济南市济钢高中人教版高中生物选修一专题五 课题三 血红蛋白的提取和分离 同步测试

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。

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。

［思考］阅读教材后，填写下表：）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。

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。

人教版生物选修1专题5.3血红蛋白的提取和分离一、单选题1. 关于蛋白质提取的叙述中，不正确的是（）A .分离与纯化蛋白质之前首先要用适当的方法使蛋白质释放出来B .抽提时要依据蛋白质的不同特性选择不同的溶剂C .蛋白质的粗提取物离心可除去一些小分子杂质D .蛋白质的粗制品可能是多种蛋白质的混合物2. 凝胶色谱法是根据（）分离蛋白质的有效方法A .分子的大小B .相对分子质量的大小C .带电荷的多少D .溶解度3. 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4. 将搅拌好的混合液离心来分离血红蛋白溶液时，第2层是（）A .甲苯B .血红蛋白水溶液C .脂溶性物质的沉淀层D .其他杂质的沉淀5. 如图所示为从血红细胞中提取核糖体的大致过程，下列对该过程的叙述中，正确的是（）A .步骤（1）加入14C—氨基酸的目的是为了在步骤（5）中检测核糖体B .步骤（2）的目的是破坏细胞膜C .步骤（3）（4）的目的是分离细胞器或细胞结构D .该过程运用了渗透作用原理、同位素示踪、离心法、层析法6. 下列有关说法不正确的是（）A .探究果胶酶最适用量的实验中可先将果泥加热煮沸后冷却备用，目的是排除果泥中原有的酶对实验结果的干扰B .探究温度对酶活性的影响的实验中，将酶溶液加入底物后，迅速将温度调至设定的温度，并持续反应一段时间C .采用稀释涂布平板法计数某种细菌的原理是，当样品稀释度足够高时，固体平板上的一菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，故可通过平板上的菌落数推测样品中的活菌数D .SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，不同蛋白质分子的迁移率完全取决于分子的大小7. 下图是用除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置，下列有关叙述不正确是（）A .首先用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质B .图乙装置的试管中收集到的液体中最先出现的是相对分子质量较小的蛋白质C .用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集5 mL，连续收集D .图丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷，在电场的作用下向一极移动8. 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9. 下列关于血红蛋白提取和分离的过程及原理叙述，正确的是（）A .为了防止血液凝固，应在采血器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠B .红细胞洗涤使用5倍体积的蒸馏水，直到离心后上清液不呈现黄色为止C .利用0.9％的NaCl对血红蛋白溶液的透析12小时，可以去除小分子杂质D .在凝胶柱中加入蛋白样品后即可连接缓冲溶液洗脱瓶进行洗脱和收集样品10. 下图为凝胶色谱法分离蛋白质示意图和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳示意图。

课题：血红蛋白的提取和分离教学目标：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教学重点：凝胶色谱法的原理和方法教学难点：样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填教学过程：（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合物。

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：（见课件图）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：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［思考］阅读投影补充材料后，填写下表：（2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。

（3）分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；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。

选修1专题5课题3血红蛋白的提取和分离教学设计一、课题目标1.知识目标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。

2.能力目标运用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离纯化。

3.情感目标通过运用凝胶色谱法对血红蛋白进行分离纯化，锻炼科学的思维方法，培养实事求是的科学态度。

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。

四教学流程引导学生回忆蛋白质的物理化学性质，指出其是蛋白质提取与分离的依据。

1.分子的形状、大小2.电荷性质和多少3.溶解度4.吸附性质5.对其他分子亲和力（二）方法及原理概述蛋白质分离的两种常用方法和原理，再分别详细讲解。

凝胶色谱法：根据相对分子质量的大小分离蛋白质电泳法：根据分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同分离蛋白质1.凝胶色谱法（1）材料：凝胶展示图解，讲解种类和特点。

多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。

（2）原理：指导学生观察教材图5-13凝胶色谱法分离蛋白质的原理，讲解分离过程。

步骤：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；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。

