同位素示踪技术同位素示踪技术 一门为生物科学提供先进研究手段的边缘学科 马平福 编辑 仅供本校研究生学习参考用仅供本校研究生学习参考用一、概述一、概述:1、1858年年，由由于于电电力力工工业业发发展展，发发现现了了阴阴极极射线。射线。2、1895年年，Roentgen（德德）在在重重复复阴阴极极射射线线实验时，发现了实验时，发现了射线。射线。3、1896年，年，Becquerel（德）在研究发出磷光德）在研究发出磷光的物质中，第一次发现了的物质中，第一次发现了自然界放射性物质。自然界放射性物质。4、1898年，年，Curie夫妇用人工方法从沥青中夫妇用人工方法从沥青中提炼出放射性物质：提炼出放射性物质：Po和和Ra。5、1903年年，Ratherford（英英）用用磁磁场场和和电电场场作作核和电子实验，证明核和电子实验，证明、射线分别是氮。射线分别是氮。6、1923年年，Hevesy首首次次使使用用212Pb研研究究大大豆豆中中铅的分布移动。铅的分布移动。7、1934年年，Curie夫夫妇妇发发现现人人工工放放射射现现象象，获获得具生物意义的得具生物意义的32P、45Ca等。等。8、1940年年，Ruben等等用用18O示示踪踪发发现现光光合合作作用用O2来自于水的光解。来自于水的光解。9、1952年，年，Hershey和和Chase使用使用35S和和32P双标双标记噬菌体感染实验证明记噬菌体感染实验证明DNA是遗传信息的是遗传信息的载体载体，在在50年代还利用年代还利用14C确定了光合作用最初产物是确定了光合作用最初产物是PGA，并提出了并提出了卡尔文循环卡尔文循环。10、60年年代代，使使用用14C、13C、18O等等，发发现现了了植植物物光呼吸作用光呼吸作用。11、1977年年，Sanger等等采采用用放放射射性性标标记记技技术术和和ARG技术，成功地进行了技术，成功地进行了DNA序列测定。序列测定。 同位素示踪技术同位素示踪技术 一一 本生物科学研究的技术参考书本生物科学研究的技术参考书第一章：第一章：核物理基础知识核物理基础知识第二章：第二章：放射性探测仪器及测量方法放射性探测仪器及测量方法第三章：第三章：放射性同位素示踪技术放射性同位素示踪技术第四章：第四章：放射性自显影技术放射性自显影技术第五章：第五章：放射分析技术：放射分析技术： 第一节：第一节：放射免疫分析技术放射免疫分析技术 第二节：第二节：活化分析技术活化分析技术 第三节：第三节：同位素稀释法同位素稀释法第六章：第六章：稳定性同位素示踪技术稳定性同位素示踪技术第第七七章章：示示踪踪技技术术在在植植物物科科学学中中应应用用： （植物生理生化、遗传育种、植物病理）（植物生理生化、遗传育种、植物病理）第八章：第八章：示踪技术在动物科学中应用：示踪技术在动物科学中应用：（农业昆虫学、畜禽科学、水产科学）（农业昆虫学、畜禽科学、水产科学）第第九九章章：示示踪踪技技术术在在分分子子生生物物学学中中应应用用（分分子子生生物物学学与与示示踪踪技技术术、核核酸酸和和蛋蛋白白质质标标记记、DNADNA测测序序、核酸分子杂交）核酸分子杂交）1 1. .为为什什么么示示踪踪技技术术可可以以作作为为一一种种非非常常有有效效的的科科研技术开展工作？研技术开展工作？ 这这一一部部分分讲讲的的是是基基础础理理论论知知识识，包包括括仪仪器及其测量方法（第器及其测量方法（第1 12 2章）章）同位素示踪技术回答的三个问题同位素示踪技术回答的三个问题 2.2.怎样利用示踪技术进行科学研究？怎样利用示踪技术进行科学研究？ 这这一一部部分分讲讲的的是是技技术术方方法法，包包括括通通用用的的放射性示踪方法和一些专门的实验技术放射性示踪方法和一些专门的实验技术（第（第3-63-6章）章）3.3.科科学学工工作作者者利利用用示示踪踪技技术术开开展展了了哪哪些些研研究？究？介介绍绍一一些些前前人人的的研研究究方方法法、结结果果供供参参考考，有的实验方法讲的很详细，可以直接操作有的实验方法讲的很详细，可以直接操作（第（第7 79 9章）章）示踪技术应用类型示踪技术应用类型1.1. 利利用用同同位位素素具具有有相相同同的的化化学学性性质质，研研究究物物质被生物体吸收、运转等代谢过程。质被生物体吸收、运转等代谢过程。例如：使用例如：使用 3232P P 3131P P 3 3H H 1 1H H 14 14C C 1212C C2.利利用用示示踪踪与与被被追追踪踪物物质质的的物物理理混混合合，达达到到示示踪踪的的目目的的。（化化学学性性质质不不同同，但可以物理混合）。但可以物理混合）。例例如如：研研究究飞飞机机喷喷洒洒农农药药效效果果，用用51Cr2O3研究饲料被鱼利用情况。研究饲料被鱼利用情况。3.放放射射性性物物质质加加到到被被追追踪踪生生物物体体上上，研研究该生物体的运动规律等。究该生物体的运动规律等。例如：昆虫的迁飞、越冬等例如：昆虫的迁飞、越冬等。 教与学教与学一、一、以教材为线索进行教学。以教材为线索进行教学。二、二、教材与笔记。教材与笔记。三、三、理论教学与实验。理论教学与实验。四、四、四个基本：概念、理论、方法、计算。四个基本：概念、理论、方法、计算。五、五、评分：评分：1、书面考试书面考试(60)2、实验报告实验报告(20)3、书刊阅读的简单文摘书刊阅读的简单文摘(新近的新近的,2-3篇）篇）(20)参考书刊参考书刊1、核技术及其在农业科学中应用、核技术及其在农业科学中应用1982原子能出版社原子能出版社2、核技术农学中应用、核技术农学中应用1989浙农浙农谢学民谢学民3、液闪与超弱发光农用技术、液闪与超弱发光农用技术1992甘肃甘肃董家伦董家伦4、生物医学标记示踪技术、生物医学标记示踪技术1995山东医大山东医大王浩丹王浩丹 7、中国核农学、中国核农学1997温贤芳等温贤芳等8、示踪技术在鱼类、水产生物科学中应用、示踪技术在鱼类、水产生物科学中应用1991陈舜华陈舜华9、鱼类繁殖与发育生物学（放疫测定技术）、鱼类繁殖与发育生物学（放疫测定技术）1985上海水产大学上海水产大学10、核技术、核技术核农学通讯核农学通讯5、核技术农业应用、核技术农业应用1993北农大北农大王福钧王福钧6、核农学、核农学1997陈子元等陈子元等浙江大学浙江大学