同位素示踪技术及应用课件
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同位素标记法的应用---公开课(21张PPT)
课堂总结
分泌蛋白的合成加工运 输的研究 DNA是遗传物质的研究
生长素的极性运输研究
光合作用释放的氧来自水
同位素标记法
光合产物中有机物 的碳的来CO2
DNA复制的半保留 复制
基因工程中目的基 因的表达和检测
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，同位素示踪法正在更大规模地应用于生物研究领域。
结合实验,培养能力
9.(2017·全国卷Ⅰ，29) 根据遗传物质的化学组成，可将病毒 分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康 会造成很大危害，通常一种新病毒出现后需要确定该病毒 的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用
放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材 料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出 (1)实验思路 (2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证 的甲、乙两个组)
①仅为小麦 旗叶 提供14CO 做为光合作用
合的原料；
2
②检测 小麦胚乳中含14C淀粉占全部淀粉的比例。
32P标记的 DNA
35S标记的 蛋白质
三.证明DNA是遗传物质
1.怎3 5样S标标记记的噬是蛋菌白体质？，
沉淀物放射性高 3放22.P射3标5S性记和的的3分2是P布标D，N记A说，的明根噬是据菌 体噬在菌侵体染的细什菌的么过？程中，
生物一轮复习 同位素标记法的应用
江夏实验高级中学
小 故 事：
一位科学家在实验室工作期间，因怀疑女房东总 是把剩菜改头换面之后给他吃。于是，他在剩菜中放 上微量的放射性钍，然后在下一次的菜中检验是否有 放射性，结果他每次都能准确地判断出他所吃的菜是 剩菜还是新菜。
高考生物六单元遗传的物质基础热考培优五同位素示踪与荧光标记技术PPT课件
(2)如果用黄色荧光染料标记染色体上的端粒，在细胞分裂的分 裂期(分裂未完成)，一个果蝇体细胞中共有________个黄色荧 光点，一个大肠杆菌细胞中共有________个黄色荧光点。 (3)如果在一对同源染色体上，用相同颜色的荧光染料标记相同 或等位基因，用不同颜色的荧光染料标记非等位基因，在四分 体时期，一个初级精母细胞中相同颜色的荧光点有________个， 并可观察到不同颜色的荧光点在染色体上呈________排列，从 而用现代分子生物学技术证明了基因位于染色体上。
侵染细菌时，只有 DNA 进入细菌并随着细菌离心到沉淀物中， 因此用 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，D 正确。
第六单元 遗传的物质基础
SUCCESS
THANK YOU
2024/10/15
2．下列生物学研究中，应用同位素标记法能实现研究目的的 是( ) A．15N 标记脱氧核苷酸，证明 DNA 的分子结构为规则的双螺 旋 B．35S 标记蛋白质，证明 DNA 是一切生物的主要遗传物质 C．18O 标记 CO2，观察光合作用吸收的 CO2 中 O 元素的去向 D．3H 标记胸腺嘧啶，证明通过转录过程合成 RNA
3．荧光显微技术是用荧光显微镜观察被荧光染料处理的生应用。请回答下列问题： (1)1970 年，科学家分别用绿色和红色荧光染料，标记小鼠和人 体细胞膜上的蛋白质，然后将人、鼠细胞融合，并分为两组。 开始时，融合细胞的一半发红色荧光，另一半发绿色荧光，将 其中一组置于 37 ℃下处理 40 min，两种颜色的荧光均匀分布； 将另一组置于 0 ℃下处理 40 min，融合细胞仍一半发红色荧光， 一半发绿色荧光。该实验说明，细胞膜具有流动性，且流动性 的大小与________有关。
放射性同位素标记法课件
标记方法
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。
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。
同位素技术在中学生物学中的应用PPT课件
同位素、同质素、同中素三个概念的比较名称亦称 Nhomakorabea外文
Z（序 A（质 N（中 举例 数） 量数） 子数）
同位素 核素 Isotope 同
异
异
Nuclide
同质素 异位素 Isolar 异
同
异
同中素
Isotone 异
异
同
15N和18O 用质谱仪或核磁共振仪进行测量
• N和O没有半衰期大于10分钟的放射性同位素 [13N （ T1/2=9.961分）、 15O （ T1/2=122秒）]， 因此想要应用这些元素的放射性核素作为示 踪剂是不可能的。
东城区教师研修中心
中学生物学中的同位素技术的应用在
• 示踪元素 C、 H 、 O、 N、 P、 S
• 辐射
K 钴-60 γ射线
*半衰期——推断古生物化石的年龄
光合作用产生氧的来源 噬菌体侵染细菌的实验
推断化石年龄
基因突变 诱变育种
证明DNA
半保留复制 示踪原子 同位素
矿质元素 代谢追踪
追踪激素在体 内的动态变化
一些天然放射性同位素
元素 同位素 铀 238U 釷 230Th 镭 226Ra 氡 222Rn 铼 187Re 钾 40K
原子序 92 90 88 86 75 19
半衰期 发射
4.5*109年 α
8.0*104年 α 、γ
1600年 α 、γ
3.8天
α 、γ
7.0*1010年 β
1.3*1010年 β、γ
• γ 发射：伴随与天然放射性同位素衰变放射 α 粒子和β粒子的同时发射的一个能量光子的同位 素。由于能量没有质量，因此称之为γ射线。
射线的危害和疾病
第九章 同位素示踪技术.
