【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
人教版选修1 血红蛋白的提取和分离 第1课时教案
凝胶粒
分子量 直径大小
大 大于凝胶颗粒空 隙直径，被阻挡 在颗粒的外面 垂直向下移动 较快 较短 先从凝胶柱洗脱 出来
小 小于凝胶颗粒空 隙直径，可以进 入颗粒内部 垂直向下移动， 无规则扩散进入 颗粒内部 较慢 较长 后从凝胶柱洗脱 出来
运动方式 运动速度 运动路径 洗脱次序
（二）缓冲溶液
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。
3.电泳的类型： 琼脂糖凝胶电泳 聚丙烯酰胺凝胶电泳
电泳原理示意图
阳 极 （ ）
阴 极 （ ）
—
+
带正电的离子
带负电的离子
带电性质以及分子大小，形状的不同分子迁 移速度不同，从而实现样品中各种分子的分 离。
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：能够抵制外界的酸或碱的对溶液的pH值的影响， 维持pH基本不变。 3.缓冲溶液的配制：通常由1～2种缓冲剂溶解于水中配 制而成。调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同pH 范围内使用的缓冲液。
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 运输。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。
一、基础知识
（一）凝胶色谱法（分配色谱法） 根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。 凝胶是一些微小的多孔球体，由多糖类化合物（如葡 聚糖、琼脂糖等）构成。
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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。
教学设计8：5.3 血红蛋白的提取和分离
血红蛋白的提取和分离一、教材分析在DNA提取和鉴定的基础上，本节课继续生物大分子——血红蛋白的提取和分离，对生物大分子的提取方法进行补充和完善。
在分离大分子蛋白质的方法中，重点介绍凝胶色谱法和电泳法，为学生展示依据不同原理分离蛋白质得到的结果完全不同，在学习过程中建立选择与结果的区别。
之后，课本重点介绍利用凝胶色谱法纯化血红蛋白，对理论知识加以利用。
二、教学目标1.知识与技能（1）理解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理；（2）了解缓冲液的组成及其作用。
2.过程与方法结合教材图解分析色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理，进行比较进一步理解。
3.情感、态度与价值观领悟重要科学实验的发明，提高自己的科学素养。
三、教学重难点1.重点：凝胶色谱法的原理和方法。
2.难点：电泳法分离大分子的原理。
四、教学准备多媒体课件。
五、课时安排1课时。
六、教学过程【课程导入】DNA通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状，蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者，是细胞中含量最高的有机化合物。
之前，我们学习了从鸡血细胞液中提取DNA并加以鉴定，而对蛋白质的研究有助于人们对生命过程的认识和理解。
那么，如何从细胞中提取蛋白质呢？应该注意哪些事项呢？【基础知识】蛋白质分离和提取的原理：根据蛋白质各种特性（理化性质）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、吸附性质和对其他分子的亲和力等等来分离不同种类的蛋白质。
（一）凝胶色谱法1.概念：也称分配色谱法，是根据被分离的蛋白质相对分子质量的大小，利用具有网状结构的凝胶的分子筛作用，来进行分离蛋白质的有效方法。
2.大多数凝胶是由多糖类化合物（如葡聚糖或琼脂糖）构成的多孔小球体。
3.具体过程：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。
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。
【课堂设计】高二生物人教版选修1课件5.3 血红蛋白的提取和分离
血红蛋白的提取和分离
情境导入
课程目标 1.知道凝胶色谱法、电 泳法等分离生物大分子技 术的基本原理。 2.掌握血红蛋白提取和分离 的基本过程。 3.能正确评价实验操作的过 程和结果。
一
二
三
四
五
一、凝胶色谱法
