人教版高中生物选修一专题5课题3血红蛋白的提取和分离教学案含解析
【人教版】高二生物选修一：5.3《血红蛋白的提取和分离》教案设计.doc
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。
专题5课题3 血红蛋白的提取和分离-高二生物同步课件讲解(人教版选修1 )
在。因其能搅乱洗脱液中蛋红白色质区的带__均__匀__一__，致降地低移分动离效果。
4．蛋白质的分离：如果_______，说明色谱柱制作成功。
凝胶色谱柱的填充：
注意：
1、液面不要低于凝胶表面，否则可能有气泡混入，影响液体在 柱内的流动与最终生物大分子物质的分离效果。
2、不能发生洗脱液流干，露出凝胶颗粒的现象。
对分离效果的判断 ①若血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整地随洗脱液 缓慢流出，则装填成功，分离操作正确。 ②若血红蛋白的红色区带歪曲、散乱、变宽，则说明分 离效果不好，装填不成功。
缓冲溶液
作用：在一定范围内，缓冲溶液能抵制外界的酸和碱对溶液 PH的影响，维持PH基本不变，生物体内进行的各种 生物化学反应都是在一定的PH下进行的，为了能够在 实验室条件下准确模拟生物体内过程，就必须保持体 外溶液PH与体内一致。
配制：缓冲溶液通常由1-2种缓冲剂溶于水配制而成的，调 节缓冲剂的使用比例就可以制得不同PH使用的缓冲液。
实验操作 血红蛋白：血红蛋白由四条肽链组成，包括两条ɑ-肽链
和两条β-肽链，每条肽链环绕一个亚铁血红素基团，此 基团可携带一份子氧或一份子二氧化碳，血红蛋白因含 有血红素呈红色。 蛋白质的提取和分离一般分为四步:
样品处理-----------------粗分离---------纯化-----------纯度鉴定
操作提示中注意事项
1 ． 红 细 胞 的 _洗_ _ _涤_ _次_ 、数_ _ _离_ _心_ _ _速_ _度_ 、 _ _ _离_ _ _心_ _时_ 十间分 重 要 。 洗 涤___次_2_．_数过_色_过会长谱少使柱_，填__无_料白__法的等细处除一胞理同去：沉__商淀沸__品，_水_凝达；浴血胶不离浆加使到心蛋热分用白速离前效度需果直__。接_洗__放_脱_在过_液和_高__时__间__ 中膨胀，可以将加入其中的湿凝胶用____________气，泡加速膨胀。
高中生物新人教版教案-课题 血红蛋白的提取和分离(区一等奖)
专题5 DNA和蛋白质技术
课题3 《血红蛋白的提取和分离》（第一课时）
油田一中王莉
一、教材分析：
本节课“血红蛋白的提取和分离”是人教版选修模块《生物技术实践》专题五“DNA和蛋白质技术”中的实验内容，其目的是使学生体验从复杂细胞混合物体系中提取生物大分子的基本原理、过程和方法，该实验虽然操作难度较大，但原理清晰，动手机会较多。
因此，学生的学习兴趣很高。
二、学情分析：
学生已经学习了蛋白质的结构和功能，和血红蛋白的作用，以及内环境与稳态的知识，为本节课的学习打下了基础，但是对大分子物质的分离的原理，以及实验步骤的设计，理解等方面还存在一定的难度。
因此要步步引导学生掌握蛋白质的分离的原理及操作的过程，学生才能很好的完成实验。
三、教学目标
（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
四、教学重点和难点：
教学重点：（1）掌握《血红蛋白提取和分离》的基本过程和方法
（2）凝胶色谱法的原理和方法
教学难点：样品的预处理
五、课前准备：
多媒体课件、视频。
六、教学课时：安排3课时
七．教学方法设计：
学生自主学习启发式教学
八、教学过程设计：
板书设计：
课题3 血红蛋白的提取和分离
一、基础知识
二、实验操作。
高中生物选修一专题5课题35.3血红蛋白的提取与分离剖析.
