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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。

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。

2021届高考生物总温习实验同位素示踪法在探讨DNA复制方式中的应用（5年2考）新人教版(1)

实验同位素示踪法在探讨DNA 复制方式中的应用(5年2考)(2021上海卷，2021北京卷)[要点冲破]探讨DNA 复制是半保留复制仍是全保留复制，可用同位素标记技术和离心处置技术，依照复制后DNA 分子在试管中的位置即可确信复制方式。

具体进程及结果分析如下：1．用放射性同位素标记大肠杆菌(1)假设用14N 标记大肠杆菌(一般大肠杆菌无放射性)，取得14N/14N 的DNA 分子，将该DNA 分子离心处置，离心后位于试管的上部，即轻带(如以下图1)。

(2)假设用放射性同位素15N 标记大肠杆菌，取得15N/15N 的DNA 分子，将该DNA 分子离心处置，离心后位于试管的下部，即重带(如以下图2)。

(3)假设大肠杆菌的DNA 分子中一条链被14N 标记，另一条链被15N 标记，离心处置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 的培育基上增殖一代。

(2)将亲代含15N 的大肠杆菌转移到含14N 的培育基上增殖一代。

(3)别离对上述培育取得的大肠杆菌离心处置。

3．结果分析(1)假设DNA 的复制方式为全保留复制，那么离心后显现如以下图4所示，即12重带和12轻带。

(该复制方式事实上是不存在的)(2)假设DNA 的复制方式为半保留复制，那么离心后显现如以下图5所示，即全数为中带。

[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下图的实验研究(已知培育用的细菌大约每20 min 割裂一次)：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 能够看出DNA 分子复制______(是/不是)半保留复制。

(3)若是实验三的结果都为E ，那么可判定DNA 分子的复制方式________(是/不是)半保留复制。

同位素标记法在高中生物教材中的应用及拓展

同位素标记法在高中生物教材中的应用及拓展作者：穆凯利宋丽艳来源：《高等教育》2016年第09期同位素标记法（isotopic tracer method）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，可用于追踪物质的运行和变化规律。

用反射性同位素标记的化合物，化学性质不会改变。

科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。

1、同位素示踪法基本原理和特点同位素示踪所利用的放射性核素（或稳定性核素）及它们的化合物，与自然界存在的相应普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是具有不同的核物理性质。

因此，就可以用同位素作为一种标记，制成含有同位素的标记化合物代替相应的非标记化合物。

利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质，就可以用核探测器随时追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等，稳定性同位素虽然不释放射线，但可以利用它与普通相应同位素的质量之差，通过质谱仪，气相层析仪，核磁共振等质量分析仪器来测定。

1.1 方法简便放射性测定不受其它非放射性物质的干扰，可以省略许多复杂的物质分离步骤，体内示踪时，可以利用某些放射性同位素释放出穿透力强的r射线，在体外测量而获得结果，这就大大简化了实验过程，做到非破坏性分析，随着液体闪烁计数的发展，14C和3H等发射软β射线的放射性同位素在医学及生物学实验中得到越来越广泛的应用。

1.2 定位定量准确放射性同位素示踪法能准确定量地测定代谢物质的转移和转变，与某些形态学技术相结合（如病理组织切片技术，电子显微镜技术等），可以确定放射性示踪剂在组织器官中的定量分布，并且对组织器官的定位准确度可达细胞水平、亚细胞水平乃至分子水平。

1.3 符合生理条件在放射性同位素实验中，所引用的放射性标记化合物的化学量是极微量的，它对体内原有的相应物质的重量改变是微不足道的，体内生理过程仍保持正常的平衡状态，获得的分析结果符合生理条件，更能反映客观存在的事物本质。

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
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[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
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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。

新课标高中生物人教版必修第一册第二册生物世界〖同位素示踪〗

同位素示踪
1．同位素的概念
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，也就是质量不同而化学
性质相同的原子成为同位素。

例如氢的三种同位素原子氕、氘、氚，三者的原子核内均含有1个质子，氕、氘、氚的中子数依次为0、1、2。

三者互为同位素。

2．同位素示踪的原理
同位素示踪法是利用放射性核素或稀有稳定核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微
量分析方法。

