这种方法叫做同位素标记法
同位素标记法
同位素标记法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。
人们根据这种化合物的放射性，对生物体内各种复杂的生理、生化过程进行追踪，这种科学研究方法就叫做同位素示踪法。
在生物学科中，经常利用14C、18O、15N、3H、32P和35S等同位素作为示踪原子，来考察学生分析、判断和推断能力。
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。
1．放射性同位素示踪法的特点：①灵敏度高、②方法简便、③定位定量准确、④符合生理条件2．各种同位素及其在中学生物学中的应用⑴氢的同位素已知氢有三种同位素，即氕、氘和氚，氕和氘是稳定的同位素，而氚具有放射性，能够发射负B射线，因而可以通过探测器进行追踪。
3H 标记化合物是指用放射性3H取代化合物中的稳定同位素氕或氘，并以3H作为标记的放射性标记化合物。
例如，在介绍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酸体的内质网中，17rain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，是按照内质网叶高尔基体一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。
⑵碳的同位素自然界中碳元素有三种同位素，即稳定同位素12C、13C和放射性同位素14C。
14C能够发射B射线，因此可以用放射性14C取代化合物中它的稳定同位素12C，并以14C作为标记的放射性标记化合物。
例如教材中介绍了科学家用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的C原子的转移途径是：二氧化碳一→三碳化合物一→糖类。
同位素示踪与荧光标记技术
同位素示踪与荧光标记技术[热考解读]1．同位素示踪法(1)同位素示踪法：用示踪元素标记的化合物，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。
这种科学的研究方法叫做同位素示踪法，也叫同位素标记法。
(2)应用：可用于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。
还可用于疾病的诊断和治疗，如碘的放射性同位素可以用来治疗甲状腺肿大。
(3)使用注意事项：一次只能使用一种同位素标记2．荧光标记法荧光标记法(Fluorescent Labeling)是利用荧光蛋白或荧光蛋白基因作为标志物对研究对象进行标记的分析方法。
(1)常用的荧光蛋白为绿色和红色两种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，分子量为27 kD，具有238个氨基酸，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，有着广泛的应用前景。
(2)人教版教材中用到荧光标记法的地方①《必修1》P66“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。
②《必修2》P30“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，可以很直观地观察到某一基因在染色体上的位置。
(3)荧光标记法特别是在免疫学研究中也有重要的作用，例如免疫荧光抗体标记法。
将已知的抗体或抗原分子标记上荧光素，当与其相对应的抗原或抗体起反应时，在形成的复合物上就带有一定量的荧光素，在荧光显微镜下就可以看见发出荧光的抗原抗体结合部位，检测出抗原或抗体。
[命题设计]1．(2018·山东青岛一模)同位素标记法常用于追踪物质运行和变化规律的研究，下列相关叙述不正确的是()A．给小鼠供应18O2，其呼出气体中可能含有C18O2B．用含3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸的营养液培养洋葱根尖，只能在分生区细胞中检测到放射性C．用15N标记DNA分子，可用于研究DNA分子的半保留复制D．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，保温、搅拌、离心后可检测到沉淀物中放射性很高解析：选B。
2020高考生物Word版题库必修2第六单元 遗传的分子基础实验素养提升4 同位素标记法
[技能必备]理解含义同位素标记法也叫同位素示踪法，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。
同位素是具有相同原子序数但质量数不同的核素。
同一元素的不同核素之间互称为同位素。
例如，氢有如1H、2H、3H三种核素互称同位素。
同位素可分为稳定性同位素和放射性同位素两类，稳定性同位素是原子核结构稳定，不会发生衰变的同位素。
放射性同位素是原子核不稳定会自发衰变的同位素。
同位素示踪法即同位素标记法，包括稳定性同位素示踪法和放射性同位素示踪法。
放射性同位素示踪法在实践中运用较广，因为其灵敏度高，且容易测定。
