课题3　血红蛋白的提取和分离优秀教案范文

课题3 血红蛋白的提取和分离

四川省冕宁中学

杨绍莲

一、课题目标：

本课题通过尝试对血液中血红蛋白的提取和分离，使学生能够体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程和方法，并了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理，为今后学习运用这些技术打下基础，学生初步形成科学思维方式和学科核心素养。

二、课题重点与难点

课题重点:凝胶色谱法的原理和方法。

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。

三、

教具准备：多媒体课件，视频

四、课时安排:2课时

五、教学设计：

学习阶段

引课

教学过程

教师活动

以课题背景血红蛋白运输氧气和二氧化碳引入课题并思考分离生物大分子的基本思路是什么？

一、基础知识

（一）

凝胶色谱法（分配色谱法）

介绍凝胶色谱法定义和凝胶，

让学生观看凝胶色谱法的动画，并分析分析凝胶色谱法图解

学生活动

阅读

读书，小组讨论，

教学意图

激发学习兴趣

激发学生思考、归纳、总结。

巩固学上对凝胶色谱法的原理的理解。

归纳总结

观看，思考，总结

学生填空：原理：当不同的蛋白质通过凝胶时，相对总结凝胶色谱法的定义。

（

）的蛋白质习题巩固：

容易进入凝胶内1、用凝胶色谱法分离蛋白质时，分子量大的蛋白部的通道，路程质

(

) （

），移动速A．路程较长，移动速度较慢

度（

），而B．路程较长，移动速度较快

（

）的蛋C．路程较短，移动速度较慢

白质无法进入凝D．路程较短，移动速度较快

胶内部的通道，只2、相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的进行过能在（

）移动，程可表示为图中哪一个（

）

路程（

），移动速度（

），相对分子质量不

同的蛋白质因此

得以分离。

学习阶段

教学过程

教师活动

(二)缓冲溶液

1、作用：能够抵制外界的酸和碱对溶液PH值的影响，维持PH基本不变。

2、缓冲溶液的配制: 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。

3. 在本课题中使用的缓冲液是:磷酸缓冲液, （三）电泳

1、

概念：带电粒子在电场作用下发生迁移的过程。

2、

原理：

①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，这些基团会带上正电或负电。

②在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。

③电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小，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。

强调SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理。

学生活动

带着问题“缓冲溶液的缓冲作用体现在哪里？”阅读，归纳总结

教学意图

以学生为主体肯定学生的能力

讲练结合

教学过程

阅读，分组讨论

完成学案，理解电泳的概念，原理

培养学生阅读，归纳，表述能力

教学过程

二、实验操作

（一）

蛋白质提取和分离步骤

样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定

学生回顾：血液的

根据学生的回答总结血液的组成并带以图片展示血组成

红蛋白的结构和特点。

视频展示血红蛋白的提取和分离，引导学生理解

1.

样品处理和粗分离：

（1）

洗涤红细细胞

阅读思考：洗涤的目的是什么？洗涤的方法是什

么？洗涤干净的标志是什么？

观看，分组讨论，

总结：

总结

洗涤目的：去除杂蛋白，以利于后续血红蛋白的分帮助学

离纯化，洗涤次数不可过少。

生建立知识

洗涤操作：1、采集血样。

框架

2、低速短时间离心

3、吸取血浆：上层透明的黄色血浆。

4、盐水洗涤：用五倍体积的质量分数为0.9％的氯

化钠溶液洗涤(生理盐水)。

5、低速离心（低速短时间）

6、重复4、5步骤三次，直至上清液中已没有黄

教学过程

色，表明洗涤干净。

（2）释放血红蛋白

阅读思考：

释放血红蛋白过程中，在洗涤好的红细胞加入了哪

些物质？

为了加速释放过程，采取了什么措施？

2.

透析(粗分离) 阅读，思考

a.

过程：

分组讨论

b.

目的：除去样品中分子量较小的杂质

c.

原理：透析袋能使小分子自由进出，而大分子

保留在袋内。

习题巩固：

在蛋白质的提取和分离中，关于对样品处理过程中，

分析无误的是

(

)

A洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机

盐

B洗涤时离心速度过小，时间过短，白细胞等会沉

淀，达不到分离的效果

C洗涤过程选用0.1%的生理盐水

D透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂

质

3凝胶色谱操作（纯化）

（1）

凝胶色谱柱的制作：

（2）

凝胶色谱柱的装填

①凝胶的选择：A、材料：B、代表意义：

②凝胶的前处理：配置凝胶悬浮液：计算并称取一定量的凝胶浸泡于蒸馏水或洗脱液中充分溶胀后，阅读课本，

配成凝胶悬浮液。

观看视频，小组讨③凝胶色谱柱的装填方法：A、固定：将色谱柱装论，总结，归纳

置固定在支架上。B、装填：将凝胶悬浮液一次性

的装填入色谱柱内，装填时轻轻敲动色谱柱，使凝

胶填装均匀。注意：1、凝胶装填时尽量紧密，以

降低凝胶颗粒之间的空隙。

2、装填凝胶柱时不得

有气泡存在：因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗

脱次序，降低分离效果。

④洗涤平衡：装填完毕后，立即用缓冲液洗脱瓶，

在50cm高的操作压下，用300ml的20mmol/l的磷

酸缓冲液（pH为7.0）充分洗涤平衡12小时。注意：

1、液面不要低于凝胶表面，否则可能有气泡混入，

影响液体在柱内的流动与最终生物大分子物质的分

离效果。2、不能发生洗脱液流干，露出凝胶颗粒

的现象。搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分

离效果。

（3）

样品加入与洗脱

构建知识框架。

检测学生对知识的掌握情况。

培养学生的阅读能力，理解能力，

教学过程

①调节缓冲液面：打开下端出口，使柱内缓冲液缓

慢下降到与凝胶面平齐，关闭出口。

②滴加透析样品：吸管吸1ml样品加到色谱柱的顶

端，滴加样品时，吸管管口贴着管壁环绕移动加样，

同时注意不要破坏凝胶面。

③样品渗入凝胶床：加样后打开下端出口，使样品

渗入凝胶床内，等样品完全进入凝胶层后，关闭下

端出口。

④洗脱：小心加入pH=7.0 的20mmol/l的磷酸缓冲液到适当高度，连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口观看视频，整理操进行洗脱。

作步骤

⑤收集：待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每5ml收集一试管，连续收集。（在分离过程中，如果红色区带均匀一致的移动，说明色谱柱制作成功）

⑥注意：正确的加样操作：1、不要触及并破坏凝胶面。2、贴壁加样。3、使吸管管口沿管壁环绕移动。

（二）

SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳（选做）

目的：鉴定血红蛋白纯度。

小结：你能描述血红蛋白分离的完整过程吗？

总结知识，强调重点和难点

学生回顾

根据操作程序学会设计蛋白质的提取和分离

课堂总结

总结、归纳

六、教学反思