2024_2025年高中生物专题5DNA与蛋白质技术课题3血红蛋白的提取和分离三教案新人教版选修1.docVIP

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课题3血红蛋白的提取和分别

一、课题目标

1.学问目标

a.说出从血液中初步获得血红蛋白的原理和方法。

b.说明凝胶色谱法的原理和方法。

c.说出电泳的基本原理和方法。

2.实力目标

运用凝胶色谱法对血红蛋白进行分别纯化。

3.情感目标

通过运用凝胶色谱法对血红蛋白进行分别纯化，熬炼科学的思维方法，培育实事求是的科学看法。

二、课题重点

凝胶色谱法的原理和方法。

三、课题难点

样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填。

四教学流程

教学流程

老师活动

学生活动

设计意图

环节一：课程导入

展示课题背景，导入课题目标。

课题背景

蛋白质是生命活动不行缺少的物质。随着人类基因组安排的进展以及多种生物基因组测序工作的完成，人类跨入了后基因组和蛋白质组时代。对蛋白质的探讨与应用，首先须要获得纯度较高的蛋白质。因此，从困难的细胞混合物中提取、分别高纯度的蛋白质是生物科学探讨中常常要做的工作。

课题目标

1.说出从血液中初步获得血红蛋白的原理和方法；

2.说明凝胶色谱法的原理和方法；

3.说出电泳的基本原理和方法；

4.运用凝胶色谱法对血红蛋白进行分别纯化。

阅读、倾听。

情景导入本节目标。

环节二：讲授新课

一、基础学问

（一）蛋白质提取与分别的依据

引导学生回忆蛋白质的物理化学性质，指出其是蛋白质提取与分别的依据。

1.分子的形态、大小2.电荷性质和多少3.溶解度4.吸附性质5.对其他分子亲和力

（二）方法及原理

概述蛋白质分别的两种常用方法和原理，再分别具体讲解。

凝胶色谱法：依据相对分子质量的大小分别蛋白质

电泳法：依据分子带电性质的差异以及分子本身大小、形态的不同分别蛋白质

1.凝胶色谱法

（1）材料：凝胶

展示图解，讲解种类和特点。

多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。

（2）原理：指导学生视察教材图5-13凝胶色谱法分别蛋白质的原理，讲解分别过程。

步骤：混合物上柱→洗脱→大分子流淌快、小分子流淌慢→收集大分子→收集小分子

原理：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简单进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；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。相对分子质量不同的蛋白质因此得以分别。

2.缓冲溶液

联系血液缓冲对物质相关学问，讲解缓冲溶液的概念、作用、配制。

(1)概念：在肯定的范围内，能对抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释不引起溶液pH发生明显改变的溶液。

(2)作用：能够抵制外界的酸或碱的对溶液的pH的影响，维持pH基本不变。

(3)配制：通常由1－2种缓冲剂溶解于水中配制而成。调整缓冲剂的运用比例就可以制得在不同pH范围内运用的缓冲液。

由弱酸和相应的强碱弱酸盐溶解于水中。如H2CO3/NaHCO3，NaH2PO4/Na2HPO4等。

(4)本试验运用的是磷酸缓冲液(NaH2PO4/Na2HPO4),目的是利用缓冲液模拟细胞内的pH环境，保证血红蛋白的正常结构和功能，便于视察（红色）和科学探讨（活性）。

3.电泳法

讲解电泳法的概念、原理和类型。

（1）概念：指带电粒子在电场作用下发生迁移的过程。

（2）原理：分别样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小，形态的不同使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分别。

（3）类型：

琼脂糖凝胶电泳法：由于琼脂糖本身不带电荷，各种分子在电场中迁移速度确定于所带电荷性质的差异及分子的大小、形态的不同。

聚丙烯酰胺凝胶电泳法：在凝胶中加入SDS，使蛋白质解聚成单链，与各种蛋白质形成蛋白质－SDS复合物，使其迁移速度完全取决于分子的大小。

【典型例题】

蛋白质的分别与提纯技术是蛋白质探讨的重要技术，下列有关叙述不正确的()

A．依据蛋白质分子不能通过半透膜的特性，可将样品中各种不同蛋白质分别

B．依据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小，可通过电泳分别蛋白质

C．依据蛋白质相对分子质量的大小，可通过凝胶色谱法分别蛋白质

D．依据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法分别蛋白质

【答案】A

【方法点拨】

蛋白质分子不能通过半透膜，但溶液中的小分子物质则可以透过半透膜，因此可以将蛋白质和溶液中的小分子物质分别。

二、试验操作

概述试验操作的基本步骤：样品处理、粗分别、纯化、纯度鉴定。

（一）样品处理

结合课件相关图解讲解样品处理基本步骤。

（1）红细胞的洗涤：

①目的：去除杂蛋白。

②为防止血液凝固，应先加入柠檬酸钠。

③所用洗涤液：是五倍体积的生理盐水（质量分数为0.9%的NaCl溶液）。

④缓慢搅拌，采纳低速短时间离心。

⑤洗涤干净的标准是上清液没有黄色。