常用的放射性同位素有3H、14C、32P、35S、131I、42K等。
如对孕妇及儿童某些疾病诊断中，要将食物或药物成分用示踪剂标记，就不能使用或多或少具有毒副作用的放射性同位素，而只能使用对人体无害，使用安全的稳定性同位素。
常用的稳定同位素有2H、13C、15N和18O等。
高中生物学教材中涉及的鲁宾和卡门研究光合作用氧气来源的实验中，就是用18O分别标记CO2和H2O。
还有梅塞尔森做的DNA 半保留复制实验中，是用15N标记亲代的DNA分子。
[技能提升]1.(2019·山师附中模拟)下列关于同位素示踪法的叙述错误的是()A.将用14N标记了DNA的大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖一代，若子代大肠杆菌的DNA分子中既有14N，又有15N，则可说明DNA的半保留复制B.将洋葱根尖培养在含同位素标记的胸腺嘧啶的培养液中，经过一次分裂，子代细胞中的放射性会出现在细胞质和细胞核中C.用DNA探针进行基因鉴定时，如果待测DNA是双链，则需要采用加热的方法使其形成单链，才可用于检测D.由噬菌体侵染细菌实验可知，进入细菌体内的是噬菌体的DNA，而不是噬菌体的蛋白质，进而证明了DNA是噬菌体的遗传物质解析将用14N标记了DNA的大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖一代，无论DNA复制方式是半保留复制、全保留复制还是混合复制，子一代大肠杆菌的DNA 分子中都既有14N，又有15N，所以由此不能证明DNA的复制方式是半保留复制，A错误；胸腺嘧啶是合成DNA的原料，而DNA主要分布在细胞核中，此外在洋葱根尖细胞的细胞质(线粒体)中也含有少量DNA，所以子代细胞中的放射性会出现在细胞质和细胞核中，B正确；DNA探针是单链DNA，用于检测双链DNA时，需先将双链DNA打开形成单链，才能进行检测，C正确；噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌细胞中，所以噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，D正确。
2020高中生物必修2： 实验素养提升4 同位素标记法的原理与应用
[技能必备]理解含义同位素标记法也叫同位素示踪法，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。
同位素是具有相同原子序数但质量数不同的核素。
同一元素的不同核素之间互称为同位素。
例如，氢有如1H、2H、3H三种核素互称同位素。
同位素可分为稳定性同位素和放射性同位素两类，稳定性同位素是原子核结构稳定，不会发生衰变的同位素。
放射性同位素是原子核不稳定会自发衰变的同位素。
同位素示踪法即同位素标记法，包括稳定性同位素示踪法和放射性同位素示踪法。
放射性同位素示踪法在实践中运用较广，因为其灵敏度高，且容易测定。
常用的放射性同位素有3H、14C、32P、35S、131I、42K等。
如对孕妇及儿童某些疾病诊断中，要将食物或药物成分用示踪剂标记，就不能使用或多或少具有毒副作用的1放射性同位素，而只能使用对人体无害，使用安全的稳定性同位素。
常用的稳定同位素有2H、13C、15N和18O等。
高中生物学教材中涉及的鲁宾和卡门研究光合作用氧气来源的实验中，就是用18O分别标记CO2和H2O。
还有梅塞尔森做的DNA半保留复制实验中，是用15N标记亲代的DNA分子。
[技能提升]1.(2019·山师附中模拟)下列关于同位素示踪法的叙述错误的是( )A.将用14N标记了DNA的大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖一代，若子代大肠杆菌的DNA分子中既有14N，又有15N，则可说明DNA的半保留复制B.将洋葱根尖培养在含同位素标记的胸腺嘧啶的培养液中，经过一次分裂，子代细胞中的放射性会出现在细胞质和细胞核中C.用DNA探针进行基因鉴定时，如果待测DNA是双链，则需要采用加热的方法使其形成单链，才可用于检测D.由噬菌体侵染细菌实验可知，进入细菌体内的是噬菌体的DNA，而不是噬菌体的蛋白质，进而证明了DNA是噬菌体的遗传物质解析将用14N标记了DNA的大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖一代，无论DNA复制方式是半保留复制、全保留复制还是混合复制，子一代大肠杆菌的DNA 分子中都既有14N，又有15N，所以由此不能证明DNA的复制方式是半保留复制，A错误；胸腺嘧啶是合成DNA的原料，而DNA主要分布在细胞核中，此外在2洋葱根尖细胞的细胞质(线粒体)中也含有少量DNA，所以子代细胞中的放射性会出现在细胞质和细胞核中，B正确；DNA探针是单链DNA，用于检测双链DNA 时，需先将双链DNA打开形成单链，才能进行检测，C正确；噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌细胞中，所以噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，D正确。
实验素养提升4 同位素标记法的原理与应用.pptx
