血红蛋白的提取和分离》名师教案
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。
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。
血红蛋白的提取和分离教案
血红蛋白的提取和分离教案血红蛋白的提取和分离教案引言血红蛋白是存在于人类和其他脊椎动物血液中的一种蛋白质。
它具有运输氧气和二氧化碳的重要功能，并且是维持身体正常运作所必需的。
本篇文章将为您介绍血红蛋白的提取和分离方法，帮助您更好地理解和研究这一重要蛋白质。
一、血红蛋白的提取方法1. 在提取血红蛋白前，我们需要准备以下材料：- 外周血样本- 1M磷酸盐缓冲液（pH 7.4）- 过硫酸铵溶液- 冷冻离心管- 高速离心机- 冷藏离心机2. 提取步骤如下：- 将外周血样本收集到冷冻离心管中，并添加适量的1M磷酸盐缓冲液。
- 现将样本离心5分钟，以将红细胞与其他成分分离开。
- 小心地将上清液转移至新的冷冻离心管中。
- 向上清液中加入过硫酸铵溶液，使最终浓度达到约20%。
- 待浑浊沉淀形成后，使用高速离心机以12000g离心20分钟。
- 移除上清液，留下血红蛋白沉淀。
- 用冷磷酸盐缓冲液轻轻洗涤血红蛋白沉淀，以除去残留的过硫酸铵。
- 用冷磷酸盐缓冲液重新悬浮血红蛋白沉淀。
二、血红蛋白的分离方法1. 准备以下材料：- 细胞膜- 3M尿素溶液- 离心管- 高速离心机2. 分离步骤如下：- 将提取得到的血红蛋白沉淀加入3M尿素溶液中。
- 使其达到适当浓度，将溶液倒入离心管中。
- 将离心管放入高速离心机中，以12000g离心15分钟。
- 小心地移除上清液，保存血红蛋白沉淀。
- 将血红蛋白沉淀重新悬浮于适量的磷酸盐缓冲液中。
- 将悬浮液转至新的离心管中，在高速离心机中以12000g离心15分钟。
- 再次移除上清液，留下较纯的血红蛋白。
三、实验注意事项1. 在实验过程中，应注意安全操作，避免对自身和他人造成伤害。
2. 所用材料应严格按照规定使用，避免交叉感染或污染。
3. 实验室工作台面应保持干净整洁，及时清理实验废弃物。
4. 离心过程应注意离心管的平衡布置，以防离心过程中发生意外。
结论通过本文的介绍，我们了解到了提取和分离血红蛋白的基本方法。
【人教版】生物选修一：5.3《血红蛋白的提取和分离》教案设计
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。
血红蛋白的提取和分离优秀教案
血红蛋白的提取和别离1一．教学目标1.说明凝胶色谱法的原理和方法。
2.说缓冲液的作用。
二．教学重难点凝胶色谱法的原理和方法、缓冲液的作用。
三．教学程序师：自主阅读课题背景，再次认识蛋白质对于生命活动的重要性，而研究蛋白质的首要解决问题就是如何将其从生物体内提取出来并与其它物质别离，以人和其他脊椎动物红细胞中的血红蛋白的提取和别离为例，通过本课题的学习，知道其中所用凝胶色谱法和电泳法的原理和方法。
根底知识：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、吸附性质和对其他分子的亲和力等等，可以用来别离不同种类的蛋白质。
阅读64页凝胶色谱法局部：1.凝胶色谱法别离蛋白质的依据是什么？〔学生代表答复〕2.用自己的语言描述凝胶色谱法别离蛋白质的原理。
〔学生代表答复〕3.自己用流程图的方式简写凝胶色谱法别离蛋白质的过程。
〔学生代表板书〕教师点评并概括上述3个问题的内容，引导学生在教材上做好相关笔记，PPT展示相应的习题练习反响，学生代表答复。
教师利用PPT展示凝胶色谱柱的结构示意图，结合以下3个问题引导学生代表对其进行分析和讲解并及时点评更正：1.凝胶色谱柱包含了那些结构？〔学生代表答复〕2.这些结构分别有什么作用？〔学生代表答复〕3.用自己的语言描述凝胶色谱柱别离蛋白质的过程。
〔学生代表答复〕PPT展示相关习题练习反响，学生代表答复。
师：现在我们知道如何将血红蛋白与其它相对分子质量不一样的蛋白质分开，但是要在实验室条件下准确模拟生物体内的过程，就必须保持外界环境与生物体内的环境一致，比方要保持pH与体内环境的pH一致，可以采用什么方法呢？生：使用缓冲溶液。
师：回想我们在细胞生活的环境一节学习了哪些缓冲液？〔学生代表答复〕师：这里所用的也是其中的一种，磷酸缓冲液。
那我们如何保证凝胶色谱法别离出来的蛋白质是目的蛋白呢？课后结合电泳局部内容分析答复。
课后作业：完本钱节课所讲内容的知识梳理归纳及本节内容中与这节课有关的习题。
《血红蛋白的提取和分离》名师教案
专题5 DNA与蛋白质技术课题5.3 血红蛋白的提取和分离辉县市第二高级中学李艳琴一、【课题目标】知识与能力目标1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白。
2、说出色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。
学科素养1、基础知识（从血液中提取和分离血红蛋白；色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理）；2、基本技能（通过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，培养学生理论联系实际的能力）；3、基本思想（通过体验血红蛋白提取和分离的实验的严格要求，初步形成科学的思维方式，发展科学素养和人文精神）；4、基本活动经验（通过色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理的学习，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野）。
