高中生物 第6章 蛋白质和DNA技术 第1节 蛋白质的提取和分离学案 中图版选修1
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6.1 蛋白质的提取和分离问题:斐林试剂和双缩脲试剂成份相同,为什么斐林试剂不能用来检测蛋白质?(1)溶液浓度不同斐林试剂中乙液为0.05g/ml的CuSO4溶液,双缩脲试剂中CuSO4溶液为0.01g/ml(2)使用原理不同斐林试剂是新配制的溶液,它在加热条件下与醛基反应,被还原成砖红色的沉淀,可用于鉴定可溶性还原糖的存在。
用斐林试剂鉴定可溶性还原糖时,溶液的颜色变化过程为:浅蓝色→棕色→砖红色(沉淀)。
鉴定生物组织中是否含有蛋白质时,常用双缩脲法,使用的是双缩脲试剂,发生的是双缩脲反应。
双缩脲反应实质是在碱性环境下的与双缩脲试剂发生的紫色反应。
而蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键,所以蛋白质都能与双缩脲试剂发生颜色反应,可以用双缩脲试剂鉴定蛋白质的存在。
(3)使用方法不同斐林试剂使用时,先反溶液和溶液混合(将滴溶液滴入溶液中),而后立即使用,需要加热。
双缩脲试剂使用时,先加入溶液(2mL),振荡摇匀,造成碱性的反应环境,然后再加入3~4滴溶液,振荡摇匀后观察现象。
(4)颜色反应不同斐林试剂与还原糖混合是产生砖红色沉淀,双缩脲试剂与蛋白质反应产生紫色反应。
一、植物组织蛋白质提取方法1、根据样品重量(1g样品加入3.5ml提取液,可根据材料不同适当加入),准备提取液放在冰上。
2、把样品放在研钵中用液氮研磨,研磨后加入提取液中在冰上静置(3-4小时)。
3、用离心机离心8000rpm40min4℃或11100rpm20min4℃4、提取上清液,样品制备完成。
蛋白质提取液:300ml1、1Mtris-HCl(PH8) 45ml2、甘油(Glycerol)75ml3、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpolypyrrordone)6g这种方法针对SDS-PAGE,垂直板电泳!二、植物组织蛋白质提取方法氯醋酸—丙酮沉淀法1、在液氮中研磨叶片2、加入样品体积3倍的提取液在-20℃的条件下过夜,然后离心(4℃8000rpm以上1小时)弃上清。
蛋白质的提取和分离【教学目标】1.知道蛋白质分离和提取技术的基本原理。
2.能进行血清蛋白的提取和分离。
3.尝试提取和检测牛奶中的酪蛋白。
4.尝试卵清蛋白的分离。
【教学重难点】1.知道蛋白质分离和提取技术的基本原理。
2.能进行血清蛋白的提取和分离。
【教学过程】一、蛋白质分离提纯技术1.将生物体内的蛋白质提取出来并加以分离,就可以得到高纯度的、甚至是单一种类的蛋白质。
2.蛋白质分离提纯技术包括离心技术、层析技术和电泳技术等。
其中,电泳技术最为快捷灵敏、简便易行。
二、电泳技术及分离蛋白质的原理1.电泳现象:带电粒子在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动。
电泳常用的支持物是聚丙烯酰胺凝胶,由此而来的技术称为聚丙烯酰胺凝胶电泳。
2.电泳技术分离蛋白质的原理:(1)蛋白质含有游离的氨基和羧基,是两性电解质,在一定pH条件下带有电荷。
(2)蛋白质所带的电荷数越多,移动得越快;电荷数相同时,分子量越小,则移动越快。
(3)不同蛋白质的混合溶液,在经过同一个电场电泳后,会在凝胶上形成不同的带纹。
每一种带纹可能就是一种蛋白质。
将这些带纹一个一个地剪下来,分别予以洗脱,然后对洗脱液中的蛋白质做进一步的分离。
如果待测洗脱液不能再分离,则这个带纹中很可能含有一种单纯蛋白质。
如果待测洗脱液还能再分离,则这个带纹中含有多种蛋白质,需要作进一步分离,直至提纯。
三、血清蛋白的提取和分离1.新鲜血液在体外凝固后,会析出清亮的淡黄色液体——血清。
血清中含有丙种球蛋白、凝集素等多种蛋白质。
2.过程:(1)点样:取新制血清与蔗糖溶液及溴酚蓝指示剂等体积混匀后,小心加到电泳样品槽的胶面上。
(2)电泳。
(3)染色:取出凝胶,放入质量分数为0.05%的考马斯亮蓝R250染色液中。
染色与固定同时进行,使染色液没过胶板,染色30min。
(4)脱色:用体积分数为7%的醋酸溶液浸泡漂洗数次,每隔1~2h更换脱色液,直至底色脱净,背景清晰。
(5)制干胶板:将已脱色的凝胶板放在保存液中浸泡3~4h,然后放在两层透气玻璃纸中间,自然干燥即可获得血清蛋白的电泳谱带。
第一节蛋白质的提取和分离E3因fl自主学习•基础知识、蛋白质分离提纯技术常用的蛋白质分离提纯技术包括离心技术、层析技术和电泳技术等。
