课题6 血红蛋白的提取和分离(学案)
新导学案 血红蛋白的提取与分离
血红蛋白的提取与分离导学案命题人：朱旭审题人：吴延鹏学习目标：理解凝胶色谱法、电泳法的基本原理，了解缓冲液的组成及其作用；掌握血红蛋白的提取与分离的基本过程和方法。
一、预习案【活动1】阅读教材P64第1自然段和“凝胶色谱法”部分，讨论并回答下列问题：1．（记忆）凝胶色谱法是根据分离蛋白质的一种有效方法。
2．（理解）凝胶大多数是由多糖化合物（如葡聚糖、琼脂糖等）构成的微小球体。
当相对分子量不同的蛋白质分子通过凝胶时，的蛋白质进入凝胶内部的通道，路程，移动速度；相反，的蛋白质在凝胶颗粒外部移动，路程，移动速度。
【活动2】阅读教材P65 “缓冲溶液”部分，讨论并回答下列问题：1．（理解）在一定范围内，缓冲溶液能够抵制对溶液pH的影响，而保持。
2．（记忆）缓冲溶液通常由1～2种溶解于水配制而成。
调节可以制成在不同pH范围内使用的缓冲液。
【活动3】阅读教材P65 “电泳”部分，讨论并回答下列问题：1．（记忆）电泳是指在的作用下发生的过程。
2．（记忆）在一定的pH下，许多生物大分子上可解离的基团就会带上。
3．（理解）在电泳过程中，决定带电分子迁移方向的是带电分子，决定带电分子迁移快慢的是带电分子。
4．（记忆）常用的电泳方法有电泳和电泳。
为了消除样品分子原有净电量对迁移速率的影响，可以在凝胶中加入，使样品分子的迁移速率完全取决于。
【活动4】阅读教材P66最后自然段和P67“样品处理”部分，讨论并回答下列问题：1．（记忆）蛋白质的提取和分离的一般分为四步：、、和。
2．（学会）红细胞的洗涤：洗涤的目的是除去，以利于后续步骤的分离纯化。
为防止血液凝固，应预先加入；所用洗涤液是五倍于红细胞液的；洗涤中用玻璃棒缓慢搅拌，用离心机离心；洗涤干净的标准是。
3．（学会）血红蛋白的释放：释放的目的是将血红蛋白从中释放出来。
在红细胞液中加入等体积的和40％体积的，置于上充分搅拌。
4．（学会）分离血红蛋白溶液：目的是从红细胞破碎混合液中分离出溶液。
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。
血红蛋白的提取和分离导学案
(2)凝胶色谱柱的装填。因为干的凝胶和________________的凝胶的体积差别很大，因此装柱前需要根据色谱柱的内体积计算所需要的凝胶量。本实验使用的是交联葡聚糖凝胶(Sephadex G—75)。“G”表示凝胶的________，膨胀程度及分离范围，75表示________值，凝胶用蒸馏水充分溶胀后，配成________悬浮液，在与色谱柱下端连接的尼龙管打开的情况下，一次性缓慢倒入色谱柱内，装填时可轻轻________色谱柱，使凝胶装填均匀。注意色谱柱内不能有________存在。
2．在血红蛋白释放过程中，加入蒸馏水和甲苯的目的是什么？
三、操作提示
1．红细胞的洗涤：洗涤次数不能过少；________离心。
2．凝胶的预处理：沸水浴法不但节约时间，而且可以除去凝胶中可能带有的________和空气。
高中生物选修一生物技术实践导学案（编号：GZSWRJXXY№14）
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课题3血红蛋白的提取和分离
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蛋白质在组织或细胞中一般都是以复杂的混合物形式存在，每种类型的细胞都含有成千种不同的蛋白质。蛋白质的分离和提取工作是一项艰巨而繁重的任务，到目前为止，还没有一个单独的或一套现成的方法能把任何一种蛋白质从复杂的混合物中提取出来，但对任何一种蛋白质都有可能选择一套适当的分离提纯来获取高纯度的制品。蛋白质提纯的总目标是设法增加制品纯度或比活性，对纯化的要求是以合理的效率、速度、收率和纯度，将需要的蛋白质从细胞的全部其他成分特别是不想要的杂蛋白中分离出来，同时仍保留有这种多肽的生物学活性和化学完整性。
(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。
血红蛋白的提取和分离学案
①目的:去除_______。
②方法:_______________。
③标准:直至上清液不再呈现_____。
(2)血红蛋白的释放。
(3)分离血红蛋白溶液。
①方法:混合液分层。
②分层结果(自上而下):第1层:无色透明的_______。
第2层:脂溶性物质的_______——白色薄层固体。
第3层:_________的水溶液——_____透明液体。
第4层:其他杂质的暗红色沉淀物。
③结果处理:将试管中的液体用_____过滤,除去_______沉淀层,于分液漏斗中静置片刻后,分出下层的_________液体。
2.透析——粗分离:(1)过程:取1 mL 的_________溶液装入_______中,将其放入盛有300 mL 的物质的量浓度为20 mmol/L 的____________中(pH 为7.0),透析_____ h 。
(2)原理:透析袋能使_______自由进出,而将_______保留在袋内。
(3)目的:去除样品中_________________的杂质。
3.凝胶色谱操作——纯化:(1)凝胶色谱柱的制作↓(2)凝胶色谱柱的装填:凝胶用_______充分溶胀后,配成凝胶悬浮液,_______缓慢倒入凝胶色谱柱内↓①加样前：打开流出口，使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝胶面_____，关闭出口 ②加样：用吸管小心地将1 mL 透析后的样品加到色谱柱的_____，注意不要破坏凝胶面③加样后：打开下端出口，使样品渗入_______内↓(4)洗脱:_____下端出口,加入磷酸缓冲液,连接______________,_____下端出口,进行洗脱4.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳——纯度鉴定:判断纯化的蛋白质是否达到要求,需要进行___________的鉴定。
