同位素示踪技术在高中生物学实验中的应用小结
高中生物中的“同位素标记法
“同位素标记法”的总结利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质，就可以检测和追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等。
同位素标记在工业、农业生产、日常生活和科学科研等方面都有着极其广泛的应用。
在生物学领域可用来测定生物化石的年代，也可利用其射线进行诱变育种、防治病虫害和临床治癌，还可利用其射线作为示踪原子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。
高中生物教材中的实验（或内容）和相关习题中许多知识都涉及同位素标记法的应用。
下面我就相关内容通过有关例题进行归纳阐述，以便大家对这项技术有一个深刻的体会，并学会同位素标记的应用。
一、氢（3H）例1：科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液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。
下列叙述中正确的是（）A．形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成B．高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连C．高尔基体具有转运分泌蛋白的作用D．靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成解析：分泌蛋白的多肽最早在核糖体上合成，高尔基体并不直接和内质网与细胞膜相连，而是通过囊泡间接连接。
答案：CD。
知识盘点：1.科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，曾经做过这样一个实验：他们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3min后，被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中，17min后，出现在高尔基体中，117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。
这个实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的，从而证明了细胞内的各种生物膜在功能上是紧密联系的。
2．研究肝脏细胞中胆固醇的来源时，用3H—胆固醇作静脉注射的示踪实验，结果放射性大部分进入肝脏，再出现在粪便中。
3．用3H标记的尿苷或胸腺嘧啶可用来检测转录或复制。
同位素示踪技术在生物化学研究中的应用
同位素示踪技术在生物化学研究中的应用同位素示踪技术是什么？同位素示踪技术是一种研究化学反应中物质转化的方法，它利用同位素标记来追踪化学反应中物质的转化过程。
同位素是指原子核中质子数相同、中子数不同的同种元素，这些元素的化学性质相同，但物理性质不同。
利用同位素示踪技术，我们可以了解到物质在生物化学反应中的吸收、转化和排泄的过程。
同位素示踪技术在生物化学研究中的应用1. 生物元素的代谢过程研究同位素示踪技术广泛应用于研究生物元素的代谢过程。
例如，在碳代谢的研究中，人们可以使用13C同位素标记葡萄糖，研究其在体内的代谢过程。
同样的，在研究氮代谢时，我们可以使用15N同位素标记氨基酸，研究其在体内的代谢过程。
2. 美食研究同位素示踪技术在生物化学研究过程中还有另一个应用，那就是研究美食。
例如，在研究一种特殊食材的口感、营养成分时，可以利用同位素示踪技术，将同位素标记加入到这种食材中，通过研究其代谢、吸收来评判其品质，从而开发更为优秀的美食产品。
3. 健康监测和病理研究同位素示踪技术还被应用于健康监测和病理研究中。
例如，在研究骨密度的变化时，通过在体内注入放射性同位素，我们可以测量骨组织中的同位素含量，进而确定骨密度的变化。
同样地，在研究某些疾病时，通过检查患者体内的同位素含量变化，可以及早发现和治疗疾病。
4. 生物质量养护管理同位素示踪技术还被广泛应用于农业和食品工业中。
例如，在生物质量养护研究方面，同位素示踪技术可以用于研究植物中的养分吸收情况，进而设计更为科学合理的肥料使用方案。
另外，在食品加工工业中，同位素示踪技术也被用于研究食品制造中的各种反应过程，以保证生产出更为优质的食品。
总之，同位素示踪技术在生物化学研究和应用中具有广泛的应用前景。
它不仅可以为我们更深入地了解生物元素的代谢过程提供帮助，而且还可以在美食研究、健康监测、生物质量养护以及食品工业中发挥重要作用。
同位素标记法在高中生物学中的应用总结
同位素标记法在高中生物学中的应用总结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。
1．分泌蛋白的合成与分泌（必修1P40简答题）20世纪70年代，科学家詹姆森等在豚鼠的胰腺细胞中注射3H标记的亮氨酸。
3min后被标记的亮氨酸出现在附有核糖体的内质网中；17min后，出现在高尔基体中；117min后，出现在靠近细胞膜内侧的囊泡中及释放到细胞外的分泌物中。
由此发现了分泌蛋白的合成与分泌途径：核糖体→内质网→高尔基体→囊泡→细胞膜→外排。
2．光合作用中氧气的来源1939年，鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2，然后进行两组对比实验：一组提供H2O和C18O2，另一组提供H218O和CO2。
在其他条件相同情况下，分析出第一组释放的氧气全部为O2，第二组全部为18O2，有力地证明了植物释放的O2来自于H2O而不是CO2。
3．光合作用中有机物的生成20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合作用的“三碳途径”——卡尔文循环。
