课题3　血红蛋白的提取和分离优秀获奖教案

专题5 DNA与蛋白质技术

《课题5.3 血红蛋白的提取和分离》教学设计

一、【课题目标】

（一）知识与技能

1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白

2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理

（二）过程与方法

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、态度与价值观

初步形成科学的思维方式，发展科学素养和人文精神

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、【教学方法】

启发式教学 五、【教学工具】

多媒体课件

六、【教学过程】

【活动一】引入新课

蛋白质是生命活动的主要承担者，基因组计划实施以后，蛋白质计划也相继启动。目前已经确定的与肝脏有关的蛋白质就有13000多种，科研人员通过对蛋白质病例的研究，已经研发了一系列的新型药物、疫苗、及诊断制剂，这也为一些疾病治疗提供了很多新策略。从复杂的细胞混合物中提取和分离蛋白质是科研中经常要做到工作。怎样提取蛋白质呢？下面我们

以血红蛋白为例来学习蛋白质的提取和分离呢？

【活动二】进行新授----设计问题引导学生讨论分析、归纳基础知识

一、凝胶色谱法（分配色谱法）---利用动画演示归纳原理、过程，并介绍凝胶广泛应用于面膜、隐形眼镜、防火布等，激发学生学习热情。

（1）原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。

（2）凝胶材料多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。

（3）分离过程：

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

（1）原理由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC，NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。

（2）缓冲液作用抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。

三、凝胶电泳法

（1）原理不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。

（2）常用分离方法有琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。

（3）SDS-聚丙烯酰胺经胶电泳:

SDS能与各种蛋白质形成蛋白质—SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有电荷量。因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。

四、实验设计---设计层次问题，引导学生讨论分析得出:蛋白质的提取和分离一般分哪些基本步骤及注意事项

【设计层次问题】

1.蛋白质的提取和分离一般分哪些基本步骤？

2.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？

3.血液由哪两部分组成？血细胞中什么细胞数量最多？细胞的含量最高的化合物是什么？

4从红细胞中分离出血红蛋白的过程为洗涤红细胞、释放血红蛋白、分离血红蛋白、透析。洗涤红细胞的目的是什么？

5.红细胞的洗涤干净的标志是什么？

6.思考加入柠檬酸钠有何目的？为什么要低速、短时离心？为什么要缓慢搅拌？

7.思考你有什么方法将红细胞中的血红蛋白释放出来？

8.红细胞破碎混合液中不仅含有血红蛋白，而且还含有细胞破碎物、脂质、甲苯有机溶剂等。怎样除去这些杂质呢？

9.透析的目的、原理是什么？

10如何进行凝胶色谱柱的装填？有哪些注意事项？

11.

如何进行样品的加入和洗脱？

七、课堂总结、点评

八、对点演练

九、课后作业