课题3　血红蛋白的提取和分离课件配套优秀教案案例

《血红蛋白的提取和分离》

教学设计

富锦市第三中学 刘明洋

课标要求

尝试蛋白质的提取和分离。

课标解读

体验提取生物大分子的基本过程和方法，并了解凝胶色谱法、电泳法分离生物大分子的基本原理。

学科素养

1、掌握基础知识和基本技能。

2、培养基本思想即初步形成科学的思维方式，发展科学素养和人文精神。

3、关注科学态度的教育，拓展生物科学视野。

教学地位

本课题主要介绍了蛋白质提取和分离的两种重要方法——凝胶色谱法和电泳法，分离蛋白质是分子生物学中经常遇到的问题。通过本课题的学习，学生可以体会从复杂体系中获取生物大分子的基本思路。

教学方法

合作探究、讨论法演示法、讲授法、多媒体课件演示。

1．在介绍凝胶色谱法的基本原理时，可结合教材中的插图，让学生先有一个直观的认识，然后再通过板书凝胶颗粒的内部结构，帮助学生理解分子质量不同的蛋白质在色谱柱中的移动路径的长短，从而理解凝胶色谱法的基本原理。教师还可以通过查阅资料，向学生介绍凝胶色谱法的其他用途，以开拓学生视野。

2．缓冲溶液在必修3中学生已经接触过，在本课题中，主要是向学生介绍为什么要使用缓冲溶液，让学生充分理解缓冲溶液的重要性。

3．电泳是学生初次接触的内容，教师可首先介绍电泳的用途，电泳技术广泛应用于生化实验，在分离酶、蛋白质、核酸等生物大分子方面具有广泛的用途。再结合学生具有的物理化学知识，帮助学生理解电泳技术的原理。

教学流程设计

步骤1：学生先自主学习阅读教材P64教材内容，填写课件中的自主学习内

A. 的蛋白质由于 作用进入凝胶颗粒内部而被滞留； 相对 的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面，在颗粒之间迅速通过。

B.（1） 混合物上柱；

（2）洗脱开始， 的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内； 的蛋白质被排阻于凝胶颗粒之外；

（3） 的蛋白质被滞留； 的蛋白质被向下移动。

（4） 不同的蛋白质分子完全分开；

（5） 的蛋白质行程较短，已从 中洗脱出来， 的蛋白质还在行进中。

互动探究，解决问题。

4、学生以小组为单位合作分析解决一下问题。

（1）(1)结合右图，根据凝胶色谱法的分离原理，填表分析不同大小的分子洗脱后的次序。

相对分子质量大

相对分子质量小

直径大小

运动方式

运动路程

运动速度

洗脱次序

(2)结合右图，分析为什么相对分子质量较大的蛋白质会先从色谱柱中洗脱出来？

(3)凝胶色谱法分离蛋白质时通过一次洗脱能否将所需蛋白质与其他杂质彻底分离？

㈡ 缓冲溶液：

自主学习，阅读教材找到问题答案。

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发生明显变化的作用叫做缓冲作用，具有缓冲作用的溶液叫做缓冲溶液。

2、作用：能够抵制

的对溶液的 的影响，维持PH基本不变。

3、缓冲溶液的配制

通常由 种缓冲剂溶解于水中配制而成。调节缓冲剂的 就可以制得 使用的缓冲液。

思考交流：说出人体血液中缓冲对？

教师：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？

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）

自主学习，阅读教材找到问题答案。㈢电泳：

1、概念：指 发生迁移的过程。

2、原理：许多重要的生物大分子，如

等都具有 在 下，这些基团会带上 。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其 移动。电泳利用了待分离样品中各种分子 以及分子本身

、

的不同使带电分子产生不同的 ，从而实现样品中各种分子的分离。

3、分类： 和 。

合作学习，阅读教材找到问题答案。

4、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

蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带静电荷的多少以及分子的大小等因素。

为了消除静电荷对迁移率的影响可以在凝胶中加入 。SDS能使蛋白质发生完全变性。由几条肽链组成的蛋白质复合体在SDS的作用下会解聚成单条肽链，因此测定的结果只是 。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 。

思考讨论：（1）从电荷方面思考，适合电泳法分离的各种分子需具备什么条件？

（2）SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质是否依据蛋白质所带电荷的差异？为什么？

●课堂反馈

1、凝胶色谱法分离蛋白质时由色谱柱下端最先流出的是（ ）

A.相对分子质量较小的蛋白质

B.相对分子质量较大的蛋白质

C.凝胶颗粒

D.葡萄糖或琼脂糖分子

2、有关凝胶色谱法和电泳法的说法，正确的是（ ）

A.它们都是分离蛋白质的重要方法

B.它们的原理相同

C.使用凝胶色谱法需要使用缓冲溶液而电泳不需要

D.以上说法都正确

3、请判断：相对分子质量较大的蛋白质，无法进入凝胶内部的通道，

移动速度较慢。（ ）

4、请判断：电泳法分离样品只取决于蛋白质的相对分子质量大小。（ ）

5.用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量大的蛋白质（ ）

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

6.下列各项中不属于电泳使样品中各分子分离的原因的是（ ）

A.分子带电性质的差异 B.分子的大小

C.分子的形状 D.分子的变性温度

7．凝胶色谱法是根据（ ）分离蛋白质的有效方法。

A分子的大小 B相对分子质量的大小 C带电荷的多少 D溶解度

8．缓冲液的作用是：在一定范围内，抵制外界的影响来维持（ ）基本不变。

A温度 B pH C渗透压 D氧气浓度

9．电泳是指带电粒子在电场的作用下向着与其所带电荷（ ）的电极移动。

A相同 B相反 C相对 D相向

10、使用SDS-聚丙烯酰胺电泳过程中，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

●课堂小结 引导学生进行小结

●布置课后作业

板书设计

5.3血红蛋白的提取和分离

一、基础知识

1、蛋白质的分离依据

2、凝胶色谱法

3、缓冲溶液

4、电泳