高中生物實驗中涉及的同位素標記主要有3H、18O、14C、42K、131I、35S、32P、15N等,那么這些元素是否都具有放射性呢?其實不然!所謂同位素是指具有相同原子序數(shù)(即質子數(shù)相同,因而在元素周期表中的位置相同),但質量數(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)地從原子核內部放出粒子或射線,同時釋放出能量,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構穩(wěn)定,不會發(fā)生衰變的同位素,如15N,18O等。穩(wěn)定同位素不具有放射性。在生物實驗中常用放射性同位素標記某一特定物質,然后用自顯影技術、晶體閃爍計數(shù)器或液體閃爍計數(shù)器等射線測量、分析、記錄儀器進行追蹤的方法,稱為放射性標記法,它是同位素標記法的一種。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)標記,不能用自顯影等技術來顯現(xiàn)、追蹤同位素去向,只能用測量分子質量或離心技術來區(qū)別同位素,通過質譜儀,氣相層析儀,核磁共振等質量分析儀器來測定。它雖然也是同位素標記法,但不能稱為放射性標記法,魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamen)用18O分別標記H2O和CO2研究光合作用中釋放的氧的來源的實驗以及梅塞爾森(Meselson)用15N標記親代DNA驗證DNA半保留復制的實驗,都是屬于這一類型。