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高中生物第4章生物化学与分子生物学技术实践第1节生物成分的分离与测定技术学案苏教版选修11、掌握分离与测定生物成分中蛋白质的技术。
(难点)2、掌握采用醋酸纤维薄膜电泳的方法分离并纯化蛋白质。
(重点)3、掌握采用水蒸气蒸馏法和脂溶性有机溶剂提取法提取脂肪成分。
(重难点)分离与测定生物成分中的蛋白质1、抽提液的选择2、分离蛋白质的方法(1)离心沉降法：通过控制离心速率，使分子大小、密度不同的蛋白质发生沉降分层。
(2)薄膜透析法：利用蛋白质分子不能透过半透膜的特性，使蛋白质与小分子化合物分离开的纯化蛋白质的方法。
(3)凝胶色谱法：①概念：根据蛋白质分子的大小对其进行有效分离的方法。
②凝胶③原理是否进入凝胶颗粒移动途径路程移动速度洗脱次序大分子蛋白质不能进入凝胶颗粒间隙较短较快先洗脱出来小分子蛋白质可以进入凝胶颗粒内部较长较慢后洗脱出来(4)电泳法：将所带电荷的数量和性质不同的蛋白质从混合样品中分离并纯化出来。
3、血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳配制试剂―→准备器材―→架滤纸桥―→浸泡薄膜―→细心点样―→平悬薄膜―→实施电泳―→染色―→漂洗―→脱色[合作探讨]探讨1：在抽提液中加入蛋白酶抑制剂的目的是什么？提示：防止提取过程中蛋白质被蛋白酶分解。
探讨2：在电泳过程中，影响泳动速度的因素有哪些？提示：带电颗粒的性质，即颗粒的大小、形状和所带电荷的多少；此外还有电场强度、溶液的pH等因素。
探讨3：洗涤红细胞时能否用蒸馏水代替生理盐水？提示：不能。
生理盐水能保持红细胞的渗透压稳定而不至于破裂，在未洗净血浆中的杂质蛋白前，红细胞如果提前破裂，就可能使血红蛋白质与杂质血浆蛋白混在一起加大了分离的难度。
[思维升华]1、蛋白质的分离方法(1)薄膜透析法：①原理：蛋白质水溶液具有亲水胶体溶液性质，不能透过半透膜。
②目的：去除小分子化合物杂质，如无机盐、单糖、二糖、氨基酸等。
③常用的半透膜：肠衣、玻璃纸等。
④步骤：将待纯化的蛋白质溶液装入透析袋内，再把透析袋放入透析液中即可。
第四章生物化学与分子生物学技术实践高二生物选修一第四章总复习导学案使用时间：编制人：【学习目标】知识总结：蛋白质的提取和纯化，DNA的粗提取和鉴定，PCR技术原理和过程。
应用能力。
【本章知识归纳】提取DNA的方法：实验材料的选取：实验设计破碎细胞，获取含DNA的滤液去除滤液中的杂质：DNA的粗提取 DNA的析出与鉴定：与鉴定以血液为材料要防止血液凝固：DNA和蛋白质技术操作提示加入洗涤剂后，动作要轻缓；加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓二苯胺试剂要现配现用结果分析与评价：PCR原理：基础知识 PCR的反应过程：多聚酶链式反实验操作应扩增DNA 操作提示：片段结果分析与评价：凝胶色谱法：血红蛋白的提基础知识缓冲溶液：取和分离电泳：样品处理：实验操作凝胶色谱操作：SDS—聚丙烯酰凝胶电泳：红细胞的洗涤：实验操作色谱主填料的处理：凝胶色谱柱的装填：蛋白质的分离：结果分析与评价：课前动手一试:1．下列关于基因的叙述中，正确的是 ( )A．每一个DNA片段都是一个基因 B．每一个基因都控制着一定的性状 C．有多少基因就控制着多少遗传性状 D．基因控制的性状都能在后代表现出来2．蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。
下图示意蛋白质工程流程，图中 A、B在遗传学上依次表示 ( )A．转录和翻译 B．翻译和转录 C．复制和转录D．传递和表达3．在基因工程中，把选出的目的基因(共1 000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸460个)，放人DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放人胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是 ( ) A．540个 B．7 560个 C．8 100个 D．17 280个课堂检测：1．具有x个碱基对的一个DNA分子片段含有m个腺嘌呤，该片段利用PCR技术完成了第n个循环后需要多少个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸？（）A. 2n(x-m)B. 2n-1(x-m )C.2n-1(x/2-m)D.2n(x/2-m)2. 在DNA复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是（）A. 游离核苷酸与母链碱基互补配对B. 破坏氢键并使DNA双链分开C.配对的游离核苷酸连接成子链D.子链与模板母链盘绕成双螺旋结构3. 哺乳动物和人的成熟的红细胞中的（）与氧气的运输有关。
第4章生物化学与分子生物学技术实践第1节生物成分的分离与测定技术学业分层测评(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列关于蛋白质的提取的说法，不正确的是( )A．一般用机械方法破碎生物组织B．破碎细胞常用的方法有研磨法、超声波法和酶解法C．一般来说，酸性蛋白质要用酸性溶液抽提D．抽提得到的蛋白质粗提取物可用离心法去除固体杂质【解析】蛋白质呈溶液状态释放出来后，要根据蛋白质的不同特性，选择不同的溶液进行抽提，如酸性蛋白质可以用偏碱性溶液抽提。
【答案】 C2．在水蒸气蒸馏装置中，从进水口通入水的作用是( )A．加热B．防止过度沸腾C．过滤D．冷凝【解析】在使用水蒸气蒸馏法提取植物芳香油时，需要用到蒸馏装置，在装置中，进、出水口之间水是不断流动的，以降低装置温度，使水蒸气与芳香油混合物冷却成为液体，便于分离。
