2019-2020学年生物人教版选修1检测：专题5课题3血红蛋白的提取和分离

人教版生物选修一：5.3《血红蛋白的提取和分离》学案要点分析教学反思设计案例教案学案说课稿课题3 血红蛋白的提取和分离1．尝试对血液中血红蛋白的提取和分离。

2．体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程和方法。

3．了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的原理。

蛋白质的各种特性的差异如分子的______和______、所带________________、溶解度、________和对其他分子的亲和力，等等，可以用来分离不同种类的蛋白质。

一、凝胶色谱法1．概念：凝胶色谱法也称做__________，是根据____________的大小分离蛋白质的有效方法。

2．原理：大多数凝胶是由________化合物构成的小球体，内部有许多贯穿的通道，当不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量____的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程______，移动速度______；而相对分子质量______的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在________移动，路程______，移动速度______。

相对分子质量不同的蛋白质因此得以分离。

3．凝胶材料：______性，______类化合物，如葡聚糖或________。

4．具体过程：（1）________混合物上柱。

（2）洗脱开始，______________的蛋白质______进入凝胶颗粒内；相对分子质量______的蛋白质则被排阻于凝胶颗粒之外。

（3）________________的蛋白质被滞留；__________________的蛋白质向下移动。

（4）相对分子质量不同的分子完全分开。

（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。

提示：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。

二、缓冲溶液1．作用：在________内，能够抵制外界的________对溶液____的影响，维持____基本不变。

专题5 DNA和蛋白质技术课题3 血红蛋白的提取和分离1．下列试剂可用于血红蛋白释放的是( )①0.9%的生理盐水②甲苯③磷酸缓冲液④蒸馏水⑤柠檬酸钠A．②④B．①④D．①③C．④⑤解析：0.9%的生理盐水是洗涤红细胞是应用的试剂，不能用于血红蛋白释放；甲苯的作用是溶解细胞膜的磷脂，加速血红蛋白的释放；磷酸缓冲液用于粗分离蛋白质，不能用于释放血红蛋白；蒸馏水作用是使红细胞吸水胀破，释放其中的血红蛋白；柠檬酸钠的作用是采血时，防止血液凝固，不能用于血红蛋白的释放。

答案：A 2．在血红蛋白分离过程中如果红色带区歪曲、散乱、变宽，与其有关的是()A．凝胶色谱柱的制作B．色谱柱的装填C．洗脱过程D．样品的处理解析：在血红蛋白分离过程中如果红色带区歪曲、散乱、变宽，说明色谱柱制作不成功，可能是凝胶装填不紧密、不均匀，或者存在气泡，打乱了洗脱次序所致。

答案：B3．下列有关“血红蛋白提取和分离”实验的正确叙述是( ) A．用蒸馏水进行红细胞的洗涤，其目的是去除细胞表面的杂蛋白B．将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较大的杂质C．血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂D．整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构解析：对红细胞洗涤时应该用生理盐水，不能用蒸馏水，A错误；将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质，B错误；血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是溶解磷脂，加速血红蛋白的释放，C错误；整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持pH相对稳定，防止和血红蛋白的结构发生改变，D正确。

答案：D 4．凝胶色谱柱取长为40 cm，内径为1.6 cm，有关说法中，不正确的是( )A．一般凝胶色谱柱直径的大小不会影响分离的效果B．凝胶色谱柱过高，超过1 m，不影响分离的效果C．凝胶色谱柱过矮，则影响混合物的分离度D．凝胶色谱柱直径过大会耗用过多洗脱液，样品的稀释度过大解析：一般凝胶色谱柱直径的大小不影响分离的效果，但是直径过大会造成洗脱液体积增大，样品的稀释度过大，因此应选择直径不超过2 cm的色谱柱。