@《创新设计》
[技能提升] 1.(2019·山师附中模拟)下列关于同位素示踪法的叙述错误的是( )
A.将用14N标记了DNA的大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖一代，若子代大肠杆菌 的DNA分子中既有14N，又有15N，则可说明DNA的半保留复制 B.将洋葱根尖培养在含同位素标记的胸腺嘧啶的培养液中，经过一次分裂，子代细 胞中的放射性会出现在细胞质和细胞核中 C.用DNA探针进行基因鉴定时，如果待测DNA是双链，则需要采用加热的方法使其 形成单链，才可用于检测 D.由噬菌体侵染细菌实验可知，进入细菌体内的是噬菌体的DNA，而不是噬菌体的 蛋白质，进而证明了DNA是噬菌体的遗传物质
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@《创新设计》
同位素示踪法即同位素标记法，包括稳定性同位素示踪法和放射性同位素示踪法。放 射性同位素示踪法在实践中运用较广，因为其灵敏度高，且容易测定。常用的放射性 同位素有3H、14C、32P、35S、131I、42K等。如对孕妇及儿童某些疾病诊断中，要将食 物或药物成分用示踪剂标记，就不能使用或多或少具有毒副作用的放射性同位素，而 只能使用对人体无害，使用安全的稳定性同位素。常用的稳定同位素有2H、13C、15N 和18O等。高中生物学教材中涉及的鲁宾和卡门研究光合作用氧气来源的实验中，就 是用18O分别标记CO2和H2O。还有梅塞尔森做的DNA半保留复制实验中，是用15N标 记亲代的DNA分子。
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4.(2019·山东名校联盟)回答下列与同位素标记有关的问题。 (1)利用15N标记的氨基酸研究唾液腺细胞中的唾液淀粉酶的合成和分泌，则含15N 化合物首先出现的具膜细胞器为________。 (2)若动物吸入18O2，含放射性的化合物最先出现在________(物质)中。 (3)选择生长状态相同的甲、乙两组根尖细胞，分别用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷 酸和3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养基进行短时间培养，理论上分析带有放射 性标记的细胞比例较大的是________组，原因是________________________。 (4)T2噬菌体侵染细菌的实验中，用35S标记T2噬菌体的蛋白质，搅拌的目的是____ ______________________________________________________________________， 搅拌不充分带来的结果是_______________________________________________。
同位素标记实验
美国鲁宾和卡门实验 （同位素标记法） CO2 第 一 组
18O 2
C18O2
O2
H218O
H2O
第 二 组
光合作用产生的O2来自于H2O, 说明H2O也是光合作用不可缺 少的原料。
光合作用的重要意义
完成了自然界巨大规模的物质转变：无机物
完成了自然界巨大规模的能量转变：光能 维持大气中二氧化碳含量的相对稳定
有机物
化学能
对生物的进化具有重要作用
问题：光合作用释放的O2来自CO2
还是H2O？ 氧 气 淀 粉
叶绿体
光 光
叶绿体 水
二 氧 化 碳
1930年，鲁宾和卡门实验
同位素标记法：放射性同位素 学性质不会变，科学家通过追踪放 射性物质标记的化合物，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。
化学反应中的同位素标记技术
化学反应中的同位素标记技术同位素标记技术是现代化学研究中非常重要的一种方法，其主要作用是通过标记物质的同位素来研究化学反应和物质转化过程。
同位素标记技术可以用于识别、测定、追踪和研究化学反应的各个方面，是化学研究中不可或缺的重要手段之一。
同位素标记技术的基本原理同位素标记技术是利用化学元素同位素的化学性质差异，通过在分子体系中引入特定的同位素标记，来研究分子结构、成分、组成和反应机制等方面的变化。
同位素标记技术主要有质量标记、放射性标记和稳定同位素标记等多种形式，其主要原理如下：1. 质量标记：在化学反应中引入质量相同但原子核外电子数量不同的同位素标记，通过质量分析和同位素分析等方法来研究反应物和产物之间的转化过程。
2. 放射性标记：利用放射性同位素的放射性衰变性质，通过测量被标记物质的放射性强度和衰变速率等参数，来研究化学反应的动力学和热力学性质。
3. 稳定同位素标记：在化学反应中引入符合质量相同但核外电子数量相同的稳定同位素标记，通过同位素分析等方法来研究反应物和产物之间的转化及其反应机制等方面的变化。
同位素标记技术的应用领域同位素标记技术在现代化学研究中应用非常广泛，涉及到化学、生物、医药和环境等各个领域。
以下是同位素标记技术的一些应用领域：1. 医学领域：同位素标记技术可以用于生物分子标记、代谢物标记、药物代谢和毒性研究等方面，例如用碳14标记药物以跟踪其药代动力学。