第九章 同位素示踪技术在反刍动物营养研究中的应用第一节 同位素示踪技术的原理与方法简介同位素示踪是除能量平衡、物质平衡（C 、N ）试验及相关的化学分析技术之外的另一类动物营养学的重要研究方法。
同位素示踪主要应用于营养物质动态代谢过程的观察，这方面的研究用常规技术无法实现。
诸如食糜流通量、营养物质吸收等方面的研究，常规研究手段也可以实现，但应用同位素示踪技术可以提高测定的准确性、减少对动物的外科手术处理、重复利用相同的动物或得到更多的信息。
另外，同位素研究还是矿物质代谢研究的重要手段。
虽然同位素示踪技术的应用受到对仪器设备条件要求较高的限制，但其独特的优越性已使其得到越来越广泛的应用。
一. 同位素示踪技术的原理同位素示踪技术在反刍动物营养研究中的用途广泛。
如营养物质的消化吸收、食糜的流通量测定、菌体蛋白合成、体组织的合成与分解、器官代谢、矿物质代谢乃至能量代谢和体成分估测等均可应用不同的同位素示踪技术实现。
这些同位素示踪技术均利用了同位素原子化学性质相同、物理性质不同的特点，通过示踪原子位置、数量的变化观察物质的代谢。
在方法原理上主要有以下三个方面。
这些原理的组合运用形成了各种技术方法。
⒈ 同位素稀释：如测定某种代谢物在代谢池中的总量，在无法测定代谢池总容量的情况下，向代谢池中注入一定数量的同位素标记代谢物，取得代表性样品后测定同位素富集度（比活度），可以计算出池中代谢物总量。
假设使用稳定性同位素标记的代谢物进行示踪。
注入代谢物的该同位素富集度（某同位素量/代谢物中该元素总量）为Ei ，代谢物注入量为I ；代谢池中代谢物中该同位素的富集度为Ec ，代谢物总量为M ；注入示踪物后代谢池的同位素富集度为Eci 。
其中Ei 、I 为已知量，Ec 、Eci 为可测量，求M 。
()()Eci Ei I Ec M /I M =⨯+⨯+ 则：()()M Ei Eci I /Eci Ec =-⨯-⎡⎤⎣⎦同时测定池中代谢物的浓度C，可以求出代谢池的容积V。
稳定性同位素示踪法(优质PPT文档)
质谱分析法
光谱分析法
2.同一元素的同位素具有相同的化学性质 需用Pyrex玻璃管（1cm Φ2mm）吸满样液，烘干后再放入放电管。
可进行放射性示踪法难以进行的实验。 10、N素损失率： 七．15N实验结果计算
进样过程
制样时注意：
3.同一元素的同位素之间存在质量差异 以下在质谱仪上进行
(3)离子峰的选择（14N和15N的峰比28N、29N小10倍，选28N、29N、30N）。 例：N素中T最长的13N：T=9. R回 = 已检出的Nf量 / Nf×100% (9)
2.同位素效应：藻类对14C、13C、12C的吸 收依次递减。
3.予测样品测定项目……
五、质谱和光谱测定15N原理
14N和15质量不同 质谱：把N2离子化为28N-N2，29N-N2 ，30N-N2 使其 在均匀磁场中发生不同角度偏转 2 光谱：28N-N2：谱线波长为2976.8埃
29N-N2：谱线波长为2982.9埃 30N-N2：谱线波长为2988.6埃
参考公式
af = Wp• Rp• ap/Nf• RN
式中： af：N素肥料的原子百分超 Wp：植物总重量（待测） ap：植物样品中原子百分超 Rp：植物样品中含N百分率
Nf：施纯N量 RN：N肥利用率
注意事项：
1.同位素交换反应：在一定条件下，标记 的铵盐可与大气发生反应：
15NH+4水溶液+14NH3→14NH+4水溶液+15NH3 15N丰度高时应注意。
核素 A（%） 质量数
14N 99.635
14
15N 0.365
15
注意：由于同位素之间的质量差异，因此 它们的物理、化学、生物化学等性质会有 所不同，进行实验时，需注意同位素效应。
同位素示踪技术基础
第二十八页，课件共44页
辐射权重因子WR
• ------------------------------------------------
• 辐射类型和能量范围
WR
