【精选】人教版高中生物选修一5.3《血红蛋白的提取和分离》word教案-生物知识点总结
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。
人教版高二生物选修一教学设计：专题五课题3《血红蛋白的提取和分离》
《血红蛋白的提取和分离》教学设计教学目标（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教学工具多媒体教学过程（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。
ks5u思考］阅读教材后，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。
《专题5课题3血红蛋白的提取和分离》作业设计方案-高中生物人教版选修1
《血红蛋白的提取和分离》作业设计方案（第一课时）一、作业目标1. 让学生理解血红蛋白的结构与功能。
2. 掌握从生物样本中提取和分离血红蛋白的基本方法。
3. 培养实验操作能力和问题解决能力，加强实验室安全意识。
二、作业内容1. 理论学习：通过PPT、视频或教师讲解等形式，让学生了解血红蛋白的生理功能、结构特点和其在医学、生物学上的重要性。
2. 实验准备：（1）材料准备：指导学生准备实验所需的各种材料，如血液样本、离心管、吸管等。
（2）操作步骤讲解：详细讲解实验的每一步骤，包括如何从血液中分离血清、如何进行离心等。
3. 实验操作：学生按照教师讲解的步骤，进行血红蛋白的初步提取。
具体包括：（1）采集血液样本并分离血清。
（2）将血清进行离心处理，分离出血红蛋白和其他成分。
（3）对提取出的血红蛋白进行初步纯化处理。
三、作业要求1. 实验操作时，学生需严格遵守实验室安全规定，正确使用实验器材和试剂。
2. 认真记录实验步骤和结果，确保数据的准确性和完整性。
3. 遇到问题时，应积极思考并尝试解决，或向教师寻求帮助。
4. 保持实验室卫生整洁，实验结束后应整理好器材，清洗好试管等实验器具。
四、作业评价1. 实验过程的评价：评价学生在实验过程中的操作规范性、安全意识以及解决问题的能力。
2. 实验结果的评价：评价学生提取和分离血红蛋白的效果，以及实验数据的准确性和完整性。
3. 综合评价：结合学生的实验报告、课堂表现和实验态度，给出综合评价。
五、作业反馈1. 教师根据学生的实验过程和结果，给予及时的反馈和指导，帮助学生总结经验教训。
2. 对于操作中出现的共性问题，教师可在课堂上进行集中讲解和纠正。
3. 对于个别学生的问题，教师可进行个别辅导和指导，帮助学生解决问题。
4. 鼓励学生进行自我反思和总结，提高实验能力和问题解决能力。
通过以上作业设计方案，旨在让学生在掌握血红蛋白提取和分离技术的同时，培养其独立思考和解决问题的能力，并加强实验室安全意识。
选修一53血红蛋白的提取和分离
2、与其他真核细胞相比，红细胞有什么特点？这一特点对 你进行蛋白质得分离有什么意义？
两个α－肽链 血红蛋白 两个β一肽链
四个亚铁血红素基团
选修一53血红蛋白的提取和分离
一、血红蛋白的提取和分离
1.分离生物大分子的基本思路：
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。
2.蛋白质分离和提取的原理：
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、吸附性质 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。
50cm高
选修一53血红蛋白的提取和分离
（3）样品加入与洗脱
①调节缓冲液面：打开下端出口，使柱内缓冲液缓慢下降到 与凝胶面平齐，关闭出口。
②滴加透析样品：吸管吸1ml样品加到色谱柱的顶端，滴加 样品时，吸管管口贴着管壁环绕移动加样，同时注意不要破坏 凝胶面。
③样品渗入凝胶床：加样后打开下端出口，使样品渗入凝胶 床内，等样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口。
3.高温灭菌和酒精灭菌的结果：
使微生物的蛋白质发生变性、蛋白质的空间结构被
破坏。
选修一53血红蛋白的提取和分离
（一） 凝胶色谱法（分配色谱法）
1.概念根：据被分离物质的蛋白质相对分子质量的大 小，
利用具有网状结构的凝胶，来进行分离。
2.凝胶大：多数凝胶是由多糖类化合物（如葡聚糖或
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。
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。
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教案_高三生物教案
课题3 血红蛋白的提取和分离【课题目标】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。
【课题重点与难点】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。