2. 化工领域：同位素标记技术可以用于合成材料、聚合物和生物降解材料等方面，例如合成高分子材料过程中用氢气替代重水来追踪反应过程。
3. 环境领域：同位素标记技术可以用于污染源追踪、土地与水体污染调查和地下水探测等方面，例如用氧18标记水分子以跟踪水循环和地下水沉降。
同位素标记技术的未来发展趋势随着科技的发展和应用需求的增加，同位素标记技术将会越来越得到广泛的应用。
未来同位素标记技术的发展趋势主要有以下几个方面：1. 稳定同位素标记技术将越来越受到关注。
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。
同位素标记法
同位素标记法简介同位素标记法（Isotope Labeling）是一种用于追踪化学物质在生物体内或实验室实验中的运动和转化过程的方法。
该方法是通过将化学物质的某个原子替换为其同位素来实现的。
同位素是指具有相同原子序数但具有不同质量数的原子。
同位素标记法已经广泛应用于生物医学研究、药物开发、环境科学和食品安全领域。
原理同位素标记法的基本原理是根据同位素的不同物理和化学性质，在化学反应或生物过程中，标记同位素的分子将表现出不同的性质，从而可以追踪化学物质的转化和变化过程。
常用的同位素标记法包括稳定同位素标记和放射性同位素标记两种。
稳定同位素标记稳定同位素标记是通过替换化学物质中的某个原子为其稳定同位素来实现的。
例如，可以用氘代替氢、用氰根离子代替氯根离子等。
稳定同位素标记的优点是不具有放射性，不会对生物体造成伤害，并且可以长期追踪化学物质的运动和转化过程。
稳定同位素标记的应用非常广泛。
在生物医学研究中，稳定同位素标记可以用于研究蛋白质的合成和降解过程，药物代谢的动力学研究，以及疾病诊断和治疗效果评估等。
在环境科学领域，稳定同位素标记可以用于研究水循环过程、土壤有机质的来源和转化等。
在食品安全领域，稳定同位素标记可以用于鉴别食品的真实性和追踪食品的来源等。
放射性同位素标记放射性同位素标记是通过替换化学物质中的某个原子为其放射性同位素来实现的。
放射性同位素会自发地发射射线，并具有一定的半衰期。
放射性同位素标记的主要应用是在生物医学研究中，例如用碳-14同位素标记葡萄糖来研究葡萄糖代谢过程。
放射性同位素标记虽然具有高灵敏度和高分辨率的优点，但由于放射性对生物体有辐射危害，使用放射性同位素标记需要严格控制和安全操作。
应用同位素标记法在很多领域有着重要的应用。
在生物医学研究中，同位素标记法可以用于追踪药物的代谢过程，研究蛋白质和核酸的合成和降解过程，评估药物的靶向性和效果等。
同位素标记法可以帮助科研人员深入了解生物体的内部过程，并为新药研发和临床治疗提供重要的参考。
药物标记方法
药物标记方法药物标记方法是现代医学领域一个重要的研究方向，它主要是为了提高药物的选择性、准确性和治疗效果，同时也可以帮助研究人员了解药物在体内的分布和代谢情况。
下面将介绍一些常用的药物标记方法。
1. 放射性同位素标记法放射性同位素标记法是一种常用的药物标记方法，它利用放射性同位素对药物进行标记，通过放射性衰变来进行检测。
常用的放射性同位素有碘-125、碘-131等。
这种标记方法可以提供高灵敏度的检测结果，并且具有较长的检测时间窗口。
但是，由于放射性同位素具有辐射风险，使用时需要注意安全问题。
2. 荧光标记法荧光标记法是一种常用的无创标记方法，它利用具有荧光特性的化合物对药物进行标记，并通过荧光显微镜、荧光成像等技术来进行检测。
荧光标记法具有灵敏度高、分辨率好、操作简便等优点。
同时，荧光标记还可以指示药物在细胞或组织中的定位和分布。
3. 酶标记法酶标记法是一种常用的药物标记方法，它利用酶对药物进行标记，并通过酶活性的变化来进行检测。
常用的酶有辣根过氧化物酶（HRP）、碱性磷酸酶（AP）等。
酶标记法具有灵敏度高、稳定性好、操作简便等优点。
这种方法适用于体内体外的检测，如酶联免疫吸附试验（ELISA）、 Western blot等。
4. 核磁共振标记法核磁共振标记法是一种非侵入性的标记方法，它利用核磁共振技术对药物进行标记，并通过核磁共振成像来进行检测。
这种方法可以提供高分辨率的图像，可以观察到药物在体内的分布情况，并可以研究药物在体内的代谢动力学过程。
5. 金标记法金标记法是一种高灵敏度的药物标记方法，它利用金颗粒对药物进行标记，并通过电子显微镜、原子力显微镜等技术进行检测。
金标记法在生物医学研究中得到了广泛应用，特别是在肿瘤标记和抗体检测等方面发挥了重要作用。
总结起来，药物标记方法涵盖了放射性同位素标记法、荧光标记法、酶标记法、核磁共振标记法、金标记法等多种方法。
这些方法各有优劣，适用于不同的研究领域和应用场景。
生物学中的科学研究方法
生物学中的常用技术方法和科学研究方法一、常用技术方法(一)同位素标记法同位素用于追踪物质的运行和变化规律。
用示踪元素标记的化合物，化学性质不会改变。
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，也叫同位素示踪法。
可用于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。
如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。