1.概念 :也称作分配色谱法,是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的 有效方法。 2.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,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,从而使相对分子质量不同的蛋白质分子得以分离。
探究一
探究二
【例题 1】 生物产品的分离、 纯化是现代生物技术中一种常见的技术。 下列关于物质提取、纯化原理的叙述中,不正确的是( ) A.采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子质量 不同,在色谱柱中的移动速度不同 B.使用透析法可以去除样品中相对分子质量较大的杂质 C.电泳法是利用样品中各种分子带电性质和数量以及样品分子大小 不同,产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分离 D.离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分子离心时沉降速度不同
探究一
探究二
蛋白质的分离原理
●问题导引● 为年老多病的人注射丙种球蛋白,可以在一定程度上增强其身体的抵 抗力。在动物体内,丙种球蛋白和许多蛋白质混在一起。要获得纯净的丙种 球蛋白,就必须进行提取和分离。你能提供分离蛋白质的思路吗? 提示:根据蛋白质各种特性的差异,如分子的大小、所带电荷的性质和 多少等,来分离不同种类的蛋白质。
较 快 较 慢
较 短 较 长
小
探究一
探究二
2.电泳法 (1)含义 :带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。 (2)原理 :一些生物大分子具有可解离的基团,在一定 pH 下,会带上正电 或负电,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。 因各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、 形状不同,迁移速度 不同,从而实现各种分子的分离。 (3)常用方法 :琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。在测定蛋白质 的相对分子质量时,通常使用 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳,此方法也可用来 分离蛋白质混合组分( 亚基)。
(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。
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.。
2023高中生物人教版血红蛋白的提取和分离实验教案
2023高中生物人教版血红蛋白的提取和分离实验教案实验目的：通过提取和分离血红蛋白，加深对生物分离技术的理解，并掌握实验操作技能。
实验材料：1. 牛血液样品2. 细胞裂解液3. 盐溶液4. 酒精5. 去离子水6. 脱色剂实验步骤：一、制备细胞裂解液1. 取适量的牛血液样品，置于无菌试管中。
2. 加入等体积的生理盐水，轻轻混匀。
3. 用离心机将血液样品离心，分离血细胞沉淀。
4. 将血细胞沉淀取出，加入等体积的细胞裂解液，轻轻混匀。
5. 将混合液放置于冰箱中，静置30分钟，使细胞裂解液充分与血细胞反应。
二、提取血红蛋白1. 从冰箱取出上一步制备的混合液，放置于室温下10分钟。
2. 用移液管将混合液转移至离心管中。
3. 用离心机将离心管中的液体进行离心，使得血细胞沉淀。
4. 将离心管中的上清液倒出，将血细胞沉淀取出。
5. 加入适量的去离子水，轻轻混匀，使血细胞完全溶解。
6. 用滤纸滤除混合液中的杂质。
三、分离血红蛋白1. 将滤掉杂质的混合液均匀地倒入试管中。
2. 用移液管向试管中滴加脱色剂，混匀后放置10分钟。
3. 用离心机将试管中的液体进行离心，使得血红蛋白沉淀。
4. 用滴管将上清液吸尽，只保留沉淀。
实验注意事项：1. 实验过程中需注意无菌操作，以避免污染样品。
2. 实验仪器需提前清洗干净，确保实验结果的准确性。
3. 操作时需严格按照实验操作步骤进行，确保实验顺利进行。
4. 实验结束后，及时清理实验场地，并归还使用的实验器材。
实验结果与讨论：通过以上步骤，我们成功提取和分离了血红蛋白。
血红蛋白是一种重要的蛋白质，在血液中起着携氧和传递氧的功能。
通过本实验，我们学习到了血红蛋白提取和分离的基本原理和方法，并且掌握了相应的实验操作技能。
总结：本实验通过提取和分离血红蛋白，加深了对生物分离技术的理解，并学习到了相关的实验操作技能。
血红蛋白作为一种重要的蛋白质，在人体的氧气传递过程中发挥着重要的作用。
通过本实验的学习，我们不仅提高了实验技能，还深入了解了血红蛋白的结构和功能。
