课题3　血红蛋白的提取和分离教案和学案内容

专题5

DNA和蛋白质技术

课题3

《血红蛋白的提取和分离》教学设计（2课时）

一、教材分析

“血红蛋白的提取和分离”是人教版选修模块《生物技术实践》中的实验内容，其目的是使学生体验从复杂细胞混合物体系中提取生物大分子的基本原理、过程和方法，该实验虽然操作难度较大，但原理清晰，动手机会较多，因此，学生的学习兴趣很高。“初步获取血红蛋白的原理和方法”比较简单，又有必修的基础，因此学生容易理解；凝胶色谱法的原理也很直观容易理解，但操作复杂，难度较高，是学生学习的重点；电泳的原理和方法比较复杂，绝大多数学校目前缺乏相应的实验设备，而且是用于鉴定分离后蛋白质纯度的后续实验，因此可作为选学内容。

二、教学目标

（一）知识目标

（1）说出从血液中初步获取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离纯化。

（二）能力目标

（1）尝试从血液中提取和分离血红蛋白

（2）体验血红蛋白提取和分离的实验的严格要求，注意按照操作提示进行相关步骤

（三）情感目标

初步形成科学的思维方式，发展科学素养和人文精神

三、教学重点和难点：

教学重点：（1）掌握《血红蛋白提取和分离》的基本过程和方法，细化过程。

（2）凝胶色谱法的原理和方法

教学难点：样品的处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填

四、课前准备：

制作多媒体课件、制作相对应的flash动画。

五、教学课时：安排2课时

六．教学方法：

直观讲授法与演示法

七．教学过程：

学习阶教师活动

段

教学过

程

导入

1、直观讲解，蛋白质

是生命活动不可缺少的物

质，由于人类完成了基因组

测序，随之就转入了蛋白质

组学和后基因组学的一个

教学过研究，如何从复杂的细胞混程

合物中提取和分离蛋白质

就成为我们所要研究的主

要内容，下面我们就以血红

蛋白的提取与分离为例，学

习蛋白质的提取和分离的

技术与方法！

讲授新课

（一）基础知识

1、复习对比DNA的粗提取

与鉴定的原理，引出蛋白质

的提取与分离的原理。

2．先引出提取和分离的两

种方法。后逐一讲授，

介绍凝胶色谱法的定

学生活动

教学意图

通过直观讲

听讲、思考，在老解，激发学生师的引导下回忆内的学习兴趣。

容。

可以直观接

学生看书讨论

受与掌握提取血红蛋白

的原理

教学过程

义，凝胶的成分是什么？凝胶颗粒本身有何特征？重点讲解凝胶色谱的原理。之后动画显示凝胶色谱法

电泳：通过提问我们在哪里学过电泳，引出电泳的定义，常见的电泳的方法，以及测定蛋白质分子常用的SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理。之后提出问题聚丙烯酰胺凝胶中为什么要加如SDS?

3、缓冲溶液

复习必修三中酸碱缓冲对，引导学生思考缓冲溶液的作用

，以及提问我们本节课要用到的缓冲溶液是什么。

（二）实验操作

提问学生：我们要提取与分离的血红蛋白存在于哪里？直观讲解血红蛋白的结构之后提出问题：

你认为鸟类血液和哺乳动物血液中，最好哪种血液来提取血红蛋白？为什么？

学生思考，回答，之后填写PPT上的填空

学生回答、听课。

学生回忆思考、一起回答

学生认真思考，回答问题

通过动画激发学生思考，便于新课的讲授。讲练结合，巩固所学知识

以学生为主体，肯定学生的能力，引发继续学习的兴趣。

。

复习旧知，引入新知。培养学生应用所学知识的能力。

巩固所学知识，培养学生分析归纳的能力，。

教学过程

1、蛋白质的提取和分离一般分为哪四个步骤？

2、PPT展示蛋白质的Ⅰ样品处理，引导学生理解

小组讨论学习：

①红细胞洗涤这一环节的目的是？

②采集的血样为什么要加入柠檬酸钠？

③采集的血样在离心的时候为什么是“低速短时

”？

④洗涤时为什么用的是生理盐水而不是蒸馏水？

⑤为什么要强调多次洗涤？

⑥洗涤到什么情况才算干净？

教师提问血红蛋白的释放这一步骤的相关问题

①“血红蛋白的释放”环节的目的是？

②在烧杯中加入蒸馏水和

学生划出来，作重点标记

学生阅读课本，进行讨论以及记笔记

掌握本节课的重点知识

通过小组合作方式学习知识，培养学生利用所学知识解决实际问题的能力。

教学过程

甲苯的目的是？

③搅拌的时候为什么强调“充分搅拌”？

分离血红蛋白的讲解需要在黑板上画出离心后的分层示意图，然后用一系列问题串

进行讲解

①

离心后“分离血红蛋白溶液”的方法是什么？

②离心后溶液分为4层，从上到下分别是何种物质？各有什么样的表观特征？

③我们如何分离，分离需要用到哪些仪器哪？

之后引导学生思考：如果高速离心后并未出现预期的分层现象，可能是什么原因？

结合PPT的展示与讲解进行突破！

3.Ⅱ.粗分离利用的是什么技术？主要的目的是什么？

学生思考、分析、讨论作答

让学生了解习惯性的知识，思考并做初步分析

学生思考回答

帮助学生建立知识框架，进行实记

引导学生自我评估所学知识掌握情况

以学生为主体，肯定学生

教学过程

4.

Ⅲ纯化过程，需要重点讲解凝胶色谱柱的装填与洗脱，这一部分先让同学们自行阅读课本，再进行讲解，需要提醒学生注意事项是什么，以及重点需要记忆什么。

5.Ⅳ纯化。PPT动画展示SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳

学生阅读课本上的相关内容，回答问题。

看动画，理解知识

的能力，引发继续学习的兴趣

培养学生观察与阅读分析的能力

用直观的动画演示，方便学生理解

巩固所学知识点。

课堂小总结本节课知识点及联系，学生呼应

结

强调本节课的重点和难点。

反馈练进行相关练习巩固

学生演练，并回习

答