鉴定方法中,使用最多的是________________________。
三、操作提示1.红细胞的洗涤:_________、离心速度与_________十分重要。
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。
高中生物配套作业：专题课题血红蛋白的提取与分离含解析
专题五课题3请同学们认真完成练案[12]一、选择题1．分离血红蛋白时，将搅拌好的混合液转移到离心管中，以2 000 r/min的速度离心10 min后，可以明显看到试管中的溶液分为4层.下列描述中,正确的是（ A ）A．第1层为无色透明的甲苯层B．第2层为红色透明层,含血红蛋白C．第4层为白色薄层固体，是脂溶性沉淀物D．第3层为暗红色沉淀物，含未破裂的细胞[解析］第1层为无色透明的甲苯层;第2层为白色薄层固体，是脂溶性物质的沉淀层；第3层是红色透明液体,是血红蛋白的水溶液;第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。
2．关于凝胶色谱柱的装填，除哪项外均为正确解释( D ）A．交联葡聚糖凝胶(G－75）“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［解析] 本实验中使用的交联葡聚糖凝胶(G－75),其中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，即每克凝胶膨胀时吸水7。
5 g,A正确；气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果，因此,一旦发现有气泡，必须重装,B正确；在凝胶色谱柱装填完之后，应在约50 cm高的操作压下，用300 mL 物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12小时，以使凝胶装填紧密，C正确;凝胶溶胀时，应使用蒸馏水将其充分溶胀,制成凝胶悬浮液，D错误。
3．将搅拌好的混合液转移到离心管中，离心后,可以明显看到试管中的溶液分为4层，其中第3层是( C )A．无色透明的甲苯层B．脂溶性物质的沉淀层C．血红蛋白的水溶液D．其他杂质的暗红色沉淀物[解析］分离血红蛋白溶液时，将搅拌好的混合液转移到离心管中,经过中速长时离心后，可明显看到试管中溶液分为4层，从上往下数，第1层为甲苯层，第2层为脂溶性物质的沉淀层，第3层为血红蛋白水溶液，第4层为杂质沉淀层。
血红蛋白的分离和提取
血红蛋白的分离和提取在探索血红蛋白的分离和提取时，我们仿佛打开了一扇通往生命奥秘的大门。
血红蛋白，这个在我们体内默默工作的英雄，负责运送氧气，维持生命的火焰。
今天，我们就来深入探讨一下，如何从头到尾把它分离出来。
首先，了解血红蛋白的基本结构很重要。
它由四个亚基构成，每个亚基里都有一个铁离子，正是这个小小的铁离子让血红蛋白有了“吸氧”的能力。
嘿，想想看，这铁可是血液的灵魂。
我们提取它的第一步就是要把这些亚基给分开。
通常，我们使用盐析法。
这是一种古老却有效的方法。
简单来说，就是用不同浓度的盐水，使血液中的蛋白质沉淀下来。
盐的浓度高了，蛋白质就沉底了。
这个过程像是在筛选出珍珠，越是纯粹的成分，越容易浮出水面。
接下来，我们要进行离心。
听起来挺高大上的，其实就是把样品放进一个高速旋转的机器里。
你可以想象一下，像个旋转的过山车。
这样，重的成分会被甩到底部，而轻的成分则会悬浮在上面。
经过几轮离心，我们就能获得较为纯净的血红蛋白。
这一步确实需要耐心，毕竟急于求成可不行。
接着，我们还可以使用层析法。
这种方法就像在看一场精彩的魔术表演。
通过使用不同的色谱柱，血红蛋白会被分成不同的成分，层层剥离，最终呈现出它的真面目。
我们可以使用亲和层析或者离子交换层析，具体选择哪种方法，得看实际情况和目标而定。
无论怎样，成功提取的瞬间总是令人兴奋。
之后，我们必须验证提取的血红蛋白是否有效。
通常，我们会用紫外光谱法来测量它的吸收光谱，确保其波长符合标准。
这可不是马虎的事，稍有不慎，可能会错失重要的实验数据。
检查后，如果一切正常，那就可以进行后续的研究或应用了。
在这个过程中，温度和pH值的控制同样至关重要。
想想看，如果温度过高，蛋白质就会变性，失去活性。
这就像一朵美丽的花，失去了阳光和水分，最终枯萎。
保持适宜的环境条件，才能让我们的血红蛋白焕发活力。
总结来说，血红蛋白的分离和提取是一门复杂却充满乐趣的科学。
每一个环节都需要细致入微的操作，绝不能掉以轻心。
(完整版)高中生物课题6血红蛋白的提取和分离复习教案新人教版
河北省容城中学高中生物课题6 血红蛋白的提取和分离复习教案新人教版【复习目标】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。
【复习重点与难点】复习重点：凝胶色谱法的原理和方法。
复习难点：样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填。
【知识回顾】：一、实验原理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．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。
（4）作用：分离蛋白质，测定生物大分子分子量，蛋白质的脱盐等。
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。