• 光子 所有能量
1
• 电子 所有能量
1
• 中子
能量，〈10 Kev
5
•
10-100 Kev
10
•
100 Kev-2 MeV
20
•
2-20 MeV
10
•
〉20 MeV
5
• 质子（反冲质子除外）能量〉2 MeV
5
• α粒子，裂变碎片，重核
20
• ---------------------------------------------------
第二十九页，课件共44页
举 例:
• A：肺受α照射，吸收剂量D为2mGy • B：肺受α照射，吸收剂量D为1mGy；同时
第二十二页，课件共44页
• 比活度：指在单位质量的某种物质的放射 性活度。常用单位为Bq·mol-1及Bq·g-1
• 放射性浓度：指某种物质单位体积的放射 性活度。常用单位为Bq·ml-1
第二十三页，课件共44页
放射性活度的计算：
• 核素的放射性活度随时间呈指数规律减弱。 放射性活度的计算公式： A=Ao·e-λt=Ao·e-0.693/Tp·t
踪物，核素的种类进行定性。 • 定量测量：通过测量样品的放射性活度，
根据标记物的放射性比活度，求出待测样 品中的含量 • 定位测量：通过放射自显影定位，灵敏度 高，通过mark可同时进行定量。
第三十八页，课件共44页
2．根据射线类型分类：
• α 测 量 ：亦称α计数，应用ZnS（Ag）荧光 体 （薄层）组成的闪烁计数器、盖革计数管等电离 室脉冲探测器，液闪，放射自显影。由于α射程 短，标记物辐射自分解严重，样品制备严格，较 少应用α辐射体示踪剂。
辐射权重因子WR
• ------------------------------------------------
• 辐射类型和能量范围
WR
• 光子 所有能量
1
• 电子 所有能量
1
• 中子
能量，〈10 Kev
5
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10-100 Kev
10
•
100 Kev-2 MeV
20
•
2-20 MeV
10
•
〉20 MeV
5
• 质子（反冲质子除外）能量〉2 MeV
5
• α粒子，裂变碎片，重核
20
• ---------------------------------------------------
第二十九页，课件共44页
举 例:
• A：肺受α照射，吸收剂量D为2mGy • B：肺受α照射，吸收剂量D为1mGy；同时
第二十二页，课件共44页
• 比活度：指在单位质量的某种物质的放射 性活度。常用单位为Bq·mol-1及Bq·g-1
• 放射性浓度：指某种物质单位体积的放射 性活度。常用单位为Bq·ml-1
第二十三页，课件共44页
放射性活度的计算：
• 核素的放射性活度随时间呈指数规律减弱。 放射性活度的计算公式： A=Ao·e-λt=Ao·e-0.693/Tp·t
踪物，核素的种类进行定性。 • 定量测量：通过测量样品的放射性活度，
根据标记物的放射性比活度，求出待测样 品中的含量 • 定位测量：通过放射自显影定位，灵敏度 高，通过mark可同时进行定量。
第三十八页，课件共44页
2．根据射线类型分类：
• α 测 量 ：亦称α计数，应用ZnS（Ag）荧光 体 （薄层）组成的闪烁计数器、盖革计数管等电离 室脉冲探测器，液闪，放射自显影。由于α射程 短，标记物辐射自分解严重，样品制备严格，较 少应用α辐射体示踪剂。
同位素示踪技术
7/13/2013
11
研究内容
1）九龙江河口沉积物重金属及Pb(206Pb/204Pb，207Pb/204Pb， 208Pb/204Pb)、Sr(87Sr/86Sr)、Cd(114Cd/110Cd)同位素自然背 景值的确定(自然背景源，通过取柱状样获取工业化以前 的沉积物样品）。 2）周边典型端元物质(燃煤飞灰，交通灰尘，城市污水处理 厂污泥，入海河流悬浮物等)中重金属元素（Fe、V、Mn、 Cu、Pb、Zn、As、Sb、Cr、Cd、Hg、Co等）含量与形 态分析，总量及形态中的Pb、Sr、Cd同位素组成分析。 3）九龙江口表层及柱状沉积物中重金属元素含量与形态分 析，部分样品总量及形态中的Pb、Sr、Cd同位素组成特 征研究。 4）利用沉积物中重金属元素与Pb、Sr、Cd的相关性（包括 总量及各形态中），借助Pb、Sr、Cd多元同位素示踪技 术分析这些元素的来源。
