生物:5.3《血红蛋白的提取和分离》学案(2)(新人教版选修1).pdf
人教版选修1 血红蛋白的提取和分离1 学案
课题3 血红蛋白的提取和分离问题导学一、血红蛋白提取和分离的原理活动与探究11.分离生物大分子的基本思路是什么?2.蛋白质的分离和提取的原理是什么?3.凝胶色谱法分离蛋白质的原理是什么?4.讨论电泳的作用及其原理是什么。
迁移与应用1用凝胶色谱法分离蛋白质时,相对分子质量大的蛋白质( )。
A .路程较长,移动速度较慢B .路程较长,移动速度较快C .路程较短,移动速度较慢D .路程较短,移动速度较快活动与探究21.思考洗涤红细胞的目的和过程分别是什么。
2.在血红蛋白释放的过程中加入蒸馏水和甲苯的目的分别是什么?3.观察教材图5-18,讨论血红蛋白释放后的混合液经离心后分为哪几层?如何获得血红蛋白溶液?4.采用何种装置进行透析?并说出透析的目的。
5.试从凝胶色谱的分离原理分析凝胶的装填要紧密、均匀的原因。
6.滴加样品时,应注意什么问题?7.探究样品洗脱时,红色区带可能会出现哪些情况?8.总结血红蛋白提取和分离的完整过程。
迁移与应用2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,从上到下依次是( )。
A .血红蛋白、甲苯层、脂类物质层、沉淀层B .甲苯层、沉淀层、血红蛋白、脂类物质层C .脂类物质层、血红蛋白、甲苯层、沉淀层D .甲苯层、脂类物质层、血红蛋白、沉淀层1.2.答案:课前·预习导学【预习导引】一、1.形状和大小电荷亲和力2.(1)相对分子质量的大小分配色谱法多孔球体多糖类化合物贯穿的通道容易进入较慢较短相对分子质量的不同(2)带电粒子带电性质的差异分子本身的大小迁移速度琼脂糖凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳分子的大小3.(1)缓冲剂缓冲剂的使用比例预习交流1:提示:细胞外液中主要的酸碱缓冲对有:H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。
二、1.(1)去除杂蛋白低速短时间离心黄色蒸馏水甲苯脂溶性沉淀层(2)透析袋透析袋磷酸缓冲液12 h样品中相对分子质量较小的杂质(3)凝胶色谱(4)SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳2.(2)垂直缓慢均匀50 cm磷酸缓冲液(3)缓冲液凝胶面顶端加样后,打开下端出口,等样品完全进入凝胶层后,关闭下端出口20 mmol/L的磷酸缓冲液红色的蛋白质 5 mL3.(1)洗涤次数离心速度离心时间洗涤次数离心速度时间白细胞(2)洗脱液湿凝胶沸水浴(3)气泡洗脱次序分离效果(4)均匀一致预习交流2:(1)提示:凝胶色谱柱装填的是凝胶颗粒,允许小分子进入,不允许大分子进入,通过延长小分子的路程使大分子与小分子分离。
人教版选修1《血红蛋白的提取和分离》学案有答案
《血红蛋白的提取和分离》学案【学习目标】1.尝试对血液中血红蛋白的提取和分离,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。
【重点和难点】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。
【课前预习】1.不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量 ① 的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程 ② ,移动速度 ③ ,而相对分子质量 ④ 的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在 ⑤ 移动,路程 ⑥ ,移动速度 ⑦ ,相对分子质量不同的蛋白质因此得以分离。
1.①较小②较长③较慢④较大⑤凝胶外部⑥较短⑦较快2.在一定范围内,缓冲溶液抵制外界的 ① 对溶液pH 的影响,维持pH ② 。
电泳是利用了待分离样品中各种分子 ③ 以及分子本身的④ 、 ⑤ 的不同,使带电分子产生不同的 ⑥ ,从而实现样品中各种分子的分离。
【课堂探究】一、基础知识1.下图是凝胶色谱法分离蛋白质的原理,据图分析:颗粒 AB(1)图A 中蛋白质a 能进入凝胶颗粒内部而蛋白质b 被排阻在凝胶颗粒外面的原因是 ① 。
所以蛋白质 ② 在图B 中的路程就短,移动速度 ③ ,当它从凝胶柱中洗脱出来时,蛋白质 ④ 还在行进中。
(2)除了上述原理外,还可以利用哪些原理分离蛋白质? ① 。
一、1.(1)①蛋白质a 的相对分子质量较小,蛋白质b 的相对分子质量较大②b ③较快④a(2)①蛋白质的形状、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2.人体血浆中的H 2CO 3/NaHCO 3、NaH 2PO 4/Na 2HPO 4等的作用是① ,体内细胞或物质在体外是否需要与体内一样的环境条件才能保持原有的生物活性? ② 。
怎样使其保持与体内一样的酸碱度呢?③ 。