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、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。
（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。
二、实验步骤1．样品处理①红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，采集的血样要及时采用低速短时间离心分离红细胞，然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆，将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯，再加入五倍体积的生理盐水，缓慢搅拌10min，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净。
生物选修血红蛋白的提取和分离
实验结束后，应按照规定正确 处理实验废弃物，确保实验室
和环境安全。
安全防范措施
防毒防害
在实验过程中，应佩戴合适的个人防护装备，如化学防护 眼镜、化学防护服、化学防护手套等，防止有毒有害物质 侵入人体。
防机械伤害
在实验过程中，应避免使用不合适的工具或设备，防止机 械性损伤。同时，应定期检查实验室设备是否完好无损。
防火防爆
在实验过程中，应远离火源和易燃易爆物品，避免使用明 火加热和产生火花。同时，应定期检查实验室消防设施是 否完好有效。
防触电
在实验过程中，应避免接触带电设备和线路，防止触电事 故发生。同时，应定期检查实验室电气设施是否符合安全 标准。
THANKS
感谢观看
离心机、分液漏斗、研钵、滤纸 、尼龙布、蒸发皿、玻璃棒
实验原理
血红蛋白是一种含铁的蛋白质，具有与氧结合的能力，因此具有运输氧的功能。
通过将红细胞破碎，分离出血红蛋白，可以研究其结构和功能。
在实验中，利用不同物质在溶剂中的溶解度不同进行分离，采用离心、过滤和蒸发 等方法提取和分离血红蛋白。
实验步骤
生物选修血红蛋白 的提取和分离
contents
目录
• 血红蛋白简介 • 血红蛋白的提取 • 血红蛋白的分离 • 血红蛋白的应用 • 实验注意事项与安全防范措施
01
血红蛋白简介
血红蛋白的组成
血红蛋白由珠蛋白和血红素组成，其 中珠蛋白是由两条α-珠蛋白和两条β珠蛋白组成的四聚体，血红素则是一 个含铁卟啉的化合物。
生物传感器
血红蛋白可用于生物传感器的制备，通过与特定物质结合，实现对氧气、二氧 化碳等物质的检测。
生物燃料
血红蛋白可以作为生物燃料的生产原料，通过发酵等技术将其转化为可再生能 源。
血红蛋白的提取与分离
②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
蛋白的分离过程非常直观，大大简化
了实验操作。
•1.洗涤目的：去 红细胞的洗涤 杂蛋白 除 ，利于后 或血浆蛋白 2.洗涤方法 续步骤的分离纯化。
采用低速短时间离心，如 500 用 胶头吸管 r／min,离心 2 min，然后
离 心 管 中 ， 以 2000 r ／
min的速度离心10min后，
可以明显看到试管中的溶
液分为4层：
高速长时间离心
第4层：红细胞破碎物沉淀 层（暗红色）
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 红色 透明液体。
粗分离
--透析（去除分子质量较
小
的杂质）
取1mL的血红蛋白溶液装入 透 （pH为7.0 ）透析12 h。
A. 它们都是分离蛋白质的重要方法 B. 它们的原理相同不同
)
C. 使用凝胶色谱法需要使用缓冲溶液而电泳不需要 都需要使用缓冲溶液维持PH D. 以上说法都正确
实验步骤
蛋白质的提取和分离一般分为四步：
样品处理
红细胞的洗涤 血红蛋白的释放 分离血红蛋白溶液
透析—去除样品中分子量较小的杂质
粗分离
纯化 用凝胶色谱法除去相对分子质量较大的杂质
合物，SDS所带负电荷的量大大超过蛋白质分子原有的
电荷量，因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差异，使电泳
迁移率完全由蛋白质分子的大小决定。
例题5.下列各项中不属于电泳使样品中各分子分离的
原因的是( D )
A.分子带电性质的差异
B.分子的大小 C.分子的形状 D.分子的变性温度
血红蛋白的提取和分离
本课题学习要点和难点
体验从复杂体系中提取生物大分子旳基本过 程和措施，并了解色谱法、电泳法等分离生 物大分子旳基本原理。
3、课题要点：凝胶色谱法旳原理和措施 4、课题难点：
①样品旳预处理 ②色谱柱填料旳处理和色谱柱旳装填。
2023年4月14日宣告人类基因组序列图完毕，这标志着进入了后基因组和蛋 白质组时代
2、你装填旳凝胶色谱柱是否有气泡产生？你旳色谱 柱装填得成功吗？你是怎样判断旳？
因为凝胶是一种半透明旳介质，所以能够在凝胶柱旁放一支与 凝胶柱垂直旳日光灯，检验凝胶是否装填得均匀。另外，还能够 加入大分子旳有色物质，例如蓝色葡聚糖—2023或红色葡聚糖， 观察色带移动旳情况。假如色带均匀、狭窄、平整，阐明凝胶色 谱柱旳性能良好。假如色谱柱出现纹路或是气泡，轻轻敲打柱体 以消除气泡，消除不了时要重新装柱。
血红蛋白的提取和分 离
本课题学习目的
体验从复杂体系中提取生物大分子旳基本过 程和措施，并了解色谱法、电泳法等分离生 物大分子旳基本原理。
1、主要概念：①凝胶色谱法 ②电泳法 ③缓冲溶液 ④ 它们在血红蛋白旳提取中分别起到什么作用。
2. 主要原理：
①凝胶色谱法分离蛋白质旳原理
②电泳法分离样品旳原理