血红蛋白的提取和分离教案
血红蛋白的提取和分离教案教案一: 血红蛋白的提取和分离教学目标:- 理解血红蛋白的结构和功能。
- 学习血红蛋白的提取和分离方法。
- 掌握实验室中分离血红蛋白的步骤和操作技巧。
教学步骤:引入活动:在开始实验之前，首先向学生介绍血红蛋白的结构和功能，以及为什么需要提取和分离血红蛋白。
1. 血红蛋白的提取:a. 实验材料准备:- 鲜血样本- 磷酸缓冲溶液（pH 7.4）- 离心管- 离心机- 冷藏器b. 实验步骤:1) 将鲜血样本取出，用磷酸缓冲溶液稀释。
2) 将稀释后的样本置于离心管中，离心10分钟。
3) 将离心后的上清液转移至新的离心管中，置于冷藏器中。
2. 血红蛋白的分离:a. 实验材料准备:- 血红蛋白样本- 离心管- pH 4.7缓冲溶液- pH 5.2缓冲溶液- pH 6.0缓冲溶液- pH 7.0缓冲溶液b. 实验步骤:1) 将血红蛋白样本转移到离心管中。
2) 分别加入pH 4.7、pH 5.2、pH 6.0和pH 7.0缓冲溶液，使其达到不同的酸碱度。
3) 转动离心管，使其充分混合。
4) 将混合溶液置于冰箱中冷藏一段时间。
5) 通过离心，收集上层液体，然后分别加入酸、碱溶液，使其达到酸碱中和。
6) 重复以上步骤，直到获得纯净的血红蛋白。
实验注意事项:- 实验过程中要注意安全，佩戴实验室衣物和手套。
- 实验器材要严密封闭，避免反应物外泄。
- 实验后要彻底清理实验场地。
教学总结:通过本次实验，学生可以了解血红蛋白的结构和功能，并掌握了提取和分离血红蛋白的方法。
同时，学生也了解了实验室实验的注意事项和操作技巧。
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)。
新人教版生物选修1课题3《血红蛋白的提取和分离》优秀教案(重点资料).doc
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。
高中生物选修一教学设计4：5.3 血红蛋白的提取和分离教案
专题5 DNA和蛋白质技术课题3 血红蛋白的提取和分离[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[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[教学方法] 启发式教学[教学工具] 多媒体课件[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：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］阅读教材后，填写下表：决定运动方向形成库仑力形成阻力决定运动速率电荷性质√电荷量√√分子形状√√分子大小√√（2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。
高中生物高二人教版选修1教案：专题5 课题3 血红蛋白的提取和分离 Word版无答案
教学准备
1. 教学目标
1.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。
2.了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。
2. 教学重点/难点
课题重点:凝胶色谱法的原理和方法。
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。
3. 教学用具
4. 标签
教学过程
【导入】导入
红细胞在人体内是一种非常重要的细胞,对于携带氧气和二氧化碳至关重要,但是你们知道为什么红细胞能携带这些气体吗?因为红细胞中含有一种特殊的蛋白质——血红蛋白。
血红蛋白究竟是什么,我们要研究它,首先就要进行提取和分离它。
【讲授】凝胶色谱法（分配色谱法）
1.原理:分子量大的分子通过凝胶颗粒的间隙,流程短,流速快;分子量小的分子通过凝胶颗粒的内部,流程长,流速慢。
2.凝胶材料:多孔性的多糖化合物
多媒体演示凝胶色谱法洗脱过程
【活动】缓冲溶液
展示摩托车减震器的图片,让学生讨论减震器的作用。
类比摩托车减震器的工作原理,理解缓冲液的作用。
1.组成:由弱酸和强酸弱碱盐组成
2.作用:抵制外界酸碱变化,保持pH稳定
【讲授】凝胶电泳
1.原理:不同蛋白质的带电性质、电量、性状和大小不同,在电场中受到的作用力、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、聚丙烯酰氨凝胶电泳等。
人教版高二生物选修1专题5课题3血红蛋白的提取和分离(教案)
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。
高中生物新人教版教案-课题 血红蛋白…(省一等奖)
通过介绍血红蛋白的结构与功能相适应，树立结构与功能观，认识生物的统一性、复杂性。
培养学生科学思维和科学探究能力。