为此，卡尔文荣获“诺贝尔奖”。
4．噬菌体侵染细菌的实验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．DNA的半保留复制1957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．基因工程在目的基因的检测与鉴定中，采用了DNA分子杂交技术。
同位素标记法在高中生物教学中的应用
同位素标记法在高中生物教学中的应用————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：同位素标记法在高中生物教学中的应用-生物论文同位素标记法在高中生物教学中的应用在人教版高中生物教材的实验和相关习题中经常出现同位素标记法的应用，现将教材中所涉及到的相关内容进行归纳总结，以期能够较深刻地了解同位素标记技术，以便于掌握和应用该项技术。
教材中关于同位素标记法的介绍比较简单：同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。
用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。
科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。
这种方法叫做同位素标记法。
现将同位素标记法相关内容进行归纳阐述，以期达到对这项技术的深刻理解。
一、同位素标记法简介1.同位素同位素是指原子序数相同，在元素周期表上的位置相同，而化学性质相似，质量不同的元素，它们是质子数相同而中子数不同的原子。
许多元素都存在同位素现象。
有放射性的同位素称为“放射性同位素”，没有放射性的则称为“稳定同位素”，即并不是所有同位素都具有放射性。
如碳的同位素有稳定同位素12C、13C和放射性同位素14C；氧的同位素有16O、17O、18O，它们都不具有放射性；氮的同位素有13N、14N、15N等。
2.同位素标记法同位素标记法是随同位素的发现而出现的一项科学应用技术。
科学家通过追踪同位素标记的化合物，从而研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向，弄清化学反应的详细过程，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。
同位素标记法具有灵敏度高，方法简便，定位定量准确，符合生理条件等特点。
二、同位素标记法在高中生物教材中的应用（一）标记某元素，追踪其转移途径1.光合作用产物O2中O元素的来源美国科学家鲁宾和卡门研究光合作用中释放的氧到底是来自于水，还是来自于二氧化碳。
他们用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2。
同位素示踪技术在生物学分析中的应用
同位素示踪技术在生物学分析中的应用生物学是探究生命奥秘的学科，是自然科学中的重要一员。
在生物学领域中，各种技术手段都在飞速发展，其中同位素示踪技术是近年来广受关注的一种技术。
同位素示踪技术是指利用同位素的物理性质对分子进行标记，通过监测分子内部正常生物化学反应过程中的同位素分布情况来研究生物学问题。
本文将从同位素示踪技术在生物物理、生物化学和生物分子生物学等方面的应用等几个方面进行阐述。
生物物理学方面生命过程中，许多生物学过程的本质是由生物大分子所决定的，因此利用生物物理学技术手段进行研究是非常重要的。
其中同位素示踪技术就是一种重要的手段之一。
生物大分子中的氢原子和碳原子都具有同位素，如氢原子的氘核和碳原子的14C都可用于同位素示踪技术。
这种技术具有高分辨率、高灵敏度和高特异性等优势。
例如利用13C同位素标记技术对蛋白质分析，能够成为生物物理学研究的重要工具。
生物化学方面生物化学是研究生命体系中生物分子间的化学作用与转化规律等方面的学科。
在生物化学方面的研究中，同位素示踪技术是一种非常实用的手段。
例如，测定共价键的构成和化学应力等问题，需要有高分辨率的手段进行探究。
采用氘同位素标记和14C同位素标记技术可对化学键的构成和化学应力等问题进行研究。
这些技术能确定生物分子的结构和动力学，并进一步探究生物分子间的相互作用规律，为我们深入研究生命本质提供了新手段。
生物分子生物学方面生物分子的结构和功能是生命体系的核心。
同位素示踪技术可以同时测定不同生物分子之间的反应序列，因此被广泛应用于生物分子生物学中。
例如氢同位素示踪技术可用于酶催化反应、蛋白质修饰、代谢分析等方面的研究。
随着技术的发展，同位素示踪技术被运用于更广泛领域的研究，如RNA转录、DNA拓扑和整合基因组编码选择性等。
同位素示踪技术在生物学分析中的应用不仅能够推进生命科学研究领域的进展，更可以为医学和生物工程等领域提供技术支撑，帮助我们更好地解决一些实际问题。
高中生物同位素标记法总结
高中生物同位素标记法总结大家好，今天咱们来聊聊高中生物里一个特别有趣的东西——同位素标记法。
听起来有点拗口，其实它就像是生物学里的“小侦探”，帮我们追踪各种生物分子的“去向”。
1. 同位素标记法概述1.1 什么是同位素标记法？说白了，同位素标记法就是用一种特殊的“标记”来追踪物质在生物体内的运动和变化。
这种标记就是“同位素”。
比如，大家都知道碳，碳有很多种“兄弟”，我们叫它们同位素。
普通的碳是碳12，而我们有时候会用碳14这种不同的碳来标记。
这些标记的“兄弟”在化学反应中表现得和普通碳一样，但它们有一个独特的特点——它们能被“发现”。
1.2 为什么要用同位素标记法？我们用这个方法来了解生物体内的化学反应。
比如说，我们想知道植物是怎么进行光合作用的，我们就可以用带有碳14的二氧化碳来“标记”植物，看看这些碳14最终去了哪里。
这样一来，植物的“秘密行动”就会暴露出来，咱们也就能更清楚地了解它们的内部“动态”了。
2. 同位素标记法的应用2.1 在生物化学中的应用同位素标记法在生物化学中的作用就像是打开了一扇新世界的大门。