③缓冲溶液旳构成和作用机理
④洗脱：小心加入pH=7.0 旳20mmol/l旳磷酸缓冲液到合 适高度，连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口进行洗脱。
⑤搜集：待红色旳蛋白质接近色谱柱底端时，用试管搜集流 出液，每5ml搜集一试管，连续搜集。（在分离过程中，假如 红色区带均匀一致旳移动，阐明色谱柱制作成功）
⑥注意：正确旳加样操作：1、不要触及并破坏凝胶面。2、 贴壁加样。3、使吸管管口沿管壁围绕移动。
装配好旳凝胶柱
血红蛋白的提取和分离预习学案
5.3 血红蛋白的提取和分离导学案班级 姓名【导学诱思】思考1：分离生物大分子的基本思路是什么？思考2：蛋白质的分离和提取的原理是什么？思考3： 高温灭菌和酒精灭菌分别利用蛋白质的何种作用，作用结果是什么被破坏？思考4：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什么？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。
B.（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。
㈡ 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。
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的缓冲液是什么？它的目的是什么？颗相对量较相对量较（1）（2） （3） （4） （5） A㈢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。
血红蛋白的提取和分离教案
血红蛋白的提取和分离一.蛋白质分离的依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、吸附性质和对其他分子的亲和力等,可以用来提取和分离不同种类的蛋白质。
二、凝胶色谱法1.概念:也称做分配色谱法;是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
2.凝胶色谱法原理(1)由多糖类化合物构成的凝胶,内部有许多贯穿的通道。
(2)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。
(1)识图析图图a,相对分子质量较小的蛋白质由于扩散作用进入凝胶颗粒内部而被滞留;相对分子质量较大的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面,在颗粒之间迅速通过。
图b,①蛋白质混合物上柱; ②洗脱开始,相对分子质量较小的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内;相对分子质量较大的蛋白质则被排阻于颗粒之外; ③相对分子质量较小的蛋白质被滞留,相对分子质量较大的蛋白质向下移动; ④相对分子质量不同的分子完全分开; ⑤相对分子质量较大的蛋白质行程较短,已从层析柱中洗脱出来,相对分子质量较小的蛋白质还在行进中。
相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。
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。
三、缓冲溶液1.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。
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在不同pH范围内使用的缓冲液。
注意：在血红蛋白整个实验室中用的缓冲液是磷酸缓冲液，目的是利用缓冲液模拟细胞内的PH环境，保证血红蛋白的正常结构和功能，便于观察（红色）和材料的科学研究（活性）。
四、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:在一定的pH下,多肽、核酸等生物大分子的可解离基团会带上正电或负电,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。
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省海中高二生物（选修）教学学案课题6 血红蛋白的提取和分离一、达标（一）知识目标知识与技能: 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）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二、基础知识（一）原理 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。
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。
B ．（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。
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。
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的缓冲液是什么？它的目的是什么？ 3．电泳 （1）概念：电泳是指 。
（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。
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 。
