课题3　血红蛋白的提取和分离ppt配套教案和课堂实录

选修1专题5 课题3 血红蛋白的提取和分离（第1课时）

设计：竺传福

教学目标

知识与技能

1、理解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理

2、了解缓冲液的组成及其作用

过程与方法

结合教材图解分析色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理，进行比较进一步理解

感情态度与价值观

领悟重要科学实验的发明和方法

教学重难点

1、

凝胶色谱法的原理和方法（重点）

2、大分子的原理（难点）

教学过程

知识梳理

复习旧知（以旧带新）

教师活动

提出问题：

1、蛋白质是细胞中含量最多的有机化合物，组成它的基本单位和化学元素是什么？

2、蛋白质有哪些生理功能？结构上具有哪些特点？

3、怎样来鉴定蛋白质？（试剂、步骤、现象）

阅读课本P64—66 完成《学法大视野》P60《精读材料·自我领悟》部分。

8分钟后，自我校对答案（展示答案），阅读2遍。

问题1：蛋白质的分离和提取的原理是什么？

学生活动

思考、讨论与蛋白质相关的问题

设计意图

通过对蛋白质的知识复习，引出新的探究问题。

指导学生有目的的阅读教材

通过视频、动画和图片让学生理解凝胶色谱的原理和过程。

自主学习

（稳扎稳打）

合作探究（重难突破）

一、凝胶色谱法

阅读教材完成基础知识。

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

的性质和对其他分子的亲和力等等，可以用来分

离不同蛋白质。

1、概念：根据被分离物质的蛋白质相对分

子质量的大小，利用具有网状结构的凝胶的分子

筛作用，来进行分离。

什么是凝胶？

一些微小多孔的球体（内含许多贯穿的通

道，由多糖类构成如葡聚糖、琼脂糖，具多孔的

凝胶就叫分子筛）

2、分离原理：

讨论问题，表述凝胶色谱法原理、过程

当不同的蛋白质通过凝胶时，相对相对分子

合作探究（重难突破）

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，相对分子质量不同的蛋白质因此得以分离。

3、分离过程（播放动画）

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

洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。

二、缓冲溶液

问题2：为什么用人的红细胞提取血红蛋白？与其他真核细胞相比，红细胞的特点及这一特点对进行蛋白质的分离的意义？

哺乳动物及人的成熟的红细胞是双面凹圆饼状，没有细胞核和细胞器。其含有的血红蛋白是有色蛋白，因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集脱液。这使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。

洗脱液的主要成分是什么？（缓冲溶液）

概念：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发生明显变化的作用叫做缓冲作用，具有缓冲作用的溶液叫做缓冲溶液。

1、作用：

能够抵制外界的酸或碱的对溶液的PH值的影响，维持PH基本不变。

2、缓冲溶液的配制（原理）

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。

问题3：人体血液中缓冲对？在血红蛋白整个实验室中用的缓冲液是什么？它的目的是什么？

H2CO3/NaHCO3 NaH2PO4 / Na2HPO4

使用的是磷酸缓冲液，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）和材料的科学研究（活性）。

阅读教材，了解缓溶液的原理与作用

指导学生资助学习内容，完成缓冲液有关内容

合作探究（重难突破）

三、电泳

决定运动形成库

形成

决定运

的方向

仑力

阻力

动速率

电荷

性质

电荷量

分子形

状

分子大

学生自学小

许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都电泳和凝具有可解离的基团，在一定的PH下，这些基团胶电泳的会带上正电或负电。在电场的作用下，这些带电有关知识。分子会向着与其所带电荷相反的电极

移动。电讨论完成泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差表格内容

异以及分子本身大小、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。（结合图片讲解分析）

3、电泳法种类

琼脂糖凝胶电泳和聚丙稀酰胺凝胶电泳。

聚丙稀酰胺凝胶：是由单体丙烯酰胺和交联剂N,N-甲叉双丙烯酰胺在引发剂(过硫酸铵和催化剂（四甲基已二胺）的作用下聚合交联成三维网状结构的凝胶. 测定蛋白质相对分子质量通常用十二烷基硫酸钠（SDS）—聚丙稀酰胺凝胶电泳。

1、概念：指带电粒子在电场作用下发生迁移的过程。

2、原理：

问题:4：根据教材内容完成下表

本节课主要学习了血红蛋白的提取和分离的基础知识，为下一节提取和分离的具体操作奠定了基础

总结本节课的基础知识

培养学生自主学习新知识的能量，锻炼看图的能力

课堂总结

进一步落实本课题的学习目标

教学反思：

本实验重在让学生了解生物科学在蛋白质领域的进展，说明分离、纯化高纯度的蛋白质的重要性和必要性，并学习一些蛋白质分离和纯化的基本技术。可以发挥学生的主动性，让学生介绍当前有关蛋白质研究的新进展，激发学生的学习兴趣，让学生初步体会分离纯化蛋白质的过程和方法。

当然通过这节课的教学，我也收获了不少，让我对今后的实验课的教学有了更深刻的认识，更明确了上好一节科学课的基本模式，同时我也在思考一个问题：怎样在实验室上好科学课？我想这将是我们所有科学老师今后都要思考的问题，值得探究。只有把这些问题解决了，才能在以后的教学中更上一层楼。