举个例子，科学家们曾经用这种方法来研究细胞如何合成蛋白质。
通过在氨基酸中引入同位素，研究人员可以跟踪这些氨基酸在细胞内的“旅行路线”，从而揭示蛋白质合成的过程。
这就好比给细胞装了一个GPS，让我们能清晰地知道它们的行动轨迹。
2.2 在医学中的应用在医学领域，同位素标记法也有很多“好戏”。
比如说，医生可以利用放射性同位素来诊断一些疾病。
通过注射带有放射性同位素的药物，医生可以通过成像技术看到体内的“异常区域”，这就像是给身体做了一个“全景扫描”。
这种方法帮助医生更快、更准确地找到问题的根源。
3. 实施同位素标记法的步骤3.1 选择合适的同位素首先，我们得选择合适的同位素。
这个过程就像选购商品一样，得找对“品类”。
不同的同位素有不同的性质和用途，因此要根据实验的需要来挑选。
比如，碳14和氢3是常用的同位素，各自有其独特的“本领”。
同位素示踪法在生物学中的应用
用 放 射 性 同位 素 标 记 尿 嘧 啶 核 糖 核 苷 酸 （ Ｒ Ｎ Ａ 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 。
五 探究Ｄ Ｎ Ａ分子 半泌 蛋 白 的 合
通 过放射性标记来 “ 区别 ” 亲代 与子代的Ｄ Ｎ Ａ， 如放射性标记 Ｊ ５ Ｎ， 因为放射性物质 Ｎ的原子量和 Ｎ 的原 子量 不 同 ， 因此 Ｄ Ｎ Ａ的相 对 分子 质 量 不 同 。 如 果 Ｄ Ｎ Ａ 分子 的两条链都 是 Ｎ ， 则离 心时 为重带 ； 如果 Ｄ Ｎ Ａ 分 子 的一 条链 是 ” Ｎ， 一 条链 是 “ Ｎ， 则 离 心 时 为 中带 ； 如果Ｄ Ｎ Ａ 分子 的两条链都 是１ ４ Ｎ ， 则 离 心 时 为 轻 带 。因此 可 以根 据 重 带 、 中带 、 轻带Ｄ Ｎ Ａ 出 现 的 比 例， 判断Ｄ Ｎ Ａ 复 制 是全 保 留复 制 还 是半 保 留复 制 。
要 方 法 ，它 可 以研 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 。 用 于 示踪 技术 的放射性 同位素一 般 是 用 于 构 成 细胞 化 合 物 的 重要 元素 ， 如 Ｈ、 １ ４ Ｃ、 Ｎ、 Ｉ ｓ ０、 Ｐ 、 Ｓ 、 １ ３ １ １ 等 。在 高 中生物学 教材 中有 多 处 涉 及 放 射 性 同 位 素 的应 用 ，下 面 对 教 材 中 的相 关 知 识 进 行 归 纳 如下 ：
七 在 生物 诱 变 育 种 方 面 的应 用
放射性同位素示踪法在高中生物学中的应用
放射性同位素示踪法在高中生物学中的应用摘要】放射性同位素广泛应用于生物学的研究中，如对DNA是遗传物质、，DNA的半保留复制、基因诊断、矿质元素的运输。
C4植物光合途径、生长素的极性运输、分泌蛋白的合成与运输、光合作用、呼吸作用的原子转移的途径的研究。
【关键词】放射性同位素半保留复制 C4途径分泌蛋白基因诊断在生物学飞速发展的今天，离不开物理学和化学，我们可以这样说，物理学和化学的发展推动着生物学的发展。
如：光学显微镜、电子显微镜的应用，使我们对细胞的结构有了更进一步的认识。
各种物质的物质代谢更离不开化学，特别是化学中的同位素示踪法为研究生物的各种生命活动提供了更大的便利，下面是同位素示踪法在高中生物学中的应用实例。
一、同位素示踪法证明DNA是遗传物质在噬菌体浸染细菌的实验中，噬菌体只有两种物质：分别是DNA和蛋白质。
从组成元素上看，DNA含C、H、O、N、P，而蛋白质含C、H、O、N、S等。
且P主要存在于DNA中，而S主要存在于蛋白质外壳中，用35S、32P分别标记蛋白质和DNA,直接单独地去观察它们到底哪一种物质是遗传物质.实验过程和结果：二、研究DNA的半保留复制特点DNA的复制是全保留复制、半保留复制、还是弥散复制？我们可以用同位素示踪法进行研究。
我们把DNA用15N标记，然后提供14N的原料让其进行复制，在F1代、F2代、F3代的DNA分子中，含14N、15N的链到底有多少条？通过同位素示踪法非常清楚，即：即：DNA在第一次复制后，形成两个DNA分子，即四条链，两条链含15N，两条链含14N，进行第二次复制后，得到4个DNA分子，即八条链：其中含15N的两条，含14N的6条。
进行第三次复制后，得到八个DNA分子，即16条链，其中含15N的两条，14N的14条。
即不管DNA复制多少次，含15N的模板链只有2条，其余都是含14N的链。
若用密度梯度离心法进行离心，得到这样的结果。
所以，不论是用同位素示踪法研究DNA的复制，还是复制后进行密度梯度离心，都证明了DNA是半保留复制的。
同位素示踪法在高中生物中的归纳
高三一轮总复习生物·新课标
(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____________________________________________。
能力。具体解答过程如下：
审题
信H2息O→1：O由2—图可A知C，O光2＋合H作O用→释18O放2和的图O2B来C源18于O2H＋2O 信息2：由“仅仅30秒的时间，二氧化碳已经转化为 许多种类的化合物”—只有尽可能缩短光照时间，才
有可能在提取的产物中检测到有放射性的化合物是 第一个产物 信息3：由设问(2)②中的两个问题“固定二氧化碳的 化合物”、“二氧化碳转化的第一个产物”—可知物
高三一轮总复习生物·新课标
[技法点拨] 1．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。一般常用的标记元素如3H、14C、15N、18O、 32P、35S。
2．研究基本过程
高三一轮总复习生物·新课标
高三一轮总复习生物·新课标 Nhomakorabea高三一轮总复习生物·新课标
a．用细胞分裂素溶液涂抹A1叶 b．用细胞分裂素溶液涂抹A2叶 c．用14C－淀粉溶液涂抹A1叶 d．用14C－淀粉溶液涂抹A2叶 e．用14C－氨基酸溶液涂抹A2叶 f．用14C－细胞分裂素溶液涂抹A2叶
