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高二生物选修1 血红蛋白的提取和分离一、课题目标：1、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。
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：（一）基础知识1、凝胶色谱法①凝胶色谱法的原理？②凝胶色谱法有哪些用途？③凝胶色谱法分离过程？2、缓冲液①缓冲液的组成、作用？②试说说人体血浆中的PH能够保持稳定与什么物质有关？3、电泳①蛋白质分子在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度与所带净电荷的多少以及分子大小的关系？如何消除电荷对蛋白质迁移速度的影响？②凝胶电泳法的原理？（二）实验操作1、蛋白质的提取和分离一般分为哪四步？2、洗涤红细胞的目的是什么？3、分离红细胞采用什么方法？4、血红蛋白和血浆蛋白哪种蛋白存在于内环境中？血红蛋白的作用？5、血红蛋白的释放的原理？6、如何除去血红蛋白溶液中无机盐和小分子有机物质？该方法的采用的原理是什么？7、根据凝胶色谱柱的装填步骤，试完成下表例题分析：1、某同学在实验课前从学校的附近的屠宰场取新鲜的猪血，并在采血容器中预先加入抗凝血剂檬酸钠，取血回来马上进行实验，请回答红细胞洗涤的有关问题：（1）你如何知道红细胞已洗涤干净？（2）分离红细胞时的离心速率及离心时间分别是（3）如若离心速率过大和时间过长，则结果会怎样？2、红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带O2或CO2，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。
请回答下列有关问题：（1）实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。
①加入柠檬酸钠的目的是②以上所述的过程即样品处理，它包括、、收集血红蛋白溶液。
（2）通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胺电泳进行纯度鉴定。
①样品纯化的目的是什么？②血红蛋白有什么特点？这一特点对进行蛋白质的分离有何意义？巩固训练：一、单项选择题1、下列叙述不正确的是（）A、蛋白质所带的电荷数越多，移动得越快B、蛋白质所带的电荷数越少，移动得越快C、电荷数相同时，颗粒越大，移动越慢D、电何数相同时，颗粒越小，移动越快2、下列关于凝胶色谱法的原理及操作不正确的是（）A、是利用凝胶把分子大小不同的物质分离开的一种方法B、在洗脱过程中，大分子不能进入凝胶内部而最先流出，而小分子可以进入凝胶内部而流速缓慢，最后流出C、凝胶内部有很微细的多孔网状结构，其空隙大小与被分离的物质分子的大小无相应关系D、一般情况下，凝胶对要分离的物质没有吸附作用，因此所有要分离的物质都应该被洗脱出来3、对凝胶电泳的相关认识错误的是（）A、蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于分子的大小B、蛋白质在SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于分子的大小C、SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳不仅用于蛋白质相对分子质量的测定，还可用于蛋白质混合组分的分离D、凝胶中加入SDS可以消除静电荷对迁移率的影响4、关于凝胶色谱柱的装填不正确的是（）A、交联葡聚糖凝胶（G—75）“G”表示凝胶的交联程度，膨胀程度及分离X围，“75”表示凝胶得水值B、色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡，必须重装C、用300mL的物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液充分地平衡凝胶12hD、凝胶用自来水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液5、在装填凝胶柱时，不能有气泡存在的原因是（）A、气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果B、气泡阻碍蛋白质的运动C、气泡与蛋白质发生化学反应D、气泡在装填凝胶的时候，使凝胶不紧密6、有关样品的加入和洗脱的叙述正确的是（）A、先加入1mL透析后的样品B、加样前要使缓冲液慢下降全部流出C、如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功D、洗脱时可以用缓冲液也可以用清水7、加有少量柠檬酸钠的猪血分装于①②③试管中，随后依次加入0.3%、0.9%和1.5%的氯化钠溶液稀释，30分钟后离心。
