【金版学案】-人教版高中生物选修1习题 专题5 课题3血红蛋白的提取和分离复习课程

课题3 血红蛋白的提取和分离一、学习目标：本课题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，二、重点：凝胶色谱法的原理和方法三、难点：样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填。

[基础梳理]一、凝胶色谱法1、概念：也称做；是根据分离蛋白质的有效方法。

2、原理（1）由构成的凝胶，内部有许多贯穿的的。

（2）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，从而使不同的蛋白质分子得以分离。

二、缓冲溶液1、作用：在一定范围内，抵制的对溶液pH的影响，维持pH 。

2、配制：由种缓冲剂溶解于中配制而成，通过调节缓冲剂的就可以得到不同pH范围内使用的缓冲液。

三、电泳1、概念：指在电厂的作用下发生的过程。

2、原理：在一定的下，、等生物大分子的可解离基团会带上或，在的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷的电极移动。

3、作用：电泳利用了待分离样品中各种分子的差异及分子本身的、的不同，使带电分子产生不同的，从而实现样品中的分离。

4、方法：常用的电泳方法有和。

测定蛋白质分子量时通常使用。

四、实验操作1、样品处理:通过、、等操作收集血红蛋白溶液。

(1)红细胞的洗涤：目的是。

分离时采取，直至上清液中没有，表明红细胞已洗涤干净。

(2)血红蛋白的释放：在和的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白。

(3)分离血红蛋白溶液：把离心后，将试管中的液体用过滤、除去，于中静置片刻后，分离出下层的。

2、粗分离：即透析(1)方法：将血红蛋白溶液装入，将放入一定量适宜浓度的中，透析。

(2)目的：将的杂质除去。

(3)原理：透析袋能使小分子自由进出，而将大分子物质保留在袋内。

3、纯化:通过凝胶色谱柱将相对分子质量较大的杂质蛋白除去。

操作如下：(1)凝胶色谱柱的制作。

课题3 血红蛋白的提取和分离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：______的蛋白质进入凝胶颗粒内；相对分子质量）洗脱开始，____________（1）________混合物上柱。

（2的蛋白质向下移动。

的蛋白质被滞留；_____________3）___________的蛋白质则被排阻于凝胶颗粒之外。

（中洗脱出来，________的蛋白质行程较短，）___________已从（4）相对分子质量不同的分子完全分开。

（5 的蛋白质还在行进中。

________________ 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。

提示：二、缓冲溶液基本不变。

____的影响，维持____1．作用：在________内，能够抵制外界的________对溶液使用________溶解于水中配制而成。

调节缓冲剂的______就可以制得在不同2．配制：通常由________ 的缓冲液。

三、电泳的过程。

的作用下发生______1．概念：带电粒子在______下，这些pH________的基团，在一定．原理：许多重要的生物大分子，如______、______等都具有2移动。

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。

《血红蛋白的提取和分离》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在通过《血红蛋白的提取和分离》这一课题的学习，使学生能够：1. 掌握血红蛋白的基本性质和功能；2. 了解血红蛋白提取和分离的基本原理和方法；3. 培养实验操作能力和分析解决问题的能力；4. 增强团队合作意识和科学探究精神。

二、作业内容本作业内容主要围绕《血红蛋白的提取和分离》第一课时展开，具体包括以下内容：1. 理论学习：学生需认真阅读教材相关内容，掌握血红蛋白的基本概念、结构和功能，了解血红蛋白提取和分离的背景知识。

2. 实验准备：学生需在教师的指导下，完成实验前的准备工作，包括器材的清洗、试剂的配制等。

3. 实验操作：学生需在实验室中，按照实验步骤，亲手操作，完成血红蛋白的提取。

具体包括：细胞破碎、差速离心、透析等步骤。

4. 数据记录：学生在实验过程中，需认真记录实验数据，包括各步骤的时间、温度、离心速度等，以及最终得到的血红蛋白溶液的颜色、纯度等。

5. 实验报告：学生需根据实验过程和结果，撰写实验报告，包括实验目的、原理、步骤、数据记录和分析等。

三、作业要求1. 学生需按照教师的要求，认真完成每一项作业内容，确保实验操作的准确性和数据的真实性。

2. 在实验过程中，学生需注意实验室安全，遵守实验规则，不得擅自更改实验步骤或使用不当的器材。

3. 学生需在规定的时间内完成作业，并按时提交。

如遇特殊情况，需及时向教师说明。

4. 实验报告需条理清晰，数据准确，分析深入，体现出学生的实验过程和结果的理解。

四、作业评价本作业的评价将从以下几个方面进行：1. 理论学习的掌握程度；2. 实验操作的准确性和规范性；3. 数据的真实性和记录的完整性；4. 实验报告的条理性和分析深度。