相对分子质量不同的蛋白质因此得以分离。

2.缓冲溶液①材料：实验所用凝胶是交联葡聚糖凝胶。

②方法：凝胶用蒸馏水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液，一次性缓慢倒入色谱柱内。

不能有气泡存在。

然后用300mL物质的量浓度为20 mmol/L磷酸缓冲液充分洗涤平衡12h，使凝胶装填紧密。

3.样品的加入和洗脱使吸管管口沿管壁将样品缓慢加入色谱柱内，不要破坏凝胶面。

待红色的蛋白质接近色谱柱低端时，用试管收集流出液，每5mL收集一管，连续收集。

专题5课题3《血红蛋白的提取和分离》[学习目标]1．尝试对血液中血红蛋白的提取和分离，使学生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[知识链接]血红蛋白由四条链组成，含两条α链和两条β链，其中每条肽链环绕一个亚铁血红素基团，此基团可携带一分子氧或一分子二氧化碳，血红蛋白因含有血红素而呈现红色。

[新知预习]一、基础知识1．凝胶色谱法(1)概念：凝胶色谱法也称做分配色谱法，是根据____________的大小分离蛋白质的有效方法。

(2)原理：大多数凝胶是一些微小的________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________，移动速度较慢；而______________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________，移动速度较快。

____________不同的蛋白质因此得以分离。

2．缓冲溶液(1)作用：在一定范围内，缓冲溶液能抵制外界的________对溶液pH的影响，维持pH基本不变。

(2)配制：通常由1～2种________溶解于水中配制而成。

调节________的使用比例就可以制得在不同pH范围内使用的缓冲液。

3．电泳(1)概念：是指_______粒子在电场的作用下发生_______的过程。

(2)原理：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________下，这些基团会带上____________。

在电场的作用下，这些________分子会向着与其所带电荷________的电极移动。

电泳利用了待分离样品中各种分子________的差异以及________的大小、________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。

(3)常用的电泳方法：琼脂糖凝胶电泳和______________电泳。

《血红蛋白的提取和分离》教学设计一、教材分析“血红蛋白的提取和分离”是人教版选修1专题5“DNA和蛋白质技术”中课题3的内容。

蛋白质的提取是开展生物学研究的基本技术之一，本课题从基础入手，学习血红蛋白的提取和分离应用的几种常用的分子生物学技术：透析、琼脂糖凝胶色谱法、电泳。

教材先介绍这几项技术的基本原理，再结合实验操作介绍实验方法，这样学生理解比较困难，容易混淆，所以本设计采用分组合作学习的方法，激发学生学习兴趣，讨论交流中突破难点。

由于本课题内容较多且复杂，所以要求学生按照提前编好的导学案学习。

通过对本专题的学习，学生巩固必修课中学习的有关蛋白质的理论知识，还能了解提取生物大分子的基本思路和方法，为今后在该领域的深造打下基础。

二、教学目标（一）知识与技能尝试从血液中提取和分离血红蛋白；了解凝胶色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。

（二）过程与方法尝试提取和分离血液中的血红蛋白，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。

三、教学重难点1、重点：掌握血红蛋白提取和分离的基本过程和方法，细化过程；凝胶色谱法的原理和方法。

2、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：自主学习、小组合作学习、六、板书设计七、教学反思优点：1、设计问题情境，培养合作学习教学设计思路符合教学内容实际，结合学生现有的认知结构，然后在现有的基础水平上建构新的知识，培养了学生自主学习和合作学习的能力。

首先是展示血红蛋白空间结构图片，从而引出课题血红蛋白的提取和分离。

再通过学生自主学习、分组合作学习和师生的共同探讨完成本节课的学习。

2、学习安排合理，注重知识联系在教学中，从基础知识凝胶色谱法、缓冲溶液、电泳法到实验操作样品处理、透析、纯化等层层推进，让学生分组合作学习后再归纳总结，从而形成知识框架，体验成功之感。

课题3血红蛋白的提取和分离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。