1、同位素示蹤技術同位素示蹤技術 一門為生物科學提供先進研究手段的邊緣學科 馬平福 編輯 僅供本校研究生學習參考用僅供本校研究生學習參考用一、概述一、概述:1、1858年，由于電力工業(yè)發(fā)展，發(fā)現(xiàn)了陰極年，由于電力工業(yè)發(fā)展，發(fā)現(xiàn)了陰極射線。射線。2、1895年，年，Roentgen（德）在重復陰極射線（德）在重復陰極射線實驗時，發(fā)現(xiàn)了實驗時，發(fā)現(xiàn)了射線。射線。3、1896年，年，Becquerel（德）在研究發(fā)出磷（德）在研究發(fā)出磷光的物質中，第一次發(fā)現(xiàn)了光的物質中，第一次發(fā)現(xiàn)了自然界放射性物自然界放射性物質。質。 4、1898年，年，Curie夫婦用人工方法從瀝青中夫婦用人工方法從瀝青中提煉出放射

2、性物質：提煉出放射性物質：Po和和Ra。5、1903年，年，Ratherford（英）用磁場和電場作（英）用磁場和電場作核和電子實驗，證明核和電子實驗，證明、射線分別是氮。射線分別是氮。6、1923年，年，Hevesy首次使用首次使用212Pb研究大豆中研究大豆中鉛的分布移動。鉛的分布移動。7、1934年，年，Curie夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射現(xiàn)象，獲夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射現(xiàn)象，獲得具生物意義的得具生物意義的32P、45Ca等。等。8、1940年，年，Ruben等用等用18O示蹤發(fā)現(xiàn)光合作用示蹤發(fā)現(xiàn)光合作用O2來自于水的光解。來自于水的光解。9、1952年，年，Hershey和和Chase使用使用35S和和

3、32P雙標雙標記噬菌體感染實驗證明記噬菌體感染實驗證明DNA是遺傳信息的是遺傳信息的載體載體，在在50年代還利用年代還利用14C確定了光合作用最初產(chǎn)物確定了光合作用最初產(chǎn)物是是PGA，并提出了，并提出了卡爾文循環(huán)卡爾文循環(huán)。10、60年代，使用年代，使用14C、13C、18O等，發(fā)現(xiàn)了植等，發(fā)現(xiàn)了植物物光呼吸作用光呼吸作用。11、1977年，年，Sanger等采用放射性標記技術和等采用放射性標記技術和ARG技術，成功地進行了技術，成功地進行了DNA序列測定。序列測定。 同位素示蹤技術同位素示蹤技術 一一 本生物科學研究的技術參考書本生物科學研究的技術參考書第一章：第一章：核物理基礎知識核物理基

4、礎知識第二章：第二章：放射性探測儀器及測量方法放射性探測儀器及測量方法第三章：第三章：放射性同位素示蹤技術放射性同位素示蹤技術第四章：第四章：放射性自顯影技術放射性自顯影技術第五章：第五章：放射分析技術：放射分析技術： 第一節(jié)：第一節(jié)：放射免疫分析技術放射免疫分析技術 第二節(jié)：第二節(jié)：活化分析技術活化分析技術 第三節(jié)：第三節(jié)：同位素稀釋法同位素稀釋法第六章：第六章：穩(wěn)定性同位素示蹤技術穩(wěn)定性同位素示蹤技術第七章：第七章：示蹤技術在植物科學中應用：示蹤技術在植物科學中應用： （植物生理生化、遺傳育種、植物病理）（植物生理生化、遺傳育種、植物病理）第八章：第八章：示蹤技術在動物科學中應用：示蹤技術