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？ 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 ，颗粒（1）（2） （3） （4） （5）A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。
血红蛋白的释放在和作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。
分离血红蛋白溶液将搅拌好的混合溶液离心后，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层是其他杂质的暗红色沉淀物。
将试管中的液体用滤纸过滤，除去之溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的红色透明液体。
透析取1mL的血红蛋白溶液装入中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的中，透析12h。
透析可以去除样品中的杂质，或用于更换样品的。
6．凝胶色谱操作第一步要制作，第二步要，因为，所以装柱前需要根据色谱柱的内体积计算所需要的凝胶量。
在装填凝胶柱时，不得有存在。
因为气泡会，降低分离效果。
第三步是。
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，移动速度较快实验操作1．样品处理（1）红细胞的洗涤①目的：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的效果），然后用胶头吸管吸出上层透明的（），将下层（）的红细胞液体倒入（）再加入用（）的（）质量分数为0．9％的氯化钠溶液洗涤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。
利于后续血红蛋白的分离纯化，不可洗涤次数过少。
（2）血红蛋白的释放加（）到（）体积，再加40％体积的（），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的速度离心10 min ，试管中的溶液分为4层:第1层（最上层）：（）甲苯层第2层（中上层）：（）的沉淀层，（）色薄层固体第3层（中下层）：（）的水溶液层，（）的液体第4层（最下层）：其它杂质（）的沉淀层（4）透析2．凝胶色谱制作1）凝胶色谱柱的制作①取长40厘米，内径1．6厘米的玻璃管，两端需用砂纸磨平。
②底塞的制作：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、选择合适的的橡皮塞，中间打孔；b、在橡皮塞顶部切出锅底状的（），在0．5ml的（）头部切下（）长的一段，插入橡皮塞孔内，上部不得超过橡皮塞的凹穴底面。
c、剪尼龙网小圆片覆盖在（）上，用（）的尼龙纱将橡皮塞（）包好，插到玻璃管一端。
d、色谱柱下端用移液头部做（），连接一细的（），并用螺旋夹控制尼龙管的（），另一端放入收集（）的收集器内③顶塞的制作：插入安装了玻璃管的橡皮塞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）凝胶色谱柱填料的处理（1）凝胶的选择：（）。
（2）方法：配置凝胶悬浮液：计算并称取一定量的凝胶浸泡于（）中充分溶胀后，配成（）。
（3）凝胶色谱柱的装填方法①固定：将色谱柱处置固定在支架上②装填：将（）一次性的缓慢倒入（）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（）高的操作压下，用300ml的20mmol/l 的磷酸缓冲液（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，使柱内凝胶面上的（）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（）的样品加到色谱柱的（）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的分离有什么意义？思考：你能描述血红蛋白分离的完整过程吗？血红蛋白提取和分离的程序可分为四大步，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、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品的处理；再经过透析去除分子量较小的杂质，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，即样品的（）；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（）的蛋白质是否达到要求，需要进行蛋白质纯度的鉴定。
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的玻璃板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）的样品和凝胶色谱分离之后的样品6）电泳7）剥胶8）染色9）脱色10）观察结果SDS电泳的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的结合程度。
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、未能除去血浆蛋白的原因。
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，也得不到纯净的红细胞，影响后续血红蛋白的提取纯度。