专题5 DNA与蛋白质技术课题5.3 血红蛋白的提取和分离一、【课题目标】（一）知识与技能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）过程与方法体验血红蛋白提取和分离的实验的严格要求，注意按照操作提示进行相关步骤（三）情感、态度与价值观初步形成科学的思维方式，发展科学素养和人文精神二、【课题重点】凝胶色谱法的原理和方法三、【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四、【教学方法】启发式教学五、【教学工具】多媒体课件六、【教学过程】（一）引入新课蛋白质是生命活动的主要承担者，是细胞内含量最高的有机化和物。

对蛋白质的研究有助于人们对生命过程的认识和理解。

所以需要从细胞中提取蛋白质进行研究。

怎样提取蛋白质呢？（二）进行新课1．基础知识蛋白质的物化理性质：形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别，由此提取和分离各种蛋白质。

1．1凝胶色谱法（分配色谱法）：（1）原理：（图5－13a）分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。

（2）凝胶材料：多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。

（3）分离过程：（图5－13b）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。

1．2缓冲溶液（1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC，NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。

（2）缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。

1．3凝胶电泳法：（1）原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。

（2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。

2019人教版高中生物选修一5.3《血红蛋白的提取和分离》word 教案团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS ，形成“蛋白质－SDS 复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。

2．实验设计2.1蛋白质的提取和分离一般分为哪些基本步骤？样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。

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？不是。

因为蛋白质的来源和性质不同，分离方法差别很大。

2.2选择实验材料（1）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？哺乳动物血液。

因为该细胞中没有细胞核，血红蛋白含量高。

（2）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O 2和CO 2结合的 基团。

2.3从红细胞中分离出血红蛋白的过程为：洗涤红细胞、释放血红蛋白、分离血红蛋白、透析。

洗涤红细胞的目的是什么？除去血浆蛋白的杂蛋白，有利于后续步骤的分离纯化。

红细胞的洗涤过程为血液＋柠檬酸钠→低速短时离心→吸出上层血浆→红细胞＋5倍体积生理盐水 →缓慢搅拌10min →低速短时离心→吸出上清液→反复洗涤直至上清液无黄色思考：加入柠檬酸钠有何目的？为什么要低速、短时离心？为什么要缓慢搅拌？防止血液凝固；防止白细胞沉淀；防止红细胞破裂释放出血红蛋白。

思考：你有什么方法将红细胞中的血红蛋白释放出来？加入蒸馏水，用玻璃棒快速搅拌一段时间。

补充：加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。

加入甲苯的目的是溶解细胞膜，有利于血红蛋白的释放和分离。

此时，红细胞破碎混合液中不仅含有血红蛋白，而且还含有细胞破碎物、脂质、甲苯有机溶剂等。

怎样除去这些杂质呢？由于它们的密度不同，科学家采取了离心分离的方法：红细胞破碎混合液→中速长时离心（2000c/min×10min）→滤纸过滤除去脂质→分液漏斗分离出血红蛋白2.4如何除无机盐离子和小分子有机物质呢？。

人教版生物选修一.5.3血红蛋白的提取和分离同步测试题一、单选题1. 蛋白质提取过程中有关透析的叙述，错误的是A．用于透析的薄膜要具有选择透过性B．透析膜一般是用硝酸纤维素制成的C．透析能使小分子自由出入，而将大分子保留在袋内D．透析可用于更换样品的缓冲液2. 在采血容器中预先加入柠檬酸钠的目的是（）A．调节pH B．维持红细胞的能量供应C．防止微生物生长D．防止血液凝固3. 凝胶色谱法分离蛋白质中使用的凝胶是交联葡聚糖凝胶（Sephadex G75）,其中G、75的含义分别是（）A．G表示凝胶的使用量,75表示加75 g水B．G表示凝胶的交联程度,75表示需加热至75 ℃C．G表示凝胶的交联程度、膨胀程度及分离范围,75表示每克凝胶及膨胀时吸水7.5 gD．G表示凝胶的膨胀体积,75表示每克凝胶膨胀后体积可达75 cm34.用某种药物饲养动物一段时间，测得实验组比对照组动物血浆中血红蛋白含量明显偏高。

