 3.02 g，甘氨酸18.8 g，10% SDS 10ml加ddH2O溶解, 定容至100ml。
6、10%过硫酸铵（AP）： 1gAP加ddH2O至10ml。
7、2SDS电泳上样缓冲液：1M Tris-HCl (pH 6.82.5ml，-巯基乙醇1.0ml，SDS 0.6 g，甘油2.0ml，0.1%溴酚兰1.0ml，ddH2O 3.5ml。
8、考马斯亮兰染色液：考马斯亮兰0.25 g，甲醇225ml，冰醋酸 46ml，ddH2O 225ml。
9、脱色液:甲醇、冰醋酸、ddH2O以3∶1∶6配制而成。
二、操作步骤采用垂直式电泳槽装置（一）聚丙烯酰胺凝胶的配制1、分离胶(10%的配制:ddH2O 4.0ml30%储备胶 3.3ml1.5M Tris-HCl2.5ml10% SDS 0.1ml10% AP 0.1ml取1ml上述混合液,加TEMED(N,N,N’,N’-四甲基乙二胺10μl 封底,余加TEMED4μl ,混匀后灌入玻璃板间，以水封顶，注意使液面平。
2021高考生物一轮复习第6单元遗传的分子基础实验微课5聚焦“同位素标记法”教案
[实验微课5] 聚焦“同位素标记法”1.相关原理同位素标记法是利用放射性同位素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法,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O等的同位素,正确选取上述相关元素用同位素加以标记,让它们一起运动、迁移,再用放射性探测仪器进行追踪,就可知道放射性原子通过什么路径、运动到哪里以及分布如何。
2.实例分析研究方向标记元素或物质结果分析分泌蛋白的合成和分泌一次性给予3H标记的某一氨基酸如亮氨酸放射性不同时间依次出现的细胞结构:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜光合作用中某些物质的变化过程18O标记水(H218O) 生成的氧气(18O2)全部有放射性18O标记二氧化碳(C18O2)生成的葡萄糖(C6H1218O6)、部分水(H218O)有放射性,氧气(O2)无放射性18O、14C标记二氧化碳(14C18O2)生成的三碳化合物(14C3)、葡萄糖(14C6H1218O6)、水(H218O)均有放射性细胞呼吸过程中某些物质的变化过程18O标记氧气(18O2)生成的水(H218O)均有放射性,二氧化碳(CO2)均无放射性,即18O2→H218O18O标记葡萄糖(C6H1218O6)生成的水(H2O)均无放射性,生成的二氧化碳(C18O2)均有放射性,即C6H1218O6→C18O2有丝分裂过程3H标记胸腺嘧啶确定DNA合成期的起始点和持续时间32P和35S分别标记核苷酸和氨基酸确定分裂间期DNA复制、蛋白质合成噬菌体侵染细菌的实验35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA根据上清液或沉淀物中的放射性来“区别”蛋白质、DNA在进入细胞并产生子代中的作用DNA复制方式15N标记DNA双链(原料为14N) 复制1次后离心,均为中带(15N/14N)为半保留复制;1/2重带(15N/15N)、1/2轻带(14N/14N)为全保留复制基因的转录和翻译标记尿嘧啶核糖核苷酸(RNA的特征碱基依据放射性位置确定转录、翻译的场所为U)、氨基酸1.(2019黑龙江哈尔滨月考)为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成,研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后,测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图甲,有关的生物膜面积变化如图乙,其相关结构关系如图丙,则下列有关说法不正确的是( )A.图甲中a、b、c依次为核糖体、内质网和高尔基体B.图乙中d曲线表示的细胞结构是内质网,f曲线是高尔基体C.图丙中用3H标记的亮氨酸做原料,所以研究方法是荧光标记法D.能在图丙中④上观察到3H标记表明可能有分泌蛋白合成1.答案 C 甲图中a曲线所指的细胞结构是核糖体,b曲线所指的细胞结构是内质网,c曲线所指的细胞结构是高尔基体,A正确;图乙中d曲线的膜面积减少,故表示的细胞结构是内质网,f曲线的膜面积先增大后减小,故表示高尔基体,B正确;图丙中用3H标记的亮氨酸做原料,所以研究方法是放射性同位素标记法,C错误;高尔基体与动物细胞分泌蛋白的合成有关,氨基酸是蛋白质合成的原料,因此在图丙中④上观察到3H标记的亮氨酸,表明可能有分泌蛋白合成,D正确。