2.①缓冲酸和碱对血浆pH 的影响,维持血浆pH 基本不变②是③利用配制的缓冲溶液模拟体内的pH 环境3.电泳时,带正电和负电的蛋白质在电场中的迁移方向是 ① ;若蛋白质的带电性质和数量相同,但蛋白质的分子大小不同,则蛋白质在电场中的迁移情况是 ② 。
人教版生物高二选修一53血红蛋白的提取和分离学案有答案 副本
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。
人教版选修1 血红蛋白的提取和分离 学案 (2)
课堂互动三点剖析1.分子筛效应一个含有各种分子的样品溶液缓慢地流经凝胶色谱柱时,各分子在柱内同时进行着两种不同的运动:垂直向下的移动和无定向的扩散运动。
大分子物质由于直径较大,不易进入凝胶颗粒的微孔,而只能分布于颗粒之间,所以在洗脱时向下移动的速度较快。
小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外,还可以进入凝胶颗粒的微孔中,即进入凝胶相内,在向下移动的过程中,从一个凝胶内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒,如此不断地进入和扩散,小分子物质的下移速度落后于大分子物质,从而使样品中分子大的先流出色谱柱,中等分子的后流出,分子最小的最后流出,这种现象叫分子筛效应。
具有多孔的凝胶就是分子筛。
各种分子筛的孔隙大小分布有一定范围,有最大极限和最小极限。
分子直径比凝胶最大孔隙直径大的,就会全部被排阻在凝胶颗粒之外,这种情况叫全排阻。
两种全排阻的分子即使大小不同,也不能有分离效果。
直径比凝胶最小孔直径小的分子能进入凝胶的全部孔隙。
如果两种分子都能全部进入凝胶孔隙,即使它们的大小有差别,也不会有好的分离效果。
因此,一定的分子筛有它一定的使用范围。
综上所述,在凝胶色谱中会有三种情况:一是分子很小,能进入分子筛全部的内孔隙;二是分子很大,完全不能进入凝胶的任何内孔隙;三是分子大小适中,能进入凝胶的内孔隙中孔径大小相应的部分。
大、中、小三类分子彼此间较易分开,但每种凝胶分离范围之外的分子,在不改变凝胶种类的情况下是很难分离的。
对于分子大小不同,但同属于凝胶分离范围内的各种分子,在凝胶床中的分布情况是不同的:分子较大的只能进入孔径较大的那一部分凝胶孔隙内,而分子较小的可进入较多的凝胶颗粒内,这样分子较大的在凝胶床内移动距离较短,分子较小的移动距离较长。
于是分子较大的先通过凝胶床而分子较小的后通过凝胶床,这样就利用分子筛可将相对分子质量不同的物质分离。
另外,凝胶本身具有三维网状结构,大的分子在通过这种网状结构上的孔隙时阻力较大,小分子通过时阻力较小。
(人教版)生物高二选修一:5.3《血红蛋白的提取和分离》学案(有答案)
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:(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。
2.配制:通常由________溶解于水中配制而成。
调节缓冲剂的______就可以制得在不同________使用的缓冲液。
三、电泳1.概念:带电粒子在______的作用下发生______的过程。
2.原理:许多重要的生物大分子,如______、______等都具有________的基团,在一定pH下,这些基团会带上______或______。
【人教版】选修一生物:5.3《血红蛋白的提取和分离》导学案
专题5课题3 血红蛋白的提取和分离一、基础知识(一)凝胶色谱法1、凝胶色谱法也称做,是根据分离蛋白质的有效方法。
2、凝胶实际上是一些微小的球体,这些小球体大多数是由构成的,如葡聚糖或琼脂糖。
3、在小球体内部有许多贯穿的通道,相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时速度不同,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分子因此得以分离。
(二)缓冲溶液1、缓冲溶液的作用是。
2、缓冲溶液通常由溶解于水中配制而成的。
3、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,必须保持体外的pH与体内的。
(三)电泳1、电泳是指。
2、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。
在电场的作用下,这些带电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分子的差异以及分子本身的、的不同,使带电分子产生不同的,从而实现样品中各种分子的分离。
3、两种常用的电泳方法是和,在凝胶中加入SDS,电泳速率完全取决于,因此,在测定蛋白质分子量时通常使用。
二、实验操作蛋白质的提取和分离一般分为四步:、、和。
(一)样品处理1、红细胞的洗涤:洗涤红细胞的目的是,采集的血样要及时分离红细胞,分离时采用离心(500r/min),然后用胶头吸管吸出上层透明的,将下层暗红色的倒入烧杯,再加入(质量分数为),缓慢搅拌 min,离心,如此重复洗涤三次,直至,表明红细胞已洗涤干净。
2、血红蛋白的释放:在和作用下,红细胞破裂释放出血红蛋白。
3、分离血红蛋白溶液:将搅拌好的混合溶液离心(2000r/min)后,试管中的溶液分为4层。