以碳原子的同位素为例。

碳原子有12C、13C、14C等同位素，它们具有不同的特性。

例如14C具有放射性，易于检测。

在光合作用的研究过程中常用14C标记的CO2来追踪碳元素在植物体内的变化。

因此，14C又叫做示踪原子，该方法叫做同位素示踪。

3．同位素示踪的应用
同位素示踪法具有灵敏度高、方便简便、定位定量准确的特点，因此，他不仅可以用于
科学研究，在工业、医学、农业及畜牧业中都有广泛应用。

例如测定流体流速、利用碘的放射性同位素用于治疗甲状腺肿大、施肥途径和肥效的研究等。

1。

同位素示踪技术的原理及应用阐释

剂$研究各种物理)化学)生物)环境和材料等领域中科
学问题的技术&
原 "4%! 理!自然界中组成每种元素的稳定核素和放
射性核素大体具有相同的物理性质和化学性质& 因
此$可利用放射性核素或经富集的稀有稳定核素来示
踪待研究对象的客观状态及其变化过程& 通过放射性
测量方法$可观察由放射性核素标记的物质的分布和
标记的化合物$则称为双标记化合同位素置换后的化合物$其化学性
物质
如! " 通常
没^"
%( P"
有明
&
显
用变
化$可参与同类的化学反应& 但它易于测定$故可用来
研究该化合物的运动和变化的规律&
"4+4%!稳定同位素标记化合物!用经富集的稀有稳
定同位素取代化合物分子中的一种或几种原子& 它与
未标记的相应化合物具有相同的化学及生物学的性
机& 对于教师来说$能及时发现学生的问题$得到相关教学反馈$有利于教师进行教学方法及教学过程的改进&
-基金项目# 江苏省研究生培养创新工程(高中生
"#%"$&"!"" , )(4
0 + 1 邢丽贞$张向阳$张!波$等4藻菌固定化去除污水中氮磷营养物质的初步研究0914环境科学与技术$"##$$"&!%", ++ +)4
!"同位素
原子序数相同!即具有相同数目质子"的原子$具有
相同的化学性质$都属于同一种元素& 尽管一种元素的
所有原子都含有同样多的质子$但它们却可能具有不同

高中生物学中常见同位素示踪法实验

高中生物学中常见同位素示踪法实验同位素示踪法是一种微量分析方法，利用放射性同位素作为示踪剂对研究对象进行标记，通过放射性探测仪器进行追踪，可以了解放射性原子的运动路径和分布情况。

在生物学实验中，同位素示踪法经常被应用于研究细胞内元素或化合物的来源、组成、分布和去向，以及细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。

放射性同位素一般用于构成细胞化合物的重要元素，如H、C、N、O、P、S、I等。

下面是高中生物学教材中涉及到同位素示踪法的应用：1.研究蛋白质或核酸合成的原料及过程。

将放射性原子标记在合成蛋白质或核酸的原料（氨基酸或核苷酸）中，通过追踪放射性原子的运动路径和分布情况，可以了解其通过的路径、运动到哪里以及分布情况。

2.研究分泌蛋白的合成和运输。

用H标记亮氨酸，探究分泌性蛋白质在细胞中的合成、运输与分泌途径。

通过观察细胞中放射性物质在不同时间出现的位置，可以明确细胞器在分泌蛋白合成和运输中的作用。

3.研究细胞的结构和功能。

用同位素标记氨基酸或核苷酸并引入细胞内，探测这些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。

4.探究光合作用中元素的转移。

利用放射性同位素O、C、H作为示踪原子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。

例如，科学家XXX和卡门用氧的同位素O分别标记H2O和CO2，进行两组光合作用实验，结果表明第一组释放的氧全部是O2，第二组释放的氧全部是O2.标记噬菌体的DNA，将其注入大肠杆菌内，并发现放射性物质。