放射性同位素标记法课件
放射性同位素标记法可以通过两种方式进行，即直接标记法和间接标记法。直接 标记法是将放射性同位素直接与目标分子结合，而间接标记法则使用一种能与目 标分子结合的载体，将放射性同位素携带至目标分子上。
03
放射性同位素标记法的实验技 术
实验前的准备
选择同位素
根据实验需求选择适当的 放射性同位素，确保其具 有足够的半衰期和适当的 能量。
特点
具有灵敏度高、追踪目标明确、 操作简便等优点，广泛应用于生 物学、医学、环境科学等领域。
放射性同位素标记法的应用领域
01
02
03
生物学研究
用于研究生物体内物质的 代谢、运输、排泄等过程 ，如示踪剂追踪药物在体 内的代谢过程。
医学诊断
用于检测疾病的发生、发 展过程，如利用放射性同 位素标记的肿瘤标志物进 行肿瘤诊断。
放射性
放射性同位素会释放出射线，如α射线、β射线、γ射线等。 这些射线具有穿透能力和电离能力，可用于检测和测量。
半衰期
放射性同位素的半衰期是指该核素发生衰变时一半原子核发 生衰变所需要的时间。不同核素的半衰期不同，有的长有的 短。
放射性同位素标记法的原理
同位素标记法原理
通过使用放射性同位素标记某一特定原子或分子，可以追踪其在生物体内的分布 、代谢和排泄等过程。由于放射性同位素可以释放出射线，通过检测这些射线可 以追踪标记物的位置和数量变化。
环境监测
用于监测环境污染物的迁 移转化过程，如示踪剂追 踪水体中污染物的扩散。
放射性同位素标记法的历史与发展
历史
放射性同位素标记法最早由美国化学家赫维西于1923年提出，经过多年的发展 ，已经成为一种成熟的实验技术。
发展
随着科技的不断进步，放射性同位素标记法也在不断改进和完善，如新型示踪 剂的研发、高灵敏度检测设备的出现等，使得该方法的应用范围更加广泛。
DNA序列分析
第七章 DNA序列分析DNA的一级结构决定了基因的功能，欲想解释基因的生物学含义，首先必须知道其DNA 顺序。
因此DNA序列分析(DNA sequencing)是分子遗传学中一项既重要又基本的课题。
1986年由美国学者提出的，目前正在实施的人类基因组计划(human genome project)，则是要通过对人类基因组3×109bp全序列的序列分析和人类基因的染色体图谱制定达到了解其结构，认识其功能，即从分子遗传学水平来认识人类自身的结构和功能特征的目的。
核酸的核苷酸序列测定方法已经过近20年的发展，因而测序的具体方法五花八门、种类繁多。
但是究其所依据的基本原理，不外乎Sanger的核酸链合成终止法及Maxam和Gilbert的化学降解法两大类。
虽然原理不同，但这两种方法都同样生成互相独立的若干组带放射性标记的寡核苷酸，每组寡核苷酸都有固定的起点，但却随机终止于特定的一种或多种残基上。
由于DNA链上每一个碱基出现在可变终止端的机会均等，因而上述每一组产物都是一些寡核苷酸的混合物，这些寡核苷酸的长度由某一种特定碱基在原DNA片段上的位置所决定。
然后在可以区分长度仅相差一个核苷酸的不同DNA分子的条件下，对各组寡核苷酸进行电泳分析，只要把几组寡核苷酸加样于测序凝胶中若干个相邻的泳道之上，即可从凝胶的放射自显影片上直接读出DNA上的核苷酸顺序。
以下分别介绍。
1、Sanger的双脱氧链终止法这是1977年由英国剑桥大学分子生物学实验室的生物化学家Sanger（桑格）等人发明的，是一种简单快速的DNA序列分析法，利用DNA聚合酶和双脱氧链终止物测定DNA核苷酸序列。
它的基本原理是：利用DNA聚合酶的两种酶促反应的能力。
第一是，DNA聚合酶能够利用单链的DNA作模板，准确地催化合成出DNA互补链。
实际上这是DNA在体外进行的复制过程。
第二是，DNA聚合酶能够利用2′，3′-双脱氧核苷三磷酸作底物，使之掺入到寡核苷酸链（由几个核苷酸组成的核苷酸链叫做寡核苷酸链）的3′末端，从而终止DNA链的生长。
