课题3　血红蛋白的提取和分离优秀教案板书设计

课题3血红蛋白的提取和分离

一、教学目标

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、教学重点和难点

教学重点：凝胶色谱法的原理和方法

教学难点：样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填

三、学法指导

讲述与学生练习、讨论相结合

四、学习过程

（一）预习导学

1．根据蛋白质各种特性的 ，如分子的 、所带电荷的 、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等等，可以用来 不同种类的蛋白质。

2．凝胶色谱法的原理：当 不同的蛋白质通过凝胶时， 的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程 ，移动速度 ， 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 ，移动速度 ，从而使 不同的蛋白质分子得以分离，因此凝胶色谱法是根据 分离蛋白质的有效方法。

3．在一定的范围内，缓冲溶液能够抵制外界的 对原来溶液pH的影响，维持原来溶液pH值 ；缓冲溶液通常由 溶解于水中配制而成。调节 就可以制得在不同pH范围内使用的缓冲液；本课题中使用的缓冲液是 ，pH为 。

4．许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上 。在电场的作用下，这些 分子会向着与其 的电极移动。电泳利用了待分离样品中各种分子 以及分子本身的 的不同，使不同分子产生不同的 ，从而实现样品中各种分子的分离。

5．蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的 以及分子的 等因素；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 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，使得电泳迁移率完全取决于 。为了消除净电荷对迁移率的影响，可以在凝胶中加入 。

（二）预习自测题

1 利用凝胶色谱法，什么样的蛋白质先洗脱出来（ ）

A.相对分子质量大的 B.溶解度高的

C.相对分子量小的 D.所代电荷多的

2 蛋白质提取和分离分为哪几步（ ）

A.样品处理、凝胶色谱操作、SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳

B.样品处理、凝胶色谱操作、纯化

C.样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定

D.样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定

3用凝胶色谱法分离蛋白质时，分子量大的蛋白质（ ）

A路程较长，移动速度较慢 B路程较长，移动速度较快

C路程较短，移动速度较慢 D路程较短，移动速度较快

4. 凝胶色谱法分离蛋白质的依据是（ ）

A. 对其他分子的亲和力 B. 溶解度

C. 所带电荷多少 D. 相对分子质量的大小

5. 选用红细胞作为分离蛋白质的实验材料，有何好处（ ）

A. 血红蛋白是有色蛋白 B. 红细胞无细胞核

C. 红细胞蛋白质含量高 D. 红细胞DNA含量高

6. 将搅拌好的混合液离心来分离血红蛋白溶液时，第二层是（ ）

A. 甲苯 B. 血红蛋白水溶液 C. 脂溶性物质的沉淀层 D. 其他杂质的沉淀

五、学习研讨

(一)自主学习反馈：

(二) 导入

个性化思考：

(三)合作探究

一、样品处理

1．思考：是否所有种类的蛋白质的提取和分离都是这样的？

为什么？

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．请阅读教材，认识哺乳动物血液组成及血红蛋白性质。并思考回答下列问题：

血液由 和 两部分组成。

血细胞中 细胞数量最多，细胞的含量最高的化合物是 。

该化合物是由 和 构成的，其中每个亚基中都含有一个能与O2和CO2结合的 基团。

4．洗涤红细胞

洗涤的目的：

洗涤的方法：

洗涤干净的标志：

5．释放红细胞的方法：

蒸馏水：

甲苯：

6．分离血红蛋白的方法：

离心

二、粗提取

方法：

原理：

目的：

三、纯化

1．概念

2．材料

3．原理

4．过程

凝胶色谱柱的制作

凝胶色谱柱的装填

样品加入和洗脱

四、纯度鉴定

六、课堂巩固

1．使用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳过程中，不同蛋白质的电泳迁移率完全取决于

（

）

A．电荷的多少

B．分子的大小

C．肽链的多少

D．分子形状的差异 2．1mL血红蛋白溶液装入透析袋中进行透析，相关说法不正确的是

（

）

A．透析液为300mL20mmol/L的磷酸缓冲液

B．透析时间至少为1～2h，时间过长血红蛋白也会渗漏出去

C．除去了相对分子质量较小的杂质，实现了样品的粗分离

D．透析也可用于更换样品的缓冲液

3．释放出的血红蛋白以2000r/min的速度离心10min后，可以看到试管中的溶液分为4层，其中血红蛋白的水溶液是

（

）

A．第一层无色透明 B．第二层白色

C．第三层红色透明

D．第四层暗红色

4．列有关凝胶色谱柱的装填，不正确的是

（

）

A．装填前要将色谱柱垂直固定在支架上

B．装填时可轻轻敲动色谱柱，使凝胶装填均匀

C．色谱柱内允许有气泡存在

D．装填完后，立即连接缓冲液洗脱瓶进行洗脱平衡

5．多选）下列有关蛋白质的分离与纯化技术的叙述，正确的是

（

）

A．根据蛋白质分子不能透过半透膜的特性，可将样品中各种不同的蛋白质分离

B．根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等，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

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

6．多选）某同学用凝胶色谱柱法分离蛋白质样品的结果如下图，下列分析合理的是（

）

A．纵坐标可表示洗脱蛋白质时所用缓冲溶液的体积

B．相对分子质量为A的蛋白质分子较相对分子质量为B的蛋白质分子先洗脱

C．用该凝胶色谱柱分离相对分子质量大于B的几种

蛋白质分离效果不好

D．配制好的蛋白质样品溶液若放置时间过长可以通

过透析更换缓冲液

7．凝胶色谱技术是六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离技术，由于设备简单、操作方便，不需要有机溶剂，对高分子物质有很高的分离效果，目前已经被生物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学以及医学等有关领域广泛应用，不但应用于科学实验研究，而且已经大规模地用于工业生产。据图回答问题：

（1）a、b均为蛋白质分子，其中先从色谱柱中洗脱出来的是 ，原因是 。

（2）自己制作凝胶色谱柱时，下端所插入的玻璃管的上部 橡皮塞的凹穴底面，否则会导致 ；在色谱柱底部d位置相当于多孔板的部件可由 替代。

（3）将凝胶悬浮液一次性装填入色谱柱内时，为了使凝胶装填均匀，装填时应轻轻 色谱柱，为了检查凝胶是否装填得均匀，可以在凝胶柱旁放一支与凝胶柱垂直的 ；色谱柱内不能有气泡存在，原因是 。

（4）洗脱用的液体应尽量与浸泡凝胶所用的液体 （填“相同”或“不同”），洗脱时，对洗脱液的流速要求是 。

（教后感：还存在哪些问题）

（学后感：这节课我学到了什么知识、什么方法）

不是。因为蛋白质的来源和性质不同，分离方法差别很大。

哺乳动物血液。因为该细胞中没有细胞核，血红蛋白含量高。