7/13/2013 4
多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICPMS)的出现，很大程度上推进了过渡金属同位素 研究的发展，铜、铁、锌等同位素的研究也被越 来越多的人所关注。 介绍了中国地质科学院矿产资源研究所MCICP-MS实验室利用新引进的Neptune型高分辨多 接收等离子质谱建立的高精度Cu、Zn同位素分析 方法（图1）。
7/13/2013
5
该仪器由Thermo Finnigan公司制造,离子的 光学通路采用双聚焦(能量聚焦和质量聚焦)设计, 并采用动态变焦(zoom)专利技术,可以将质量色 散扩大至17%。 在本实验室的Neptune MC-ICP-MS上配有 9个法拉第杯接收器和5个离子计数器接收器。 除了中心杯外,其余8个法拉第杯配置在中心杯的 两侧,并以马达驱动进行精确的位置调节。在中 心杯后装有一个电子倍增器,在最低质量数杯外 侧装有4个离子计数器。进行Cu、Zn同位素测 定时的杯结构及仪器参数如表1。
同位素示踪技术及应用
精选课件 38
二、最佳测量条件的选择
同一台探测仪器对不同量的示踪剂具有不同的 最佳工作条件，在实验准备阶段要检查探测器是否 已调到所用示踪同位素的工作条件，否则需要用一 定量的示踪剂作为放射源(或选用该同位素的标准 源)，把探测器的最佳工作条件调整好，并且要保 证探测器性能处于稳定可靠的状态。
精选课件 39
利用卫星跟踪技术开展的主要研究内容有:揭示迁徙路线和重要 停歇地点;寻找新繁殖地和越冬地;利用卫星数据对栖息地及其 利用进行评价;探讨鸟类的迁徙策略.期望该技术能够成为中国 濒危鸟类保护的有效方法,并尽快得到应用.
精选课件 10
微型信号 发生器
信号接收器
精选课件 11
水产专家为中华鲟装“GPS”
➢ 1911年， Hevesy在英国卢瑟福实验室工作期间，因 怀疑女房东总是把剩菜改头换面之后给他吃。于是， 他在剩菜中放上微量的放射性钍(Th)，然后在下一 次的菜中检验是否有放射性，结果他每次都能准确 地判断出他所吃的菜是剩菜还是新菜。
精选课件 21
➢ 1923年，Hevesy在丹麦玻尔实 验室工作期间，将豆科植物浸 泡在含有天然放射性核素 210Pb(RaD)和212Pb(ThB)的铅 盐溶液中，研究植物吸收铅的 机制(分布和转移)。结果发现： 铅全部被吸附在根部。
精选课件 18
2 同位素示踪的原理
同位素(及其化合物)与普通元素(及其化合物) 之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是核 物理性质不同。
因此，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。通过核仪器探测放射 性同位素不断地放出特征射线，就可以随时追踪 它在体内或体外的位置、数量及其转变等。
二、最佳测量条件的选择
同一台探测仪器对不同量的示踪剂具有不同的 最佳工作条件，在实验准备阶段要检查探测器是否 已调到所用示踪同位素的工作条件，否则需要用一 定量的示踪剂作为放射源(或选用该同位素的标准 源)，把探测器的最佳工作条件调整好，并且要保 证探测器性能处于稳定可靠的状态。
精选课件 39
利用卫星跟踪技术开展的主要研究内容有:揭示迁徙路线和重要 停歇地点;寻找新繁殖地和越冬地;利用卫星数据对栖息地及其 利用进行评价;探讨鸟类的迁徙策略.期望该技术能够成为中国 濒危鸟类保护的有效方法,并尽快得到应用.