血红蛋白的提取和分离
课题背景
蛋白质是生命活动不可缺少的物质。随着人类基因组 计划的进展以及多种生物基因组测序工作的完成，人类跨 入了后基因组和蛋白质组时代。对蛋白质的研究与应用， 首先需要获得纯度较高的蛋白质。因此，从复杂的细胞混 合物中提取、分离高纯度的蛋白质是生物科学研究中经常 要做的工作。
血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分 负责血液中O2和CO2的运偷。在本课题中，我们将以血红 蛋白为实验材抖，学习蛋白质提取和分离的一些基本才技 术
基础知识
根据蛋白质各种特性的差异， 如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、 溶解度和吸附的性质和对其他分子的亲和力等等， 可以用来分离不同蛋白质。
基础知识 （一） 凝胶色谱法
1、凝胶色谱法：分配色谱法 根据蛋白质相对分子质量的大小，利用具有多孔 结构的凝胶的分子筛作用，来进行分离蛋白质的 方法。
2、凝胶
①性质：一些微小的多孔球体，球内含许多贯穿的通道； ②化学本质：多糖类化合物： ③实例：葡聚糖、琼脂糖：
5、具体过程
原理：当不同的蛋白 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；而 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。
透析目的是：除去样品中分子量较小的杂质。
说明：透析袋是一种半透膜，能使小分子自由进出，而大 分 子不能通过。
实验操作 （二）凝胶色谱操作 1.凝胶色谱柱的制作
2.凝胶色谱柱的装填
固定色谱柱 垂直固定在支架上
计算所需凝胶量 配凝胶悬液
SDS能使蛋白质发生完全变性。由几条肽链组 成的蛋白质复合体在SDS的作用下会解聚成单条肽 链，因此测定的结果只是单条肽链的分子量。SDS 能与各种蛋白质形成蛋白质—SDS复合物，SDS所 带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有电荷量。 因而掩盖了不同种电荷间的电荷差别，使电泳迁 移率完全取决于分子的大小。
2020秋高中生物人教版选修1课堂演练：专题5课题3血红蛋白的提取和分离含解析
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．①④C．④⑤D．①③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：A2．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．在蛋白质的提取和分离中，下列关于样品处理及粗分离过程的叙述，正确的是()A．洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐B．洗涤时离心速度过小，时间过短，白细胞等会沉淀，达不到分离的效果C．洗涤过程选用质量分数为0.1%的NaCl溶液D．透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质解析：洗涤红细胞的目的是去除血浆中的杂蛋白；洗涤时离心速度过高，时间过长，白细胞等会沉淀，达不到分离的效果；洗涤过程应选用质量分数为0.9%的NaCl溶液。
答案：D4．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。
凝胶色谱柱的高度与分离度有关，一般不超过1 m。
人教版高二生物选修一专题五课题3《血红蛋白的提取和分离》教学设计(共1课时)
- 题型：请描述血红蛋白的提取和分离实验操作步骤。
- 答案：血红蛋白的提取和分离实验操作步骤包括动物组织的研磨、离心、层析等。首先将动物组织研磨成匀浆，然后通过离心将细胞成分分离，最后通过层析进一步分离血红蛋白和其他蛋白。
3. 血红蛋白的提取和分离实验结果分析
- 题型：请分析血红蛋白的提取和分离实验结果。
5. 实践情景：血红蛋白的模拟与设计
- 引导学生了解血红蛋白的模拟与设计在材料科学领域的应用，如血红蛋白纳米材料、血红蛋白生物材料等。
6. 实践情景：血红蛋白的抗氧化作用
- 引导学生了解血红蛋白的抗氧化作用在生物医学领域的应用，如抗氧化药物的制备、抗氧化保健品的研究等。
7. 实践情景：血红蛋白的环保应用
教学目标
教学目标：
1. 理解血红蛋白的提取和分离的实验原理，如离心、层析等。
2. 掌握血红蛋白的提取和分离的实验操作步骤，例如，如何进行动物组织的研磨、如何进行离心等。
3. 能够运用血红蛋白的提取和分离的实验结果来分析血红蛋白的功能和性质，例如，如何通过实验结果来分析血红蛋白的氧结合能力。
4. 培养学生的实验探究力和科学素养，例如，如何设计实验、如何分析实验结果等。
- 引导学生了解血红蛋白的环保应用在环境科学领域的应用，如重金属离子检测、环境污染治理等。
8. 实践情景：血红蛋白的能源应用
- 引导学生了解血红蛋白的能源应用在能源领域的应用，如燃料电池、光合作用模拟等。
9. 实践情景：血红蛋白的生物信息学
- 引导学生了解血红蛋白的生物信息学在生物信息学领域的应用，如蛋白质结构预测、基因序列分析等。
10. 实践情景：血红蛋白的生物工程
- 引导学生了解血红蛋白的生物工程在生物工程领域的应用，如组织工程、细胞工程等。
《专题5 课题3 血红蛋白的提取和分离》学历案-高中生物人教版选修1
《血红蛋白的提取和分离》学历案（第一课时）一、学习主题本节课的学习主题为“血红蛋白的提取和分离”。
通过本课题的学习，学生将了解血红蛋白的基本性质、提取过程和分离方法，进而培养实践能力和科学研究兴趣。
本课时为第一讲，将聚焦于血红蛋白的概念和背景介绍。
二、学习目标1. 理解血红蛋白的概念、结构及其在生物体内的功能。
2. 掌握血红蛋白提取的基本原理和方法。
3. 学会使用离心机等实验器材，并了解实验操作注意事项。
4. 培养学生对生物化学实验的兴趣和实验操作能力。
三、评价任务1. 理解评价：通过课堂提问和小组讨论，评价学生对血红蛋白概念及功能的理解程度。