该药物的作用最可能是A ．增加血红蛋白的合成能力C ．对红细胞有破坏作用5. 血红蛋白由____________个肽链组成（ ）A ．2B ．4C ．3D ．56. 分离血红蛋白溶液时,离心后试管中的溶液分四层,血红蛋白在第__________层（ ）A ．一B ．二C ．三D ．四7. 洗涤红细胞时，离心所采用的方法是A ．低速长时间离心B ．低速短时间离心C ．高速长时间离心D ．高速短时间离心8. SDS 一聚丙烯酰胺凝胶电泳法中加入SDS 的作用是A ．增大蛋白质的相对分子质量B ．改变蛋白质的形状C ．掩盖不同种蛋白质间的电荷差别D ．减少蛋白质的相对分子质量9. 随着人类跨入蛋白质组时代,对蛋白质的研究和应用越来越深入,首先要做的一步是（ ）A ．弄清各种蛋白质的空间结构B ．弄清各种蛋白质的功能C ．弄清各种蛋白质的合成过程D ．获得高纯度的蛋白质10. 制作凝胶色谱柱时,橡皮塞顶部凹穴内插入的移液管的部位及长度是（ ）A ．移液管头部5 cmB ．移液管尾部5 cmC ．移液管头部3 cmD ．移液管尾部3 cmD ．增加红细胞的合成数量B ．提高血浆蛋白的含量二、非选择题11. 蛋白质的各种特性的差异,可以用来分离不同种类的蛋白质,下列对这种特性的描述中正确的一项是……（ ）A ．分子的形状、大小和溶解度B ．所带电荷的性质和多少、吸附性质C ．对其他分子的亲和力D ．以上三项都是12. 使用十二烷基硫酸钠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13. 用凝胶色谱法分离蛋白质的过程中,关于蛋白质的叙述,正确的是（ ）A ．相对分子质量较小的蛋白质行程大于相对分子质量较大的蛋白质B ．相对分子质量较小的蛋白质行程小于相对分子质量较大的蛋白质C ．相对分子质量较小的蛋白质行程等于相对分子质量较大的蛋白质D ．二者根本无法比较14. 蛋白质的提取和分离一般分为四步,符合要求的一项为（ ）A ．粗分离→样品处理→纯化→纯度鉴定B ．粗分离→纯化→样品处理→纯度鉴定C ．样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定D ．纯化→纯度鉴定→粗分离→样品处理15. 凝胶色谱法分离蛋白质的依据是 A ．对其他分子的亲和力C ．所带电荷多少D ．相对分子质量的大小B ．溶解度（）入烧杯,加入五倍体积的__________缓慢搅拌__________min,低速短时间离心,重复洗涤__________次,至上清液中无__________，则表明红细胞洗16.采集血样后,及时分离红细胞。

姓名，年级：时间：课题3 血红蛋白的提取和分离理一理判一判1。

凝胶色谱法和电泳法分别利用了蛋白质的相对分子质量的大小和所带电荷性质的不同,实现了对蛋白质的分离。

(√）2．相对分子质量大的蛋白质会被排阻在凝胶颗粒之外而不能通过凝胶。

（×）3．缓冲溶液可以抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响。

（√)4．电泳过程中蛋白质的运动速率只与带电性质有关。

(×)5．测定蛋白质相对分子质量时常用琼脂糖凝胶电泳。

（×）6．蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率仅与其电荷多少有关.(×）7．添加了SDS后的蛋白质电泳结果只跟蛋白质的分子量有关。