g．检测A1叶的放射性强度
A．a、d、e
B．a、b、g
例析同位素示踪法在高中生物学中的应用
例析同位素示踪法在高中生物学中的应用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，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同位素示踪法。
生物学上常用放射性同位素作为示踪元素，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。
用于示踪的放射性元素一般是构成细胞化合物的重要元素，如3H、15N、18O、32P、35S等。
在高中生物学教材中有多处涉及到放射性同位素的应用，下面笔者对教材中的相关知识进行归纳例析。
1光合作用和呼吸作用过程中特征元素的示踪例1一个密闭的透明玻璃容器内，放有绿色植物和小白鼠（小白鼠以植物为食），容器内供应18O2，每天给予充足的光照，一段时间后，绿色植物和小白鼠体内的有机物含18O的情况是（）A．只在植物体内 B.植物和小白鼠体内均含有C．只在小白鼠体内 D. 植物和小白鼠体内均无解析18O在绿色植物体内的转移途径如下：18O2−−−→−呼吸作用H218O−−−→−呼吸作用C18O2−−−→−光合作用C6H1218O6绿色植物体内的C6H1218O6被动物摄食，通过同化作用转变成自身的有机物。
因此，植物和小白鼠体内的有机物都含有18O。
答案 B2研究C4植物光合作用的途径例2在光照下，供给玉米离体叶片少量的14C O2，随着光合作用时间的延续，在光合作用固定C O 2形成C 3化合物与C 4化合物中，14C 含量变化示意图正确的是 （ ）解析 用14C 标记CO 2来追踪C 4植物光合作用的途径：首先在C 4植物叶肉细胞叶绿体内CO 2与P E P 相结合形成C 4化合物，然后C 4化合物进入维管束鞘细胞叶绿体并分解为CO 2和丙酮酸，CO 2与一个C 5化合物相结合，形成2个C 3化合物，C 3化合物被还原为C 6H 12O 6。
因此放射性同位素在C 4植物光合作用过程中的转移途径为：14C O 2→14C 4→14C 3→14C 6H 12O 6所以C 4化合物先出现放射性，C 3化合物后出现放射性。
高中生物中的“同位素标记法
“同位素标记法”的总结利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质， 就可以检测和追踪它在体内或体外的位置、 数量及其转变等。
同位素标记在工业、农业生产、日常生活和科学科研等方面都有着极其广泛的应用。
在生物学领域可用来测定生物化石的年代，也可利用其射线进行诱变育种、防治病虫害和临床治癌，还可利用其射线作为示踪原子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。
高中生物教材中的实验（或内容）和相关习题中许多知识都涉及同位素标记法的应用。
下面我就相关内容通过有关例题进行归纳阐述，以便大家对这项技术有一个深刻的体会，并学会同位素标记的应用。
一、氢（ 3H ）例 1：科学家用含 3 H 标记的亮氨酸的培养液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。
下列叙述中正确的是（）A ．形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成B ．高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连C ．高尔基体具有转运分泌蛋白的作用D ．靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成解析：分泌蛋白的多肽最早在核糖体上合成，高尔基体并不直接和内质网与细胞膜相连，而是通过囊泡间接连接。
答案： CD 。
知识盘点：1. 科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时， 曾经做过这样一个实验： 他们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H 标记的亮氨 酸， 3min 后，被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中， 17min 后，出现在高尔基体中， 117min 后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。
这个实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核 糖体中合成之后，是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的，从而证明了细胞内的各种生物膜在功能上是紧密 联系的。
2．研究肝脏细胞中胆固醇的来源时，用3H —胆固醇作静脉注射的示踪实验，结果放射性大部分进入肝脏，再出现在粪便中。
同位素示踪法在生物学科中的应用
同位素示踪法在生物学科中的应用用放射性同位素标记的化合物，其化学性质不变，根据其放射性，对生物体内各种复杂的生理、生化过程进行追踪，叫同位素示踪法。
常利用14C、18O、15N、3H、32P、35S等同位素作为示踪原子。
1．推断动、植物细胞的结构和功能用同位素标记的氨基酸或核苷酸引入细胞内，探测这种放射性标记出现在哪些结构中，从而推断该细胞的结构和功能。
例1．用示踪原子3H标记的四种脱氧核苷酸，将其配制到培养基中培养人的白细胞，待细胞恢复分裂后，发现子代细胞中除细胞核外，细胞质中也探测到3H的存在，你认为细胞质中的3H主要存在于（）A．叶绿体B．核糖体C．线粒体D．高尔基体例2．用14C标记的葡萄糖培养去掉细胞壁的植物细胞，3h后用放射自显影技术观察，该植物细胞内含有14C最多的结构是（）A．核糖体B．高尔基体C．内质网D．细胞核例3．若用放射性同位素15N标记的氨基酸研究胰腺细胞合成并分泌消化酶的过程，则放射性同位素15N先后出现在（）A．高尔基体、内质网、核糖体B．内质网、高尔基体、核糖体C．核糖体、内质网、高尔基体D．核糖体、高尔基体、内质网2．判断光合作用和呼吸作用过程中原子转移的途径（1）光合作用：O2来自于水的光解，C6H12O6中的C和O全来自于CO2（2）有氧呼吸：CO2中的O来自于C6H12O6和H2O，H2O中的O来自于O2。