精选课件 10
微型信号 发生器
信号接收器
精选课件 11
水产专家为中华鲟装“GPS”
➢ 1911年， Hevesy在英国卢瑟福实验室工作期间，因 怀疑女房东总是把剩菜改头换面之后给他吃。于是， 他在剩菜中放上微量的放射性钍(Th)，然后在下一 次的菜中检验是否有放射性，结果他每次都能准确 地判断出他所吃的菜是剩菜还是新菜。
精选课件 21
➢ 1923年，Hevesy在丹麦玻尔实 验室工作期间，将豆科植物浸 泡在含有天然放射性核素 210Pb(RaD)和212Pb(ThB)的铅 盐溶液中，研究植物吸收铅的 机制(分布和转移)。结果发现： 铅全部被吸附在根部。
精选课件 18
2 同位素示踪的原理
同位素(及其化合物)与普通元素(及其化合物) 之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是核 物理性质不同。
因此，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。通过核仪器探测放射 性同位素不断地放出特征射线，就可以随时追踪 它在体内或体外的位置、数量及其转变等。
实验素养提升4 同位素标记法的原理与应用ppt
2
@《创新设计》
[技能 晋升 ] 1.(2019·山师附中模仿)以下对于 同位素示踪法的表白 过错 的选项是( )
A.将用14N标记 了DNA的大年夜 肠杆菌在含有15N的培养 基中繁殖 一代，假设 子 代大年夜 肠杆菌的DNA分子中既有14N，又有15N，那么可阐明DNA的半保存 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，经过一次决裂 ，子代 细胞中的喷射 性会出现在细胞质跟 细胞核中 C.用DNA探针停顿基因判定 时，假如待测DNA是双链，那么需要 采用加热的办法 使其形成 单链，才可用于检测 D.由噬菌体侵染细菌试验 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，进而证实 了DNA是噬菌体的遗传物质
5
@《创新设计》
剖析 根尖细胞都可停顿转录过程 ，需要 应用尿嘧啶剖析 RNA，因而所有 根尖细胞 都会 出现喷射 性，A过错 ；分泌 蛋白 的剖析 跟 分泌 依次经过的结构包含 ：核糖 体→内质网→高尔基体→细胞膜，C过错 ；光合作 用中14C转移的道路 为：14CO2→ 14C3→(14CH2O)，D过错 。 答案 B
苷酸跟 3H标记 的尿嘧啶核糖核苷酸的培养 基停顿短时刻 培养 ，实际上剖析带有
喷射
性标记
的细胞比例较大年夜
的是________组，缘故是
________________________。 (4)T2噬菌体侵染细菌的试验 中，用35S标记 T2噬菌体的蛋白 质，搅拌的目标 是
____
______________________________________________________________________，
@《创新设计》
[技能 必备] 了解含意 同位素标记 法也叫同位素示踪法，它能够 研究 细胞内的元素或化合物的起源 、 构成 、散布跟 去处 等，进而了解细胞的结构跟 功能 、化学物质 的变更 、反应 机理等。 同位素是存在 一样原子序数但品质 数差别 的核素。统一 元素的差别 核素之间互 称为同位素。比方 ，氢有如1H、2H、3H三种核素互称同位素。同位素可分为动 摇性同位素跟 喷射 性同位素两类，动摇性同位素是原子核结构动摇，不会发生 衰 变的同位素。喷射 性同位素是原子核不动摇会自发衰变的同位素。
@《创新设计》
[技能 晋升 ] 1.(2019·山师附中模仿)以下对于 同位素示踪法的表白 过错 的选项是( )
A.将用14N标记 了DNA的大年夜 肠杆菌在含有15N的培养 基中繁殖 一代，假设 子 代大年夜 肠杆菌的DNA分子中既有14N，又有15N，那么可阐明DNA的半保存 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，经过一次决裂 ，子代 细胞中的喷射 性会出现在细胞质跟 细胞核中 C.用DNA探针停顿基因判定 时，假如待测DNA是双链，那么需要 采用加热的办法 使其形成 单链，才可用于检测 D.由噬菌体侵染细菌试验 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，进而证实 了DNA是噬菌体的遗传物质
5
@《创新设计》
剖析 根尖细胞都可停顿转录过程 ，需要 应用尿嘧啶剖析 RNA，因而所有 根尖细胞 都会 出现喷射 性，A过错 ；分泌 蛋白 的剖析 跟 分泌 依次经过的结构包含 ：核糖 体→内质网→高尔基体→细胞膜，C过错 ；光合作 用中14C转移的道路 为：14CO2→ 14C3→(14CH2O)，D过错 。 答案 B
苷酸跟 3H标记 的尿嘧啶核糖核苷酸的培养 基停顿短时刻 培养 ，实际上剖析带有
喷射
性标记
的细胞比例较大年夜
的是________组，缘故是
________________________。 (4)T2噬菌体侵染细菌的试验 中，用35S标记 T2噬菌体的蛋白 质，搅拌的目标 是
____
______________________________________________________________________，
@《创新设计》
[技能 必备] 了解含意 同位素标记 法也叫同位素示踪法，它能够 研究 细胞内的元素或化合物的起源 、 构成 、散布跟 去处 等，进而了解细胞的结构跟 功能 、化学物质 的变更 、反应 机理等。 同位素是存在 一样原子序数但品质 数差别 的核素。统一 元素的差别 核素之间互 称为同位素。比方 ，氢有如1H、2H、3H三种核素互称同位素。同位素可分为动 摇性同位素跟 喷射 性同位素两类，动摇性同位素是原子核结构动摇，不会发生 衰 变的同位素。喷射 性同位素是原子核不动摇会自发衰变的同位素。
