高中生物實(shí)驗(yàn)中涉及的同位素標(biāo)記主要有3H、18O、14C、42K、131I、35S、32P、15N等,那么這些元素是否都具有放射性呢?其實(shí)不然!所謂同位素是指具有相同原子序數(shù)(即質(zhì)子數(shù)相同,因而在元素周期表中的位置相同),但質(zhì)量數(shù)不同,亦即中子數(shù)不同的一組核素。
如果某同位素能夠自發(fā)地從原子核內(nèi)部放出粒子或射線,同時(shí)釋放出能量,稱為放射性同位素。如3H、14C、32P、35S、131I、42K等。放射性同位素的原子核很不穩(wěn)定,會(huì)不間斷地、自發(fā)地放射出α射線或β射線或γ射線等,直至變成另一種穩(wěn)定同位素。也就是說同位素包括放射性同位素和穩(wěn)定同位素,穩(wěn)定同位素是指原子核結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不會(huì)發(fā)生衰變的同位素,如15N,18O等。穩(wěn)定同位素不具有放射性。在生物實(shí)驗(yàn)中常用放射性同位素標(biāo)記某一特定物質(zhì),然后用自顯影技術(shù)、晶體閃爍計(jì)數(shù)器或液體閃爍計(jì)數(shù)器等射線測量、分析、記錄儀器進(jìn)行追蹤的方法,稱為放射性標(biāo)記法,它是同位素標(biāo)記法的一種。測量方法的選擇取決于射線種類。在研究過程中使用穩(wěn)定同位素(如15N,18O)標(biāo)記,不能用自顯影等技術(shù)來顯現(xiàn)、追蹤同位素去向,只能用測量分子質(zhì)量或離心技術(shù)來區(qū)別同位素,通過質(zhì)譜儀,氣相層析儀,核磁共振等質(zhì)量分析儀器來測定。它雖然也是同位素標(biāo)記法,但不能稱為放射性標(biāo)記法,魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamen)用18O分別標(biāo)記H2O和CO2研究光合作用中釋放的氧的來源的實(shí)驗(yàn)以及梅塞爾森(Meselson)用15N標(biāo)記親代DNA驗(yàn)證DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn),都是屬于這一類型。