同位素标记法原理 同位素标记法和放射性同位素标记法的区别

同位素标记法和放射性同位素标记法都是一种用来追踪分子或原子在化学实验或生物学研究中的运动和转化的 ***。然而,它们在原理和应用上有着显著的区别 。同位素标记法是利用不同同位素的化学性质差异来标记分子或原子,常用于追踪化学反应或分析化学物质的运动过程 。而放射性同位素标记法,则是利用放射性同位素的放射性衰变性质来追踪分子或原子的运动和转化,并通过测量其辐射信号来获取相关信息 。这些不同使得两种标记法适用于不同的研究领域和实验目的 。
从生物教学谈荧光蛋白和荧光标记法
关于荧光标记和放射性同位素标记两种科学 *** 近年来在高考试卷和模拟卷中频繁出现 。下面结合高中生物课本就荧光标记法进行简单的说明 。
一、课本知识
人教版生物《必修一?分子与细胞》第三章第2节《生物膜的流动镶嵌模型》人鼠细胞融合实验∶
首先用荧光染料标记抗体∶将小鼠的抗体与发绿色荧光的荧光素(fluorescin)结合,人的抗体与发红色荧光的罗丹明(rhodamine)结合;
然后,是将小鼠细胞和人细胞在灭活的仙台病毒的诱导下进行融合;
最后,将标记的抗体加入到融合的人、鼠细胞中,让这些标记抗体同融合细胞膜上相应的抗原结合 。
开始,融合的细胞一半是红色,一半是绿色 。在37℃下40分钟后,两种颜色的荧光在融合的杂种细胞表面呈均匀分布,这说明抗原蛋白在膜平面内经扩散运动而重新分布 。这种过程不需要ATP 。如果将对照实验的融合细胞置于低温(1℃)下培育,则抗原蛋白基本停止运动 。这一实验结果令人信服地证明了膜整合蛋白的侧向扩散运动 。
人教版生物《必修二?遗传与进化》第二章第2节《基因在染色体上》
摩尔根等人又通过测交等 *** 验证了一条染色体上有许多个基因 。基因在染色体上呈线性排列 。

同位素标记法原理 同位素标记法和放射性同位素标记法的区别

文章插图
现代分子生物学技术能够用特定的分子,与染色体上某一个基因结合,这个分子又能够被带有荧光标记的物质识别,通过荧光显示,就可以知道基因在染色体上的位置 。
二、荧光蛋白的发现
荧光标记所依赖的化合物称为荧光物质 。荧光物质是指具有共轭双键体系化学结构的化合物,受到紫外光或蓝紫光照射时,可激发成为激发态,当从激发态恢复基态时,发出荧光 。
20世纪中期,一位日本科学家下村修才注意到并着手研究了水母这一独特的发光现象,并发现其荧光源自一种会发光的蛋白——水母蛋白,它可以发出蓝色的荧光并将其传递给另一种绿色荧光蛋白,最终使水母产生绿色的荧光 。
随后马丁·查尔菲及钱永健两位科学家对绿色荧光蛋白(GFP)加以改造和利用,并正式将其成功引入整个生命科学领域,引发了一场生命科学领域细胞及蛋白研究技术的巨大革命 。
至今为止,利用改造后的荧光蛋白标记活体细胞的 *** 已在世界各实验室得到广泛推广,而下村修、马丁·查尔菲及钱永健三人也因为他们做出的巨大贡献共同获得了2008年诺贝尔化学奖 。
现代分子生物学常用的荧光蛋白为绿色和红色两种,绿色荧光蛋白(GFP)常用的是来源于发光水母的一种功能独特的蛋白质,分子量为27kD,具有238个氨基酸,蓝光或近紫外光照射,发射绿色荧光 。
红色荧光蛋白来源于珊瑚虫,是一种与绿色荧光蛋白同源的荧光蛋白,在紫外光的照射下可发射红色荧光 。
三、荧光标记法
荧光标记法是利用荧光蛋白或荧光蛋白基因作为标志物对研究对象进行标记的分析 ***。特别是在免疫学研究中也有重要的作用,例如免疫荧光抗体标记法 。

推荐阅读