【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。
颗相对量较相对量较A3、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？使用的是磷酸缓冲液，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）㈢电泳：1、概念：指 发生迁移的过程。
2024-2025学年高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题3血红蛋白的提取和分离教案新人教版选修1
（三）改进措施
1.加强实验操作技巧的训练：针对学生实验操作技巧掌握不足的问题，可以通过设置实验操作演练环节，让学生在教师的指导下，多次练习并掌握操作要领。
2.提高实验结果分析能力：在实验过程中，引导学生运用比较、分析等方法，探讨实验现象背后的生物学原理，提高学生的科学思维能力。
总用时：45分钟。
学生学习效果
1.实验操作能力：学生能够独立完成血红蛋白的提取和分离实验，掌握实验操作技巧，如细胞破碎、蛋白质提取、离心分离、纸层析法等。
2.科学思维：学生能够运用观察、比较、分析等方法，对实验现象进行科学思维，如分析血红蛋白的提取和分离过程、探讨实验结果的合理性等。
3.生命观念：学生能够理解血红蛋白在细胞中的功能和作用，形成对生命观念的认识，如了解血红蛋白在氧气运输中的重要性等。
1.实验操作能力：学生能够独立完成血红蛋白的提取和分离实验，掌握实验操作技巧。
2.科学思维：学生能够运用观察、比较、分析等方法，对实验现象进行科学思维。
3.生命观念：通过实验，学生能够理解血红蛋白在细胞中的功能和作用，形成对生命观念的认识。
4.科学探究与创新意识：学生能够在实验过程中提出问题，运用所学知识解决问题，培养科学探究与创新意识。
（3）给出改进建议：针对学生作业中存在的问题，教师应给出具体的改进建议，帮助学生提高作业质量。
（4）鼓励学生提问：教师应鼓励学生在课堂上提问，针对学生的疑问进行解答，促进学生的学习进步。
课后作业
1.实验原理与目的：请简述血红蛋白的提取和分离实验原理，并说明实验的目的。
2.实验步骤与操作技巧：请详细描述血红蛋白的提取和分离实验的步骤，包括每个步骤的操作技巧和注意事项。
《专题5课题3血红蛋白的提取和分离》作业设计方案-高中生物人教版选修1
《血红蛋白的提取和分离》作业设计方案（第一课时）一、作业目标1. 掌握血红蛋白的基本性质与功能。
2. 理解血红蛋白提取和分离的实验原理及操作步骤。
3. 培养实验操作能力和观察能力，提升生物实验素养。
4. 学会团队协作，增强团队合作意识。
二、作业内容1. 理论学习：学生需预习《血红蛋白的提取和分离》相关理论知识，包括血红蛋白的结构、性质、功能及其在生物体内的作用等。
2. 实验准备：学习并理解实验操作步骤，包括实验器材的准备、样品的处理、离心机的使用等。
3. 实验操作：在教师的指导下，学生需亲自操作实验，包括样品的破碎、离心分离、透析等步骤，并记录实验过程中的关键数据和现象。
4. 数据分析：学生需根据实验数据，分析血红蛋白的提取和分离效果，并尝试解释实验结果。
5. 报告撰写：学生需撰写实验报告，包括实验目的、原理、步骤、数据分析和结论等部分，并附上实验过程中的关键照片或视频。
三、作业要求1. 学生需认真预习相关理论知识，并做好笔记。
2. 实验操作过程中，要严格遵守实验室规则，注意安全。
3. 记录实验数据要准确、清晰，不得随意涂改。
4. 实验报告要按照规定的格式和要求撰写，内容要完整、条理清晰。
5. 团队成员需协作完成实验，并相互帮助解决实验中遇到的问题。
四、作业评价1. 教师将根据学生的理论学习情况、实验操作过程、数据分析及报告撰写等方面进行评价。
2. 评价标准包括理论知识的掌握程度、实验操作的规范性、数据的准确性和报告的完整性等。
3. 对于表现优秀的学生，教师将给予表扬和鼓励；对于存在问题的学生，教师将给予指导和帮助。
五、作业反馈1. 教师将在课堂上对作业进行点评，指出学生存在的不足和需要改进的地方。
2. 学生需根据教师的反馈，对作业进行修改和完善。
3. 对于共性问题，教师将在课堂上进行集中讲解和指导。
4. 教师将根据学生的作业情况，调整后续的教学计划和教学方法。
通过以上作业设计旨在通过预习、实验、分析、撰写等环节，帮助学生全面理解和掌握血红蛋白的提取和分离的原理和操作步骤，提高其实验操作能力和生物实验素养，并增强团队协作能力。
高中生物 5.3 血红蛋白的提取和分离导学案 新人教版选修1
高中生物 5.3 血红蛋白的提取和分离导学案新人教版选修1预习案学习目标11、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。
2、体验提取生物大分子的基本过程和方法。
自主梳理11、蛋白质的分离原理：根据蛋白质各种特性的差异分离不同种类的蛋白质，如分子的________、所带电荷的________、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：也称做________，是根据________分离蛋白质的有效方法。