第一层为无色透明的,第2层为白色薄层固体,是,第3层是红色透明液体,这是,第4层是的暗红色沉淀物。
将试管中的液体用滤纸过滤,除去脂溶性沉淀层,于分液漏斗中静置片刻后,分出下层的。
高中生物选修1学案3:5.3 血红蛋白的提取和分离
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。
生物:5.3《血红蛋白的提取和分离》学案(2)(新人教版选修1)
⽣物:5.3《⾎红蛋⽩的提取和分离》学案(2)(新⼈教版选修1)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,为今后学习运⽤这些技术打下基础。
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。
高中生物 血红蛋白的提取和分离导学案 新人教版选修1(1)(2021年最新整理)
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12346. 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12h 7。
样品的加入和洗脱的叙述正确的是( ) A 。
先加入1ml 透析后的样品B 。
加样前要使缓冲液缓慢下降全部流出C. 如果红色带均匀一致的移动,说明色谱柱制作成功 D 。
洗脱时可以用缓冲液也可以用清水8。
下列有关提取和分离血红蛋白的程度叙述错误的是( ) A. 样品的处理就是通过一系列操作收集到血红蛋白溶液 B. 通过透析可以去除样品中分子质量较大的杂质,此为样品的粗提取C 。
可通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去,即样品的纯化D 。
可通过SDS -聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度 9. 凝胶色谱法操作正确的是( ) A. 将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴 B. 将橡皮塞下部切出凹穴C. 插入的玻璃管的上部要超出橡皮塞的凹穴底面 D 。
将尼龙网剪成与橡皮塞下部一样大小的圆片 10. 样品的加入和洗脱的操作不正确的是( )A 。
加样前,打开色谱柱下端的流出口,使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到凝胶面的下面B 。
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。
人教版高中生物选修一5.3《血红蛋白的提取和分离》word导学案
人教版选修一课题三 5.3 血红蛋白的提取和分离情境导入知识目标:尝试从血液中提取和分离血红蛋白了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理能力目标: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★学情分析“初步获取血红蛋白的原理和方法”比较简单,又有必修的基础,因此学生容易理解;凝胶色谱法的原理容易理解,但操作复杂,难度较高,是学生学习的重点;电泳的原理和方法比较复杂,绝大多数学校目前缺乏相应的实验设备,而且是用于鉴定分离后蛋白质纯度的后续实验。
★教材分析:“血红蛋白的提取和分离”是人教版选修模块《生物技术实践》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。
下面结合人教版教材对该实验进行分析并提出相应的教学建议。
★教学建议:本课题的实验操作相对复杂,影响实验效果的关键环节之一是凝胶色谱柱的制作和装填,对实验者的操作有很高的要求,建议有条件的学校直接购买商品色谱柱。
由于甲苯是剧毒试剂,不太适合在中学实验中使用,因此,我们尝试在血红蛋白的释放时,只使用蒸馏水使细胞涨破,也获得了很好的实验效果。
电泳过程中制胶、染色和脱色耗时较多,建议由教师完成,其他环节由师生共同完成。
此外,本课题也可选用鸡血或猪血作为实验材料。
★导入设计导入一:情景导入引发共鸣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?导入二:问题导入引发思考思考1 分离生物大分子的基本思路是什么?选用一定的物理或化学的方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
人教版生物选修1:5.3 血红蛋白的提取和分离 学案(无答案)2
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(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___________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。
人教版生物选修1:5.3 血红蛋白的提取和分离 教案2
微生物基本知识【教学目标】一、知识目标1.细菌的结构与繁殖方式。