【最新】高考生物一轮复习：热点专题系列(五)同位素示踪法的应用及分析(共19张PPT)
内容涉及细胞内的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。
最新高考《生物》一轮复习
4
【解题指导】 在解答同位素示踪法应用问题时,首先需分清所标记的化合物, 根据示踪元素的移动位置判断生化反应的进程,进而了解细胞的
结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。
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8
【解析】选C。A项错误,A=T=5 000×2×20%=2
000,G=C=5 000
×2×30%=3 000。一个DNA复制形成100个子代DNA需要鸟 嘌呤脱氧核苷酸的个数=99×3 000=2.97×105;B项错误,噬菌 体侵染细菌后,噬菌体的DNA作为模板;C项正确,1个被32P标记 的噬菌体经半保留复制形成的100个子代有2个含32P,98个只含
长素的极性运输问题等。
最新高考《生物》一轮复习
6
2.标记特征元素,探究化合物的作用 如T2噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记噬菌体的DNA,发现 大肠杆菌体内有放射性物质;用35S标记蛋白质,大肠杆菌内未发 现放射性物质。由此证明了DNA是噬菌体的遗传物质。 3.标记特征化合物,探究P的子代噬菌体的比例为
2∶98=1∶49; D项错误,由于一种氨基酸可以由多个密码子编 码,所以DNA发生基因突变,对应的氨基酸可能不变,控制的性状
可能不变。
最新高考《生物》一轮复习
9
【热点集训】 1.(2013·怀化模拟)某成年雄性小鼠的初级精母细胞中有 20个四分体,如取该小鼠的某种干细胞,放入含3H标记的胸
,
(5)图中细胞核DNA减半的原因是
。
最新高考《生物》一轮复习
5
1.标记某元素,追踪其转移途径
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作者：[英]F·安东尼·埃文斯 [日本]村松光雄
1990年07月第1版
同位素示踪技术及应用
3
放射性同位素 示踪注水剖面测井
作者：姜文达 石油工业出版社 1997年05月第1版
同位素示踪技术及应用
4
医用同位素 示踪技术
作者：朱寿彭 张澜生
原子能出版社
1989年12月第1版
同位素示踪技术及应用
5
生物医学标记 示踪技术
同位素示踪技术及应用
18
2 同位素示踪的原理
同位素(及其化合物)与普通元素(及其化合物) 之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是核 物理性质不同。
因此，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。通过核仪器探测放射
性同位素不断地放出特征射线，就可以随时追踪
3. 《核技术生物学应用》
陈舜华等，中山大学出版社， 1992
4. 《示踪技术在鱼类、水产生物科学中应用》
陈舜华，1991
5. 《实用放射防护教程》
同位素示踪技术及应用
8
示踪
同位素示踪技术及应用
9
研究鸟类迁徙最基本的方法是环志(无线电跟踪是现在的先进 方法)。研究人员在候鸟集中的繁殖地、越冬地、或迁徙途中 的停息地，捕捉活鸟，将带有环志者通讯地址和惟一编号的 特殊金属环或腿旗固定在鸟的跗跖部，然后在原地放飞。在 其他地方观察到或捕捉到，获得相关信息，这种研究鸟类的 方法叫鸟类环志。
同位素示踪技术及应用 Isotopic Tracer Technology
and its application
同位素示踪技术及应用
1
重点
1. 同位素示踪法的原理。 2. 同位素示踪法的关键性技术。 3. 同位素示踪法的应用。 4. 常用同位素及其特性。
同位素示踪技术及应用
2
放射性示踪技术及应用
作者：王浩丹 周申 1995年12月第1版 人民卫生出版社
同位素示踪技术及应用
6
同位素技术 及其在生物医学中的应用
作者：中国医学科学院第七研究室 科学出版社 1977年03月第1版
同位素示踪技术及应用
7
1. 《同位素技术》
彭根元等，北京农业大学出版社， 1994
2.《Handbook of Radioactivity Analysis》
同位素示踪技术及应用
23
➢自19于40水年的，光Ru解b。en等用18O示踪发现光合作用O2来
➢14C示踪： 1949年，Calvin用14C揭示了光合作 用，表明植物根部也能够发生光合作用。
同位素示踪技术及应用
24
➢1952年，Hershey和Chase使用35S和32P双标记 噬菌体感染实验证明DNA是遗传信息的载体， 在50年代还利用14C确定了光合作用最初产物是 PGA，并提出了卡尔文循环。
L’Annunziata M F, Academic Press, 1998
IAEA, Laboratory Training Manual on the Use of Nuclear and Associated Techniques in Pesticide Research, IAEA, 1991
它在体内或体外的位置、数量及其转变等。
同位素示踪技Biblioteka 及应用19➢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。 ➢这些方法不像测量放射性的方法那样灵敏。
同位素示踪技术及应用
20
3 同位素示踪的发展史
➢“tracer”的概念是G. de Hevesy (赫维西)在1923年提 出的。
利用卫星跟踪技术开展的主要研究内容有:揭示迁徙路线和重 要停歇地点;寻找新繁殖地和越冬地;利用卫星数据对栖息地及 其利用进行评价;探讨鸟类的迁徙策略.期望该技术能够成为中 国濒危鸟类保护的有效方法,并尽快得到应用.