⼀、基础知识:1 、分离⽣物⼤分⼦的基本思路是什么?2 、不同蛋⽩质的特性在哪些⽅⾯存在差异?3 、本课题我们将利⽤⾎红蛋⽩与杂质蛋⽩哪⽅⾯的差异进⾏提纯?4 、为什么不⽤鸡的⾎红细胞⽽⽤⼈的⾎红细胞作为实验材料?5 、⽤什么⽅法分离相对分⼦质量不同的蛋⽩质 ?凝胶⾊谱法㈠凝胶⾊谱法(分配⾊谱法)：1、什么是凝胶?2、什么是凝胶⾊谱法?学⽣活动2:3、凝胶⾊谱法的原理是什么?4、请⽤⾃⼰的话总结出凝胶⾊谱法分离相对分⼦质量不同蛋⽩质的具体过程。
1 、什么是缓冲液?2、缓冲液的作⽤是什么?学⽣活动3:3、缓冲液是如何配置的?你所学过的⼈体⾎液的缓冲液有哪些?4、本实验加的是什么缓冲液?为何要加缓冲液?(⼆)、缓冲溶液1 、什么是电泳?2、影响电泳迁移速度的因素有哪些?学⽣活动4:4、电泳分离各种分⼦的原理是什么?(三)、电泳3、如何消除电荷对电泳迁移速度的影响?5 、请描述电泳的过程?电泳检测结果⼆、实验操作蛋⽩质的提取和分离⼀般分为四步：(1)样品处理：包括洗涤红细胞;⾎红蛋⽩稀释;离⼼等操作收集到的⾎红蛋⽩溶液。
(2)粗分离：透析除去分⼦较⼩的杂质。
(3)纯化：通过凝胶⾊谱法将分⼦量较⼤的杂质蛋⽩质除去。
(4)纯度鉴定：通过聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定。
(⼀)样品处理1、红细胞的洗涤：⽬的是去除杂蛋⽩。
要加⼊柠檬酸钠防⽌⾎液凝固;离⼼将⾎液分层，⽤胶头吸管吸出黄⾊⾎浆;⽤⽣理盐⽔洗涤。
2、⾎红蛋⽩的释放：在蒸馏⽔和甲苯作⽤下，红细胞破裂释放3、分离⾎红蛋⽩溶液：离⼼分层;滤纸过滤去除脂溶性沉淀层;分液漏⽃分出红⾊透明液体。
4、透析：装⼊透析袋并置于磷酸缓冲液中(PH为7.0)透析。
高二生物《血红蛋白的提取和分离》导学案（一）【学习目标】1、能记住色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理；2、能知道缓冲溶液的作用及配制；【学习重难点】重点：凝胶色谱法的原理和方法难点：凝胶色谱法的原理【学习过程】引入：蛋白质是生命活动不可缺少的物质。
对蛋白质的研究与应用，首先需要获得纯度较高的蛋白质。
因此，从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质是生物科学研究中经常要做的工作。
知识点一：知识回顾（查阅资料，小组讨论）1、蛋白质的基本组成单位是。
其基本组成元素是。
2、氨基酸的结构通式为：。
3、蛋白质结构多样性的原因：、、、。
知识点二：基础知识——凝胶色谱法（阅读教材P64—65相关内容）1、蛋白质的物理性质：、大小、、、吸附性质、等千差万别，由此提取和分离各种蛋白质。
2、概念：凝胶色谱法也称作，是根据分离蛋白质的有效方法。
3、原理：大多数凝胶是由构成的小球体，内部有许多贯穿的通道，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；而的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在移动，路程。
相对分子质量不同的蛋白质因此得以分离。
4、凝胶材料：多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。
5、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。
6、作用：分离蛋白质，测定生物大分子分子量，蛋白质的脱盐等。
★想一想2：凝胶色谱柱的直径大小会影响分离的效果吗?2、凝胶色谱法分离度与凝胶色谱柱的高度有关吗?★练一练2：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，移动速度较快知识点三：基础知识——缓冲溶液（阅读教材P65相关内容）1、作用：在一定范围内，缓冲溶液能抵制对溶液的影响，维持pH基本不变。
2、由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－，NaH2PO4—等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。
2023高中生物人教版血红蛋白的提取和分离实验教案实验目的：通过提取和分离血红蛋白，加深对生物分离技术的理解，并掌握实验操作技能。
实验材料：1. 牛血液样品2. 细胞裂解液3. 盐溶液4. 酒精5. 去离子水6. 脱色剂实验步骤：一、制备细胞裂解液1. 取适量的牛血液样品，置于无菌试管中。
2. 加入等体积的生理盐水，轻轻混匀。
3. 用离心机将血液样品离心，分离血细胞沉淀。
4. 将血细胞沉淀取出，加入等体积的细胞裂解液，轻轻混匀。
5. 将混合液放置于冰箱中，静置30分钟，使细胞裂解液充分与血细胞反应。
二、提取血红蛋白1. 从冰箱取出上一步制备的混合液，放置于室温下10分钟。
2. 用移液管将混合液转移至离心管中。
3. 用离心机将离心管中的液体进行离心，使得血细胞沉淀。
4. 将离心管中的上清液倒出，将血细胞沉淀取出。