高考生物总复习 实验 同位素示踪法在探究DNA复制方式
实验 同位素示踪法在探究DNA 复制方式中的应用(5年2考)(2013上海卷，2012北京卷)[要点突破]探究DNA 复制是半保留复制还是全保留复制，可用同位素标记技术和离心处理技术，根据复制后DNA 分子在试管中的位置即可确定复制方式。
具体过程及结果分析如下： 1．用放射性同位素标记大肠杆菌(1)若用14N 标记大肠杆菌(普通大肠杆菌无放射性)，得到14N/14N 的DNA 分子，将该DNA 分子离心处理，离心后位于试管的上部，即轻带(如下图1)。
(2)若用放射性同位素15N 标记大肠杆菌，得到15N/15N 的DNA 分子，将该DNA 分子离心处理，离心后位于试管的下部，即重带(如下图2)。
(3)若大肠杆菌的DNA 分子中一条链被14N 标记，另一条链被15N 标记，离心处理后将会位于试管的中部，即中带(如下图3)。
2．追踪DNA 的复制方式(1)将亲代含14N 的大肠杆菌转移到含15N 的培养基上增殖一代。
(2)将亲代含15N 的大肠杆菌转移到含14N 的培养基上增殖一代。
(3)分别对上述培养得到的大肠杆菌离心处理。
3．结果分析(1)若DNA 的复制方式为全保留复制，则离心后出现如下图4所示，即12重带和12轻带。
(该复制方式实际上是不存在的)(2)若DNA 的复制方式为半保留复制，则离心后出现如下图5所示，即全部为中带。
[典例透析]【典例1】科学家在研究DNA 分子复制方式时进行了如图所示的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min 分裂一次)：实验一：细菌――→14N 培养基培养破碎细菌细胞提取DNA 离心,结果A 实验二：细菌――→15N 培养基培养破碎细菌细胞提取DNA 离心,结果B实验三：(1)实验一和实验二的作用是________。
(2)从实验三的结果C、D可以看出DNA分子复制______(是/不是)半保留复制。
(3)如果实验三的结果都为E，则可判断DNA分子的复制方式________(是/不是)半保留复制。
DNA测序技术的原理与应用
DNA测序技术的原理与应用DNA测序技术是一种重要的生物技术手段，可以解读DNA序列信息，从而揭示基因组的组成和功能。
本文将介绍DNA测序技术的原理和应用。
一、DNA测序技术原理DNA测序技术的原理主要基于碱基互补配对原则和放射性同位素或荧光标记的测序试剂。
具体步骤如下：1. DNA样本制备：DNA样本通常通过PCR扩增或其他方法得到。
2. DNA片段断裂：将DNA样本通过酶切或物理方法断裂成短片段。
3. 测序反应：在测序反应中添加特定的测序试剂，以合成新的DNA链。
4. 分离与检测：通过凝胶电泳或高通量测序仪等设备将不同的DNA片段分离并检测。
5. 数据分析：使用计算机软件对检测到的数据进行处理和分析，得到DNA序列信息。
二、DNA测序技术应用DNA测序技术在生命科学领域有广泛的应用，包括以下几个方面：1. 基因组学研究：通过DNA测序技术可以揭示不同生物基因组的组成和结构，研究基因与表型之间的关系，以及基因演化和遗传变异等问题。
2. 疾病诊断与治疗：通过测定个体的基因组序列，可以发现与疾病相关的遗传突变和变异，为疾病诊断、预后评估和个体化治疗提供依据。
3. 遗传学研究：DNA测序技术可以用于研究遗传性疾病的遗传机制、基因突变和表达变化等问题，为进一步了解人类遗传学提供重要数据。
4. 进化生物学研究：通过比较不同物种的基因组序列，可以揭示物种的进化关系、起源和分化过程，深入了解生物进化的机制和规律。
5. 调控网络研究：通过测序不同组织或生理状态下的基因组，可以分析基因表达的规律和调控网络的结构，研究基因调控、信号传导和分子网络等问题。
6. 基因工程与合成生物学：DNA测序技术为基因工程和合成生物学提供了基础数据，可以用于基因组的重组、修饰和合成，开展人工合成生物体的制造和改造。
三、未来发展趋势随着科学技术的不断进步和推动，DNA测序技术将会有更广泛的应用和更高的效率。
未来的发展趋势包括以下几个方面：1. 第三代测序技术：新一代DNA测序技术的不断发展，将会进一步提高测序效率、降低成本和拓宽应用范围。
题型06 同位素标记法在遗传分子基础和细胞基础的应用(解析版)