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．基础知识蛋白质的理化性质：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，NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。
教学设计3：5.3 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一、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。
二、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。
三、课题背景分析课题背景通过当今生物科学在蛋白质研究领域的进展，说明提取、分离高纯度的蛋白质的重要性和必要性，进而明确地提出课题目的：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。
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，让学生初步体会分离纯化蛋白质的过程和方法。
四、基础知识分析与教学建议（一）凝胶色谱法知识要点：1.凝胶色谱法的用途；2.凝胶色谱法分离蛋白质的原理。
教学建议：教师在介绍凝胶色谱法的基本原理时，可以结合教科书提供的插图，让学生对凝胶色谱法分离蛋白质的过程有一个直观的认识。
教师可以通过发动学生查阅资料，让学生了解有关凝胶色谱法的知识，如凝胶的种类、理化性质及凝胶的选择和保存，并结合实验操作，让学生分析实验中的注意事项。
教师还可以向学生介绍凝胶色谱法的其他用途，如测定生物大分子的分子量、蛋白质的脱盐等。
（二）缓冲溶液知识要点：1.缓冲溶液的组成和作用机理；2.熟悉一般缓冲溶液的配制方法；3．缓冲溶液广泛应用于生化实验、微生物的培养、组织切片和细菌染色以及酶的研究等方面。
教学建议：教师首先可以结合生活中的一些缓冲现象，让学生充分理解缓冲溶液的重要性。
在进行本课题的实验操作之前，可以让学生查阅相关资料，练习一些常用缓冲液的配制。
（三）电泳知识要点：1.电泳的基本原理；2.不同类型的电泳。
教学建议：电泳技术广泛应用于生化实验，在分离分析酶、蛋白质、核酸等生物大分子方面具有较高的分辨率。
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。
血红蛋白的提取和分离学案
§5.3 《血红蛋白的提取和分别》导教案班级：高二（）班姓名：【学习目标】1.概括凝胶色谱法、电泳法分别大分子的基来源理。
2.知道缓冲溶液的作用。
3.试试对血液中血红蛋白进行提取和分别,体验从复杂系统中提取生物大分子的基础过程和方法。
4.掌握对样品的预办理、色谱柱制作及装填等操作,进行样品的加入和洗脱并最后分别出血红蛋白。
【自主学习】一、基础知识1.蛋白质的分别依照 :蛋白质特征的差别, 如分子的形状和_____ 、所带 _____的性质和多少、溶解度、_________ 和对其余分子的亲和力等。
2.凝胶色谱法 :(1)观点 : 也称做 ___________, 是依据 ____________________ 分别蛋白质的有效方法。
(2)凝胶的特色形态 :细小的 _________构成 : 大部分由 _____________ 构成构造 : 内部有很多___________(3) 常用凝胶:_______ 和琼脂糖。
(4) 分别原理。
①相对分子质量较小的蛋白质简单进入凝胶内部的通道, 行程 _____, 挪动速度_____, 经过凝胶的时间_____。
②相对分子质量较大的蛋白质没法进入凝胶内部的通道, 只好在凝胶_____ 挪动 , 行程_____, 挪动速度_____, 经过凝胶的时间_____ 。
3. 缓冲溶液:(1)作用 : 在必定范围内 , 缓冲溶液能够抵制 ______________ 对溶液 pH 的影响 , 保持 pH 基本不变。
(2)配制: 往常由 1～2 种缓冲剂溶解于水中配制而成。
调理缓冲剂的_________就能够制得____________________ 的缓冲液。
(3) 意义 : 为了能够在实验室条件下正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)观点 : 带电粒子在 _____ 的作用下发生 _____的过程。
血红蛋白的提取和分离名师教案完整版
血红蛋白的提取和分离名师教案Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】专题5D N A与蛋白质技术课题5.3血红蛋白的提取和分离辉县市第二高级中学李艳琴一、【课题目标】知识与能力目标1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白。
2、说出色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。
学科素养1、基础知识（从血液中提取和分离血红蛋白；色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理）；2、基本技能（通过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，培养学生理论联系实际的能力）；3、基本思想（通过体验血红蛋白提取和分离的实验的严格要求，初步形成科学的思维方式，发展科学素养和人文精神）；4、基本活动经验（通过色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理的学习，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野）。