Step3 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳（纯度鉴定）
利用习题反馈，强调： 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。
1.凝胶色谱法的原理。
2.实验过程：凝胶色谱柱的制作-交联葡聚糖凝胶的预处理-凝胶色谱柱的装填-平衡-样品的加入和洗脱-收集。
装置改进：用一次性输液管替代尼龙管，利用流量调节器控制流速。
交联葡聚糖凝胶的预处理：一种方法是用蒸馏水浸泡24h溶胀；另一种方法是用磷酸缓冲液加热2-3小时溶胀。第二种方法不仅时间短，还能除去凝胶中可能带有的微生物，排除凝胶内的空气。
通过生活情境，引发学生思考，同时引出本课题。
Step1兔血样品处理与粗分离
引导学生代表交流实验过程、发现的问题、如何解决问题。
利用习题反馈，强调：分离血红蛋白溶液时，试管溶液分为四层。由上到下依次为：甲苯层、脂溶性物质层、血红蛋白、血红细胞破碎物沉淀层。
学生代表交流实验过程、发现的问题，如何解决问题：
《血红蛋白的提取和分离》教学设计
重庆市求精中学校杨俊
教学课题
选修1专题5课题3血红蛋白的提取和分离
课 型
新授课
教材分析
本节内容位于选修1《生物技术实践》模块的专题5课题3。血红蛋白是人类最早推测出分子量的蛋白质，也是人类最早系统地阐明结构和功能的生物大分子。血红蛋白的每一项研究，都见证了生物化学和分子生物学的进步，折射了近、现代生物学的发展历程。很多学校因为：柱层析造价高、添装柱要求高、实验耗费时间长等原因，没有开设该实验。我希望通过开展课前小组实验，录制视频等，来解决学生理解困难、容易混淆的问题，通过实际操作尝试从血液中提取和分离血红蛋白，让学生充分Na2HPO4和NaH2PO4配制磷酸缓冲液，以及磷酸缓冲液的作用。
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。
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。
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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。
［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。
（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。
思考：是否所有种类的蛋白质的提取和分离都是这样的？为什么？不是。
因为蛋白质的来源和性质不同，分离方法差别很大。
2.2选择实验材料（1）你认为鸟类血液和哺乳动物血液中，最好哪种血液来提取血红蛋白？为什么？哺乳动物血液。
因为该细胞中没有细胞核，血红蛋白含量高。
（2）请阅读教材，认识哺乳动物血液组成及血红蛋白性质。
并思考回答下列问题：血液由和两部分组成。
血细胞中细胞数量最多，细胞的含量最高的化合物是。
该化合物是由和构成的，其中每个亚基中都含有一个能与O2和CO2结合的基团。
2.3从红细胞中分离出血红蛋白的过程为：洗涤红细胞、释放血红蛋白、分离血红蛋白、透析。
洗涤红细胞的目的是什么？除去血浆蛋白的杂蛋白，有利于后续步骤的分离纯化。
红细胞的洗涤过程为血液＋柠檬酸钠→低速短时离心→吸出上层血浆→红细胞＋5倍体积生理盐水→缓慢搅拌10min→低速短时离心→吸出上清液→反复洗涤直至上清液无黄色思考：加入柠檬酸钠有何目的？为什么要低速、短时离心？为什么要缓慢搅拌？防止血液凝固；防止白细胞沉淀；防止红细胞破裂释放出血红蛋白。
思考：你有什么方法将红细胞中的血红蛋白释放出来？加入蒸馏水，用玻璃棒快速搅拌一段时间。
补充：加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。
加入甲苯的目的是溶解细胞膜，有利于血红蛋白的释放和分离。
此时，红细胞破碎混合液中不仅含有血红蛋白，而且还含有细胞破碎物、脂质、甲苯有机溶剂等。
怎样除去这些杂质呢？由于它们的密度不同，科学家采取了离心分离的方法：红细胞破碎混合液→中速长时离心（2000c/min×10min）→滤纸过滤除去脂质→分液漏斗分离出血红蛋白2.4如何除无机盐离子和小分子有机物质呢？。
透析。
半透膜的选择透过性，大分子物质不能通过半透膜，离子和小分子能够通过半透膜。
在透析过程中，血红蛋白溶液中的离子和小分子不断通过半透膜扩散进入到pH＝7的磷酸缓冲液中。
思考：为何使用pH＝7的磷酸缓冲液？为什么缓冲液量远多于血红蛋白溶液量？维持血红蛋白的正常特性。
有利于杂质分子充分地向外扩散。
总结：通过以上四个基本过程，红细胞中的血红蛋白就被提取出来。
但其中还含有其他种类的蛋白质分子（如呼吸酶等）。
怎样将杂蛋白与血红蛋白分离开来呢？我们来研究蛋白质提取和分离的第二个步骤――粗分离（凝胶色谱操作）。