题型06 同位素标记法在遗传分子基础和细胞基础的应用1．有丝分裂与DNA复制（1）过程图解(一般只研究一条染色体)①复制一次(母链标记，培养液不含同位素标记)，如图：②转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期，如图：（2）规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。
2．减数分裂与DNA复制（1）过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图：（2）规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。
1．让雄果蝇的一个精原细胞（甲）在含有被标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一次有丝分裂，形成2个精原细胞（乙和丙），然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂，形成8个精细胞（无交叉互换），下列有关叙述正确的是（）A．甲在有丝分裂后期，所有染色体都具有放射性B．乙在减数第一次分裂后期，所有染色体都具有放射性C．丙在减数第二次分裂后期，每个细胞中含放射性的染色体都占1/2D．乙和丙在完成减数分裂后，每个精细胞都一定有一半的染色体具有放射性【答案】ABC【分析】细胞进行有丝分裂DNA复制一次，进行减数分裂DNA复制一次，DNA复制时遵循半保留复制原则。
甲细胞DNA复制后，所有DNA都是一条链被放射性标记，一条链不被标记。
乙和丙细胞初始状态，所有DNA 都是一条链被放射性标记，一条链不被标记。
乙和丙细胞DNA复制之后，每个初始DNA产生的两个子代DNA中，一个DNA的一条链被放射性标记，一条链不被标记；另一个DNA两条链都不被标记。
据此回答。
【详解】A、甲在有丝分裂后期，所有染色体都含有一个DNA，这些DNA都具有放射性，一条链被放射性标记，一条链不被标记，所以所有染色体都具有放射性，A正确；B、乙在减数第一次分裂后期，着丝粒还没有分裂，所有染色体都具有两个子代DNA，一个DNA的一条链被放射性标记，一条链不被标记；另一个DNA两条链都不被标记，所以所有染色体都具有放射性，B正确；C、丙在减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，每条染色体分裂为两条子染色体，DNA复制后产生的两个子代DNA分别处于两个子染色体上。
同位素标记法应用例析
同位素标记法应用例析放射性同位素自被发现以来，人类很快在将其作为标记物应用于物学研究，为探究生命过程的奥秘起了非常重要的作用。
放射性同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫示踪元素。
用示踪元素标记的化合物，其化学性质不变。
人们可以根据这种化合物的放射性，对有关的一系列化学反应进行追踪。
这种科学研究方法叫做同位素标记法。
同位素示踪法是生物学实验中经常应用的一项重要方法，它能让我们更好地理解不同生理过程中物质变化与转移的途径。
同位素示踪法在《遗传与进化》中有广泛应用，主要分布在DNA是主要的遗传物质、DNA的分子结构、DNA复制、基因指导蛋白质的合成、基因工程等部分。
现结合必修1《分子与细胞》中所学的知识，就放射性同位素的应用原理及例析归纳如下：1.研究蛋白质或核酸合成的原料及过程原理：把具有放射性的原子掺到合成蛋白质或核酸的原料（氨基酸或核苷酸）中，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径、运动到哪里以及分布如何。
典例1 愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时，其中一种化合物具有放射性(3H标记)。
当这些细胞被固定后进行显微镜检，利用放射性自显影技术发现放射性集中于细胞核、线粒体和叶绿体。
可以有理由肯定被标记的化合物是A.一种氨基酸B.尿嘧啶核苷C.胸腺嘧啶脱氧核苷酸D.葡萄糖解析细胞中的DNA只存在于细胞核、线粒体和叶绿体中，而胸腺嘧啶脱氧核苷酸是构成DNA的基本结构单位之一。