【答案】 D3．仔细观察下图，所带负电荷最少的球蛋白是( )血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳图谱示意图A．α1球蛋白B．α2球蛋白C．β球蛋白D．γ球蛋白【解析】对于几种球蛋白来说直径相差不大，引起泳动速度的差异主要来自于所带电荷多少，由图可知球蛋白由右向左泳动，因右侧为负极。
且γ球蛋白距点样处最近，所以γ球蛋白所带负电荷最少。
【答案】 D4．相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的分离过程可表示为下列哪一项( )A B C D【解析】相对分子质量较大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部，通过的路程较短，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质分子可以进入凝胶颗粒内部，通过的路程较长，移动速度较慢。
因此，样品中相对分子质量较大的蛋白质先流出，相对分子质量较小的蛋白质后流出。
【答案】 B5．电泳实现样品中各种蛋白质分子的分离是利用了( )【导学号：67850053】A．各种分子带电性质的差异B．分子本身的大小不同C．分子形状的不同D．以上都正确【解析】电泳是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。
第四章 生物化学与分子生物学技术实践4.1生物成分的分离与测定技术（蛋白质的分离与纯化）探究目的：1、 体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程和方法2、 了解电泳法分离生物大分子的基本原理 探究预习：实验操作程序 ⑴样品处理① 红细胞的洗涤：除去血浆蛋白等杂质，有利于后续步骤的分离纯化； ② 血红蛋白的释放：使红细胞破裂，血红蛋白释放出来；③ 分离血红蛋白溶液：经过离心使血红蛋白和其他杂质分离开来，便于下一步对血红蛋白的纯化。
（2） 粗分离① 原理：透析袋能使小分子自由出入，而将大分子保留在袋内，透析可以除去样品中分子质量较小的杂质。
② 过程：取1mL 的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有 的磷酸缓冲液中（pH 为7.0），透析12 h 。
③ 目的：[I 绘主卡¥卡＞ 柏E 乎A 于血才址茂刖、朮力5 -[刊用士更枠许忌g 破沙賊④ 图示：⑤ 注意：透析时间为 12 h 。
透析袋是用硝酸纤维素制成，小分子可 自由进岀，而大分子保留在袋内。
（3） 纯化：一般采用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离和纯化。
（4） 纯度鉴定：一般用 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳方法，来测定蛋白质的分子量，即对血红蛋白进行纯度鉴 3•结果分析与评价【解读步骤】 ⑴红细胞的洗涤① 采集血样T ②低速短时间离心T ③吸取血浆T ④盐水洗涤T ⑤低速离心T ⑥重复④⑤步骤三次。
特别提醒 ⑴洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，以利于后续步骤的进行。
（2） 离心时转速要低，时间要短，一般为 500 r/min ，离心2 min 。
（3） 洗涤三次后，如上清液仍有黄色，可增加洗涤次数。
⑵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2 000 r/min 的速度离心10 min 后，试管中的溶液分为甲苯层（无色透明）脂溶性物质沉淀层（白色薄层固体） 血红蛋白的水溶液层（红色透明液体） 杂质沉淀层（暗红色） （1） 将试管中的液体用滤纸过滤，除去脂溶性沉淀层。
第一节生物成分的分离与测定技术(教师用书独具)●课标要求1．结合离心沉降法和薄膜透析法分离蛋白质的知识掌握其方法原理和方法要领。
2．结合蒸馏、电泳等相关知识掌握其原理和操作流程。
3．结合提取橘皮中芳香油的知识掌握利用蒸馏法提取橘皮中的芳香油。
●课标解读1．掌握分离与测定生物成分中蛋白质的技术。
2．掌握采用醋酸纤维薄膜电泳的方法分离并纯化蛋白质。
3．掌握采用水蒸气蒸馏法和脂溶性有机溶剂提取法提取脂肪成分。
●教学地位本节内容系统介绍了离心沉降法和薄膜透析法分离蛋白质、蒸馏、血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳、提取橘皮中的芳香油等知识，是本章的核心内容之一，是高考中的常考内容。
●教法指导1．可利用多媒体动画展示离心沉降法和薄膜透析法分离蛋白质的过程。
2．可充分创造实验条件让学生提取橘皮中的芳香油。
(教师用书独具)●新课导入建议可通过展示相关图片，创设问题情景导入本课。
●教学流程设计学生课前预习：阅读教材P64－72，填写【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。
⇒步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本章和本节课题。
⇒步骤2：根据创设的情景，通过【课堂互动探究】探究1分析、理解蛋白质分子在凝胶中的运动情况。
通过例1巩固、提高。
⇒步骤3：结合凝胶色谱的原理过渡至醋酸纤维薄膜电泳的教学。
⇓步骤7：回扣基础知识，将检查、批阅【课前自主导学】时学生出错较多的部分进行强化，重点对【正误判断】部分进行辨析。
⇐步骤6：通过【课堂互动探究】探究3帮助学生认识植物芳香油提取的三种提取方法，利用例3验收、巩固。
⇐步骤5：结合芳香油的理化性质过渡至植物芳香油的提取的教学。
⇐步骤4：通过【课堂互动探究】探究2帮助学生认识醋酸纤维薄膜电泳。
利用例2验收、巩固。
⇓步骤8：引导学生通过合作，整理本课题的重点、难点内容，利用【本课知识小结】进行总结，建立知识网络。
理解并记忆【结论语句】。
⇒步骤9：通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收。
课标解读重点难点1.掌握分离与测定生物成分中蛋白质的技术。