1.下图表示用3H-亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗料在细胞分布情况和运输过程。
其中正确的是2.20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门利用氧的同位素18O，分别标记水和二氧化碳，使它们分别成为H218O和C18O2，然后进行如下图所示的两组光合作用实验（容器中为一种低等绿色植物——小球藻悬液）。
下列说法正确的是A. 两个装置，一个置于光下，一个置于暗处相同时间B. 若两管在光下相同时间，甲管释放的氧气有放射性C 有同学认为将通入CO2改成溶解2％NaHCO3会增加实验的可靠性D. 该实验的目的是要证明光合作用需要CO23.20世纪40年代，美国科学家卡尔文，用标记的，供小球藻进行光合作用，最终探明了碳在光合作用过程中的转移途径为，这一途径称为。
4.如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素为A．可在外壳中找到3H、15N、35S B．可在DNA中找到3H、15N、32P C．可在外壳中找到15N、35S D．可在DNA中找到15N、32P、35S 5．假设某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a,若将其长期培养在含15N的培养基中便得到含15N的DNA，相对分子质量为b；现将含15N的大肠杆菌再培养在14N的培养基中，子二代DNA的相对分子质量平均为A．(a+b)/2 B．(a+b)/4C．(3a+b)/4 D．(3b+a)/46．用放射性同位素分别标记U和T的培养基培养蚕豆根尖分生区细胞，观察其有丝分裂周期为20小时，根据这两种碱基被细胞利用的速率，绘制成的曲线如右图所示。
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。
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。
光合作用氧同位素标记法
光合作用氧同位素标记法光合作用是植物和一些微生物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
光合作用在自然界生态系统中起着至关重要的作用，是维持地球生命平衡的基础。
为了更好地了解光合作用的细节及其在不同环境下的变化，科学家们发展了一种称为光合作用氧同位素标记法的技术。
光合作用氧同位素标记法是利用氧同位素的不同丰度来追踪和研究光合作用过程中氧气的产生和释放。
氧同位素主要有两种：重氧（O-18）和轻氧（O-16）。
这两种氧同位素在自然界中的存在比例各不相同，通过测量氧气中这两种同位素的相对比例，我们可以了解光合作用的速率、机制和其他相关性质。
使用光合作用氧同位素标记法，我们可以了解光合作用过程中氧气来源的多样性。
光合作用产生的氧气中，轻氧同位素（O-16）的比例通常较高，而重氧同位素（O-18）的比例相对较低。
这是因为光合作用过程中，氧气的生成来自于水分子的分解，而水分子中的轻氧同位素（O-16）较为丰富。
光合作用氧同位素标记法可以帮助我们区分并追踪光合作用中不同来源的氧气。
通过测量不同环境和生态系统中氧气中重氧同位素（O-18）和轻氧同位素（O-16）的比例，科学家们可以研究光合作用的效率和适应性。
在干旱地区，植物为了节约水分会进行开放式光合作用，其过程中氧气的重氧同位素（O-18）含量较高。
这一观察结果可以帮助我们更好地了解植物如何适应干旱环境，并在农业领域中改进作物品种的抗旱性能。
光合作用氧同位素标记法的应用不仅局限于陆地生态系统，也可以拓展到海洋生态系统。
海洋中的浮游植物同样进行光合作用，并且对全球碳循环有着重要的贡献。
通过测量海洋中氧气中的重氧同位素（O-18）和轻氧同位素（O-16）的比例，科学家们可以追踪和研究海洋光合作用的活动，并了解海洋生态系统的健康状况。
总结起来，光合作用氧同位素标记法是一种研究光合作用过程中氧气生成和释放的重要技术。
通过测量氧气中重氧同位素（O-18）和轻氧同位素（O-16）的比例，我们可以了解光合作用的机制、效率和适应性，并探索植物和微生物在不同环境下的生存和生长策略。
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..二、碳14C例2：给在温室中生长的玉米植株提供14CO2;光合作用开始很短内;在叶肉细胞中有绝大多数的14C出现在含有4个碳的有机酸C4中..一段时间后;叶肉细胞内C4中的14C逐渐减少;而在维管束鞘细胞中C3内的14C逐渐增多..下列对玉米固定CO2过程的叙述正确的是A．通过C4和C3途径;依次在维管束鞘细胞和叶肉细胞的叶绿体中完成B．通过C4和C3途径;依次在叶肉细胞和维管束鞘细胞的叶绿体中完成C．通过C4途径;在维管束鞘细胞的叶绿体中完成D．通过C4途径;在叶肉细胞的叶绿体中完成解析：通过题干描述可知在玉米中发生了如下过程：在叶肉细胞的叶绿体中CO2+C3→C4;C4化合物由叶肉细胞的叶绿体进入维管束鞘细胞释放出CO2;CO2+C5→2C3化合物..