而使用S标记噬菌体的蛋白质，则在大肠杆菌35内未发现放射性物质。

这证明了噬菌体在侵染细菌的过程中，进入细菌体内的是噬菌体的DNA，而不是噬菌体的蛋白质。

这进一步证明了DNA是噬菌体的遗传物质。

通过放射性标记，可以“区别”亲代与子代的DNA。

例如，放射性标记N可以用于区分DNA分子的两条链是否都是15N。

如果是，则在离心时会出现重带；如果一条链是N，一条链是N，则会出现中带；如果两条链都是N，则会出现轻带。

高中生物教科书中同位素标记法运用小结

高中生物教科书中同位素标记法运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

设法获得各种细胞结构，中能表现出有放射性的一组其
（）
鼠的胰脏腺泡细胞中注射。标记的亮氨酸，ｉ，结构是Ｈ３ｒｎ后ａ
Ａ．细胞核，仁、核中心体Ｂ．细胞核、糖体、尔基体核高
Ｃ．细胞核、糖体、粒体、绿体核线叶Ｄ细胞核、糖体、．核内质网、泡液
６０２１Ｈ２Ｃ＋２Ｏ＋能量，道０２部进入水中。知全例６让一只白鼠吸入有放射性的０２该白鼠体，
内最先出现含Ｏ的化合物是
Ａ．Ｃ２０Ｂ．Ｈ２ＯＣ．丙酮酸
解析
根据同位素示踪我们知道：光合作暴程鼹奄窭镳奄麓糜餍
湖北省郧县第二中学谭家学
放１射性颗
粒
％
同位素示踪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，即把放射性同位素的原子掺到其他物质中去，它们一起运动、移，用放让迁再射性探测仪器进行追踪，可知道放射性原子通过什么就路径、运动到哪里了，怎样分布的。用于示踪技术的是
组光合作用的实验：一组向绿色植物提供ＨＯ和第Ｃ；二组向同种绿色植物提供Ｈｚ和ＣＯｚＯｚ第Ｏ鸺。在相同的条件下，两组光合作用实验释放出的氧进行分对
＿堡
２０８．８０～７

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。

新人教生物学一轮复习素养加强课：6 同位素标记法及其应用

新人教生物学一轮复习素养加强课6 同位素标记法及其应用提升点1同位素标记法在高中生物学实验中的应用归纳1．放射性同位素标记在高中生物学实验中的应用实验目的标记物标记物转移情况实验结论研究分泌蛋白的合成和分泌过程用3H标记的亮氨酸核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜各种细胞器既有明确的分工，相互之间又协调配合研究光合作用中CO2如何转变为糖类14CO214CO2→14C3→(14CH2O)光合作用过程中CO2首先固定在C3中探究生物的遗传物质亲代噬菌体中的32P(DNA)、35S(蛋白质)子代噬菌体检测到32P，未检测到35SDNA是遗传物质探究DNA复制、转录的原料3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸主要集中在细胞核，尿嘧啶核糖核苷酸主要集中在细胞质标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸用于合成DNA，尿嘧啶核糖核苷酸用于合成RNA生长素的极性运输含14C的生长素标记物在形态学上端，在形态学下端可检测到标记物，反之不行生长素只能从植物体的形态学上端运输到形态学下端实验目的标记物标记物的检测实验结论研究光合作用中氧气的来源分别给小球藻提供H2O、C18O2和H182O、CO2检测小球藻释放O2的密度光合作用释放的O2来自H2O证明DNA分子半保留复制方式亲代DNA双链用15N标记，以14N为原料进行复制分别检测亲代、子一代、子二代DNA分子的密度DNA的复制方式为半保留复制3．与荧光标记法的区别(1)常用的荧光蛋白有绿色和红色两种①绿色荧光蛋白(GFP)常用的是来源于发光水母的一种功能独特的蛋白质，蓝光或近紫外光照射，发出绿色荧光。

②红色荧光蛋白来源于珊瑚虫，是一种与绿色荧光蛋白同源的荧光蛋白，在紫外光的照射下可发出红色荧光。

(2)人教版教材中用到的荧光标记法《必修1》P43“荧光标记小鼠细胞和人细胞细胞融合实验”。

这一实验很有力地证明了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。

1．(2022·北京海淀区期中)下列生命现象的研究中，同位素应用不正确的是() A．3H，追踪分泌蛋白在细胞内的合成与运输B．16O和18O，追踪光合作用中氧气的来源C．35S，验证DNA复制方式为半保留复制D．32P和35S，确定噬菌体的遗传物质是DNAC[用含有3H标记的某种氨基酸可追踪分泌蛋白在细胞内的合成与运输，A不符合题意；鲁宾与卡门利用同位素18O分别标记二氧化碳和水，再分别提供给两组小球藻进行光合作用，检测两组实验释放的氧气是否为18O2，以此追踪光合作用中氧气的来源，B不符合题意；DNA的组成元素为C、H、O、N、P，没有S，因此不能用35S验证DNA复制方式为半保留复制，C符合题意；噬菌体的DNA 中含有P，蛋白质中含有S，用32P和35S分别标记后的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，可以确定噬菌体的遗传物质，D不符合题意。