(√）8．血红蛋白存在于血浆中，是内环境的组成部分。

（×）9．洗涤红细胞和血红蛋白的释放所用的液体分别是生理盐水和蒸馏水.（√)10．装填色谱柱时要先把凝胶物质填充进去，而后立即用高压缓冲液洗涤以使凝胶紧密。

(√)悟一悟1.在装填凝胶柱时，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，影响分离效果.2．在凝胶色谱操作过程中,不能发生洗脱液流干，露出凝胶颗粒的现象。

一旦发生上述两种情况，凝胶色谱柱需要重新装填.3．小心加入磷酸缓冲液到适当高度后，再连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口，进行洗脱，不能边加缓冲液边洗脱，这样会扰乱洗脱顺序。

4．待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，再用试管收集流出液．此时收集到的才是纯度较高的血红蛋白溶液。

收集时间不要过早或过晚，若收集时间过早，血红蛋白还未洗脱出，若收集时间过晚，则血红蛋白早已经洗脱出，得不到血红蛋白.感悟体会：练一练1。

已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种物质，其分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示.下列叙述正确的是（）A．将样品以2 000 r/min的速度离心10 min,若分子戊存在于沉淀中，则分子甲也一定存在于沉淀中B．若五种物质为蛋白质，则用凝胶色谱柱分离时，甲的移动速度最快C．将样品装入透析袋中透析12 h，若分子乙保留在袋内，则分子甲也保留在袋内D．若五种物质为蛋白质，用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子丙形成的电泳带相距最远解析:分子戊分子量大于甲，以2 000 r/min的速度离心10 min，若分子戊存在于沉淀中，则分子甲不存在于沉淀中，A项错误。

2019-2020年生物选修1《生物技术实践》课题3 血红蛋白的提取和分离人教版复习巩固六十五第1题【单选题】下列有关选修实验叙述，正确的是( )A、果胶酶能瓦解植物细胞壁及胞间层，能将乳糖醛酸分解成半乳糖醛酸B、提取β胡萝卜素实验中，为提高萃取效率，可采用酒精灯直接加热的方法C、血红蛋白提取和分离的纯化过程中，要用缓冲溶液充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液D、用胡罗卜离体组织在一定条件下培育，获得的试管苗可能是杂合子【答案】：【解析】：第2题【单选题】在血红蛋白分离过程中如果红色带区歪曲、散乱、变宽，与其有关的是( )A、电泳B、色谱柱的装填C、洗脱过程D、样品的处理【答案】：第3题【单选题】下列对在凝胶柱上加入样品和洗脱的操作不正确的是( )A、加样前要使柱内凝胶面上的缓冲液下降到与凝胶面平齐B、让吸管管口沿管壁环绕移动，贴壁加样至色谱柱顶端，不要破坏凝胶面C、打开下端出口，待样品完全进入凝胶层后直接连接缓冲液洗脱瓶开始洗脱D、待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，每5 mL收集一管，连续收集流出液【答案】：【解析】：第4题【单选题】已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示，下列有关蛋白质分离的叙述不正确的是( )A、若将样品以2000r/min的速度离心10min，分子戊存在于沉淀中，则分子丙也存在于沉淀中B、若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子丙移动速度最快C、将样品装入透析袋中透析12h，若分子乙保留在袋内，则分子丁也保留在袋内D、若用SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，迁移速率最快的是分子丙【答案】：第5题【单选题】下列对在凝胶柱上加入样品和洗脱的操作不正确的是( )A、加样前要使柱内凝胶面上的缓冲液下降到与凝胶面平齐B、让吸管管口沿管壁环绕移动，贴壁加样至色谱柱顶端，不要破坏凝胶面C、打开下端出口，待样品完全进入凝胶层后直接连接缓冲液洗脱瓶开始洗脱D、待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，每5mL收集一管，连续收集流出液【答案】：【解析】：第6题【单选题】下列叙述中错误的是( )A、改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出B、在沸水浴中，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色C、用电泳法可分离带点性质、分子大小和形状不同的蛋白质D、用透析法可去除蛋白质样品中的小分子物质【答案】：【解析】：第7题【单选题】A、使用改变PH的方法也可以沉淀蛋白质B、若只完全析出甲蛋白，混合液中最合适的硫酸铵浓度应为20%C、若加入混合液中的硫酸铵浓度达到30%，会析出2种蛋白D、通过改变硫酸铵浓度能从混合液中得到所有的、不含有其他蛋白质的乙蛋白【答案】：【解析】：第8题【单选题】可以利用哺乳动物成熟的红细胞为实验材料进行的实验有( )A、分离各种细胞器B、DNA的粗提取C、分离并纯化血红蛋白D、进行细胞培养【答案】：【解析】：第9题【单选题】以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是( )A、洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂B、猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少C、在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白行程大D、血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测【答案】：【解析】：第10题【单选题】下列有关“血红蛋白提取和分离”的相关叙述中，正确的是( )A、用蒸馏水进行红细胞的洗涤，其目的是去除细胞表面杂蛋白B、将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较大的杂质C、血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂D、整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构【答案】：【解析】：第11题【单选题】凝胶色谱法洗脱时加入磷酸缓冲液，下列说法不正确的是( )A、在一定范围内，能对抗外来大量强酸、强碱对pH的影响，维持pH基本不变B、选用磷酸缓冲液（pH=7.0）可用Na2HPO4和NaH2PO4按相应配比配置C、缓冲溶液通常是由一或两种化合物（缓冲剂）溶解于水中制得，调节缓冲剂的配比就可制得不同pH范围的缓冲液D、缓冲溶液广泛应用于生化实验、微生物培养、组织切片和细菌的染色等的研究【答案】：【解析】：第12题【单选题】凝胶色谱法中所用的凝胶的化学本质大多是( )A、糖类化合物B、脂质C、蛋白质D、核酸【答案】：【解析】：第13题【单选题】下列关于生物技术实践的说法正确的是( )A、蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的移动速度较慢B、细菌能在液体培养基中以有丝分裂方式扩增C、自养微生物能在缺少有机碳源的培养基上生长D、参与果酒和果醋发酵的微生物都含有多种细胞器【答案】：【解析】：第14题【单选题】SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳法中加入SDS的作用是( )A、增大蛋白质的相对分子质量B、改变蛋白质的形状C、掩盖不同种蛋白质间的电荷差别D、减少蛋白质的相对分子质量【答案】：【解析】：第15题【实验探究题】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和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。