答案：b..知识盘点：1．用放射性14C取代化合物中同位素12C;形成以14C作为放射性标记的化合物..科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用和呼吸作用过程中的碳原子的转移途径..2．用同位素14C标记的吲哚乙酸;可研究生长素的极性运输..用标记了14C的脂肪饲喂动物;可研究动物代谢的物质转化..三、氧18O例3：如果将一株绿色植物栽培在密闭的含H218O的完全培养液中;给予充足的光照;经过较长时间后;18O可能存在于下列哪一组物质中①周围空气的氧气中；②暗反应过程中产生的ADP中；③周围空气水分子中；④植物体内合成的葡萄糖中..a．只有①是正确的 b．只有①③是正确的C．除④之外都正确 d．全部正确解析：植物所吸收的水分绝大部分通过蒸腾作用散失到周围的空气中;另有一小部分参与光合作用..在光反应中;h218O 被光解产生氧气;在暗反应中;atp被水解..若参与水解的水分子为H218O;则ADP中会有18O..有氧呼吸第二步;丙酮酸可能和h218O反应;生成C18O2和h; C18O2再参与光合作用生成葡萄糖..答案：D..知识盘点：1．人教社课标教材是这样叙述鲁宾和卡门的实验的：“随着技术的进步;人们对同位素有了更多的了解;这为解决氧气来自水还是二氧化碳提供了研究手段..1939年;美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法进行了探究..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..然后进行两组实验：第一组向植物提供h2O和C18O2；第二组向同种植物提供H218O和CO2..在其他条件都相同的情况下;他们分析了两组实验释放的氧气..结果表明;第一组释放的氧气全部是O2；第二组释放的氧气全部是18O2..这一实验有力地证明光合作用释放的氧气来自水..”2．用18O标记O2;在黑暗中进行呼吸作用;发现在呼吸作用的产物水中出现18O;证明O2在有氧呼吸过程中是与氢结合形成水..四、磷32p例4：把豌豆幼苗放在含32p的培养液中培养;一段时间后测定表明;幼苗各部分都含32p..然后将该幼苗转移到31p 的培养液中;数天后32p分布是A．不在新的茎叶中 B．主要在新的茎叶中C．主要在老的茎叶中 D．主要在老的根中解析：磷可在植物体内形成不稳定的化合物;当外界环境中缺少磷时;植物体缺少磷;老叶中含磷的化合物分解;然后运到幼叶中供新叶合成物质..答案：C..知识盘点：1．可用于研究矿质元素在植物体内的运输..2．标记噬菌体的DNA分子;与细菌混合培养;离心;检测上清液和沉淀物中放射性元素的含量;证明DNA分子是生物的遗传物质..3．标记脱氧核苷酸研究证实了DNA分子中碱基排列规律..4．用于基因诊断..五、N15N例用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中让其复制三次;则含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例和含15N的DNA分子占全部DNA单链的比例依次为A．1/9;1/4 B．1;1/8 C．1/4;1/6 D．1/8;1/8解析：根据DNA分子的复制为半保留复制的特点;在复制过程中DNA的两条链均作母链模板而形成子链;形成两个DNA 分子;子代DNA的两条链中;一条来自母链;一条是新合成的子链..复制三次;共形成8个DNA分子..在8个DNA分子的16条单链中;只有两个DNA分子两条链含有原来标记的15N..但是在新和成的DNA分子中每条连都含有14N..答案：B.. 知识盘点：1.植物对氮元素的利用和分配..2.蛋白质在生物体内的代谢过程..。
专题复习-同位素标记法
同位素标记法专题复习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。
一、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，只是具有不同的物理性质。
因此，可用同位素作为一种标记，制成含有同位素的标记化合物（如标记食物，药物和代谢物质等）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。
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：二 、教材中同位素标记法应用:1、判断光合作用和呼吸作用过程中原子转移途径；2、判断细胞的结构和功能；3、判断物质在植物体内运输途径；4、测定物质代谢过程中元素转移途径；5、证明DNA 的复制方式；6、证明DNA 是遗传物质；7、判断动物胚胎发育过程中的元素的转移；8、判断矿质代谢中矿质元素在植物体内的分布与利用；三、教材中同位素标记法运用事例及放射性元素在试题中应用归类：用放射性元素标记的化合物，化学性质不改变。
根据这种化合物的性质，对有关的一系列化学反应进行追踪，即同位素标记法。
广泛应用于生物实验中。
如教材中探究光合作用释放的氧气全部来自水，分泌蛋白的形成途径，C 4植物光合作用途径，噬菌体浸染细菌实验等。