答案：C2.研究分泌蛋白的合成和分泌原理：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中出现的时间，来观察不同细胞器在分泌蛋白中的作用。
典例2 （多选）科学家用含3H标记的亮氨酸培养豚鼠的胰腺腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。
放射性同位素标记法的应用归类例析
放射性同位素标记法的应用归类例析放射性同位素标记法是利用放射性元素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，也是高中生物实验中常用的一种实验方法，即把放射性同位素的原子参到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的。
以研究生物相应的生理过程。
一般常用的放射性元素有： 15N 、3H 、35S 、32P 、14C 、18O 等，在实验时应根据实验的目的来选择好被标记的元素。
根据实验研究的对象可以分为研究元素转移的实验、研究物质转移的实验以及研究结构转移的实验：一、研究元素转移的实验1、研究光合作用、细胞呼吸中元素去向：例1：如果用含18O 的水浇灌某盆栽植物，并将该盆栽植物置于光照下。
过上一段时间，在植物周围的空气中，能够收集到哪些含18O 的气态物质？ ，这些物质是由植物体内的哪些生理过程产生的？ 。
2、研究植物对矿质元素吸收部位及运输途径：例2：科学家用大麦幼苗进行实验，探究根尖 吸收矿质元素最活跃的区域，测量结果如下图： 请分析上述曲线回答下列问题： （1）该实验的原理是： 。
（2）分析根尖顶端积累磷较多的可能原因： 。
（3）根尖某区域吸收32P 的量与积累量和运 输量的关系是什么？ 。
（4）由该实验可得出什么结论？例3：科学家用不透水的蜡纸将柳树茎的韧皮部和木质部隔开，对照组则不插入蜡纸，然后在土壤中施予含含放射性42K 的无机盐溶液，5h 后，测得42K 在柳茎各部分的分布情况。
实验结果A ：有蜡纸隔开的木质部含有大量的42K ，而韧皮部几乎没有42K 。
实验结果B ：在实验组枝条上韧皮部和木质部没被剥离的部分以及对照实验中，韧皮部都有较多的42K 。
试运用所学的生物学知识，对上述研究结果作出解释：（1）解释结果A ：与根尖顶端的距离（mm ）32p 放 射 性强 度 相 对 值 光合作用： H 218C 3植物：14CO 2 14C 3 （14CH 2O ） C 4植物：14CO 214C 4 （14CH 2O ） 细胞呼吸：C 6H 1262（2）解释结果B ：3、研究甲状腺分泌激素的特点：例4：用体重等方面大体相同的三组兔子进行实验。
DNA探针的标记
DNA探针的标记一、目的学习DNA探针标记的方法，为核酸的分子杂交提供基础二、概述分子杂交是核酸链以碱基配对规则的一种结合方式，是核酸的重要理化特性。
利用分子杂交这一特性来对特定核酸序列进行检测，必须将杂交链中的一条用某种可以检测的进行标记，这条链就称为核酸探针。
因此，核酸探针的制备是分子杂交技术的关键。
放射性同位素标记是最早采用的也是目前最常用的核酸探针标记方法。
常用的放射性同位素有32P和35S。
32P因其能量高，信号强，所以最常用。
放射性同位素标记探针虽然敏感度高，但却存在辐射危害和半衰期限制（32P 半衰期为14.3天，35S半衰期为87.1天，125I半衰期为60天），3H的半衰期长达12.3年，但它所释放β射线的能量太低，只能用于组织原位杂交。
由于同位素标记的探针在使用过程中存在着上述缺点，近年来，人们在寻找非放射性标记物方面取得了很大进展。
国内已具备生物素类标记物的生产能力，并有相应试剂出售。
目前非放射性标记物有下述几类：金属如Hg、荧光物质如FITC、半抗原如地高辛、生物素、酶类如辣根过氧化物酶（HRP）、半乳糖苷酶或碱性磷酸酶（AKP）等，不同的标记物，所标记探针的方法及检测方法也各异。
核酸探针的常用酶促标记技术有：缺口平移；DNA快速末端标记；用T4多核苷酸酶标记DNa 5'末端，随引物延伸法；PCR法等。
本实验用随机引物延伸标记法以地高辛、生物素等标记EGFR基因片断。