2019-2020年高中生物人教版选修1教学案：专题五课题3 血红蛋白的提取和分离(含答案)1．凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法，相对分子质量大的先洗脱出来，相对分子质量小的后洗脱出来。

2．在电泳中，待分离样品中分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状都会影响分子的迁移速度。

3．SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移率完全取决于分子的大小。

4．蛋白质提取和分离的一般步骤是：样品处理及粗分离、纯化和纯度鉴定。

5．透析法可除去相对分子质量较小的杂质。

6．在对蛋白质进行纯度鉴定时，使用最多的方法是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。

一、蛋白质分离的原理和方法1.分离原理依据蛋白质各种特性的差异分离蛋白质，如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等等。

2.凝胶色谱法(1)概念：也称为分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。

(2)凝胶：微小的多孔球体，大多数由多糖类化合物构成，内部有许多贯穿的通道。

(3)原理：[填表]蛋白质类型能否进入凝胶内部移动路程移动速度相对分子质量较小能较长较慢相对分子质量较大不能较短较快3．缓冲溶液(1)作用：在一定范围内，抑制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变。

(2)配制：由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成，通过调节缓冲剂的使用比例就可以得到不同pH范围内使用的缓冲液。

4．电泳(1)概念：指带电粒子在电场的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。

④方法：常用的电泳方法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。

二、血红蛋白提取和分离的实验操作[填图]1．凝胶色谱法中移动速度快的是()A．相对分子质量大的B．相对分子质量小的C．溶解度高的D．溶解度低的解析：选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。