2. 操作评价：观察学生在实验操作中的表现，包括离心机操作、实验器材使用等，评价其操作能力。
3. 实验报告评价：学生完成实验报告后，根据报告的完整性、准确性和分析深度进行评价。
四、学习过程（一）导入新课通过展示人体血液的图片，引导学生思考血液中成分的种类和功能，引出血红蛋白的话题。
（二）新课讲解1. 血红蛋白的概念及结构讲解。
2. 血红蛋白在生物体内的功能介绍。
3. 血红蛋白提取的原理和方法简述。
（三）实验操作演示教师演示离心机的使用方法及注意事项，并指导学生进行实际操作。
（四）学生实验操作学生分组进行血红蛋白的提取实验，记录实验过程和结果。
（五）课堂小结总结本课学习的重点内容，强调实验操作注意事项。
五、检测与作业1. 完成课后习题，巩固本课学习的知识点。
2. 撰写实验报告，包括实验目的、材料与方法、实验过程与结果分析等。
3. 准备下一课时的相关知识预习，为后续学习做好准备。
六、学后反思1. 学生对血红蛋白的提取和分离有了初步的认识，对实验操作有了基本的掌握。
2. 在实验过程中，部分学生在使用离心机时存在操作不当的情况，需要加强操作技能的训练。
3. 学生在实验报告的撰写上，部分同学对实验结果的分析不够深入，需要在今后的学习中加强分析和解决问题的能力。
4. 本课时的学习为后续的学习打下了基础，学生对于生物化学实验的兴趣得到了激发，需要继续保持和加强。
人教版生物选修一课下提能：专题5 课题3 血红蛋白的提取和分离 含解析
专题5 课题3 血红蛋白的提取和分离课下提能一、选择题1．(2019·平遥期中)下列关于电泳技术分离蛋白质原理的叙述，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]选D氨基酸既有氨基也有羧基，是中性电解质，A、B错误；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，C错误、D正确。
2．相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程可表示为()[解析]选B用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量较大的蛋白质容易通过凝胶间隙，先被洗脱出来；相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部，后被洗脱出来。
3．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．防止血红蛋白被氧气氧化B．血红蛋白是一种碱性物质，需磷酸中和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，维持其结构和功能不变[解析]选D磷酸缓冲液的作用是稳定pH，从而维持血红蛋白的结构和功能不变。
4．蛋白质的各种特性的差异，可以作为分离不同种类的蛋白质的依据。
下列可作为分离依据的是()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[解析]选D利用蛋白质的各种特性，可以采用不同的方法对蛋白质进行分离和提取。
如蛋白质分子的形状和大小、在不同溶剂中的溶解度、所带电荷的性质和多少、吸附性质以及对其他分子的亲和力等，都可作为分离依据。
5．下面是血红蛋白提取和分离实验中对样品的处理措施，不正确的是() A．采集血样后要高速短时间离心获得血细胞B．洗涤三次后如上清液仍有黄色，可增加洗涤次数，否则血浆蛋白无法除净C．在蒸馏水和甲苯的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白D．释放血红蛋白后再经过离心，就可以使血红蛋白和其他杂质分离开来[解析]选A采集血样后要低速短时间离心获得血细胞，否则会使淋巴细胞、血小板等混杂在红细胞中。
人教版高中生物选修一学案专题5 课题3 血红蛋白的提取和分离
专题5 DNA 和蛋白质技术 课题3 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。
【重点难点】重点：凝胶色谱法的原理和方法。
难点：样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填。
【预习案】任务一. 凝胶色谱法（分配色谱法）：1、概念：根据被分离蛋白质的 ，利用具有网状结构的凝胶的分子筛作用，来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 的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程 ，移动速度 ，而 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、具体过程：A. 的蛋白质由于 作用进入凝胶颗粒内部而被滞留； 的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面，在了里之间迅速通过。
颗（2） （4） AB.（1）混合物上柱；（2）洗脱开始，的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内；的蛋白质被排阻于凝胶颗粒之外；（3）的蛋白质被滞留；的蛋白质被向下移动。
（4）不同的蛋白质分子完全分开；（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。
任务二．缓冲溶液：1、概念：在一定的范围内，能对抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释不引起溶液PH发生明显变化的作用叫做缓冲作用，具有缓冲作用的溶液叫做缓冲溶液。
2、作用：能够抵制的对溶液的的影响，维持PH基本不变。
3、缓冲溶液的配制通常由种缓冲剂溶解于水中配制而成。
调节缓冲剂的就可以制得使用的缓冲液。
任务三. 电泳：1、概念：指发生迁移的过程。
2、原理：许多重要的生物大分子，如等都具有在下，这些基团会带上。