其中电泳技术最为快捷灵敏、简便易行。
二、电泳技术分离蛋白质的原理1 •蛋白质中含有游离的氨基和羧基,是两性电解质,在一定pH条件下带有电荷。
2.蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动。
3•蛋白质所带的电荷数越多,移动得越快;电荷数相同时,分子量越小,移动越快。
三、结果分析不同蛋白质的混合溶液经过同一电场电泳后,能就是一种蛋白质。
四、“血清蛋白的提取和分离”活动程序1•点样:取新制血清5微升、质量浓度为的溴酚蓝指示剂等体积混匀后,用微量加样器吸取2.电泳。
会在凝胶上形成不同的带纹,每种带纹可>*1 、上~_____ —A .0.4克/毫升的蔗糖溶液和质量分数为0.1%5卩L样品加到电泳样品槽的胶面上。
3.染色:用质量分数为0.05%的考马斯亮蓝R250染色液对凝胶进行染色。
4•脱色:用体积分数为7%勺醋酸溶液对凝胶板进行浸泡漂洗,至底色脱净。
5•制干胶板:将已脱色的凝胶板放在保存液中浸泡 3 h〜4 h后,放在两层透气的玻璃纸中间自然干燥。
_ JT J L*疑难问题卡片c预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中步步探究吸收内化合件探究•重曜疑点ZHONGNANTUPOi突破"、蛋白质分离提纯的方法1 •蛋白质分离的基本过程破碎细胞抽提(粗制品) 纯化蛋白质2.破碎细胞的方法在分离与纯化蛋白质之前,必须采用适当的方法使蛋白质呈溶解状态释放出来:通常先将生物组织进行机械破碎,再根据细胞的特点,选择不同的破碎细胞方法(常用的有研磨法、超声波法、酶解法)。
3.抽提细胞破碎后,各种蛋白质被释放出来,再根据蛋白质的不同性质,选择不同的溶剂进行抽提。
4.纯化(1)原理:纯化主要是指根据蛋白质之间以及蛋白质与其他物质之间在分子大小、溶解度大小、所带电荷的多少、吸附性质等方面存在的差异进行的。
蛋白质的提取和分离【学习目标】1.尝试蛋白质分离提纯技术;2.实践案例:《血清蛋白的提取和分离》。
【学习重难点】1.蛋白质分离提纯技术;2.实践案例:《血清蛋白的提取和分离》。
【学习过程】课中学习1.提取和分离蛋白质的方法将生物体内的蛋白质提取出来并加以分离,就可以得到高纯度的,甚至是__________的蛋白质。
目前常用的蛋白质分离提纯技术,包括_________技术、_________技术和_________技术等。
其中,________技术最为快捷灵敏、简便易行。
2.电泳技术(1)概念:(2)原理:蛋白质所带的电荷数_____________,移动______________;电荷数相同时,相对分子质量____________,移动____________。
(3)结果:不同蛋白质的混合溶液,经_________________电泳后,会在_____________上形成不同的_______________。
例1.洗脱法分离蛋白质利用的原理是什么?它与电泳技术的原理有何不同?例2.下列关于蛋白质的分离方法的叙述,错误的是()A.分离主要是根据蛋白质以及蛋白质与其他物质之间的理化性质的差异进行的B.透析技术可去除小分子化合物杂质,原理是不同分子所携带净电荷不同C.通过控制离心速率可使分子大小、密度不同的蛋白质沉降分层,从而分离不同的蛋白质D.不同的物质在同一电场中的泳动速度不同,因此可用电泳法分离蛋白质通关检测一、选择题1.离心技术是分离蛋白质的方法之一,在这一过程中蛋白质会分层,这一现象与蛋白质的何种性质有关?()A.酸碱性B.所带电荷多少C.分子大小和密度D.种类2.下列有关电泳现象的叙述,错误的是()A.相同蛋白质的溶液,经过同一个电场电泳后,会在支持物凝胶上形成相同的带纹B.不同蛋白质的混合溶液,经过同一个电场电泳后,会在支持物凝胶上形成不同的带纹C.每一种带纹可能就是一种蛋白质D.每一种带纹一定不是一种蛋白质3.下列关于聚丙烯酰胺凝胶电泳的叙述,错误的是()A.是最早使用的电泳技术B.是区带电泳的一种C.凝胶上层加浓缩胶可提高分离效果D.分离血清蛋白质可以得到20种以上的组分4.电泳过程中,什么样的分子迁移速度最快?()A.纤维状、大分子B.纤维状、小分子C.球状、大分子D.球状、小分子5.在血清蛋白的提取和分离过程中,所使用的染色液是()A.新制血清5μLB.质量浓度为0.4g/mL的蔗糖溶液C.质量分数为0.05%的考马斯亮蓝R250染色液D.质量分数为0.1%的溴酚蓝指示剂6.下面说法不正确的是()A.分离胶和浓缩胶单独存在时具有神经毒性,应避免接触皮肤B.电泳需要支持物,常用的是聚丙烯酰胺凝胶C.