2.病毒的结构与增殖过程。
3. 放线菌的结构、繁殖及其生产应用。
二、能力目标1.培养学生的识图能力和运用规范的生物学语言来表述问题的能力。
2.培养学生对问题的对比分析能力与归纳能力。
3.培养学生对知识点准确定位以及灵活迁移、合理利用知识点的能力。
三、情感目标1.培养学生树立生物体的结构和功能相统一的观点。
2.培养学生能用辩证的观点来看待微生物在自然界中的作用及其与人类的关系。
3.培养学生树立生物界统一性和差异性的观点。
【教学重难点】1.细菌的结构和功能、繁殖。
2.病毒的结构和功能、增殖过程。
3. 细菌、病毒与遗传、免疫、生态等章节的联系。
【教学过程】引入新课:创设情景,投影展示:沙眼、痢疾、肺炎、疟疾、肺结核、炭疽热、(禽)流感、AIDS、“非典”、肝炎、疯牛病、狂犬病。
提问:1.你知道这些传染病的病原体吗?2.如何观察这些病原体?3.你能否给微生物下个定义?小结:微生物的特点:结构都相当简单,个体多数十分微小,通常要用光学显微镜或电子显微镜才能看到。
反馈:判断:(1)形体微小的生物都是微生物。
(2)微生物都需要用显微镜才能观察清楚。
(3)微生物都有细胞结构。
(4)有真核细胞结构的生物肯定不是微生物。
(5)微生物对人类都是有害的。
(举例:乳酸菌、根瘤菌等等)过渡:由于微生物多形体微小,我们对它经常“视而不见、嗅而不闻、触而不觉、食而不察、得其益而不感其好、受其害而不知其恶”,但不管怎么说,它与人类的关系极为密切。
大多微生物对人类是有益的。
微生物的类群十分庞杂,目前已知有十万多种,我们可将它分为四大类:(1)病毒(关于病毒,你已知哪些知识?有无细胞结构?营养方式?核酸种类?)(2)原核生物界(细胞结构有何特点?代表生物?)(3)真菌界(真核生物,代表生物:酵母菌、霉菌、大型真菌等)(4)原生生物界(真核生物、单细胞,代表生物:草履虫、变形虫、疟原虫、裸藻、小球藻、衣藻等)新课教学:一、细菌乳酸菌、硝化细菌(代谢类型);肺炎双球菌S型、R型(遗传的物质基础);结核杆菌和麻风杆菌(胞内寄生菌);根瘤菌、圆褐固氮菌(固氮菌);大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌(基因工程);苏云金芽孢杆菌(为抗虫棉提供抗虫基因);假单孢杆菌(分解石油的超级细菌);谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌(微生物的代谢);链球菌(一般厌氧型);产甲烷杆菌(严格厌氧型)。
【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。
高中生物《5.3 血红蛋白的提取和分离》学案 新人教版选修1
高中生物《5.3 血红蛋白的提取和分离》学案新人教版选修15、3 血红蛋白的提取和分离》学案新人教版选修1[课题目标]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[课题重点]凝胶色谱法的原理和方法[课题难点]1、样品的预处理2、色谱柱填料的处理和色谱柱的装填[基础知识]1、凝胶色谱法凝胶色谱法也称做,是根据分离蛋白质的有效方法。
凝胶实际上是一些由构成的多孔球体,在小球体内部有许多贯穿的通道,相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时速度不同,相对分子质量较小的蛋白质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分子因此得以分离。
2、缓冲溶液缓冲溶液的作用是。
缓冲溶液通常由溶解于水中配制而成的。
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,例如:血浆的pH是,要在实验条件下准确模拟生物体内的过程,必须保持体外的pH与体内的基本一致。
3、电泳电泳是指。
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。
在电场的作用下,这些带电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分子以及分子本身的、的不同,使带电分子产生不同的,从而实现样品中各种分子的分离。
两种常用的电泳方法是和,在测定蛋白质分子量时通常使用。
蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于以及等因素。
4、蛋白质的提取和分离蛋白质的提取和分离一般分为四步:、、和。
5、样品处理血液由和组成,其中红细胞最多。
红细胞具有的特点。
红细胞中有一种非常重要的蛋白质,其作用是,血红蛋白有个肽链组成,包括,其中每条肽链环绕一个,磁基团可携带。
血红蛋白因含有呈现红色。
红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的是,采集的血样要及时采用分离红细胞,然后用胶头吸管吸出上层透明的,将下层暗红色的倒入烧杯,再加入,缓慢搅拌,低速短时间离心,如此重复洗涤三次,直至,表明红细胞已洗涤干净。
生物:5..3《血红蛋白的提取和分离》教案(新人教版选修1)