教师将根据学生的表现，给出相应的评价和反馈。

五、作业反馈教师将对每位学生的作业进行仔细批改，指出存在的问题和不足，并提出改进意见。

同时，教师还将对表现优秀的学生进行表扬和鼓励，激发学生的学习积极性和自信心。

血红蛋白的提取和分离【学习目标】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。

【学习重难点】1．凝胶色谱法的原理和方法。

2．样品的预处理：色谱柱填料的处理和色谱柱的装填。

【学习过程】一、凝胶色谱法1．概念也称做__________；是根据__________分离蛋白质的有效方法。

2．原理当__________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__________，从而使__________不同的蛋白质分子得以分离。

二、缓冲溶液1．作用在一定范围内，抵制__________的__________对溶液pH的影响，维持pH__________。

2．配制由__________种缓冲剂溶解于__________中配制而成，通过调节缓冲剂的__________就可以得到不同pH范围内使用的缓冲液。

三、电泳1．概念指__________在电场的作用下发生__________的过程。

2．原理在一定的__________下，__________、__________等生物大分子的可解离基团会带上__________或__________，在__________的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷__________ 的电极移动。

3．作用电泳利用了待分离样品中各种分子__________的差异及分子本身的__________、__________的不同，使带电分子产生不同的__________，从而实现样品中__________的分离。

【金版学案】2015-2016人教版高中生物选修1习题-专题5-课题3血红蛋白的提取和分离课题3 血红蛋白的提取和分离一、凝胶色谱法——血红蛋白的分离方法1．概念凝胶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，也称作分配色谱法。

2．原理(1)凝胶⎩⎪⎨⎪⎧形态：微小的多孔球体组成：大多数由多糖类化合物构成结构：内部有许多贯穿的通道(2)分离原理：①相对分子质量较小的蛋白质：容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢，通过凝胶柱的时间较长。

②相对分子质量较大的蛋白质：无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快，通过凝胶柱的时间较短。

二、缓冲溶液1．作用在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH 的6．蛋白质提取和分离分为哪几步(C)A．样品处理、凝胶色谱操作、SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳B．样品处理、凝胶色谱操作、纯化C．样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定D．样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定解析：蛋白质的提取和分离分为样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定四步。

A中凝胶色谱操作及SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳为实验操作过程中的技术。

7．下列对凝胶电泳的相关认识，错误的是(A)A．蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率只取决于分子的大小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可以消除净电荷对迁移率的影响解析：SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳中蛋白质分子所带的负电荷远远超过天然蛋白质分子的负电荷，消除了不同蛋白质分子的电荷效应，使蛋白质分子相对迁移率的大小完全取决于相对分子质量的高低。

8．在血红蛋白的提取和分离实验中，下列操作正确的是(A)A．分离红细胞时需去除上层透明的黄色血浆B．红细胞释放出血红蛋白时只需加入蒸馏水C．分离血红蛋白溶液是低速短时间离心D．洗脱时，待红色蛋白质下移即开始收集流出液解析：分离红细胞时要及时除去血浆蛋白。

课题3 血红蛋白的提取和分离[学习目标]a.说出从血液中初步获取血红蛋白的原理和方法。

b.说明凝胶色谱法的原理和方法。

c.说出电泳的基本原理和方法。

[知识点梳理]一、基础知识（一）血红蛋白提取与分离的依据1. 2. 3. 4. 5.（二）方法及原理凝胶色谱法：根据的大小分离蛋白质电泳法：根据的差异以及分子的不同分离蛋白质1.凝胶色谱法（1）材料：（2）原理：步骤：混合物上柱→洗脱→ 流动快、流动慢→收集大分子→收集小分子原理：当相对分子质量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，路程较长，移动速度；相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度。