(2)(3)分离原理：分离物质通道路程速度相对分子质量较大凝胶外部______较快相对分子质量较小________较长_____3、缓冲溶液：(1)组成：通常由1〜2种________溶解于水中配制而成。
(2)作用：抵制外界的酸和碱对________的影响而保持其稳定。
4、电泳：(1)概念：指________在电场的作用下发生________的过程。
(2)原理：电泳利用了待分离样品中各种分子________以及分子本身的________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)两种常用方法：________和聚丙烯酰胺凝胶电泳。
5、血红蛋白的提取和分离：(3)________(即样品的加入和洗脱)：________。
(4)纯度鉴定：________________。
6、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，________。
②选择适合封堵玻璃管口的________，中间打孔，孔径大小要能够紧密插入0、5 mL的移液管。
③将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴，将0、5 mL的________头部切下5 cm长的一段，插入橡皮塞孔内，插入的玻璃管的上部不得超出橡皮塞的凹穴底面。
④将尼龙网覆盖在橡皮塞的凹穴上，再用________将橡皮塞上部包好，插到玻璃管的一端。
⑤在色谱柱下端用________头部作出口部位，连接一细的尼龙管；并用螺旋夹控制尼龙管的打开与关闭，尼龙管的另一端放入收集器内。
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。
精品高中生物 人教版选修1 血红蛋白的提取和分离 第1课时 教案 (1)
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讲后语
★教后小记
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。
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，让学生初步体会分离纯化蛋白质的过程和方法。
检查记录及评语
血 分 红 蛋 白 的 提 取 和 离
蛋白质分子的差异性 凝胶色谱法 原
理
分离过程 凝胶电泳法 缓冲溶液 组
成
作
用
蛋白质的 提取分离
样品处理 粗 分 离 纯
化
纯度鉴定。
人教版高中生物选修一5.3《血红蛋白的提取和分离》
你认为在血红蛋白整个实验中用的缓
冲液是什么？目的是什么？ 本实验使用的是磷酸缓冲液，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）和科学研究（活性）。
（三）电泳
1、概念：指带电粒子在电场作用下发生迁移过程。 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。
3.分离血红蛋白 分离过程 红细胞 混合液
高速离心 10Βιβλιοθήκη in离心管脂类物质 有机溶剂
滤纸 过滤
烧杯
血红蛋白
（二）凝胶色谱操作
1、 凝胶色谱柱的制作 打孔→挖穴→安管→覆网→纱包→插管
2、凝胶色谱柱的装填
固定色谱柱→配凝胶悬液→装填色谱柱→洗涤平衡
3、样品的加入和洗脱
调节缓冲液面→滴加透析样品→样品渗入凝胶床→
D．洗脱液接近色谱柱底端时开始收集流出液
退 出
3. 你能观察到蛋白质的分离过程中，红色区带的
移动吗？请描述红色区带的移动情况，并据此判断分
离效果？ 若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。
3、具体过程
（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发生明显变化的溶液。
2、作用：能够抵制外界的酸或碱的对溶液的pH的影 响，维持pH基本不变。 3、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。
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。
人教版高中生物选修1教学案：专题五 课题3 血红蛋白的提取和分离 含答案(1)
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。
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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。
（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。
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。
样品加入和洗脱。
其基本过程是：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。