血红蛋白地提取和分离思考1:分离生物大分子地基本思路是什么?选用一定地物理或化学地方法分离具有不同物理或化学性质地生物大分子.思考2:蛋白质地分离和提取地原理是什么?根据蛋白质各种特性地差异,如分子地形状和大小、所带电荷地性质和多少、溶解度和吸附地性质和对其他分子地亲和力等等,可以用来分离不同蛋白质.思考3:高温灭菌和酒精灭菌分别利用蛋白质地何种作用,作用结果是什么被破坏?变性、变性、空间结构思考4:人们用鸡地红细胞提取DNA,用人地红细胞提取血红蛋白地原因是什么?鸡地红细胞具有细胞核,含有DNA,便于进行DNA地提取,人地红细胞无细胞核,结构简单,血红蛋白含量丰富便于提取血红蛋白一、基础知识:㈠凝胶色谱法<分配色谱法):1、概念:根据被分离蛋白质地< ),利用具有网状结构地凝胶地分子筛作用,来分离蛋白质地有效方法.2、原理:当不同地蛋白质通过凝胶时,相对<)地蛋白质容易进入凝胶内部地通道,路程<),移动速度<),而< )地蛋白质无法进入凝胶内部地通道,只能在<)移动,路程<),移动速度< ),相对分子质量不同地蛋白质因此得以分离.3、具体过程:A.地蛋白质由于作用进入凝胶颗粒内部而被滞留;地蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面,在了里之间迅速通过.B.<1)混合物上柱;<2)洗脱开始,地蛋白质扩散进入凝胶颗粒内;地蛋白质被排阻于凝胶颗粒之外;<3)地蛋白质被滞留;地蛋白质被向下移动.<4)不同地蛋白质分子完全分开;<5)地蛋白质行程较短,已从 中洗脱出来,地蛋白质还在行进中.㈡ 缓冲溶液:1、概念:在一定地范围内,能对抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释不引起溶液PH 发生明显变化地作用叫做缓冲作用,具有缓冲作用地溶液叫做缓冲溶液.2、作用:能够抵制<)地对溶液地<)地影响,维持PH 基本不变.3、缓冲溶液地配制颗粒A通常由<)种缓冲剂溶解于水中配制而成.调节缓冲剂地<)就可以制得< )使用地缓冲液.思考:说出人体血液中缓冲对?思考:在血红蛋白整个实验室中用地缓冲液是什么?它地目地是什么?使用地是磷酸缓冲液,目地是利用缓冲液模拟细胞内地PH 环境,保证血红蛋白地正常结构和功能,便于观察<红色)和材料地科学研究<活性)㈢电泳:1、概念:指带电粒子在电场作用下发生迁移地过程.2、原理:许多重要地生物大分子,如<)等都具有( > 在( >下,这些基团会带上< ) .在电场地作用下,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< )、< )地不同使带电分子产生不同地< ),从而实现样品中各种分子地分离.3、分类:琼脂糖凝胶电泳 聚丙稀酰胺凝胶电泳. 测定< 蛋白质相对分子质量 )通常用十二烷基硫酸钠<SDS )—聚丙稀酰胺凝胶电泳 蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中地迁移率取决于它所带静电荷地多少以及分子地大小等因素.加入待分离地带电性质、分子大小和形状地 溶液凝胶电泳原理示意图为了消除静电荷对迁移率地影响可以在凝胶中加入(>.SDS能使蛋白质发生完全变性.由几条肽链组成地蛋白质复合体在SDS地作用下会解聚成单条肽链,因此测定地结果只是( >.SDS能与各种蛋白质形成蛋白质—SDS复合物,SDS所带负电荷地量大大超过了蛋白质分子原有电荷量.因而掩盖了不同种蛋白质间地电荷差别,使电泳迁移率完全取决于( >.二实验操作蛋白质地提取和分离一般分为四步:样品处理——粗分离——纯化——纯度鉴定1.样品处理(1>红细胞地洗涤①目地:去除<)②方法:<)离心<速度越高和时间越长会使白细胞和淋巴细胞等一同沉淀达不到分离地效果),然后用胶头吸管吸出上层透明地<),将下层< )地红细胞液体倒入< )再加入用< )地<)质量分数为0.9%地氯化钠溶液洗涤⑤低速离心<低速短时间)⑥重复4、5步骤< )次,直至上清液中已没有<),表明洗涤干净.利于后续血红蛋白地分离纯化,不可洗涤次数过少.(2>血红蛋白地释放加<)到< )体积,再加40%体积地< )< 溶解细胞膜),置于<)上充分搅拌10分钟<加速细胞破裂), 细胞破裂释放出血红蛋白.(3>分离血红蛋白溶液:将搅拌好混合液转移到离心管内,以2000r/min地速度离心10 min ,试管中地溶液分为4层:第1层<最上层):< )甲苯层第2层<中上层):< )地沉淀层,<)色薄层固体第3层<中下层):< )地水溶液层,< )地液体第4层<最下层):其它杂质< )地沉淀层(4>透析2.凝胶色谱制作1)凝胶色谱柱地制作①取长40厘M,内径1.6厘M地玻璃管,两端需用砂纸磨平.②底塞地制作:打孔挖出凹穴安装移液管头部覆盖尼龙网,再用100目尼龙纱包好.a、选择合适地地橡皮塞,中间打孔;b、在橡皮塞顶部切出锅底状地<),在0.5ml地< )头部切下< )长地一段,插入橡皮塞孔内,上部不得超过橡皮塞地凹穴底面.c.剪尼龙网小圆片覆盖在<)上,用< )地尼龙纱将橡皮塞<)包好,插到玻璃管一端.d、色谱柱下端用移液头部做<),连接一细地<),并用螺旋夹控制尼龙管地<),另一端放入收集< )地收集器内③顶塞地制作:插入安装了玻璃管地橡皮塞④组装:将上述三者按相应位置组装成一个整体.