例4．用C18O2参与光合作用，再经过有氧呼吸，则18O转移的途径是（）A．CO2O2 B．CO2 C3 C6H12O6 H2OC．CO2C3 C6H12O6 CO2 D．CO2 C3C6H12O6 H2O+ CO2 例5．在某动物有氧呼吸实验中，若所用的水中有12%含18O，氧气中有4%含18O，则该动物有氧呼吸释放的CO2中约含（）A．6%的C18O2 B．12%C18O2 C．4% C18O2 D．2%C18O2例6．将生长旺盛的两盆绿色植物分别放置于两个玻璃钟罩内，甲钟罩内的花盆浇足含18O 的水，乙钟罩内充足含18O的CO2，将两个花盆用塑料袋包扎起来，并用玻璃钟罩密封，在适宜温度下光照1h，回答：（1）甲钟罩的壁上出现了许多含18O的水珠，这些水是经过植物的蒸腾作用产生的。
同位素示踪法在高中生物中的应用归
同位素示踪法在高中生物中的应用归纳1同位素示踪法，是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析的方法。
常用的标记元素有：（1）14C :常用于标记CO2,葡萄糖，生长素等物质中的C，也可用与标记生长素的运输方向（2）18O：常用于标记光合作用和呼吸作用过程中的H2O,CO2，O2,葡萄糖等，（3）3H：经常用于标记核苷酸示踪DNA，RNA的分布（4）15N：常用于标记无机盐，示踪在自然界中的N循环，也可用来标记氨基酸等（5）32P:常用于标记核酸，标记含P的无机盐可示踪无机盐在植物体内的利用状况，也可用来标记DNA的复制情况（6）35S：标记蛋白质，在研究遗传的物质基础实验中标记噬菌体2 同位素示踪法应用实例表例11.陆生植物光合作用所需要的碳源，主要是空气中的C02，CO2主要是通过叶片气孔进入叶内。
陆生植物能不能通过根部获得碳源，且用于光合作用?请做出假设，且根据提供的实验材料，完成相关实验问题。
(1)假设为：。
(2)利用实验器材，补充相关实验步骤。
(3)方法和步骤：①；②；③对菜豆幼苗的光合作用产物进行检查。
结果预测和结论：。
该实验最可能的结果是，原因是。
答案(1)陆生植物能通过根部获得碳源(2)①把适量含有NaH14CO3，的营养液置于锥形瓶中，并选取生长正常的菜豆幼苗放入锥形瓶中②将上述装置放在温暖、阳光充足的地方培养③结果预测和结论：在光合作用产物中发现有14C，说明陆生植物能通过根部获得碳源，用于光合作用。
如果是在光合作用产物中没有发现14C，说明陆生植物不能通过根部获得碳源，用于光合作用。
最可能的结果和结论是：在光合作用产物中发现有14C，说明陆生植物能通过根部获得碳源，用于光合作用。
原因是陆生植物的根部可以吸收土壤中的CO2和碳酸盐，用于光合作用。
高中生物中的“同位素标记法
“同位素标记法”的总结利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质,就可以检测与追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等。
同位素标记在工业、农业生产、日常生活与科学科研等方面都有着极其广泛的应用。
在生物学领域可用来测定生物化石的年代,也可利用其射线进行诱变育种、防治病虫害与临床治癌,还可利用其射线作为示踪原子来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布与去向等,进而了解细胞的结构与功能、化学物质的变化、反应机理。
高中生物教材中的实验(或内容)与相关习题中许多知识都涉及同位素标记法的应用。
下面我就相关内容通过有关例题进行归纳阐述,以便大家对这项技术有一个深刻的体会,并学会同位素标记的应用。
一、氢(3H)例1:科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液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。
下列叙述中正确的就是( )A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成B.高尔基体膜向内与内质网膜相连,向外与细胞膜相连C.高尔基体具有转运分泌蛋白的作用D.靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成解析:分泌蛋白的多肽最早在核糖体上合成,高尔基体并不直接与内质网与细胞膜相连,而就是通过囊泡间接连接。
答案:CD。
知识盘点:1、科学家在研究分泌蛋白的合成与分泌时,曾经做过这样一个实验:她们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸,3min后,被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中,17min后,出现在高尔基体中,117min后,出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中,以及释放到细胞外的分泌物中。
这个实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后,就是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的,从而证明了细胞内的各种生物膜在功能上就是紧密联系的。
2.研究肝脏细胞中胆固醇的来源时,用3H—胆固醇作静脉注射的示踪实验,结果放射性大部分进入肝脏,再出现在粪便中。