同位素示踪技术及应用
10
微型信号 发生器
信号接收器
同位素示踪技术及应用
11
水产专家为中华鲟装“GPS”
➢通过卫星进行跟踪定位外，配有温度、光强、压力、 电压等探头，可对中华鲟游经区域的环境因子进行全方
位的实时监测。
同位素示踪技术及应用
12
寻找地下河 道，用颜料 作“标记”。
同位素示踪技术及应用
13
示踪的定义
踪：就是踪迹、痕迹、标记，等等。 示：就是展示、揭示、揭露，等等。
示踪：是指给观察对象加上“标记”，再引入 被研究的系统，观察标记对象在该系统内的运 动和转化规律。
➢1911年， Hevesy在英国卢瑟福实验室工作期间，因 怀疑女房东总是把剩菜改头换面之后给他吃。于是， 他在剩菜中放上微量的放射性钍(Th)，然后在下一 次的菜中检验是否有放射性，结果他每次都能准确 地判断出他所吃的菜是剩菜还是新菜。
同位素示踪技术及应用
21
➢1923年，Hevesy在丹麦玻尔实 验室工作期间，将豆科植物浸 泡在含有天然放射性核素 210Pb(RaD)和212Pb(ThB)的铅 盐溶液中，研究植物吸收铅的 机制(分布和转移)。结果发现： 铅全部被吸附在根部。
同位素示踪技术及应用
22
➢1934年，Curie夫妇发现人工放射现象，获得 具生物意义的32P、45Ca等。
➢32P示踪：1935年，将32P注入大白鼠中，证明 骨骼中的矿物质成分会再补充。1936年， Lawrence & JH Lawrence兄弟将人工放射性同 位素P-32注射入人体进行白血病的治疗。
同位素示踪技术及应用
14
1 同位素示踪的定义
如何标记原子？ 要观察到原子，人需 缩小几十亿倍。
同位素示踪技术及应用
15
1 同位素示踪的定义
➢放射性同位素及探测技术的出现，使幻 想成为现实。
➢科学研究中，通常使用核素作为标记物， 所以示踪也称核素示踪，其中采用放射性 核素标记时，称为放射性示踪(或同位素示 踪)。
同位素示踪技术及应用
16
➢将可探测的放射性核素添入化学、 生物或物理系统中，标记研究材料， 以便追踪发生的过程、运行状况或研 究物质结构等的科学手段。
同位素示踪技术及应用
17
➢在被研究的样品中加“示踪剂”(放射性 同位素和标记化合物)，然后通过测定示 踪剂的位置和数量，追踪探测样品内部示 踪原子放射性水平的变化及其活动情况来 显示被研究样品的运动和变化规律，它能 使我们在极复杂和隐蔽的化学和物理过程 中来研究运动。
1990年07月第1版
同位素示踪技术及应用
3
放射性同位素 示踪注水剖面测井
作者：姜文达 石油工业出版社 1997年05月第1版
同位素示踪技术及应用
4
医用同位素 示踪技术
作者：朱寿彭 张澜生
原子能出版社
1989年12月第1版
同位素示踪技术及应用
5
生物医学标记 示踪技术
同位素示踪技术及应用
18
2 同位素示踪的原理
同位素(及其化合物)与普通元素(及其化合物) 之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是核 物理性质不同。
因此，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。通过核仪器探测放射
性同位素不断地放出特征射线，就可以随时追踪
3. 《核技术生物学应用》
陈舜华等，中山大学出版社， 1992
4. 《示踪技术在鱼类、水产生物科学中应用》
陈舜华，1991
5. 《实用放射防护教程》
同位素示踪技术及应用
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示踪
同位素示踪技术及应用
9
研究鸟类迁徙最基本的方法是环志(无线电跟踪是现在的先进 方法)。研究人员在候鸟集中的繁殖地、越冬地、或迁徙途中 的停息地，捕捉活鸟，将带有环志者通讯地址和惟一编号的 特殊金属环或腿旗固定在鸟的跗跖部，然后在原地放飞。在 其他地方观察到或捕捉到，获得相关信息，这种研究鸟类的 方法叫鸟类环志。
同位素示踪技术及应用 Isotopic Tracer Technology
and its application
同位素示踪技术及应用
1
重点
1. 同位素示踪法的原理。 2. 同位素示踪法的关键性技术。 3. 同位素示踪法的应用。 4. 常用同位素及其特性。
同位素示踪技术及应用
2
放射性示踪技术及应用