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程D.蛋白质是两性电解质,不带电荷7.电泳法分离蛋白质时,应保证凝胶的pH()A.不断降低B.不断升高C.先降低后升高D.不变且适宜8.下面说法不正确的是()A.在一定范围内,缓冲溶液能够抵制外界的酸、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.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程D.透析袋能使大分子自由进出,而将小分子保留在袋内9.有一混合蛋白质溶液,各种蛋白质的pH分别为4.5、5.2、6.6、7.2,电泳时欲使其中三种泳向正极,缓冲液的pH应该是()A.2.0B.5.0 C.6.0D.7.010.下列关于“血清蛋白的提取和分离”的活动顺序正确的是()①染色②电泳③点样④脱色⑤制干胶板A.①②③⑤④B.⑤②①③④C.④①②③⑤D.③②①④⑤11.各种动物血清内乳酸脱氢酶同工酶的组成是不同的。
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第6章蛋白质和DNA技术章末复习提升课蛋白质和DNA技术错误!聚丙烯酰胺凝胶的优点1.聚丙烯酰胺没有或很少带有离子的侧基,因而其凝胶电泳作用比较小,不易和样品相互作用。
2.可以根据需分离物质的分子大小,选择合适的凝胶成分,使之既有适宜的空隙度,又有比较好的机械性能。
3.在一定浓度范围内聚丙烯酰胺对热稳定。
凝胶无色透明,易观察,可用检测仪直接测定。
PCR技术的基本原理类似于DNA PCR由高温变性—低温复性-中温延伸三个基本反应步骤构成:1.高温变性:模板DNA经加热至95 ℃左右,一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解旋,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮循环作准备。
2.低温复性:模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55 ℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。
3.中温延伸:DNA模板—引物结合物在耐高温的DNA聚合酶的作用下,以四种脱氧核苷酸为原料,按碱基互补配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链,重复循环高温变性—低温复性-中温延伸三个过程,就可获得更多的“半保留复制链",而且这种新链又成为下次循环的模板。
章末综合测评(六)(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(每小题6分,共60分)1.下列叙述正确的是()A.蛋白质中含有游离的氨基,是碱性电解质B.蛋白质中含有游离的羧基,是酸性电解质C.蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相同的电极方向移动D.蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动【解析】电泳时,蛋白质会在电场作用下向与其自身所带电荷相反的电极方向移动。
第一节蛋白质的提取和分离
一、蛋白质分离提纯技术
常用的蛋白质分离提纯技术包括离心技术、层析技术和电泳技术等。
其中电泳技术最为快捷灵敏、简便易行。
二、电泳技术分离蛋白质的原理
1.蛋白质中含有游离的氨基和羧基,是两性电解质,在一定pH条件下带有电荷。
2.蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动。
3.蛋白质所带的电荷数越多,移动得越快;电荷数相同时,分子量越小,移动越快。
三、结果分析
不同蛋白质的混合溶液经过同一电场电泳后,会在凝胶上形成不同的带纹,每种带纹可能就是一种蛋白质。
四、“血清蛋白的提取和分离”活动程序
1.点样:取新制血清5微升、质量浓度为0.4克/毫升的蔗糖溶液和质量分数为0.1%的溴酚蓝指示剂等体积混匀后,用微量加样器吸取5 μL样品加到电泳样品槽的胶面上。
2.电泳。
3.染色:用质量分数为0.05%的考马斯亮蓝R250染色液对凝胶进行染色。
4.脱色:用体积分数为7%的醋酸溶液对凝胶板进行浸泡漂洗,至底色脱净。
5.制干胶板:将已脱色的凝胶板放在保存液中浸泡3 h~4 h后,放在两层透气的玻璃纸中间自然干燥。