⑤安装其他附属结构.2)凝胶色谱柱填料地处理<1)凝胶地选择:<).<2)方法:配置凝胶悬浮液:计算并称取一定量地凝胶浸泡于<)中充分溶胀后,配成< ).<3)凝胶色谱柱地装填方法①固定:将色谱柱处置固定在支架上②装填:将< )一次性地缓慢倒入< )内,装填时轻轻敲动色谱柱,使凝胶填装均匀.③洗涤平衡装填完毕后,立即用缓冲液洗脱瓶,在( >高地操作压下,用300ml 地20mmol/l地磷酸缓冲液<pH为7.0)充分<)12小时.3)样品加入与洗脱<1)加样前:打开下端出口,使柱内凝胶面上地< )缓慢下降到与< )平齐,关闭出口<2)加透析样品①调整缓冲液面:与凝胶面平齐②滴加透析样品:用< )将1ml<)地样品加到色谱柱地<)③样品渗入凝胶床:< )④洗脱:打开下端,用磷酸缓冲液洗脱⑤收集:待< )接近色谱柱底端时,用试管收集流出液,每< )收集一试管连续收集思考:与其它真核细胞相比,红细胞有什么特点?这一特点对你进行蛋白质地分离有什么意义?血红蛋白是有色蛋白,因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液.这使血红蛋白地分离过程非常直观,大大简化了实验操作.思考:你能描述血红蛋白分离地完整过程吗?血红蛋白提取和分离地程序可分为四大步,包括:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定.首先通过洗涤红细胞、血红蛋白地释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液,即样品地处理;再经过透析去除分子量较小地杂质,即< );然后通过凝胶色谱法将相对分子质量较大杂质蛋白除去,即样品地< );最后经聚丙烯酰胺凝胶电泳进行< ).3.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳判断<)地蛋白质是否达到要求,需要进行蛋白质纯度地鉴定.SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白纯度电泳方法步骤1>根据厂家说明书安装电泳用地玻璃板 2)SDS—聚丙烯酰胺凝胶制备3)样品处理: 4)把凝胶固定于电泳装置上5>加样:按顺序加样,加样量通常为10—25 μL.样品可以多加几个,例如,血浆样品红细胞破碎后(即进行凝胶色谱分离之前>地样品和凝胶色谱分离之后地样品6>电泳 7)剥胶 8)染色 9>脱色 10>观察结果SDS电泳地成功关键之一是电泳过程中,待别是样品制备过程中蛋白质与SDS地结合程度.三实验结果分析与评价观察血液样品离心后是否分层,如果分层不明显,可能是洗涤次数少、未能除去血浆蛋白地原因.此外,离心速度过高和时间过长,会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀,也得不到纯净地红细胞,影响后续血红蛋白地提取纯度.如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确地话,能清楚地看到血红蛋白地红色区带均匀、狭窄、平整,随着洗脱液缓慢流出;如果红色区带歪曲、散乱、变宽,说明分离地效果不好,这与凝胶色谱柱地装填有关.讨论:如何测定蛋白质地分子量?使用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质地分子量时,可选用一组已知分子量地标准蛋白同时进行电泳,根据已知分子量地标准蛋白地电泳区带位置,用电泳迁移率和分子量地对数作标准曲线,可以测定未知蛋白质地分子量.申明:所有资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途.。
2020-2021学年生物选修一配套导学案:5.3血红蛋白的提取和分离
§5.3《血红蛋白的提取和分离》导学案班级:高二()班姓名:【学习目标】1.概述凝胶色谱法、电泳法分离大分子的基本原理。
2.知道缓冲溶液的作用。
3.尝试对血液中血红蛋白进行提取和分离,体验从复杂体系中提取生物大分子的基础过程和方法。
4.掌握对样品的预处理、色谱柱制作及装填等操作,进行样品的加入和洗脱并最终分离出血红蛋白。
【自主学习】一、基础知识1.蛋白质的分离依据:蛋白质特性的差异,如分子的形状和_____、所带_____的性质和多少、溶解度、_________和对其他分子的亲和力等。
2.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)凝胶的特点形态:微小的_________组成:大多数由_____________构成结构:内部有许多___________(3)常用凝胶:_______和琼脂糖。
(4)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_____,移动速度_____,通过凝胶的时间_____。
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_____移动,路程_____,移动速度_____,通过凝胶的时间_____。