5、在動物科學中應用：（農(nóng)業(yè)昆蟲學、畜禽科學、水產(chǎn)科學）（農(nóng)業(yè)昆蟲學、畜禽科學、水產(chǎn)科學）第九章：第九章：示蹤技術在分子生物學中應用示蹤技術在分子生物學中應用（分子生（分子生物學與示蹤技術、核酸和蛋白質標記、物學與示蹤技術、核酸和蛋白質標記、DNADNA測序、測序、核酸分子雜交）核酸分子雜交）1 1. .為什么示蹤技術可以作為一種非常有效的科為什么示蹤技術可以作為一種非常有效的科研技術開展工作？研技術開展工作？ 這一部分講的是基礎理論知識，包括儀這一部分講的是基礎理論知識，包括儀器及其測量方法（第器及其測量方法（第1 12 2章）章）同位素示蹤技術同位素示蹤技術回答的三個問題回答的三個問題 2.2

6、.怎樣利用示蹤技術進行科學研究？怎樣利用示蹤技術進行科學研究？ 這一部分講的是技術方法，包括通用的這一部分講的是技術方法，包括通用的放射性示蹤方法和一些專門的實驗技術放射性示蹤方法和一些專門的實驗技術（第（第3-63-6章）章）3.3.科學工作者利用示蹤技術開展了哪些研科學工作者利用示蹤技術開展了哪些研究？究？介紹一些前人的研究方法、結果供參考，介紹一些前人的研究方法、結果供參考，有的實驗方法講的很詳細，可以直接操作有的實驗方法講的很詳細，可以直接操作（第（第7 79 9章）章）示蹤技術應用類型示蹤技術應用類型1.1. 利用同位素具有相同的化學性質，研究物利用同位素具有相同的化學性質，研究物質

7、被生物體吸收、運轉等代謝過程。質被生物體吸收、運轉等代謝過程。例如：使用例如：使用 3232P P 3131P P 3 3H H 1 1H H 14 14C C 1212C C2. 利用示蹤與被追蹤物質的物理混合，利用示蹤與被追蹤物質的物理混合，達到示蹤的目的。（化學性質不同，達到示蹤的目的。（化學性質不同，但可以物理混合）。但可以物理混合）。例如：研究飛機噴灑農(nóng)藥效果，用例如：研究飛機噴灑農(nóng)藥效果，用51Cr2O3研究飼料被魚利用情況。研究飼料被魚利用情況。3. 放射性物質加到被追蹤生物體上，放射性物質加到被追蹤生物體上，研究該生物體的運動規(guī)律等。研究該生物體的運動規(guī)律等。例如：昆蟲的遷飛、

8、越冬等例如：昆蟲的遷飛、越冬等。 教與學教與學一、一、 以教材為線索進行教學。以教材為線索進行教學。二、二、 教材與筆記。教材與筆記。三、三、 理論教學與實驗。理論教學與實驗。四、四、 四個基本：概念、理論、方法、計算。四個基本：概念、理論、方法、計算。五、五、 評分：評分：1、 書面考試書面考試(60)2、 實驗報告實驗報告(20)3、 書刊閱讀的簡單文摘書刊閱讀的簡單文摘 (新近的新近的, 2-3篇）篇）(20) 參考書刊參考書刊1、核技術及其在農(nóng)業(yè)科學中應用、核技術及其在農(nóng)業(yè)科學中應用1982原子能出版社原子能出版社2、核技術農(nóng)學中應用、核技術農(nóng)學中應用1989浙農(nóng)浙農(nóng)謝學民謝學民3、液閃與超弱發(fā)光農(nóng)用技術、液閃與超弱發(fā)光農(nóng)用技術1992甘肅甘肅董家倫董家倫4、生物醫(yī)學標記示蹤技術、生物醫(yī)學標記示蹤技術1995山東醫(yī)大山東醫(yī)大王浩丹王浩丹 7、中國核農(nóng)學、中國核農(nóng)學1997溫賢芳等溫賢芳等8、示蹤技術在魚類、水產(chǎn)生物科學中應用、示蹤技術在魚類、水產(chǎn)生物科學中應用1991陳舜華陳舜華9、魚類