这种方法在试题中也广泛的应用，通常涉及到14C 、35S （或32S ）、18O 、3H 、32P （或31P ）、15N 等。
下面就这些标记的元素进行归类：1、 14C【例1】 光照下，供给玉米离体叶片少量的14CO 2，随着光合作用时间的延续，在光合作用固定CO 2形成的C 3化合物和C 4化合物中，14C 含量变化示意图正确的是( )【例2】 某科学家用含有同位素14C 的CO 2来追踪光合作用中C 原子，其转移的途径是（ ）A CO 2→叶绿素→ATPB CO 2→C 5→C 6H 12O 6C CO 2→C 3→C 6H 12O 6D CO 2→C 2H 5OH →C 6H 12O 6 2 18O【例3】 用含18O 的葡萄糖进行有氧呼吸，其过程中18O 转移的途径是（ ）A 葡萄糖→丙酮酸→水B 葡萄糖→丙酮酸→氧气C 葡萄糖→氧气→水D 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳【例4】 把一盆绿色植物放在密封的容器中，供给18O 2，让它进行呼吸作用和光合作用。
科普：同位素标记法和同位素示踪法区别
同位素标记法和同位素示踪法区别一、同位素包括放射性同位素和稳定同位素高中生物实验中涉及的同位素标记主要有3H、18O、14C、42K、131I、35S、32P、15N 等，那么这些元素是否都具有放射性呢？其实不然！所谓同位素是指具有相同原子序数（即质子数相同，因而在元素周期表中的位置相同），但质量数不同，亦即中子数不同的一组核素。
如果某同位素能够自发地从原子核内部放出粒子或射线，同时释放出能量，称为放射性同位素。
如3H、14C、32P、35S、131I、42K等。
放射性同位素的原子核很不稳定，会不间断地、自发地放射出α射线或β射线或γ射线等，直至变成另一种稳定同位素。
也就是说同位素包括放射性同位素和稳定同位素，稳定同位素是指原子核结构稳定，不会发生衰变的同位素，如15N，18O 等稳定同位素不具有放射性。
在生物实验中常用放射性同位素标记某一特定物质，然后用自显影技术、晶体闪烁计数器或液体闪烁计数器等射线测量、分析、记录仪器进行追踪的方法，称为放射性标记法，它是同位素标记法的一种。
测量方法的选择取决于射线种类。
在研究过程中使用稳定同位素（如15N，18O）标记，不能用自显影等技术来显现、追踪同位素去向，只能用测量分子质量或离心技术来区别同位素，通过质谱仪，气相层析仪，核磁共振等质量分析仪器来测定。
它虽然也是同位素标记法，但不能称为放射性标记法，鲁宾（S.Ruben）和卡门（M.Kamen）用18O分别标记H 2O和CO2研究光合作用中释放的氧的来源的实验以及梅塞尔森（Meselson）用15N标记亲代DNA验证DNA半保留复制的实验，都是属于这一类型。
二、同位素标记法和同位素示踪法同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素。
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性质，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（isotopic tracer method）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方法，示踪实验的创建者是Hevesy。
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1、需要标记什么元素？ 2、如何作出假设？ 3、怎样设计分组对照实验？ 4、预测实验结果有几种情况？ 5、得出什么结论？
1939年，美国鲁宾和卡门的实验
同位素标记法
实验组：
对照组
A 提供
H2O、 C18O2 , 释放的 氧是O2
提供
B
H218O、 CO2 , 释
氧气来自于那里？ H2O，CO2
③滤液细线不仅要求细、直，而且要求含有 较多色素，所以要求滤液干后再画一两次
④滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解 到层析液中，滤纸条上得不到色素带
这四种色素只吸收可见光，它们吸收 的光谱是否一样呢？
叶绿体中的 色素提取液
将提取出的叶绿体中的4种色素溶液分 别放在可见光与三棱镜之间，可以看到 连续光谱中有些波长的光被吸收了。
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
吸收光能的百分比 100
类胡萝卜素
50
叶绿素a
叶绿素b
0
波长
叶绿素a和叶绿素b主要吸收；蓝紫光和红光
胡萝卜素和叶黄素主要吸收 蓝紫光。
思考：
植物细胞中的色素分布在那些细胞器？ 吸收光能的色素存在于叶绿体的什么部位？
类囊体
吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。
思考：
放的氧是
18O2
结论：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。
20世纪40年代，卡 尔文(M.Calvin)用
