2024_2025学年高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题3血红蛋白的提取和分离教案新人教版选修1.docVIP

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血红蛋白的提取和分别

教学目标：

1、了解提取、分别高纯度的蛋白质的重要性和必要性

2、理解色谱法分别蛋白质的基本原理和用途

3、理解缓冲溶液的作用机理和组成、作用，熟识其配置方法

4、了解电泳法等分别生物大分子的基本原理和种类

教学重点：

1、凝胶色谱法的原理和方法

2、缓冲溶液的作用机理和组成、作用

教学难点：

凝胶色谱法分别蛋白质

课时支配：

1课时

教学过程：

一、引入新课

师：在上一节课我们已经学习完了果胶酶在果汁生产中的应用相关内容，通过学习我们了解到果胶酶能把果胶分解成半乳糖醛酸，那果胶酶的本质是什么？通常得到果胶酶的方法有提取法、发酵法、化学合成。那我们可以怎样提取果胶酶这种蛋白质的？

这就涉及到新的生物学技术，蛋白质技术。

从这一节课起先，我们将进入到第五章，DNA和蛋白质技术，依据支配，我们主要学习蛋白质技术。这就是第五章第三个课题：血红蛋白的提取和分别

播放幻灯片：其次张

师：蛋白质技术作为遗传学、生物学、医学探讨的重要手段，是特别重要的，为了更好的学习蛋白质技术，我们先了解一下蛋白质探讨的必威体育精装版国际动态：

播放幻灯片：蛋白质探讨必威体育精装版进展

1、转基因水稻大规模生产重组人血清白蛋白

由武汉高校生命科学院教授、武汉禾元生物科技研发团队进行的植物源替代血浆来源的医药蛋白的探讨与开发，现已取得突破性进展并已跨入规模化生产的阶段，填补了国际上此项技术空白。该探讨表明由转基因水稻种子生产的重组人血清白蛋白在生理生化性质、物理结构，生物学功能、免疫原性与血浆来源的人血清白蛋白一样；并建立了大规模生产重组人血清白蛋白的生产工艺，获得了高纯度和高产量重组人血清白蛋白产品。正如PNAS审稿人对该文章的评价：“这篇文章解决了在科学上激昂人心、在经济上都特别重要的议题——即用转基因植物生产血浆产品或其他蛋白产品的技术平台，可代替其他基于发酵的表达技术，其重要性也不言而喻……”

目前，人血清白蛋白广泛应用于临床治疗和细胞培育领域。常见的人血清白蛋白大多数从人的血浆中提取。尽管人血清白蛋白市场广袤，但（提取）高纯度重组人血白蛋白的规模化生产技术和质量限制技术却是世界性难题。武汉禾元历经多年的技术攻关，利用水稻胚乳表达技术平台，研发出国际先进水平的重组人血白蛋白产品生产技术，胜利实现重组人血白蛋白规模化和产业化，必将缓解我国人血清白蛋白日益惊慌的局面。（来自2011年10月31日pans）

师：怎么样提取蛋白质？为什么提取高纯度蛋白质是世界性难题？

2、确定“难受接触”的蛋白质

在2月19日的Nature上发表了两篇具有里程碑意义的文章，斯克里普斯探讨所的科学家报道他们已鉴定了能检测“难受接触”的一类蛋白质。

已知我们皮肤里的感觉神经能通过外层膜里某些特地蛋白来检测压力、难受、热、冷和其他他刺激。但是他们也只是刚起先鉴定和特征化参加每一种感觉传导通路的特地蛋白。新探讨中的试验在哺乳动物感觉神经系统的模型系统果蝇中开展，压力蛋白也在果蝇中表达，以及耳、肾、心和其他组织内的某些类型细胞中表达。将来的探讨将集中于压力蛋白在传感声音、血压及压或拉伸细胞膜的相关刺激中的作用。（来源于2012年2月19日nature）

师：“已鉴定这类蛋白质”，可以通过什么途径鉴定这类蛋白质？你能想到什么方法可以鉴定蛋白质？

抽问学生：

学生：双缩脲试剂（紫色）、（化学上提过浓硝酸变黄色）

师：对，我们可以通过双缩脲试剂鉴定蛋白质，但是假如我们要鉴定蛋白质的分子大小，性状，还能用这个方法吗？

现在摆在我们面前有2个问题，一是如何提取蛋白质？如何用其他方法鉴定蛋白质？为了更好的思索这个问题，我们先回忆必修中蛋白质相关学问，争取在从这里面找寻到我们的钥匙：

二、蛋白质基础学问

师1：蛋白质的基本单位是氨基酸

板书：

师2、氨基酸的结构通式？

学生回答：在同一个C原子上同时连接着一个R基、氢基、氨基、羧基

板书：

师3、连接两个氨基酸分子的化学键是什么？

抽问学生：

板书：

师4、蛋白质的功能？蛋白质种类多样性的缘由？

抽问学生：

学生回答：构成细胞生物体的基本结构如指甲，催化各种反应如酶，运输载体如血红蛋白，参加免疫如抗体，信息传递，调整生命活动，如胰岛素。因为构成不同蛋白质的氨基酸种类、排列依次不同，而且不同蛋白质的空间结构不同，造成了蛋白质的多样。

板书：

播放幻灯片：不同的蛋白质图片

师：除此以外，生物体内的蛋白质存在分子量、电荷、溶解度、吸附性质、和对其他分子的亲和力等等也有差异，科学家依据这些差异性，就独创了不同的方法提取分别蛋白质，下面我们就一起学习一下：

播放幻灯片：

（一）凝胶色谱法（安排色谱法）

师：原理：依据相对分子质量的大小分别蛋白质的有效方法。