随机引物延伸法制备标记DNA 探针概述示意图+三、材料1.eppendorf管及Tip头2.PCR仪3.标记笔、镊子、无粉手套4.EGFR-PCR产物5.地高辛标记试剂盒（DIG-Random Labeling Mix, Rabbit anti DIG,Biotinlated-Goat- Anti-Rabbit-IgG, SABC-POD, DAB Stocking buffer, Blocking reagent）6.washing buffer (0.1 M Maleic acid, 0.15 M NaCl; pH7.5 (20°C); 0.3% (v/v) Tween 20)7.Maleic acid buffer (0.1 M Maleic acid, 0.15 M NaCl; adjustwith NaOH (solid) to pH 7.5)8.Detection buffer (0.1 M Tris-HCl, 0.1 M NaCl, pH 9.5)9.TE buffer (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA pH 8.0)10.微量加样器等。
放射性同位素标记法整理
同位素示踪法在高中生物学实验中的应用
1 研究蛋白质或核酸合成的原料及过程
2 研究分泌蛋白的合成和运输3H
3 研究细胞的结构和功能
4 探究光合作用中元素的转移18O、14C、3H
5 研究细胞呼吸过程中物质的转变途径18O
6 研究某些矿质元素在植物体内的吸收、运输过程32P42K
7 研究有丝分裂过程中染色体的变化规律3H
8 证明DNA是遗传物质35S
9 探究DNA分子半保留复制的特点15N
10 探究基因的转录和翻译
11 基因探针在基因诊断中的应用15N、32P等
12 在生物诱变育种方面的应35S、32P、45Ca（β射线）65Zn、60Co（γ射线）
13 探究大脑皮层的功能
14 研究反馈调节机制131I
15 在免疫调节中的应用
16 研究生长素的极性运输14C
17 研究物质循环和能量流动等方面的问题
18 基因工程。
放射性同位素的检测技术研究
放射性同位素的检测技术研究在当今的科学领域中，放射性同位素的检测技术具有至关重要的地位。
放射性同位素广泛应用于医学、工业、农业、环境科学等多个领域，其检测技术的发展和完善对于保障人类健康、促进科学研究以及维护生态环境都具有深远的意义。
放射性同位素是指具有不稳定原子核，能够自发地放出射线（如α射线、β射线、γ射线等）而转变为另一种核素的同位素。
这些射线具有独特的物理性质，可被用于检测和分析。
早期的放射性同位素检测主要依赖于简单的计数器，如盖革计数器。
它通过检测射线与气体分子相互作用产生的电离效应来计数射线粒子。
这种方法虽然简单直接，但精度较低，且难以区分不同类型的射线。
随着科技的不断进步，出现了更为先进和精确的检测技术。
其中，闪烁探测器是一种常见的检测设备。
它利用某些物质在受到射线照射时会发出闪光（即闪烁现象）的特性来检测射线。
闪烁探测器通常由闪烁体、光电倍增管和电子学系统组成。
闪烁体在接收到射线后产生闪烁光，光电倍增管将光信号转换为电信号，电子学系统对电信号进行放大和处理，从而实现对放射性同位素的检测。
另一种重要的检测技术是半导体探测器。
它基于半导体材料（如硅、锗等）在受到射线照射时产生电子空穴对的原理工作。
与闪烁探测器相比，半导体探测器具有更高的能量分辨率和更好的空间分辨率，能够更精确地测量射线的能量和位置。
在医学领域，放射性同位素的检测技术发挥着关键作用。
例如，在核医学诊断中，常用的放射性同位素如锝-99m、碘-131 等被引入人体，然后通过γ照相机或单光子发射计算机断层扫描（SPECT）等设备进行检测。
这些设备能够获取人体内部器官的功能和代谢信息，帮助医生诊断疾病。
此外，正电子发射断层扫描（PET）技术利用正电子放射性同位素（如氟-18）与生物分子结合，通过检测正电子与电子湮灭产生的γ射线对，提供关于生物体分子水平的代谢和生化过程的详细信息，对于肿瘤、心血管疾病等的诊断具有重要意义。
在工业领域，放射性同位素检测技术可用于无损检测。
genmark原理(一)
genmark原理(一)Genmark原理1. 简介Genmark是一种用于DNA序列标记的技术，它在基因组学研究中扮演着重要的角色。