3.用3H标记的尿苷或胸腺嘧啶可用来检测转录或复制。
同位素示踪技术在生物化学中的应用
同位素示踪技术在生物化学中的应用同位素示踪技术是一种应用广泛的生物化学方法，通过标记分子中的同位素来追踪化学反应的过程和生物体内物质的代谢途径。
这项技术在生物化学研究中起着重要的作用，不仅可以揭示生物体内各种代谢途径的动力学过程，还可以帮助科学家们深入了解生物体的生理功能和疾病的发生机制。
同位素示踪技术最早应用于物理学领域，用于研究原子核结构和放射性衰变等现象。
随着科学技术的发展，人们开始意识到同位素示踪技术在生物化学领域的潜力。
例如，放射性同位素碘-131被广泛应用于甲状腺功能检测，通过测量甲状腺摄取和代谢碘的速率，可以判断甲状腺功能的正常与否。
除了放射性同位素，稳定同位素也被广泛应用于生物化学研究中。
稳定同位素不具有放射性，因此对生物体无害，可以安全地用于研究。
稳定同位素示踪技术主要利用同位素的质量差异来追踪分子的转化过程。
例如，氢的两种稳定同位素氘和氢-1在生物体内代谢过程中存在差异。
通过标记氢的分子中的氘或氢-1，可以追踪分子在生物体内的转化过程，揭示代谢途径和反应动力学。
同位素示踪技术在蛋白质研究中也发挥着重要作用。
蛋白质是生物体内最重要的功能分子之一，研究蛋白质的结构和功能对于了解生物体的生理过程至关重要。
同位素标记技术可以用于研究蛋白质的合成、降解和交互作用等过程。
例如，科学家们可以通过标记蛋白质中的氨基酸残基，利用同位素示踪技术来追踪蛋白质的合成和降解过程。
此外，同位素示踪技术还可以用于研究蛋白质的折叠过程和交互作用，揭示蛋白质的结构和功能。
同位素示踪技术在药物研发和临床治疗中也有广泛的应用。
药物的代谢途径和药物在生物体内的转化过程对于药物疗效和安全性具有重要影响。
通过标记药物中的同位素，科学家们可以追踪药物在生物体内的代谢途径和转化速率，了解药物的药代动力学特性。
这对于药物的合理使用和疗效评估具有重要意义。
此外，同位素示踪技术还可以用于研究药物的靶向输送和药物在病灶中的分布情况，为药物研发和个体化治疗提供重要依据。
高中生物同位素标记法总结
高中生物同位素标记法总结
嘿，朋友们！今天咱们来聊聊那个让人着迷的科学小玩意儿——同位素标记法。
想象一下，你手里握着一根魔法棒，轻轻一挥，那些看不见的分子就像是被施了隐身术，变得透明又可见。
这不是哈利·波特里的咒语，而是生物学里用来揭示生命奥秘的秘密
武器！
说到同位素标记，这可是个高大上的名字哦！就像给食物加了个隐形标签，科学家通过在原子层面“贴标签”，就能追踪这些神秘分子的去向。
比如，给碳原子贴上个“14C”标签，那就意味着这个碳原子是来自含碳的有机物，比如食物中的糖分。
这样一来，我们就能知道这些有机物质是怎么变成二氧化碳和水，最后跑到哪里去了。
想象一下，当你吃下一块甜甜的蛋糕，那些甜蜜的小分子就像是跳着舞一样，一路经过胃、肠、肺，最后变成了尿液和汗水。
而同位素标记法就像是给你的眼睛装上了超高清摄像头，让你能够清晰地看到这一切。
同位素标记法不仅仅是研究食物链那么简单。
它还能帮我们解开生命的大秘密，比如细胞分裂、遗传规律、能量转换等等。
科学家们用这种方法，就像是在茫茫大海中找到了指南针，让我们能够更好地理解生命的奥秘。
同位素标记法也不是万能的。
它会像是一个调皮的孩子，捉弄我们一下，让我们猜不透它的去向。
但别担心，科学家们可是聪明得很，他们总能巧妙地解开这个谜团。
同位素标记法就像是一把神奇的钥匙，打开了生物学的大门，让我们看到了生命的奇妙和复杂。
下次当你看到一颗小小的碳原子时，不妨想想这背后隐藏的故事和奥秘吧！。
同位素示踪技术在高中生物学实验中的应用小结
同位素示踪技术在高中生物学实验中的应用小结1利用放射性同位素3H标记氨基酸作为示踪元素，来研究分泌蛋白在细胞中的合成部位及运输方向科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，曾经做过这样一个实验：他们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3min后，被标记的亮氨酸出现在附着有核糖体的内质网中，17min后，出现在高尔基体中，117min后，出现在靠近细胞膜内则的运输蛋白质的小泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。
这个实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的。
从而也证明了细胞内各种生物膜在功能上是紧密联系的。
2利用放射性同位素3H作为示踪元素来研究细胞的有丝分裂细胞有丝分裂时，DNA分子在间期要复制，为细胞的分裂做准备。
为了研究细胞的有丝分裂，在小鼠肝细胞的培养液中加入用3H等标记的胸腺嘧啶脱氧核苷（3H-TdR），3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷是合成胸腺嘧啶脱氧核苷酸的原料，胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA 的原料。
因此细胞有丝分裂时，细胞核中的DNA分子复制可以被检测到。
3 利用放射性同位素18O、14C、3H作为示踪元素来研究光合作用过程中某些物质的变化过程，从而揭示光合作用的机理3.1 19世纪30年代美国科学家鲁宾（S.Ruben）和卡门（M.Kamen）研究光合作用中释放的氧到底是来自于水，还是来自于二氧化碳。
他们进行了这样2组实验：用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2，使它分别成为H218O和C18O2，然后进行2组光合作用的实验：第1组向绿色植物提供H218O和CO2；第2组向同种绿色植物提供H2O和C18O2。
在相同的条件下，对2组光合作用实验释放出的氧进行分析，结果表明，第1组释放的氧全部是18O2，第2组释放的氧全部是O2。
从而证明了光合作用中释放的氧全部来自水。