3.缓冲溶液:(1)作用:在一定范围内,缓冲溶液能够抵制______________对溶液pH的影响,维持pH基本不变。
(2)配制:通常由1~2种缓冲剂溶解于水中配制而成。
调节缓冲剂的_________就可以制得____________________的缓冲液。
(3)意义:为了能够在实验室条件下准确模拟生物体内的过程,保持_____________与体内环境中的pH基本一致。
4.电泳:(1)概念:带电粒子在_____的作用下发生_____的过程。
(2)原理。
①带电粒子:许多重要的生物大分子,如多肽、核酸等都具有_______的基团,在一定的pH下,这些基团会带上___________。
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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,为今后学习运用这些技术打下基础。
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。
(2)凝胶色谱柱的装填①材料:本实验使用的是。
②方法:凝胶用充分溶胀后。
配成,一次性倒人色谱柱内。
不能有存在;不能发生流干露出凝胶颗粒的现象。
(3)样品的加入和洗脱①a、准备:加样前,打开流出口,使柱内凝胶面上的缓慢下降到与平齐,关闭出口。
b、加样:用小心地将1mL透析后的样品加到的顶端,注意不要破坏。
c、加样后:打开下端出口,使样品渗入内。
②洗脱:加入,打开下端出口,进行。
4、纯度鉴定:在鉴定的方法中,使用最多的是。
五、操作提示1、红细胞的洗涤:、与十分重要。
过少,无法除去血浆蛋白;过高和过长会使等一同沉淀,达不到分离效果。
2、色谱柱填料的处理:商品凝胶使用前需直接放在中膨胀,可以将加入其中的用加热,加速膨胀。
3、凝胶色谱柱的装填:在装填凝胶柱时,不得有气泡存在。
气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的,降低。
4、蛋白质的分离:如果红色区带地移动,说明色谱柱制作成功。
【探究归纳】一、人们用鸡的红细胞提取DNA,而用人成熟的红细胞提取血红蛋白的原因是什么?二、洗涤红细胞时为什么不能用蒸馏水代替生理盐水?三、在血红蛋白释放过程中。
加入蒸馏水和甲苯的目的是什么?四、凝胶色谱法的原理归纳【典例导析】类型一凝胶色谱法分离蛋白质【例l】凝胶色谱技术是一种快速而又简单的分离技术,由于设备简单、操作方便,不需要有机溶剂,对高分子物质有很高的分离效果,目前已经被生物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学以及医学等有关领域广泛应用,不但应用于科学实验研究,而且,已经大规模地用于工业生产。
据图回答问题:(1)a、b均为蛋白质分子,其中先从层析柱中洗脱出来的是,原因是。
(2)自己制作凝胶色谱柱时,在色谱柱底部d位置相当于多孔板的结构可由替代。
(3)装填凝胶色谱柱时,色谱柱内不能有气泡存在,原因是。
(4)洗脱用的液体应尽量与浸泡凝胶所用的液体(填“相同”或“不同”),洗脱时,对洗脱液的流速要求是。
【思路点拨】用凝胶色谱技术分离各种大分子物质时,大分子物质先洗脱出来,然后是小分子物质。
大分子物质由于直径较大,不易进入凝胶颗粒的微孔,而只能分布于颗粒之间,所以向下移动的速度较快。
小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外,还可以进入凝胶颗粒的微孔,即进入凝胶相内,在向下移动的过程中,从一个凝胶颗粒内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒,如此不断地进入和扩散,小分子物质的下移速度落后于大分子物质从而落后于大分子物质洗脱出来。
在色谱柱中装填凝胶的时候要尽量紧密,以降低凝胶颗粒之间的空隙。
一是在装填凝胶柱时,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,降低分离效果。
二是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。
互动探究(1)凝胶色谱柱的直径大小会影响分离的效果吗?(2)题目中a和b的分离度与凝胶色谱柱的高度有关吗?(3)除了题目中提到的气泡需要重装以外,还有哪种情况需要重装?类型二探讨电泳的原理【例2】蛋白质分子中,氨基酸的α-氨基和α-羧基虽然大部分结合成为肽键,但是蛋白质分子内仍含有各种酸性基团和碱性基团,如肽链末端的α-氨基和α-羧基、天冬氨酸和谷氨酸残基中的羧基、赖氨酸和组氨酸残基中的各种碱性基团,所以蛋白质是两性电解质。
在酸性溶液中,碱性基团的解离增大,使蛋白质带正电荷;在碱性溶液中酸性基团的解离加强,使蛋白质带负电荷。
当溶液到达某一pH时,蛋白质可因内部酸性和碱性基团的解离相等而呈等电状态,这时的溶液pH叫做蛋白质的等电点。
不处于等电点状态的蛋白质分子的正、负电荷量是不相同的。
试回答下列问题:(1)多数蛋白质的等电点近于5,一般含碱性基团较多的蛋白质的等电点(“偏高”还是“偏低”)。
(2)根据等电点的不同,你能用方法将不同种类的蛋白质分子分开。