人教(2019)生物高考复习：热点专题8 同位素标记法242

【解析】光合作用过程中氧气来自光反应过程中水的光解，因此产物O2中的O全部来自原料中的H2O，A正确；光合作用过程中葡萄糖产生于暗反应阶段，其中的O全部来自原料中的CO2，B正确；有氧呼吸的产物H2O是在有氧呼吸的第三阶段由[H]与氧气结合形成的，因此有氧呼吸的产物H2O中的O全部来自原料中的O2，C正确；有氧呼吸过程中二氧化碳是丙酮酸与水反应产生的，丙酮酸是葡萄糖分解产生的，因此有氧呼吸的产物CO2中的O来自原料中的C6H12O6和水，D错误。
2．与荧光标记法的区别 (1)常用的荧光蛋白有绿色和红色两种：①绿色荧光蛋白(GFP)常用的是来源于发光水母的一种功能独特的蛋白质，蓝光或近紫外光照射，发射绿色荧光；②红色荧光蛋白来源于珊瑚虫，是一种与绿色荧光蛋白同源的荧光蛋白，在紫外光的照射下可发射红色荧光。 (2)运用到荧光标记法的实验：①“细胞融合实验”：这一实验证明了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性；②“基因在染色体上的实验证据”：通过现代分子生物学技术，运用荧光标记的手段，直接观察到某一基因在染色体上的位置。
人教(2019)生物高考复习
热点专题8 同位素标记法
[热点归纳]
1．同位素标记法在高中生物学实验中的应用 (1)探究光合作用中元素(原子)的转移。 ①美国科学家鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2 证明光合作用释放的氧气全部来自水；②卡尔文等用14C标记的CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性，探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。
3．如图为T2噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性RNA与T2噬菌体DNA及大肠杆菌 DNA的杂交结果。下列叙述错误的是 ( )
A．可在培养基中加入3H－尿嘧啶用以标记 RNA

有关同位素标记的考点归纳

高中生物同位素标记的考点归纳同位素标记法能较直观地反映出生物体内物质动态变化的过程和途径，是高考生物命题的重要背景材料。

复习时将课本中有关同位素示踪知识进行整合再生，对于学生深刻理解基础知识，培养分析解决问题能力是大有裨益的。

现将高中生物学课本中同位素标记法的应用归纳如下：1.研究细胞的分裂或分化[例]将数量相同的两组小鼠肝细胞，用含有标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养，甲组加入某种物质，乙组不加，经过一段时间培养后，洗去培养液分别取出两组的全部细胞，测量每组的总放射性强度，结果甲组明显大于乙组。

甲组加入的物质的作用是（）A. 促进细胞分裂B. 促进细胞分化C. 促进细胞衰老D. 促进细胞癌变分析：在细胞分裂的过程中，发生了DNA的复制，此时，细胞对组成DNA的原料需要量会增加。

而在细胞停止分裂，发生分化、发育的时候，细胞对组成RNA的原料需要量会增加，利用同位素分别标记组成DNA和RNA的特定碱基，可判断细胞所处的状态。

答案：A2．研究新陈代谢2．1光合作用利用同位素14C、3H、18O分别标记参与光合作用的CO2、H2O，根据光合作用中的物质转变过程，可得到元素转移的方向如下：（1）3H2O→〔3H〕→C3H2O （2）H218O→18O2→周围大气（3）14CO2→14C3→14CH2O2．2呼吸作用由于有氧呼吸过程中物质转变与光合作用刚好相反，由光合作用中的物质转变途径可推知有氧呼吸的物质转变：（1）18O2→H218O （2）186126182182C H OC OH O⎫⎪→⎬⎪⎭综合以上光合作用与呼吸作用中元素转移途径，可总结出绿色植物体内同位素标记18O的转移途径：有氧呼吸Ⅲ阶段有氧呼吸Ⅱ阶段光合作用暗反应18O2 H218O C18O2CH218O 光合作用光反应光合作用暗反应有氧呼吸Ⅰ、Ⅱ阶段无氧呼吸[例]将生长旺盛的绿色植物置于玻璃钟罩内并向其提供充足18O2(如图)。

在适宜条件下光照1小时。