5. 加入适量的去离子水，轻轻混匀，使血细胞完全溶解。
6. 用滤纸滤除混合液中的杂质。
三、分离血红蛋白1. 将滤掉杂质的混合液均匀地倒入试管中。
2. 用移液管向试管中滴加脱色剂，混匀后放置10分钟。
3. 用离心机将试管中的液体进行离心，使得血红蛋白沉淀。
4. 用滴管将上清液吸尽，只保留沉淀。
实验注意事项：1. 实验过程中需注意无菌操作，以避免污染样品。
2. 实验仪器需提前清洗干净，确保实验结果的准确性。
3. 操作时需严格按照实验操作步骤进行，确保实验顺利进行。
4. 实验结束后，及时清理实验场地，并归还使用的实验器材。
实验结果与讨论：通过以上步骤，我们成功提取和分离了血红蛋白。
血红蛋白是一种重要的蛋白质，在血液中起着携氧和传递氧的功能。
通过本实验，我们学习到了血红蛋白提取和分离的基本原理和方法，并且掌握了相应的实验操作技能。
总结：本实验通过提取和分离血红蛋白，加深了对生物分离技术的理解，并学习到了相关的实验操作技能。
血红蛋白作为一种重要的蛋白质，在人体的氧气传递过程中发挥着重要的作用。
通过本实验的学习，我们不仅提高了实验技能，还深入了解了血红蛋白的结构和功能。
血红蛋白的提取和分离教案教案一: 血红蛋白的提取和分离教学目标:- 理解血红蛋白的结构和功能。
- 学习血红蛋白的提取和分离方法。
- 掌握实验室中分离血红蛋白的步骤和操作技巧。
教学步骤:引入活动:在开始实验之前，首先向学生介绍血红蛋白的结构和功能，以及为什么需要提取和分离血红蛋白。
1. 血红蛋白的提取:a. 实验材料准备:- 鲜血样本- 磷酸缓冲溶液（pH 7.4）- 离心管- 离心机- 冷藏器b. 实验步骤:1) 将鲜血样本取出，用磷酸缓冲溶液稀释。
2) 将稀释后的样本置于离心管中，离心10分钟。
3) 将离心后的上清液转移至新的离心管中，置于冷藏器中。
2. 血红蛋白的分离:a. 实验材料准备:- 血红蛋白样本- 离心管- pH 4.7缓冲溶液- pH 5.2缓冲溶液- pH 6.0缓冲溶液- pH 7.0缓冲溶液b. 实验步骤:1) 将血红蛋白样本转移到离心管中。
2) 分别加入pH 4.7、pH 5.2、pH 6.0和pH 7.0缓冲溶液，使其达到不同的酸碱度。
3) 转动离心管，使其充分混合。
4) 将混合溶液置于冰箱中冷藏一段时间。
5) 通过离心，收集上层液体，然后分别加入酸、碱溶液，使其达到酸碱中和。
6) 重复以上步骤，直到获得纯净的血红蛋白。
实验注意事项:- 实验过程中要注意安全，佩戴实验室衣物和手套。
- 实验器材要严密封闭，避免反应物外泄。
- 实验后要彻底清理实验场地。
教学总结:通过本次实验，学生可以了解血红蛋白的结构和功能，并掌握了提取和分离血红蛋白的方法。
同时，学生也了解了实验室实验的注意事项和操作技巧。
血红蛋白提取和分离的四步血红蛋白是存在于人类血液中的一种重要蛋白质，它承担着将氧气从肺部输送到身体各个组织和器官的重要功能。
因此，对血红蛋白的提取和分离具有重要的生物学意义和医学应用前景。
接下来将介绍血红蛋白提取和分离的四个步骤。
第一步：血样采集首先需要采集含有血红蛋白的血样。
一般来说，静脉采血是最常用的方法。
在采集血样之前，需要确保采血器具干净无菌，以避免外部微生物的污染。
同时，还要确保采集到的血样足够新鲜，以保证血红蛋白的活性和稳定性。
第二步：红细胞裂解将采集到的血样进行红细胞裂解，将红细胞膜破坏，释放血红蛋白。
一般可以使用生理盐水等溶液进行红细胞裂解。
在裂解的过程中，需要注意温度和pH值的控制，以确保血红蛋白的完整性和稳定性。
第三步：血红蛋白提取在红细胞裂解后，血液中的血红蛋白被释放出来，需要进行进一步的提取。
常用的提取方法包括离心、凝胶过滤、离子交换层析等。
通过这些方法，可以将血红蛋白从其他蛋白质和杂质中分离出来，得到比较纯净的血红蛋白样品。
第四步：血红蛋白分离最后一步是对提取到的血红蛋白进行分离。
根据血红蛋白的性质和不同的应用需求，可以选择不同的分离方法。
例如，可以利用凝胶电泳、高效液相色谱等技术对血红蛋白进行分离和纯化。
通过这些方法，可以得到高纯度的血红蛋白样品，为后续的研究和应用提供基础。
通过以上四个步骤，我们可以完成血红蛋白的提取和分离工作。
这些工作不仅有助于深入了解血红蛋白的生物学功能和结构特性，还为相关疾病的诊断和治疗提供了重要的基础。
希望在未来的研究中，可以进一步完善血红蛋白提取和分离的技术，为人类健康事业做出更大的贡献。
细胞为材料，学习初步分离血红蛋白的方法。
样品处理及粗分离1.红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，以利于后续步骤的分离纯化。
采集的血样要及时分离红细胞，分离时采用低速短时间离心，如500 r/min离心2 min，然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆，将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯，再加入五倍体积的生理盐水（质量分数为0.9%的NaCl溶液），缓慢搅拌10 min，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至上清液不再呈现黄色，表明红细胞已洗涤干净。
