课题3　血红蛋白的提取和分离含PPT的教学设计及点评

选修1专题5课题3 血红蛋白的提取和分离 （第一课时教学设计）

一、【课时目标】

知识与能力目标

1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白。

2、说出色谱法、电泳法等分离生物大分子方法的基本原理。

学科素养

1、基础知识（简单复习必修一所学的蛋白质的相关知识；从血液中提取和分离血红蛋白；色谱法、电泳法等分离生物大分子方法的基本原理）；

2、基本技能（通过观察教材图片和实验视频等，了解分离和提取血红蛋白过程的操作注意事项，培养学生理论联系实际的能力）；

3、基本思想（通过图形观察、比较归纳和观摩实验过程等，初步形成科学的思维方式，发展科学素养和人文精神）；

4、基本活动经验（通过色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理的学习，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野）。

二、【课时重点】

凝胶色谱法的原理和方法

三、【课时难点】

比较凝胶色谱法和电泳法

四、【教学方法】

启发式教学

五、【教学工具】

多媒体课件、实验视频

六、【教学流程】

教学

流程

环节一：课程导入

蛋白质是生命活动不可缺少的物质。随着人类基因组计划的进展以及

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。对蛋白质的研究与应用，首先需要获得纯度较高的蛋白质。因此，从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质是生物科学研究中经常要做的工作。

本课时目标

1.简单复习蛋白质的相关知识；

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.比较凝胶色谱法和电泳法。

倾听。

展示课题背景，导入课题目标。

课题背景

教师活动

学生

活动

阅读、

设计

意图

情景导入本节目标。

环节二：讲授新课

一、回顾蛋白质的相关知识（教师提问）

1.

蛋白质的基本单位？结构通式？氨基酸的种类？

2.

蛋白质的结构形成过程？蛋白质结构多样性的原因？

3.

蛋白质的功能有哪些？举例说明。

4.

蛋白质的特性？（盐析和变性）

二、基础知识（教师引导学生自主看书，找答案）

（一）蛋白质提取与分离的依据

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离的依据。

回忆、

思考、

回答。

观察、

倾听、

思考。

说出蛋白质提取与分离的依据。

说明凝胶色谱法的原理和方法。

1.分子的形状、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

概述蛋白质分离的两种常用方法和原理，再分别详细讲解。

凝胶色谱法：根据相对分子质量的大小分离蛋白质

电泳法：根据分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同分离蛋白质 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：指导学生观察教材图5-13凝胶色谱法分离蛋白质的原理，

讲解分离过程。

步骤：混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子

回忆、

思考、

回答。

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容易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离。

2.缓冲溶液

联系血液缓冲对物质相关知识，讲解缓冲溶液的概念、作用、配制。

(1)概念：在一定的范围内，能对抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释不引起溶液pH发生明显变化的溶液。

(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。调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同pH范围内使用的缓冲液。

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

(4)本实验使用的是磷酸缓冲液(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，便于观察（红色）和科学研究（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：分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小，形状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离。 （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决定于所带电荷性质的差异及分子的大小、形状的不同

。

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】 蛋白质的分离与提纯技术是蛋白质研究的重要技术，下列有关叙述不正确的( ) A．根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离

B．根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小，可通过电泳分离蛋白质

C．根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过凝胶色谱法分离蛋白质

阅读、

倾听、

思考、

回答。

演练、

作答。

说出缓冲溶液的作用和配制。

说出电泳的基本原理和方法。

D．根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法分离蛋白质

【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离。 三、比较凝胶色谱法和电泳法

1.列表比较两种方法

比较项目

凝胶色谱法

琼脂糖凝胶电泳法

聚丙烯酰胺凝胶电泳法

SDS-聚丙烯酰胺凝胶色谱法

2.练习巩固

四、观摩实验视频，了解大致的实验过程

1.结合课件和实验操作视频，引导学生观看、分析和思考，讲解实验操作的基本步骤：样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定，要求学生提前看书预习，为下一课时的讲解作准备。

2. 学生自主看书，找出实验操作的注意事项。

环节三：课堂小结

共同回顾本节要点：

原理

相对分子的大小

带电性质、分子大小和性状

带净电荷、分子大小

分子大小

电场力

分子小、带负电荷多的快

电场力

多因素

受力

重力

电场力

迁移率

大分子的快

多因素

阅读、

观察、

倾听、

思考、

回答。

演练、

作答、

预习。

运用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离、纯化。

呼应、

回答。

突出

本节

重点。

环节四：课堂练习和预习

PPT展示相关题目，练习和总结。

演练、

回答。

突出

重点。