如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确的话，能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀、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，说明分离的效果不好，这与凝胶色谱柱的装填有关。
讨论：如何测定蛋白质的分子量？使用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质的分子量时，可选用一组已知分子量的标准蛋白同时进行电泳，根据已知分子量的标准蛋白的电泳区带位置，用电泳迁移率和分子量的对数作标准曲线，可以测定未知蛋白质的分子量。
四、突破训练一．选择题1．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2．缓冲液的作用是：在一定范围内，抵制外界的影响来维持（）基本不变。
A．温度B．pH C．渗透压D．氧气浓度3．电泳是指带电粒子在电场的作用下向着与其所带电荷（）的电极移动。
A．相同B．相反C．相对D．相向4．哺乳动物和人的成熟的红细胞中的（）与氧气的运输有关。
A．血红蛋白B．肌红蛋白C．肌动蛋白D．肌球蛋白5．血液由血浆和各种血细胞组成，其中（）的含量最多。
A．白细胞B．血小板C．红细胞D．淋巴细胞6．为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝血剂A．NaCl B．甲苯C．蒸馏水D．柠檬酸钠7．将搅拌好的混合液转移到离心管中，离心后，可以明显看到试管中的溶液分为4层，其中第3层是A．无色透明的甲苯层B．脂溶性物质的沉淀层C．血红蛋白的水溶液D．其他杂质的暗红色沉淀物8．凝胶色谱法可以有效的分离蛋白质的根据是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9．利用凝胶色谱法分离蛋白质，最先洗脱的蛋白质特点是A．相对分子质量大的B．溶解度高的C．相对分子质量小的D．所带电荷多的10．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11．相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的进行过程可表示为图中哪一个（）12．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13．能进入凝胶内部通道的蛋白质是指A．相对分子质量大的B．吸附性高的C．相对分子质量小的D．溶解度低的14．凝胶色谱法中移动得快的是A．相对分子质量大的B．溶解度高的C．相对分子质量小的D．溶解度低的15．缓冲液的作用是在一定范围内，抵制外界的影响来维持下列哪一项状态基本不变的A．温度B．pH C．渗透压D．氧气浓度16．初步分离血红蛋白的实验中用到的缓冲溶液为A．H2 CO3一NaHCO3缓冲液B．NH4OH—NH4Cl缓冲液C．CH3 COOH—CH3 COONa缓冲液D．H3PO4缓冲液17．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一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18．血红蛋白因含有什么物质而呈红色A．O2B．CO C．CO2 D．血红素19．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20．分离血红蛋白溶液时，离心后试管中的溶液分四层，血红蛋白位于A．一B．二C．三D．四21．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12h22．使用十二烷基硫酸钠一聚丙烯酰胺电泳过程中，不同蛋白质的迁移速度完全取决于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23．洗涤红细胞的目的是A．去除血清B．去除杂蛋白C．除去血小板D．除去水24．洗涤红细胞时，分离所用的方法为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25．SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳法中加入SDS的作用是A．增大蛋白质的相对分子质量B．改变蛋白质的形状C．掩盖不同种蛋白质问的电荷差别D．减少蛋白质的相对分子质量26．制作凝胶色谱柱时，橡皮塞顶部凹穴内插入的移液管的部位及长度是A．移液管头部5 cm B．移液管尾部5 cmC．移液管头部3 cm D．移液管尾部3 cm27．下列有关凝胶色谱法中样品的加入和洗脱的叙述中，正确的是A．先加入1 mL透析后的样品B．加样前要使缓冲液缓慢下降，全部流出C．如果红色区带均匀一致地移动，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28．在下列哪一种条件下生物大分子具有的可解离的基团会带上正电或负电A．一定温度B．一定pH C．一定压强D．一定容器29．电泳时带电粒子在电场的作用下，移动所向的电极的方向与其所带电荷是A．相同B．相反C．相对D．相向30．装填凝胶色谱柱时，下端的尼龙管应A．先打开后关闭 B．关闭C．先关闭后打开D．打开31．D亚铁血红素基团可携带A．一分子CO B．一分子NO C．一分子O2或CO2D．一分子NO2 32．人体正常的血红蛋白中应含有Fe2+，若误食亚硝酸盐，则导致血红蛋白中的Fe2+。