2.5凝胶色谱分离蛋白质包括：制作色谱柱、装填色谱柱、样品加入和洗脱。
根据教材图5－19，说出制作色谱柱需要的材料。
橡皮塞2个、打孔器、小刀、移液管、尼龙纱、尼龙网、玻璃管、尼龙管等。
色谱柱的制作过程：准备材料→加工橡皮塞→安装色谱柱下面进行第二步――凝胶色谱柱的装填。
请阅读教材：色谱柱的装填过程。
调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质至此，血红蛋白即可得到粗分离。
在整个操作过程中，应当注意以下事项：（1）红细胞的洗涤：洗涤次数不能过少；低速、短时离心。
（2）凝胶的预处理：沸水浴法时间短，还能除去微生物和气泡（3）色谱柱的装填：装填尽量紧密，降低颗粒间隙；无气泡；洗脱液不能断流。
（4）色谱柱成功标志：红色区带均匀一致地移动。
（三）课堂总结、点评（四）实例探究例1 利用凝胶色谱法，什么样的蛋白质先洗脱出来（）A. 相对分子质量大的B. 溶解度高的C. 相对分子量小的D. 所代电荷多的解析：凝集色谱法使根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部通道，路程较长，移动速度较慢；相对分子质量大的蛋白质，路程较短，移动速度较快，首先洗脱出来。
答案：A例2 蛋白质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答案：C☆综合应用例3用凝胶色谱法分离蛋白质时，分子量大的蛋白质（）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，移动速度较快解析：在小球体内部有许多贯穿的通道，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；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。
答案：D（五）巩固练习1. 凝胶色谱法分离蛋白质的依据是（）A. 对其他分子的亲和力B. 溶解度C. 所带电荷多少D. 相对分子质量的大小2. 凝胶色谱法中所用的凝胶化学本质大多是（）A. 糖类化合物B. 脂质C. 蛋白质D. 核酸3. 选用红细胞作为分离蛋白质的实验材料，有何好处（）A. 血红蛋白是有色蛋白B. 红细胞无细胞核C. 红细胞蛋白质含量高D. 红细胞DNA含量高4. 将搅拌好的混合液离心来分离血红蛋白溶液时，第二层是（）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. 血红蛋白因含有（）而呈红色A. O2B. COC. CO2D.血红素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. 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. 加样后，打开下端出口，使样品渗入凝胶床内C. 等样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口D. 用吸管小心的将1ml透析后的样品加到色谱柱的顶端，不要破坏凝胶面答案：1. D 2.A 3.A 4.D 5.D 6.D 7.C 8.B 9.A 10.D七、【课余作业】1、你能描述血红蛋白分离的完整过程吗？2、与其他真核细胞相比较，红细胞有什么特点？这对你进行蛋白质的分离和提取有什么意义？八、【教学体会】本课题重在让学生了解生物科学在蛋白质领域的进展，说明提取、分离高纯度的蛋白质的重要性和必要性，并学习一些蛋白质分离和提取的基本技术。
教师可以发挥学生的主动性，让学生介绍当前有关蛋白质研究的新进展，激发学生的学习兴趣，然后指出本课题的学习意义，让薛生初步体会分离纯化蛋白质的过程和方法九、【资料袋】凝胶色谱法分离蛋白质的原理凝胶色谱法也称为分配色谱法，它是根据分子量的大小分离蛋白质的方法之一。
所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体，这些小球体大多数是由多糖类化合物构成，小球体内部有许多贯穿的通道，当一个含有各种分子的样品溶液缓慢流经时，各分子在色谱柱内进行两种不同的运动，即垂直向下的运动和无规则的扩散运动，相对分子质量较大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部，只能分布在颗粒之间，通过的路程较短，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道，通过的路程较长，移动速度较慢。
因此，样品中相对分子质量较大的蛋白质先流出，相对分子质量中等的分子后流出，相对分子质量最小的分子最后流出，这种现象又叫分子筛现象。
此外，凝胶本身具有三维网状结构，相对分子质量大的分子通过这种网状结构上的空袭时阻力大，而相对分子质量小的分子通过时阻力小，因此不同分子量的蛋白质分子可以获得分离。