血红蛋白的提取和分离名师教案.docx

血红蛋白的提取和分离名师教案

??一、教学目标

1.知识与技能目标

了解蛋白质提取和分离的基本原理，尤其是血红蛋白提取和分离的原理。

掌握凝胶色谱法、电泳法等分离蛋白质的方法及操作流程。

学会使用透析袋、离心机、层析柱等实验仪器进行血红蛋白的提取和分离实验。

2.过程与方法目标

通过阅读教材和查阅资料，培养学生自主获取知识的能力。

在实验操作过程中，提高学生的动手能力、观察能力和分析解决问题的能力，培养学生的科学探究精神。

引导学生设计实验方案，并对实验结果进行分析和讨论，培养学生的创新思维和合作交流能力。

3.情感态度与价值观目标

体验科学探究的过程，感受科学的严谨性，培养学生实事求是的科学态度。

认识蛋白质科学在生命科学研究中的重要性，激发学生对生物科学的兴趣和探索欲望。

二、教学重难点

1.教学重点

血红蛋白提取和分离的原理。

凝胶色谱法和电泳法的原理及操作。

血红蛋白提取和分离的实验操作流程。

2.教学难点

凝胶色谱法和电泳法原理的理解。

实验操作过程中各步骤的注意事项及关键技术。

三、教学方法

1.讲授法：讲解蛋白质提取和分离的基本原理、实验方法及操作流程，使学生系统地掌握知识。

2.演示法：通过多媒体演示实验操作过程、动画展示凝胶色谱法和电泳法的原理等，让学生更直观地理解知识。

3.讨论法：组织学生讨论实验方案的设计、实验结果的分析等问题，培养学生的思维能力和合作交流能力。

4.实验法：让学生亲自动手进行血红蛋白的提取和分离实验，提高学生的动手能力和实践能力。

四、教学过程

（一）导入新课（5分钟）

展示一张含有多种蛋白质的混合溶液图片，提问学生：如何将其中的某种蛋白质分离出来呢？引导学生思考蛋白质分离的方法，从而引出本节课的主题血红蛋白的提取和分离。

（二）讲授新课（30分钟）

1.蛋白质提取和分离的基本原理（10分钟）

讲解蛋白质提取和分离的一般原理：根据蛋白质各种特性的差异，如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等，可以采用不同的方法将它们分离。

以血红蛋白为例，介绍血红蛋白的特性：血红蛋白是一种含铁的蛋白质，它在红细胞内运输氧气。血红蛋白的相对分子质量约为64500，在中性条件下带正电荷。

2.血红蛋白提取和分离的方法（10分钟）

凝胶色谱法

展示凝胶色谱柱的结构示意图，讲解凝胶色谱法的原理：凝胶色谱法也称做分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。这样，相对分子质量不同的蛋白质就得以分离。

通过动画展示蛋白质在凝胶色谱柱中的分离过程，让学生更直观地理解凝胶色谱法的原理。

电泳法

介绍电泳的概念：电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上正电或负电。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。

讲解电泳法分离蛋白质的原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中的迁移速度也不同，因此可以利用电泳法将蛋白质分离。

展示SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳的装置图，介绍SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳的特点：在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳中，加入的SDS能使蛋白质发生完全变性。由几条肽链组成的蛋白质复合体在SDS的作用下会解聚成单条肽链，因此测定的结果只是单条肽链的分子量。SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。

3.血红蛋白提取和分离的实验操作流程（10分钟）

样品处理

红细胞的洗涤：讲解洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，采集的血样要及时采用低速短时间离心分离红细胞，然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆，将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯，再加入五倍体积的生理盐水，缓慢搅拌10min，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净。

血红蛋白的释放：在洗涤好的红细胞中加入蒸馏水和甲苯，搅拌10min，使红细胞破裂释放出血红蛋白。

分离血红蛋白溶液：将搅拌好的混合溶液离心20min，转速为2000r/min，使血红蛋白溶液分层，然后用分液漏斗分离出下层的红色透明液体。

粗分离透析

介绍透析的原理：透析是利用半透膜（如透析袋）能使小分子自由进出，而大分子保留在袋内的特性，将