❖为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝血剂柠檬酸钠，比例是每100mL血液加入3.0g柠檬酸钠。
2.血红蛋白的释放将洗涤好的红细胞倒入烧杯中，加蒸馏水到原血液的体积，再加40%体积的甲苯，置于磁力搅拌器上充分搅拌10 min。
在蒸馏水和甲苯的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白。
3.分离血红蛋白溶液将搅拌好的混合液转移到离心管中，以2000r/min的速度离心10min后，可以明显看到试管中的溶液分为4层（图5-18）。
从上往下数，第1层为无色透明的甲苯层，第2层为白色薄层固体，是脂溶性物质的沉淀层，第3层是红色透明液体，这是血红蛋白的水溶液，第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。
将试管中的液体用滤纸过滤，除去脂溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的红色透明液体。
4.透析取1mL的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300 mL的物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液中（pH为7.0)，透析12h。
❖透析袋一般是用硝酸纤维素（又称玻璃纸）制成的。
透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。
透析可以去除样品中分子量较小的杂质，或用于更换样品的缓冲液。
凝胶色谱操作可以自己制作色谱柱，有条件的学校也可以直接购买商品色谱柱。
1.凝胶色谱柱的制作取长40 cm，内径为1.6 cm的玻璃管，两端磨平。
柱底部的制作方法如下（图5-19）。
首先选择适合封堵玻璃管口的橡皮塞，中间打孔，孔径大小要能够紧密插入0.5 mL的移液管。
课下能力提升（十四）血红蛋白的提取和分离【基础题组】1．下列有关凝胶色谱法的叙述，错误的是()A．凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法B．目前经常使用的凝胶有交联葡聚糖、聚丙烯酰胺和琼脂糖等C．大分子物质后被洗脱出来，小分子物质先被洗脱出来D．凝胶色谱法的原理是不同大小的分子所经的路径不同而得以分离解析：选C相对分子质量较小的蛋白质由于扩散作用进入凝胶颗粒内部而使其所经过的路程较长；相对分子质量较大的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面，在颗粒之间迅速通过。
因此，大分子物质先被洗脱出来，小分子物质后被洗脱出来。
2．下列有关缓冲溶液的说法，错误的是()A．缓冲溶液能够抵制外界任何酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变B．缓冲溶液通常由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成C．调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同pH范围内使用的缓冲溶液D．生物体内的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的解析：选A缓冲溶液通常由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范围内使用的缓冲溶液；在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变，超过一定范围，缓冲溶液就起不到这样的作用了。
3．(2018·福建名校月考)下列有关提取和分离血红蛋白的叙述，错误的是()A．样品的处理就是通过一系列操作收集血红蛋白溶液的过程B．通过透析可以去除样品中分子质量较大的杂质，此为样品的粗分离C．可通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化D．可通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度解析：选B透析是通过半透膜使样品中较小的分子透过到膜外，因此通过透析可以去除样品中分子质量较小的杂质，此为样品的粗分离。
4．下列有关凝胶色谱操作的叙述，错误的是()A．干的凝胶要用蒸馏水充分溶胀后，才能装填B．在装填凝胶色谱柱时，不得有气泡产生C．在装填凝胶色谱柱时，下端的尼龙管先打开后关闭D．在样品洗脱过程中，不能让洗脱液流干解析：选C在装填凝胶色谱柱时，下端的尼龙管应始终打开。
