同位素标记法(同位素标记法和放射性同位素标记法)

同位素标记法在高中生物的应用，光合作用中释放出的氧来自水还是二氧化碳。

美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究了这个问题,证明得到氧全部来自水而不是二氧化碳。

噬菌体侵染细菌的实验：1952年赫尔希和蔡斯用大肠杆菌T2噬菌体作为试验材料,分别含有放射性同位素S35和放射性同位素P32的培养基中培养细菌.然后用T2噬菌体分别浸染上述细菌,从而制备出DNA中含有P32或蛋白质中还有S35的噬菌体。

接着他们分别用被P32或S35标记的T2噬菌体去感染未被标记的细菌,经过短时间的保温,用搅拌器搅拌,离心,这时,离心管的上清液中就会析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中则含有被感染的细菌.从而证明DNA才是真正的遗传物质!。

光合作用中固定CO2的途径标记的C的放射性同位素,从而证实C4植物光合作用中的C4途径发生在叶肉细胞的叶绿体内,C3途径发生在维管束鞘细胞的叶绿体内,两者共同完成二氧化碳的固定.

4.各种生物膜在功能上的联系：科学家在豚鼠的胰脏腺细胞中注射H3标记的亮氨酸结果别标记的氨基酸分别出现在附着于内质网上的核糖体,高尔基体,细胞膜.从而证明各种生物膜在功能上是有联系的。

5.还有一个就是用含有15N标记的NH4CL培养液培养大肠杆菌,让它繁殖几代,再将它转移到14N普通培养液中.然后在不同时刻收集它并提取DNA,再将DNA进行密度梯度离心,记录DNA位置.这个是来证明DNA复制是半保留复制。

同位素标记法和放射性同位素标记法

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添加到其他物质中去，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。

这两个名词等同的概念。

放射性同位素标记法就是给某一种物质带上放射性，然后追踪该物质的转移途径。

1.研究分泌蛋白的合成和运输

用3H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。

在一次性给予放射性标记的氨基酸的前提下，通过观察细胞中放射性物质在不同时间出现的位置，就可以明确地看出细胞器在分泌蛋白合成和运输中的作用。

例如，通过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.探究光合作用中元素的转移

利用放射性同位素18O、14C、3H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，美国的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。

用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它们分别成为H218O和C18O2,然后进行两组光合作用实验：第一组向绿色植物提供H218O和CO2,第二组向同种绿色植物提供H2O和C18O2.在相同条件下，对两组光合作用释放的氧进行了分析，结果表明第一组释放的氧全部是18O2,第二组释放的氧全部是O2,从而证明了光合作用释放的氧全部来自水。

另外，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.研究细胞呼吸过程中物质的转变途径

利用18O作为示踪原子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。

例如，用18O标记的氧气（18O2），生成的水全部有放射性，生成的二氧化碳全部无放射性，即18O→H218O.用18O标记的葡萄糖（C6H1218O6），生成的二氧化碳全部有放射性，生成的水全部无放射性，即C6H1218O6→C18O2.例如将一只实验小鼠放入含有放射性18O2气体的容器内，18O2进入细胞后，最先出现的放射性化合物是水。

4.证明DNA是遗传物质

在研究蛋白质和DNA在遗传中的作用时，分别放射性标记蛋白质和DNA的特征元素，用32P标记噬菌体的DNA,大肠杆菌内发现放射性物质，用35S标记噬菌体的蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质；

从而验证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，进而证明了DNA是噬菌体的遗传物质。

5.探究DNA分子半保留复制的特点

通过放射性标记来“区别”亲代与子代的DNA,如放射性标记15N,因为放射性物质15。

N的原子量和14N的原子量不同，因此DNA的相对分子质量不同。

如果DNA分子的两条链都是15N,则离心时为重带；

如果DNA分子的一条链是15N,一条链是14N,则离心时为中带；

如果DNA分子的两条链都是14N,则离心时为轻带。

因此可以根据重带