该技术通过引入特定的标记序列，能够标识出DNA 序列中的特定位置和变异信息。
本文将从浅入深地介绍Genmark的原理和应用。
2. Genmark的基本原理Genmark的基本原理是利用DNA上的特定序列进行标记。
通常情况下，这些标记序列为短小的DNA片段。
在进行标记之前，需要将目标DNA样本进行特定的处理，使得标记序列能够与目标DNA发生连接。
通过引入标记序列后，可以通过特定的技术手段对其进行检测和分析。
3. Genmark标记的种类Genmark标记的种类多种多样，常见的包括荧光标记、生物素标记和放射性同位素标记等。
不同类型的标记适用于不同的实验目的和技术平台。
例如，荧光标记可以通过荧光显微镜进行可视化分析，而放射性同位素标记则可以通过放射性测量仪进行检测。
荧光标记荧光标记是Genmark中常用的一种技术。
在荧光标记中，通常使用荧光染料与标记序列进行连接。
通过利用荧光染料的特性定量测量其强度，可以得到目标DNA序列的相对表达水平。
荧光标记技术具有高灵敏度和高特异性的特点，广泛应用于基因表达分析和基因变异检测等领域。
生物素标记生物素标记是另一种常用的Genmark技术。
生物素是一种维生素B的衍生物，与标记序列可以通过生物素-亲和素相互作用连接。
通过使用带有生物素的探针或抗体等试剂，可以对生物素标记的DNA进行检测和分析。
生物素标记技术广泛应用于免疫组化、蛋白质相互作用研究等领域。
放射性同位素标记放射性同位素标记是Genmark中比较传统的一种技术。
通过在标记序列中引入放射性同位素，可以利用放射性测量仪对其进行定量分析。
放射性同位素标记常用于DNA测序、核酸杂交等实验中，但由于其放射性污染的风险，目前已有更安全、更方便的技术替代了放射性同位素标记。
4. Genmark的应用Genmark的应用非常广泛，几乎涵盖了整个基因组学研究领域。
DNA序列测定
DNA序列测定
第一节
概
述
一、DN一项 重要的技术。
1963年，Sanger和Thompson等人第一次完成胰岛素51个 氨基酸的序列测定，这在当时来说是一件了不起的大事。70年 代后期，Sanger和Maxam----Gilbert等人又建立了核酸序列测 定的方法，Sanger双脱氧末端终止法和Maxam----Gilbert化学 裂解法将核酸序列测定技术推进到“直读”阶段，使核酸序列 测定变得远比蛋白质氨基酸序列测定容易，这样人们可以通过 核酸序列和遗传密码推导出蛋白质氨基酸的序列。
未知DNA序列互补的引物。M13噬菌体重组子的通用测序引物一
般长15-29bp，与紧靠M13mp18多克隆位点区的HindIII或 M13mp19多克隆位点区EcoRI位点的序列互补。这些引物同样也 可用于PUC质粒的DNA进行“双链”测序，并且已经商品化。
（二）模板
纯单链DNA和经过热变性或碱变性的双链DNA都可以 用作Sanger法测定的模板。模板的质量和所用的DNA聚合 酶的种类是至关重要的。 通常采用M13噬菌体颗粒分离到的单链DNA模板效果 最佳，用变性双链DNA作模板则难获此效果。小量制备质 粒DNA常被寡核苷酸小分子，核糖核苷酸及DNA聚合酶抑 制剂所污染，前两者可被用作随机引物，造成假象和强终 止现象，使测序胶含糊不清。采用小量制备质粒DNA测定 未知DNA克隆片段的序列，并不可取，如果用CsCl-溴化乙 锭梯度离心结果纯化质粒DNA，测序结果会好得多，但又
不同，产生的片段之间有交错重叠顺序，据2片段的这种末端重叠现
象，用计算机定出各片段的位置，而排出DNA的全部序列。 在测序中，小片段DNA只需直接克隆到M13mp或者质粒载体中，
进行双链或单链模板测序。现在常用的M13mp载体一般是成对设计，
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放射性同位素标记的DNA序列测定分析
测定DNA的核苷酸序列是分析基因结构与功能关系的前提。
从小片段重叠法到加减法、双脱氧链终止法、化学降解法、自动测序，DNA测序技术发展很快。
目前在实验室手工测序常用Sanger双脱氧链终止法。
Sanger法就是使用DNA聚合酶和双脱氧链终止物测定DNA核苷酸序列的方法。
它要求使用一种单链的DNA模板或经变性的双链DNA模板和一种恰当的DNA合成引物。