在电场的作用下，这些带电分子会向着与其移动。
电泳利用了待分离样品中各种分子以及分子本身、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。
3、分类：①电泳②电泳。
人教版生物选修一5.3血红蛋白的提取和分离教案
《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。
精品人教版高中生物选修1课后训练：专题5课题3血红蛋白的提取和分离 Word版含解析
课后训练一、选择题1．使用凝胶色谱法分离蛋白质实验中，相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程，可表示为图中（）。
2．关于凝胶色谱柱的装填，除哪项外均为正确解释（）。
A．交联葡聚糖凝胶（Sephadx G75）“G”表示凝胶的交联程度、膨胀程度及分离范围，75表示凝胶得水值B．色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡，必须重装C．用300 mL物质的量浓度为20 mmol·L－1的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12 hD．凝胶用自来水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液3．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4．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5．凝胶色谱分离法分离蛋白质时，凝胶的种类较多，但其作用的共同点是（）。
A．改变蛋白质分子通过凝胶时的路径B．吸附一部分蛋白质，从而影响蛋白质分子的移动速度C．将酶或细胞固定在凝胶中D．与蛋白质分子进行化学反应，从而影响其移动速度6．将经处理破裂后的红细胞混合液以2 000 r·min－1的速度离心10 min后，离心管中的溶液分为四层，从上到下的顺序依次是（）。
A．血红蛋白、甲苯层、脂溶性物质层、沉淀层B．甲苯层、沉淀层、血红蛋白、脂溶性物质层C．脂溶性物质层、血红蛋白、甲苯层、沉淀层D．甲苯层、脂溶性物质层、血红蛋白、沉淀层7．（2011·江苏南通期末）下列关于血红蛋白提取和分离实验中样品处理步骤的描述，正确的是（）。
A．红细胞的洗涤：加入蒸馏水，缓慢搅拌，低速短时间离心B．血红蛋白的释放：加入生理盐水和甲苯，置于磁力搅拌器上充分搅拌C．分离血红蛋白：将搅拌好的混合液离心、过滤后，用分液漏斗分离D．透析：将血红蛋白溶液装入透析袋，置于pH为4.0的磷酸缓冲液中透析12 h8．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（）。
2018_2019学年高中生物专题5课题3血红蛋白的提取和分离教学案(含解析)新人教版选修1
血红蛋白的提取和分离一、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。
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]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。
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。
人教版高中生物选修一专题五课题3血红蛋白的提取和分离学案0001
【主题】专题五课题3血红蛋白的提取和分离2012.04.26【情景创设】蛋白质是生命活动不可缺少的物质。
对蛋白质的研究和应用，首先需要获得纯度较高的蛋白质。
因此，从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质是生物科学研究中经常要做的工作。
血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，负责血液中O和CO的运输。
在本课题中，我们将以血红蛋白为实验材料，学习蛋白质提取和分离的一些基本技术。
【问题设计】1、什么是凝胶色谱法？用这种方法分离蛋白质的原理是什么？2、缓冲溶液的作用体现在哪里？如何配制缓冲溶液及控制缓冲范围？3、什么叫电泳？用电泳法分离一些生物大分子的原理是什么？常用的电泳方法有哪些？4、简单说说哺乳动物的血液组成及血红蛋白的相关知识，如何对血样进行处理及对血红蛋白进行粗分离？处理后的血样发生了哪些变化？5、简述凝胶色谱柱的制作及装填操作步骤，如何判断色谱柱的装填是否成功？回答P70旁栏思考。
6、如何加样及洗脱？此过程中需注意什么，可观察到什么现象？常用的对蛋白质进行纯度鉴定的方法是什么？7、完成课后作业5 。
【达标检测】（必做）1. 用凝胶色谱法分离蛋白质的过程中，下列叙述正确的是（）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2. 使用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳过程中，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3. 一分子的血红蛋白最多可携带的Q分子数和CO分子数分别是（）A 4、2 B、4、4 C、2、1 D、1、14. 样品处理中血红蛋白溶液离心后的分层顺序自上而下是：无色透明的甲苯层--- ___________ -- _______________________________ 红细胞破碎物的暗红色沉淀。
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
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。
2018_2019学年高中生物专题5课题3血红蛋白的提取和分离教学案含解析选修16