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．基础知识蛋白质的理化性质：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。
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。
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。
5.3《血红蛋白的提取和分离》教案 课时1
生物选修1[人教版]专题5课题3 血红蛋白的提取和分离三维目标（一）知识与技能1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白2、了解透析法、色谱法等分离生物大分子的基本原理（二）过程与方法讲解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课题重点样品的预处理课题难点凝胶色谱法的原理和方法教学方法启发式教学教学工具多媒体课件，实验过程视频教学过程（一）引入新课上个世纪，人们尝试着这样一个工作，希望通过测序了解人类的遗传性息，也就是人类基因组计划，这个计划在2003年就可以完成了，标志着人类进入了后基因组和蛋白质时代，蛋白质组也就是一个生物体的所有蛋白质的总和，这个计划之后，人们又开始了另一项计划，2014年我国启动人类蛋白质组计划，这个大的方面来了解生命现象的本质，小的方面，我们要了解蛋白质的结构和功能，最简单具体的是获得这个蛋白质，如何提取和分离蛋白质呢，我们通过专题5的课题三，以血红蛋白为材料来进行学习，本课题分为两个课时。
先来学习第一课时。
（二）进行新课1．基础知识1.提问血液有哪些成分？介绍血液的成分，提出红细胞里含有血红蛋白。
期中血浆中还含有血浆蛋白。
2.介绍血红蛋白的结构特点，有四条肽链，每个肽链环绕一个亚铁血红素基团，此基团可携带一分子O2或一分子CO2，血红蛋白因含有血红素而呈红色。
可以利用血红蛋白呈现红色这一特性加以利用。
3.提问蛋白质提取和分离步骤，样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定，提问选什么做提取血红蛋白的实验材料？为什么？答：用猪、牛、羊等哺乳动物成熟红细胞提取血红蛋白，因为哺乳动物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。
4.样品的具体处理，第一步洗涤红细胞，阅读思考：洗涤的目的是什么，洗涤方法，洗涤干净的标准？学生回答后，具体介绍洗涤过程，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，重点介绍低速短时间离心的原因。
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。
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专题5D N A与蛋白质技术
课题5.3 血红蛋白的提取和分离
辉县市第二高级中学李艳琴一、【课题目标】
知识与能力目标
1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白。
2、说出色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。
学科素养
1、基础知识（从血液中提取和分离血红蛋白；色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理）；
2、基本技能（通过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，培养学生理论联系实际的能力）；
3、基本思想（通过体验血红蛋白提取和分离的实验的严格要求，初步形成科学的思维方式，发展科学素养和人文精神）；
4、基本活动经验（通过色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理的学习，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野）。
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
蛋白质的理化性质：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，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：
（2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。
（优教提示：打开素材实验演示：琼脂糖凝胶电泳）
（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
（优教提示：打开素材实验演示：血红蛋白的提取和分离）
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（2000r/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
（优教提示：打开优教习题课堂训练-《血红蛋白的提取和分离》，使用互动答题卡，更快更便捷的掌握学生的知识学习情况）。
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，让学生初步体会分离纯化蛋白质的过程和方法。