其基本原理是DNA聚合酶利用单链的DNA模板，合成出准确互补链，在合成时，某种dNTP换成了ddNTP，这时，DNA聚合酶利用2’,3’-双脱氧核苷三磷酸作底物，使之掺入到寡核苷酸链的3’末端，导致3’末端无3＇-OH，从而终止DNA链的生长，双脱氧核苷酸的种类不同，掺入的位置不同就造成了在不同的专一位置终止的长度不同的互补链。
通过掺入放射性核苷酸和聚丙烯酰胺凝胶电泳，即可读出模板DNA的互补链序列。
一、试剂准备
１．硅化液：四氯化碳 250ml，二氯二甲基硅烷 25ml。
２．6%变性PAGE胶的配制：丙烯酰胺 28.5g，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺1.5g，10×TBE 50ml，尿素210g，加ddH2O至500ml搅拌溶解，0.22μm滤膜过滤，4℃贮存于棕色瓶中。
使用时取50ml加入催化剂过硫酸铵（25%）50μl，TEMED 50μl，轻摇混匀，立即灌胶。
3.质粒DNA碱变性液：NaOH 2M，NaAc 3M（pH
4.8），无水乙醇，70%乙醇。
4.T7测序试剂盒。
二、操作步骤
1.测序板硅化，流水、ddH2O洗，无水乙醇洗，晾干。
2.灌胶：装好测序板，玻璃板以15-30°角度倾斜放置，用50ml注射器将凝胶灌到两块玻璃之间，将鲨鱼齿梳子的平端插入胶的上缘，深约0.5-1cm。
夹好，将测序板放水平。
聚合约3hr后预电泳。
3.预电泳：按照说明要求安装好电泳装置，在上槽和下槽注入1×TBE。
设置温度50℃，功率100W，时间约30min。
（同时准备测序反应）
4.质粒DNA双链碱变性：DNA 3-5μg溶于32μl ddH2O中，加2N NaOH 8μl，混匀，室温静置15min。
加3M NaAc 7μl，无水乙醇120μl，混匀，-20℃放置30min。
离心12000g×15min，弃上清，70%乙醇500μl洗一次，离心12000g×7min。
弃上清，晾干沉淀，10μl 灭菌ddH2O溶解。
5.模板与引物复性：加2μl测序引物、2μl Annealing buffer，混匀，稍稍离心，65℃温育 5min，立即放置于37℃10min，室温5min以上。
6.标记反应：加 3μl labeling mixture 、1μl相应放射性同位素（10μCi）、2μl T7测序酶（使用前以稀释液1∶5稀释），混匀，离心，置37℃5min。
7.预先准备四个0.5ml微量离心管，标上A、C、G、T，分别在其中加入2.5μl的ddATP、ddCTP、ddGTP、ddTTP。
8.链终止反应：在A、C、G、T四个微量离心管中分别加入反应液4.5μl，37℃ 5min。
加入stop solution 5μl，短暂离心。
9.上样：关上预电泳电源，冲洗胶平面，将鲨鱼齿插入胶平面中约1-2mm形成加样孔。
将四个反应管置80℃ 2min。
立即取1.5-2μl加到加样孔上。
10．电泳: 50℃，100W，电泳2.5hr后，暂停电泳，在预留孔二次上样后，继续电泳2.5hr。
11．下胶：停止电泳，取下测序板，倒掉电泳缓冲液。
拆开测序板，凝胶应粘在未硅化的的玻璃板上。
裁一张比胶稍大一些的滤纸，平铺在胶上，掀起滤纸，凝胶就被一起掀起。
12．压片：将凝胶盖上保鲜膜，用monitor测读放射强度，以估计曝光时间。
在暗室中覆上X光片，置暗夹中，-70℃放射自显影。
13．洗片、读片：取出暗夹，回到室温。
经D72显影、酸性定影液定影，水洗, 晾干。
在X 光片灯上读出序列。
三、注意事项
1.测序板清洗、硅化的好坏直接影响灌胶及下胶。
处理不好时容易导致灌胶时气泡的产生，下胶时则易使电泳胶损坏。
2. 灌胶时要避免胶的渗漏；注射器将凝胶灌到两块玻璃之间时，注意速度的控制，防止气泡的产生。
3. 测序反应及电泳上样时要注意小心操作，防止放射性同位素污染，同时要加强整个后续实验过程中自身的防护。
4. 规范、妥善处理放射性同位素接触物品及废弃物。
手工测序需要使用同位素，这给操作带来许多不便，对操作者也有一定的损害。
DNA测序仪的出现解决了这一问题，它不使用同位素标记，自动化程度高，测序效果好。
虽然DNA 测序仪的价格目前仍比较高，但每次测序的花费并不算高，而且商品化服务也令人满意。