3.2 用18O、14C标记二氧化碳（14C18O2），固定后产生的三碳化合物有放射性（14C3），产物葡萄糖（14C6H1218O6）有放射性，产物水（H218O）有放射性。
高中生物教科书中同位素标记法应用小结-2019年精选文档
高中生物教科书中同位素标记法应用小结什么是同位素标记法？人教版高中生物教科书中描述为：“同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。
用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。
科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。
这种方法叫做同位素标记法。
”用于标记的放射性同位素一般是构成细胞化合物的重要元素。
如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。
为更好地掌握同位素标记法，现把其在高中生物教科书中的应用举例总结如下：一、光合作用例（必修一第106页）科学家用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，这种碳原子的转移途径是：A.二氧化碳→叶绿素→ADPB.二氧化碳→叶绿体→ATPC.二氧化碳→乙醇→糖类D.二氧化碳→三碳化合物→糖类解析：教科书描述为：“光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢？进入20世纪40年代，科学家开始用放射性同位素14C 做实验研究这一问题。
”二、有丝分裂例（必修一第130页）科学家用32P的磷酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆细胞分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据如下。
1）细胞分裂具有周期性，你能在数轴上画出一个细胞周期吗？2）蚕豆根尖细胞分裂时，细胞周期有多少小时？间期是多少小时？分裂期是多少小时？解析：关于有丝分裂中同位素标记法的应用在教科书中没有明确的指出，而在本章自我检测中出现，这表明有丝分裂研究过程中也用到了同位素标记法。
三、噬菌体侵染细菌的实验教科书描述为：“1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了另一个更具说服力的实验。
”四、DNA半保留复制教科书描述为：“1958年，科学家以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，设计了一个巧妙的实验，证实了DNA的确是以并保留的方式复制的。
”五、单克隆抗体的应用例由单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”，下列对此描述不正确的是（）A.“瞄准装置”是由识别肿瘤的单克隆抗体构成B.“弹头”是由放射性同位素、化学药物和毒素等物质构成C.“弹头”中的药物有杀伤细胞的功能D.“生物导弹”是利用细胞工程制备出来的解析：“生物导弹”有两部分，一是“瞄准装置”，由识别肿瘤的单克隆抗体构成；二是杀伤性“弹头”，由放射性同位素、化学药物和毒素等构成，放射性同位素起到示踪作用，答案C。
同位素示踪技术在高中生物学实验中的应用小结
同位素示踪技术在高中生物学实验中的应用小结
郝丽梅
【期刊名称】《生物学通报》
【年(卷),期】2010(45)12
【摘要】同位素示踪技术是生物学实验中常用的技术手段.将高中教材中所涉及到的利用同位素示踪技术研究的相关内容进行了归纳总结,便于学生对同位素示踪技术的理解和掌握.
【总页数】2页(P20-21)
【作者】郝丽梅
【作者单位】石家庄市第二十四中学,河北石家庄,050051
【正文语种】中文
【中图分类】Q93
【相关文献】
1.对"同位素示踪技术在高中生物学实验中的应用小结"一文的商榷 [J], 王彬
2.应用数学模型发展生物科学思维的教学方法——以Excel在高中生物学实验教学中应用为例 [J], 林沁
3.Excel软件在高中生物学实验教学中的应用研究 [J], 林建春
4.菌落PCR在高中生物学实验中的应用 [J], 章熙东
5.ADI教学模式在高中生物学实验教学中的应用--以“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”为例 [J], 蒋玉芳
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同位素示踪技术在高中生物学实验中的应用小结
1利用放射性同位素3H标记氨基酸作为示踪元素，来研究分泌蛋白在细胞中的合成部位及运输方向
科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，曾经做过这样一个实验：他们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3min后，被标记的亮氨酸出现在附着有核糖体的内质网中，17min 后，出现在高尔基体中，117min后，出现在靠近细胞膜内则的运输蛋白质的小泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。
这个实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的。
从而也证明了细胞内各种生物膜在功能上是紧密联系的。
2利用放射性同位素3H作为示踪元素来研究细胞的有丝分裂
细胞有丝分裂时，DNA分子在间期要复制，为细胞的分裂做准备。
为了研究细胞的有丝分裂，在小鼠肝细胞的培养液中加入用3H等标记的胸腺嘧啶脱氧核苷（3H-TdR），3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷是合成胸腺嘧啶脱氧核苷酸的原料，胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料。
