淺議“同位素示蹤法”在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

　　同位素示蹤法是利用放射性核素作為示蹤劑對研究對象進(jìn)行標(biāo)記的微量分析方法。同位素標(biāo)記的放射性標(biāo)記化合物，與未標(biāo)記的相應(yīng)化合物具有相同的化學(xué)與生物學(xué)性質(zhì)，不同的只是它們帶有放射性，可以利用放射性探測技術(shù)來追蹤。用于示蹤技術(shù)的放射性同位素一般是用于構(gòu)成細(xì)胞化合物的重要元素。如3H，14C，15N，18O，32P，35S等。
　　當(dāng)前高中生物教材中的實(shí)驗(yàn)和相關(guān)習(xí)題中頻繁出現(xiàn)同位素示蹤法的應(yīng)用，以下就相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行歸納闡述，以期達(dá)到較深刻地認(rèn)識這項(xiàng)技術(shù)，進(jìn)而達(dá)到認(rèn)識生物某些重要代謝途徑的目的。
　　一、C的同位素
　　自然界中碳元素有三種同位素，即穩(wěn)定同位素12C，13C和放射性同位素14C。14C能夠發(fā)射?茁射線，因此可以用放射性14C取代化合物中它的穩(wěn)定同位素12C，并以Hc作為標(biāo)記的放射性標(biāo)記化合物。
　　例1.植物的光合作用途徑
　　若用14C標(biāo)記CO2分子，則放射性物質(zhì)在C4植物光合作用過程中將會依次出現(xiàn)在（）
　　A．C5，C4，（CH2O） B．C5，C3，（CH2O）
　　C．C3，C4，（CH2O）D．C4，C3，（CH2O）
　　答案：D
　　二、P的同位素
　　磷是一個(gè)簡單的元素，除了質(zhì)量數(shù)為31的一種穩(wěn)定性同位素外，還有幾個(gè)放射性同位素，其質(zhì)量數(shù)為29，30，32，33和34；但只有質(zhì)量數(shù)為32和33的同位素存在足夠長的時(shí)間可以作為示蹤物之用，32和33都可以發(fā)射負(fù)?茁射線。
　　例2.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)
　　下列那一種方法能為T2噬菌體的DNA作上32P標(biāo)記（）
　　A．用含32P標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)B．用含32P標(biāo)記的植物細(xì)胞培養(yǎng)
　　C．用含32P標(biāo)記的動物細(xì)胞培養(yǎng)D．用含32P標(biāo)記的固體培養(yǎng)基培養(yǎng)
　　答案：A
　　三、S的同位素
　　硫的同位素32s，33s，34s，35s和36s中，除35s外，其他放射性同位素的半衰期都很短，因此在放射性同位素示蹤法中，用的是35。
　　例3.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)
　　用35S標(biāo)記的大腸桿菌T2噬菌體去侵染32P標(biāo)記DNA的細(xì)菌，則新產(chǎn)生的噬菌體中（）
　　A．全部含有35S，32PB．全部含有32P，不含35S
　　C．部分含有35S，不含32PD．部分含有32P，不含35S
　　答案：B
　　四、N的同位素
　　研究N在動植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移途徑。
　　例4.給某種蔬菜施含放射性同位素15N的氮肥，植物吸收后主要用于合成蛋白質(zhì)。人食用該種蔬菜后，通過代謝，15N最終出現(xiàn)在（）中。
　　A．氨基酸 B．氨C．尿素D．蛋白質(zhì)
　　答案：C
　　總之，同位素標(biāo)記技術(shù)正在更大規(guī)模地應(yīng)用于生物研究領(lǐng)域，作為中學(xué)生物教師，了解更多的有關(guān)同位素標(biāo)記技術(shù)的知識和實(shí)驗(yàn)，無疑將開拓自身的知識視野，構(gòu)建自身堅(jiān)實(shí)的知識支架，教學(xué)中適當(dāng)講授一些同位素標(biāo)記技術(shù)的原初實(shí)驗(yàn)，有利于把與代謝過程有關(guān)的復(fù)雜的知識點(diǎn)更科學(xué)、更原始地傳授給學(xué)生，同時(shí)，也使學(xué)生對這項(xiàng)技術(shù)有一個(gè)更深刻的認(rèn)識和把握。
　　
　　（遷安市第二中學(xué)）