14C标记的CO2供小球 藻进行光合作用实验， 追踪检测其放射性。 探明CO2中的C 在光 合作用中转化成有机 物的转化途径。
卡尔文循环：CO2 → C3 → (CH2O)
同位素标记法
放射性同位素可用于追踪物质的运 行和变化规律。用放射性同位素标记 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，可以弄清化学反应的详细过程。 这种方法叫做同位素标记法。
1、实验原理：
叶绿体中的色素都能溶解于有机溶 剂中，如丙酮（无水酒精）等。所以 可以用丙酮（无水酒精）提取叶绿体 中的色素。不同的色素在层析液中的 扩散速度不同，因此可以把它们分开 。
提取和分离叶绿体中的色素
实验材料： 菠菜叶片若干，石英砂，碳酸钙，丙
酮，层析液，滤纸条，天平、棉花，剪 刀，铅笔，直尺
你知道常用的O的同位素吗？
小结
年代 科学家
1684年 海尔蒙特 1771年 普利斯特利
1779年 英格豪斯
1785年 1864年
拉瓦锡 萨克斯
当时科学家得出的结论
不足之处
建造植物体的原料是水 未考虑空气的作用
植物可以更新空气
未考虑光的作用
完善了普利斯特利的实 验 (阳光 绿叶)
空气组成的发现 除了氧气还有淀粉
滴加碘液
参考问题： ①为什么要把绿叶在暗处放置一昼夜？ ②叶片部分遮光，部分曝光，目的是什么？ ③这个实验得出什么结论？
结论：植物在光下产生了淀粉
光合作用释放的O2是来自CO2还是H2O？
五、1939年美国的科学家鲁宾 （S.Ruben）和卡门（M.Kamen）利 用同位素标记法进行了探究实验。
三、1779年荷兰的科学家英格豪斯
500多次植物更新空气的 实验，又有何新发现？
植物体只有在光 下才能更新污浊 的空气。
甲
乙
设计实验
A组
B组
（3） 英格豪斯知道植物更新了空气 中的什么成分吗？为什么？
直到1785年，人们发现了空气的组成。 终于明确了绿叶在光下吸收CO2 ，放出O2。
问题：吸收光能 哪里去了？
方法与步骤 制备滤纸条
方法与步骤 画滤液细线
方法与步骤 分离色素
方法与步骤 分离色素
3、实验结果：
讨论：1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？ 宽窄如何？这说明了什么？
11
实验成功的关键
①叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素
②研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被 活细胞内的酶水解。充分研磨使叶绿体完全 破裂，提取较多的色素
绿叶中色素的提取和分离
பைடு நூலகம்作步骤： 提取色素
制备滤纸条 画滤液细线 分离色素 观察与记录
方法与步骤
提取色素
称取5g左右的鲜叶， 剪碎，放入研钵中。加 少许的石英砂（充分研 磨）和碳酸钙 (中和细 胞中的酸，防止镁从叶 绿素分子中移出)与 10ml无水乙醇。在研钵 中快速研磨。将研磨液 进行过滤。
树叶为什么是绿色的？
1、 叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝 卜素对蓝紫光的吸收量大，但对其他波段的光 并不是不吸收，而是吸收量较少。
思考：不同颜色的温室大棚哪一种光和效率 最高？哪一种最低？
（1）无色透明大棚日光中各色光均能通透，有色大棚主要透 过同色光，其它光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合作 用效率最高。 （2）叶绿素对绿光吸收量最少，因此绿色塑料大棚光合作用 效率最低。
“万物生长靠太阳”，光合作用主 要是由植物的哪个结构完成的？
外膜 ①
⑤
基质
内膜
②
③
叶绿体是怎样吸收光能的呢？ 基粒
④.
类囊 体膜
一 捕获光能的色素和结构
1、捕获光能的色素
叶绿素
3/4
叶绿素a(蓝绿色) 叶绿素b（黄绿色）
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素
1/4
叶黄素（黄色）
一 捕获光能的色素和结构
绿叶中色素的提取和分离
（2）你认为海尔蒙特的实验设计 存在什么问题？
二、1771年英国的科学家普利斯特利
1771年，英国普里斯特利的实验
结论：绿色植物可以更新空气。
有时实验成功
英国普里斯特利的实验
得到相反结论：绿色植物也能使空气变污浊。
有时实验失败
（1）为什么学者们会得到不同的实验结 果呢？
（2）你认为普利斯特利在实验中忽视了 哪种条件？
问题：吸收光能 哪里去了？
1845年，德国的梅耶
光 能
化
学 能
问题：吸收光能 哪里去了？
1845年，德国的梅耶
光 能
化 储存在 学 什么物 能 质中？
四、1864年德国的植物学家萨克斯 采用碘液检测淀粉的方法进行实验
萨克斯， J.von Sachs (1832～ 1897)
叶部分遮光
暗处理 光照
问题：植物生长所需的物质来自何处？
亚里士多德 (Aristotle)
观点：植物体由“土壤汁”构成，即植 物生长发育所需的物质完全来自土壤。
一、1648年比利时科学家海尔蒙特
2.5Kg
82.5Kg
动动脑
90kg
89.94Kg
海尔蒙特实验结论：植物体增加的重量与水分有关
（1）你认为他的结论正确吗？