预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中
问题1
问题2
问题3
问题4
一、蛋白质分离提纯的方法
1.蛋白质分离的基本过程
破碎细胞―→抽提(粗制品)―→纯化蛋白质
2.破碎细胞的方法
在分离与纯化蛋白质之前,必须采用适当的方法使蛋白质呈溶解状态释放出来:通常先将生物组织进行机械破碎,再根据细胞的特点,选择不同的破碎细胞方法(常用的有研磨法、超声波法、酶解法)。
3.抽提
细胞破碎后,各种蛋白质被释放出来,再根据蛋白质的不同性质,选择不同的溶剂进行抽提。
4.纯化
(1)原理:纯化主要是指根据蛋白质之间以及蛋白质与其他物质之间在分子大小、溶解度大小、所带电荷的多少、吸附性质等方面存在的差异进行的。
(2)方法:①透析法——分子大小
②离心沉淀法——分子大小、密度大小
③电泳——所带电荷多少
二、“血清蛋白质的分离”实验中应注意的问题
1.由于制备凝胶的丙烯酰胺和双丙烯酰胺具有很强的神经毒性,并且容易被皮肤吸收,因此操作必须在通风橱内或通风处进行。
2.将电泳凝胶片放在考马斯亮蓝R250染色液中染色30 min后,多次更换脱色液至背景清晰。
脱色后,可将凝胶浸于保存液中,长期封装在塑料袋内使其不会降低染色强度。
为保存永久性记录,可对凝胶进行拍照,或将凝胶干燥成胶片。
电泳的原理及应用
如图为某些氨基酸在pH为6时进行电泳的结果,请回答:
(1)由图示可知,带正电荷的氨基酸是________,带负电荷的氨基酸是________。
请说明理由_____________________________________。
(2)假设谷氨酸和赖氨酸所带电荷数相同,它们到达两极的速度一样吗?为什么?
(3)若把氨基酸换成蛋白质,会出现什么现象?
【审题导析】解答此题应准确把握以下几点:(1)氨基酸的带电情况,(2)影响电泳速度的因素,(3)可用电泳法分离的物质。
【精讲精析】氨基酸是一种两性电解质,在一定pH条件下带电荷,作为带电粒子,氨基酸向与其自身所带电荷相反的电极运动,即向正极运动的氨基酸带负电荷,向负极运动的氨基酸带正电荷,在原点不动的氨基酸,所带正电荷和负电荷相等。
蛋白质也是一种两性电解质。
【答案】(1)赖氨酸谷氨酸氨基酸是一种两性电解质,在一定pH条件下带电荷,作为带电粒子,在进行电泳时氨基酸向与其自身所带电荷相反的电极方向运动
(2)不一样。
进行电泳时,若氨基酸带相同的电荷数,分子量越小,则移动越快。
两者分子量不相等,因此,到达两极的速度不同。
(3)蛋白质同氨基酸一样,在一定pH条件下带电荷,也会向与其自身所带电荷相反的电极方向运动。
在电场作用下,带电分子会向着与其所带电荷相反的电极方向移动。
许多重要的生物大分子,如多肽、蛋白质、核酸等都具有可解离基团,都能够对其利用电泳技术分离、鉴定和提纯。
根据血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳图谱示意图判断,所带负电荷最少的球蛋白是( )
A.α1-球蛋白B.α2-球蛋白
C.β-球蛋白D.γ-球蛋白
【解析】根据电泳的原理进行分析。
带电粒子在电场中向与其电性相反的电极泳动的现象称为电泳。
因此,移动越快的,所带负电荷就越多(点样是在负极),移动越慢的,所带负电荷就越少。
所以γ-球蛋白所带负电荷最少。
【答案】 D
1.关于电泳,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,分子量越大,移动越慢
D.电荷数相同时,分子量越小,移动越快
【解析】电泳时蛋白质移动的速度与所带电荷,蛋白质分子量大小有关,电荷越多、分子量越小、移动越快。
【答案】 B
2.下列有关电泳现象的叙述,错误的是( )
A.相同蛋白质的溶液,经过同一个电场电泳后,会在支持物凝胶上形成相同的带纹B.不同蛋白质的混合溶液,经过同一个电场电泳后,在支持物凝胶上形成不同的带纹C.每一种带纹可能就是一种蛋白质
D.每一种带纹一定不是一种蛋白质
【解析】不同蛋白质的混合溶液,在经过同一个电场电泳后,会在凝胶上形成不同的带纹。
不同的蛋白质可以在同一带纹中,同一种蛋白质一定存在于同一带纹中。
【答案】 D
3.关于血清蛋白的提取和分离过程中点样的叙述,正确的是( )
A.只用新制血清5 μL点样
B.只用质量浓度为0.4 g/mL的蔗糖溶液点样
C.只用质量分数为0.1%的溴酚蓝指示剂点样
D.用5 μL新制血清、质量浓度为0.4 g/mL的蔗糖溶液和质量分数为0.1%的溴酚蓝指示剂等体积混匀液点样
【解析】用新制血清5 μL、质量浓度为0.4 g/mL的蔗糖溶液和质量分数为0.1%的溴酚蓝指示剂等体积混匀液点样。
【答案】 D。