作者：王浩丹 周申 1995年12月第1版 人民卫生出版社
同位素示踪技术及应用
6
同位素技术 及其在生物医学中的应用
作者：中国医学科学院第七研究室 科学出版社 1977年03月第1版
同位素示踪技术及应用
7
1. 《同位素技术》
彭根元等，北京农业大学出版社， 1994
2.《Handbook of Radioactivity Analysis》
同位素示踪技术及应用
23
➢自19于40水年的，光Ru解b。en等用18O示踪发现光合作用O2来
➢14C示踪： 1949年，Calvin用14C揭示了光合作 用，表明植物根部也能够发生光合作用。
同位素示踪技术及应用
24
➢1952年，Hershey和Chase使用35S和32P双标记 噬菌体感染实验证明DNA是遗传信息的载体， 在50年代还利用14C确定了光合作用最初产物是 PGA，并提出了卡尔文循环。
L’Annunziata M F, Academic Press, 1998
IAEA, Laboratory Training Manual on the Use of Nuclear and Associated Techniques in Pesticide Research, IAEA, 1991
它在体内或体外的位置、数量及其转变等。
同位素示踪技Biblioteka 及应用19➢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。 ➢这些方法不像测量放射性的方法那样灵敏。
同位素示踪技术及应用
20
3 同位素示踪的发展史
➢“tracer”的概念是G. de Hevesy (赫维西)在1923年提 出的。
利用卫星跟踪技术开展的主要研究内容有:揭示迁徙路线和重 要停歇地点;寻找新繁殖地和越冬地;利用卫星数据对栖息地及 其利用进行评价;探讨鸟类的迁徙策略.期望该技术能够成为中 国濒危鸟类保护的有效方法,并尽快得到应用.
同位素示踪技术及应用
10
微型信号 发生器
信号接收器
同位素示踪技术及应用
11
水产专家为中华鲟装“GPS”
➢通过卫星进行跟踪定位外，配有温度、光强、压力、 电压等探头，可对中华鲟游经区域的环境因子进行全方
位的实时监测。
同位素示踪技术及应用
12
寻找地下河 道，用颜料 作“标记”。
同位素示踪技术及应用
13
示踪的定义
踪：就是踪迹、痕迹、标记，等等。 示：就是展示、揭示、揭露，等等。
示踪：是指给观察对象加上“标记”，再引入 被研究的系统，观察标记对象在该系统内的运 动和转化规律。
➢1911年， Hevesy在英国卢瑟福实验室工作期间，因 怀疑女房东总是把剩菜改头换面之后给他吃。于是， 他在剩菜中放上微量的放射性钍(Th)，然后在下一 次的菜中检验是否有放射性，结果他每次都能准确 地判断出他所吃的菜是剩菜还是新菜。
同位素示踪技术及应用
21
➢1923年，Hevesy在丹麦玻尔实 验室工作期间，将豆科植物浸 泡在含有天然放射性核素 210Pb(RaD)和212Pb(ThB)的铅 盐溶液中，研究植物吸收铅的 机制(分布和转移)。结果发现： 铅全部被吸附在根部。
同位素示踪技术及应用
22
➢1934年，Curie夫妇发现人工放射现象，获得 具生物意义的32P、45Ca等。
➢32P示踪：1935年，将32P注入大白鼠中，证明 骨骼中的矿物质成分会再补充。1936年， Lawrence & JH Lawrence兄弟将人工放射性同 位素P-32注射入人体进行白血病的治疗。
同位素示踪技术及应用
14
1 同位素示踪的定义
如何标记原子？ 要观察到原子，人需 缩小几十亿倍。
同位素示踪技术及应用
15
1 同位素示踪的定义
➢放射性同位素及探测技术的出现，使幻 想成为现实。
➢科学研究中，通常使用核素作为标记物， 所以示踪也称核素示踪，其中采用放射性 核素标记时，称为放射性示踪(或同位素示 踪)。
同位素示踪技术及应用
16
➢将可探测的放射性核素添入化学、 生物或物理系统中，标记研究材料， 以便追踪发生的过程、运行状况或研 究物质结构等的科学手段。
同位素示踪技术及应用
17
➢在被研究的样品中加“示踪剂”(放射性 同位素和标记化合物)，然后通过测定示 踪剂的位置和数量，追踪探测样品内部示 踪原子放射性水平的变化及其活动情况来 显示被研究样品的运动和变化规律，它能 使我们在极复杂和隐蔽的化学和物理过程 中来研究运动。