血红蛋白的提取和分离一、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。
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]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。
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。
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血红蛋白的提取和分离.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。
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]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。
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。
当不同蛋白质通过凝胶时，相对分子质量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；而相对分子质量大的蛋白质无法进入凝胶内部通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。
2．下列各项中，不是电泳使样品中各种分子分离的原因的是(..)A．带电性质差异.........B．分子的大小C．分子的形状...........D．分子的变性温度解析：选 D.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。
带电性质不同、分子的大小和形状不同都会影响带电粒子在电场中的迁移速度，而迁移速度与分子的变性温度无关。
3．蛋白质提取和分离的一般步骤是(..)①样品处理.②凝胶色谱操作.③粗分离.④SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳.⑤纯化.⑥纯度鉴定A．①②③④⑤⑥..........B．①③⑤⑥C．③④⑤⑥..............D．①③④⑤解析：选 B.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。
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。
4．将经处理破裂后的红细胞混合液以2.000.r/min的速度.离心10.min后，离心管中的溶液分为四层，从上到下的顺序依次是(..).A．血红蛋白、.甲苯层、脂溶性物质层、沉淀层.B．甲苯层、沉淀层、血红蛋白、脂溶性物质层.C．脂溶性物质层、血红蛋白、甲苯层、沉淀层.D．甲苯层、脂溶性物质层、血红蛋白、沉淀层解析：选 D.混合液经离心后，按密度大小排列，在离心管中从上到下的顺序依次是：第1层为无色透明的甲苯层；第2层为白色薄层固体，是脂溶性物质沉淀层；第3层为红色透明液体，这是血红蛋白的水溶液；第4层为暗红色沉淀物，主要是红细胞破碎物沉淀。
5．蛋白质的分离与提纯技术是蛋白质研究的重要技术，下列有关叙述错误的是(..).A．根据蛋白质分子不能通过半透膜的特性，可将样品中各种不同的蛋白质分离.B．根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小，可通过电泳分离蛋白质.C．根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过凝胶色谱法分离蛋白质.D．根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法分离蛋白质解析：选 A.蛋白质分子不能透过半透膜，而溶液中的小分子物质则可以透过半透膜，因此可以将蛋白质和溶液中的小分子物质分离；根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小，可通过电泳使带电分子产生不同的迁移速度而分离蛋白质；根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过凝胶色谱法使相对分子质量较大的蛋白质先洗脱出来，较小的蛋白质后洗脱出来而分离蛋白质；根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法使不同密度的分子位于不同层次的离心液体中而分离蛋白质。
核心要点一| 蛋白质提取与分离的原理和方法1．原理根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。
2．凝胶色谱法凝胶色谱法又叫分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法：3.(1)原理：.(2)常用方法：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。
测定蛋白质分子量时通常使用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
在凝胶中加入SDS，可使蛋白质发生完全变性，解聚成单条肽链，然后与各种蛋白质形成蛋白质SDS复合物，SDS所带负电荷的量远远超过了蛋白质分子原有电荷量，掩盖了不同蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。
[题组冲关]1．相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程(见下图)可表示为(..)解析：选 B.用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量较大的蛋白质迅速通过凝胶间隙，先被洗脱出来；相对分子质量较小的蛋白质进入凝胶内部而被滞留，后被洗脱出来。