(3)简述根据等电点分离不同种类的蛋白质分子的原理。
【思路点拨】本题深入到蛋白质内部,从蛋白质分子带电性质及数量的角度,引导学生理解电泳法分离蛋白质的原理。
含碱性基团较多的蛋白质溶液,在pH近于5时解离程度较大,蛋白质带正电荷。
要使蛋白质内部酸性和碱性基团解离相等呈等电状态,必须提高溶液的pH,使酸性基团解离增加,故蛋白质的等电点提高。
根据等电点不同,可以利用电泳法将特定的蛋白质分离出来。
【提能演练】一、选择题1、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、将酶或纽胞固定在凝胶中D、与蛋白质分子进行化学反应,从而影响其移动速度2、下列各项中,一般不影响凝胶色谱法分离蛋白质中的分离度的是( )A、层析柱高B、层析柱的直径C、缓冲溶液D、样品的分布3、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中决定蛋白质或多肽移动速度的主要因素是( )A、蛋白质分子所带的电荷B、蛋白质分子的形状C、蛋白质分子的相对分子质量D、缓冲溶液的pH4、为了提取血红蛋白,从学校附近的屠宰场索取新鲜的猪血,对猪血处理的正确操作是A、要在采血容器中预先加人抗凝血剂柠檬酸钠B、取血回来后,马上进行高速长时问离心C、将离心后的血细胞加入清水缓慢搅拌D、重复洗涤直到上清液呈红色为止5、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和碱对溶液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6、蛋白质的提取和分离分为哪几步( )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、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 G一75),其中G、75的含义为( )A、G表示凝胶的使用量,75表示加25 g水B、G表示凝胶的交联程度,75表示需加热到75℃C、G表示凝胶的交联程度,膨胀程度及分离范围,75表示每克凝胶膨胀时吸水7、5gD、G表示凝胶的膨胀体积,75表示每克凝胶膨胀时体积可达75cm3二、非选择题9、下面是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入(图I)和洗脱(图Ⅱ)示意图,请据图回答下列问题。
(1)在加样示意图中,正确的加样顺序是。
(2)用吸管加样时,应注意正确操作,分别是①。
②贴着管壁加样、③。
(3)等样品。
时,才加入缓冲液。
待接近色谱柱底端时,用试管收集流出液,每mL收集一管,连续收集。
10、PCR技术可扩增DNA分子,电泳技术是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上,并加上直流电场,可利用分子带电荷不同分离和分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物。
这两项技术综合应用于现代刑侦,可以获得最可靠的证据。
如图是一次寻找嫌犯的测试结果:图申是把遗迹中含有21个氨基酸的多肽进行水解,将氨基酸混合物进行电泳的结果;图乙是通过提取罪犯B遗迹DNA和四位嫌犯的DNA进行扩增,并采用特定限制酶处理后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱。
(1)在同一电场下,由于蛋白质或DNA的以及、不同而产生不同的迁移方向或速度,从而实现样品的分离。
(2)在电泳过程中,带电分子会向着的电极移动。
(3)由图甲得知,多肽由种氨基酸组成;由图乙可知B最可能的对象是。
11、(能力拔高题)测定蛋白质的相对分子质量是研究蛋白质的一项重要技术,常用凝胶(由多孔性网状物质构成的颗粒,其孔能让小分子物质进出)过滤法测定,即在一根垂直的玻璃柱中装满凝胶,然后在其上端加入蛋白质混合液并用缓冲液进行洗脱。
根据各种蛋白质洗脱的先后顺序可以比较它们的相对分子质量大小。
利用下列材料,鉴定样品液(含有A、B两种相对分子质量大小不同的蛋白质)中蛋白质相对分子质量的大小。
材料用具:支架台、符合要求的凝胶柱、吸管、缓冲液洗脱瓶、带有开关的玻璃导管、橡胶软管、夹子、试管若干、足量的缓冲液等。
(1)实验步骤:①加样前先。
②加样:。
③洗脱:。
④收集并检测它们洗脱的先后顺序。
(2)实验结果及结论:。
(3)请用坐标图表示出不同蛋白质相对分子质量大小与洗脱液体积的关系:12、(2008·山东高考)科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白。
这种蛋白质具有极强的抗菌能力,受到研究者重视。
(1)分离该抗菌蛋白可用电泳法,其原理是根据蛋白质分子的、大小及形状不同,在电场中的不同而实现分离。
(2)可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白的体外抗菌特性。
抗菌实验所用培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为细菌生长提供和。