同位素示踪法在高中生物中的应用归类盘点.doc

同位素示踪法在高中生物中的应用归类盘点
一、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

二、同位素示踪法应用实例表
知识点标记元素标记化合物标记物转移情况结论生物膜在功能上的联系3H亮氨酸核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜各种生物膜在功能上密切分工又紧密相连形成一个统一整体光合作用过程中原子的转移18OH2OH2O→18O光合作用放出的02完全来自H2O中的O呼吸过程中原子的转移18O0218O2→H218O有氧呼吸消耗的02完全与[H]结合生成H2O矿质元素在植物体内的转移32P含32P的肥料将在含有32P的肥料中长期培养的植物放入不含有P的培养基中培养，衰老组织中32P明显减少，向新生叶运输P是可转移元素，在植物体内可被再度利用C原子在植物体内光合作用途径14C14CO2CO2→C3→(CH2O)植物光合作用途径中
CO2形成C3，最终被还原为有机物证明DNA的复制是半保留复制15N15N脱氧核苷酸将在含有１４N的脱氧核苷酸培养液中培养，ＤＮＡ复制。DNA的复制是半保留复制DNA是主要遗传物质的证据32P
35S核酸
蛋白质子代噬菌体可检测到放射性32P，子代噬菌体未检测到放射性35S亲子代之间连续性的物质是DNA，DNA是遗传物质DNA探针基因诊断是用放射性同位素（P）、荧光分子等标记的DNA做探针利用DNA分子杂交原理，鉴定被测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。利用DNA探针可以检测遗传性疾病，如用苯丙氨酸羟化酶基因探针可以检测出苯丙酮尿症；利用DNA探针还可以快速灵敏地检测饮用水中病毒的含量；此外，DNA探针在环境监测等方面也得到了应用。而基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的生长素的极性运输14C生长素标记物放在形态学上端，在形态学下端可已检测到标记物，反之不行生长素只能从植物体形态学上端运输到形态学下端。自然界中的物质循环15N含15N的肥料土壤→植物体→动物体→土壤组成生物体的各种元素是在生物体和无机环境之间不断循环利用的研究原肠胚三个胚层的发育方向14C动物学家研究蛙的胚胎发育时，用C将囊胚植物半球的表面部分细胞作上标记

例析同位素示踪法在高中生物学中的应用学术研究2011-03-1109:51:52阅读9评论0字号：大中小订阅.
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H、N、O、P、S

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O，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O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O在绿色植物体内的转移途径如下：
OHOCOCHO
绿色植物体内的CHO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O。
答案B
2研究C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CO，随着光合作用时间的延续，在光合作用固定CO形成C化合物与C化合物中，C含量变化示意图正确的是（）
解析用C标记CO来追踪C植物光合作用的途径：首先在C植物叶肉细胞叶绿体内CO与PEP相结合形成C化合物，然后C化合物进入维管束鞘细胞叶绿体并分解为CO和丙酮酸，CO与一个C化合物相结合，形成2个C化合物，C化合物被还原为CHO。因此放射性同位素在C植物光合作用过程中的转移途径为：
CO→C→C→CHO
所以C化合物先出现放射性，C化合物后出现放射性。由于含放射性标记的CO是少量的，所以C化合物的放射量达到一定量