2．关于电泳的说法，错误的是(..)A．电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程B．带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动C．蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率只取决于它所带净电荷的多少D．用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳，蛋白质的电泳迁移率完全取决于分子的大小解析：选 C.蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素。
SDS能与各种蛋白质形成蛋白质SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差异，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。
核心要点二| 血红蛋白提取和分离的实验操作1．样品处理(1)红细胞的洗涤①目的：去除杂蛋白，以利于后续步骤的分离纯化。
②过程：(2)血红蛋白的释放①目的：使红细胞破裂释放血红蛋白。
②过程：a．将洗涤好的红细胞倒入烧杯中。
b．加蒸馏水到原血液的体积，其作用是使红细胞吸水涨破。
c．加入40%体积的甲苯，其作用是溶解细胞膜。
d．置于磁力搅拌器上充分搅拌10.min，其作用是加速红细胞破裂。
e．红细胞破裂，释放出血红蛋白。
(3)分离血红蛋白溶液2．粗分离——透析(1)目的：除去样品中相对分子质量较小的杂质。
(2)过程：取1.mL的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300.mL 物质的量浓度为20.mmol/L的磷酸缓冲液(pH为7.0)的烧杯中，透析12.h。
3．纯化——凝胶色谱操作(1)凝胶色谱柱的制作①取长40.cm，内径为1.6.cm的玻璃管，两端用砂纸磨平。
②柱底制作：打孔→挖凹穴→安装移液管头部→覆盖尼龙网，再用100目尼龙纱包好。
③柱顶制作：打孔→安装玻璃管。
④组装：将上述三者按相应位置组装，并在下端出口连接带开关的尼龙管，尼龙管放入收集器。
(2)凝胶色谱柱的装填.(3)样品的加入和洗脱.4．纯度鉴定在鉴定的方法中，使用最多的是SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。
5．结果分析与评价3．下列有关“血红蛋白的提取和分离”实验的叙述，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：选 D.用生理盐水进行红细胞的洗涤，其目的是去除杂蛋白；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；血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白中的杂质溶于有机溶剂，以获得较为纯净的蛋白质。
4．如图为血红蛋白的提取和分离的部分实验装置，请回答下列问题：(1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，其在红细胞中的作用体现了蛋白质具有___________________________________________________功能。
(2)甲装置中，B是血红蛋白溶液，则A是____________________________________；乙装置中，C溶液的作用是_______________________________________________。
(3)甲装置用于______，目的是_________________________________________。
用乙装置分离蛋白质的方法称为____________________，是根据_________________分离蛋白质的有效方法。
(4)用乙装置分离血红蛋白时，待_________________________________时，用试管收集流出液，每5.mL收集一管，连续收集。
(5)血红蛋白提取和分离的程序可分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。
其中样品处理包括__________________、____________________________、分离血红蛋白溶液。
解析：图甲为透析装置，图乙为样品的洗脱装置。
(1)血红蛋白能运输氧气，体现了蛋白质的运输功能。
(2)甲装置中用磷酸缓冲液来透析；乙装置中C溶液为磷酸缓冲液，其作用是洗脱蛋白质。
(3)因透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内，故透析能去除样品中相对分子质量较小的杂质。
乙装置是利用凝胶色谱法分离血红蛋白，它是根据蛋白质相对分子质量的大小来分离蛋白质的。
(4)洗脱时先流出的是相对分子质量与血红蛋白相比较大的蛋白质，血红蛋白呈红色，故待红色的蛋白质接近色谱柱底端时就可用试管收集流出液。
(5)样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放和分离血红蛋白溶液。
答案：(1)运输.(2)磷酸缓冲液.洗脱血红蛋白.(3)透析(粗分离).去除样品中相对分子质量较小的杂质.凝胶色谱法.相对分子质量的大小.(4)红色的蛋白质接近色谱柱底端.(5)红细胞的洗涤.血红蛋白的释放[随堂基础巩固].1．在实验中，人们用鸡的红细胞提取DNA，用人的红细胞提取血红蛋白的原因是(..)A．鸡的红细胞无血红蛋白，人的红细胞有血红蛋白B．鸡的红细胞有线粒体，人的红细胞无线粒体C．鸡的红细胞有细胞核，人的成熟红细胞无细胞核，含较多的血红蛋白D．鸡的红细胞进行有氧呼吸，人的红细胞进行无氧呼吸解析：选C.鸡(鸟类)的红细胞具有完整的细胞核，含有核DNA，便于进行DNA 的提取；人的成熟红细胞无细胞核，结构简单，血红蛋白含量丰富，便于提取血红蛋白。