相对分子质量不同的蛋白质因此得以分离。

3.电泳法（1）概念：指带电粒子在作用下发生迁移的过程。

（2）原理：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，从而实现样品中各种分子的分离。

琼脂糖凝胶电泳法：由于琼脂糖本身不带电荷，各种分子在电场中迁移速度决定于所带电荷性质的的不同。

聚丙烯酰胺凝胶电泳法：在凝胶中加入SDS，使蛋白质解聚成单链，与各种蛋白质形成蛋白质－SDS复合物，使其迁移速度完全取决于。

二、实验操作（一）样品处理（1）红细胞的洗涤：①目的：。

②为防止血液凝固，应先加入柠檬酸钠。

③所用洗涤液：是五倍体积的（质量分数为0.9%的NaCl溶液）。

④缓慢搅拌，采用低速短时间离心。

⑤洗涤干净的标准是。

（2）血红蛋白的释放：在的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白。

（3）分离血红蛋白溶液：（方法）离心。

试管中的溶液分为4层，从上往下依次是：①无色透明的。

②白色薄层固体：沉淀层。

③红色透明液体：溶液层。

④暗红色沉淀层：沉淀。

（4）透析：①方法：取1mL血红蛋白溶液装入透析袋，将透析袋放入盛有300mL物质的量浓度为20 mmol/L（pH为7）中，透析12h。

一、单选题【优选整合】人教版高中生物选修1专题5课题3血红蛋白的提取和分离（练）（教师版）1. 在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是A ．防止血红蛋白被氧化B ．血红蛋白是一种两性物质，需要酸中和C ．磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程D ．让血红蛋白处在稳定的pH 范围内，维持其结构和功能2. 下列关于蛋白质的纯化方法的叙述，错误的是A ．纯化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 ．透析法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移动速度不同，因此可用电泳法分离蛋白质D ．可经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定C ．粗分离时透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质B ．纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液A ．血红蛋白提取和分离一般按照样品处理→粗提取→纯化→纯度鉴定处理的叙述，错误的是（）红细胞含有大量血红蛋白，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。

下列对血红蛋白提取和分离3.4. 下列是关于血红蛋白的提取和分离实验中关键步骤，其中正确的是（）A．蛋白质的提取和分离一般可分为粗分离、样品处理、纯化、纯度鉴定等4步B．蛋白质的提取和分离实验可以以猪、牛、羊、蛙等动物的血液为材料分离血红蛋白C．对样品的处理过程分为红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、透析和分离血红蛋白等D．对蛋白质的纯化和纯度鉴定的方法使用最多的是SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳5. 从细胞中提取某种特定的蛋白质比提取DNA难度大，其原因不是（）A．蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件更敏感，更易失活B．蛋白质的空间结构多样，理化性质各不相同，使得蛋白质的提取没有统一的方法C．提取某种特定的蛋白质需据其特性摸索提取的程序D．提取血红蛋白程序可分为样品处理、粗分离、纯化、纯度的鉴定四大步6. 下列操作正确的是（）A．分离红细胞时采用低速长时间离心B．红细胞释放出血红蛋白只需要加入蒸馏水就可C．分离血红蛋白溶液是低速短时间离心D．透析时要用20mmol/L的磷酸缓冲液，透析12h7. 下列关于电泳的说法中，正确的是（）A．电泳是指不带电的分子在电场的作用下发生迁移的过程B．电泳的过程要在一定的pH下，所以一定要使用缓冲液C．葡聚糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳是两种常用的电泳方法D．聚丙烯酰胺凝胶电泳中，溶液中加入十二烷基硫酸钠(SDS)，电泳的迁移率主要取决于分子所带电荷的多少和相对分子质量的大小8.下列有关蛋白质提取和分离的说法，错误的是A．透析法分离蛋白质的原理是利用蛋白质不能通过半透膜的特性B．采用透析法使蛋白质与其他小分子化合物分离开来C．离心沉降法通过控制离心速率使分子大小、密度不同的蛋白质分离D．蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷电性相同的电极方向移动9. 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．①④C．④⑤D．①③10. 镰刀型细胞贫血症是一种由基因突变引起的遗传病，患者的红细胞是弯曲的镰刀状。