因此细胞有丝分裂时，细胞核中的DNA分子复制可以被检测到。
3 利用放射性同位素18O、14C、3H作为示踪元素来研究光合作用过程中某些物质的变化过程，从而揭示光合作用的机理
3.1 19世纪30年代美国科学家鲁宾（S.Ruben）和卡门（M.Kamen）研究光合作用中释放的氧到底是来自于水，还是来自于二氧化碳。
他们进行了这样2组实验：用氧的同位素18O分
别标记H
2O和CO
2
，使它分别成为H
2
18O和C18O
2
，然后进行2组光合作用的实验：第1组向绿
色植物提供H
218O和CO
2
；第2组向同种绿色植物提供H
2
O和C18O
2。
在相同的条件下，对2组
光合作用实验释放出的氧进行分析，结果表明，第1组释放的氧全部是18O
2
，第2组释放的
氧全部是O
2。
从而证明了光合作用中释放的氧全部来自水。
3.2 用18O、14C标记二氧化碳（14C18O
2），固定后产生的三碳化合物有放射性（14C
3
），产物
葡萄糖（14C
6H
12
18O
6
）有放射性，产物水（H
2
18O）有放射性。
因此可以知道18O、14C元素的转移
途径为：14C18O
2→214C
3
→14C
6
H
12
18O
6
+ H
2
18O。
3.3 C
4
植物的发现过程澳大利亚科学家M.D.Hatch和C.R.Slack在研究玉米、甘蔗等原产
热带地区的绿色植物时发现，当向这些绿色植物提供14CO
2
时，光合作用开始后的1s内，竟
有90%以上的14C出现在含有4个碳原子的有机酸（一种C
4
化合物）中。
随着光合作用的进
行，C
4化合物中的14C逐渐减少，而C
3
化合物中的14C逐渐增多。
说明在这类绿色植物的光
合作用中，CO
2的C原子首先转移到C
4
化合物中，然后才转移到C
3
化合物中。
科学家将这类
植物看叫做C
4
植物。
4利用放射性同位素18O作为示踪元素来研究细胞呼吸过程中物质的转变途径，揭示呼吸作用的机理
4.1 用18O标记的氧气（18O
2
），生成的水全部有放射性，生成的二氧化碳全部无放着性，即：
18O
2→H
2
18O。
4.2 用18O标记葡萄糖（C
6H
12
18O
6
）生成的水全部无放射性，生成的二氧化碳全部有放着性，
即：C
6H
12
18O
6
→C18O
2。
5利用放射性同位素42K、32P标记无机盐离子来研究某些矿质元素在植物体内的吸收、运输过程
5.1 研究矿质元素的吸收部位。
通常用放射性同位素32P等来做实验，发现根毛区是根尖吸收矿质离子最活跃的部位。
5.2 研究矿质离子在茎中的运输部位。
用不透水的蜡纸将柳树的韧皮部和木质部隔开，并在土壤中施用含有42K的肥料，5h后测定42K在柳茎各部位的分布：有蜡纸隔开的木质部含有大量的42K，韧皮部几乎没有42K，说明运输42K的是木质部。
柳茎在用蜡纸隔开的韧皮部和木质部的以下区段以及不插入蜡纸的对照实验中，韧皮部中也有很多的42K，说明42K可以从木质部横向运输到韧皮部。
6 利用放射性同位素131I作为示踪元素来研究甲状腺
碘是合成甲状腺激素所必须的原料。
甲状腺可以将细胞外液中的碘主动吸收到甲状腺细胞。
因此可以将含有放射性同位素131I的注射液注射到小鼠体内，研究甲状腺功能和甲状腺激素调节的机理，有助于诊断甲状腺的功能性疾病。
7 利用放射性同位素来研究原肠胚各胚层的发育
动物胚胎学家用放射性同位素标记法研究原肠胚3个胚层的发育，从而确定动物3个胚层的发育规律和动物各个组织、器官的来源。
8利用放射性同位素35S和32P分别标记蛋白质和DNA来研究噬菌体侵染细菌的实验
1952年赫尔希（A.D.Hershey）和蔡斯（M.Chase）把细菌分别培养在含有放射性同位素35S 和放射性同位素32P的培养基中，细菌在生长过程中，就分别被35S和32P所标记。
然后，用T
2
噬菌体分别去侵染被35S和32P所标记的细菌。
噬菌体在细菌细胞内增殖，裂解后释放出很多子代噬菌体中，蛋白质被35S标记，DNA被32P标记。
接着用被35S和32P标记的噬菌体分别去侵染未标记的细菌，然后测定宿主细胞的同位素标记，当用35S标记的噬菌体侵染细菌时，宿主细胞内很少有同位素标记，而大多数35S标记的噬菌体蛋白质附着在宿主细胞的外面。
当用32P标记的噬菌体感染细菌时，宿主细胞的外面的噬菌体外壳中很少有放射性同位素32P，而大多数放射性同位素32P在宿主细胞内。
以上实验表明，噬菌体在侵染细菌时，进入细菌体内的是DNA，而蛋白质在细菌的外面。
可见，在噬菌体的生活史中，只有DNA是在亲代和子代之间具有连续性的物质。
9 利用放射性同位素15N作为示踪元素来研究DNA分子的半保留复制的特点
1957年，科学家用含有15N的培养基培养大肠杆菌，使之变成重细菌，接下来再把它放在含有14N的培养基中培养。
在培养过程，每隔一段时间取一部分样品，并立即提取细菌的DNA 进行密度梯度超离心，根据DNA分子在离心管中的位置不同，就可以区分出DNA分子中2条链是新生链还是母链。
10 利用放射性同位素32P作为示踪元素标记DNA分子来研究基因探针的作用
用放射性同位素32P标记DNA分子作为基因探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测样本上的遗传信息，达到检测疾病的目的，例如诊断肝炎病毒引起的传染病，诊断遗传疾病。
利用基因探针还可以检测饮用水中病毒的含量。
利用基因探针还可以对分子克隆进行筛选，以获得所需的阳性克隆。
癌症的形成是遗传因素与环境因素相互作用的结果，其中癌基因和抑癌基因的活动与癌症的发生关系密切。
利用基因探针可对它们进行分析，这不仅对阐明癌症的发生机制具有重要意义，也为在基因水平上对癌症进行诊断、分类、分型等开辟了新的途径。
基因探针还在其他许多地方发挥作用，如用性染色体Y特异的DNA探针可对妊娠早期的胎儿进行性别鉴定；应用小卫星DNA探针所进行的DNA指纹分析已在法医学中用于罪犯身份的鉴定。