2020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.docx

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1、课题3　血红蛋白的提取和分离[学习目标]　1.了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。2.体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程与方法。知识点一　蛋白质分离的原理和方法知识梳理1.原理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方面的差异均可用来分离不同种类的蛋白质。2．凝胶色谱法(1)概念：凝胶色谱法也称做分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。(3)常用凝胶：葡聚糖和琼脂糖。(4)分离过程①分离过程示意图②分离原理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，

2、移动速度较慢，通过凝胶的时间较长；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，通过凝胶的时间较短，因此可将各种相对分子质量不同的蛋白质分离。3．电泳(1)概念：是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。(2)原理(3)常用的电泳方法：琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。①琼脂糖凝胶电泳：由于琼脂糖本身不带电荷，各种分子在电场中迁移速率决定于所带电荷性质的差异及分子的大小、形状的不同。②聚丙烯酰胺凝胶电泳：在凝胶中加入SDS，使蛋白质解聚成单链，SDS与各种蛋白质形成蛋白质—SDS复合物，SDS所带电荷较多能掩盖

3、不同蛋白质间电荷差别，使其迁移速率完全取决于分子的大小。4．缓冲溶液(1)作用在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变。(2)配制缓冲溶液通常由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。　1.什么是洗脱？提示：洗脱是指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。2．缓冲液有何作用？为何要维持反应体系的pH不变？提示：缓冲溶液的作用是维持反应体系的pH基本不变。为了在实验条件下准确地模拟生物体内的过程，就必须保持体外生物化学反应过程有与体内过程基本相同的pH。3．人

4、体血浆中存在的缓冲对有哪些？提示：NaH2PO4/Na2HPO4，H2CO3/NaHCO3。典题分析题型一　对凝胶色谱法原理的考查[例1]　相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的扩散过程，可表示为下图中(　　)解题分析　凝胶小球体内有许多贯穿的通道，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，即分子量大的物质移动速度快于分子量小的物质，B正确。答案　B题后归纳凝胶色谱法的原理总结题型二　凝胶色谱法和电泳法

5、的比较[例2]　有关凝胶色谱法和电泳法的说法正确的是(　　)A．它们都是分离蛋白质的重要方法B．它们的原理相同C．使用凝胶色谱法需要使用缓冲溶液而电泳不需要D．以上说法都正确解题分析　凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的一种有效方法；电泳法是利用待测样品中各种分子带电性质的差异和分子本身的大小、形状不同，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或鉴定，A正确，B错误；这两种方法都用到缓冲溶液，以调节溶液的酸碱度，C错误。答案　A题后归纳凝胶色谱法与电泳法的比较知识点二　血红蛋白的提取和分离实验操作知识梳理1.实验流程蛋白质的提取和

6、分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。2．实验操作(1)样品处理步骤目的过程①红细胞的洗涤去除杂蛋白，以利于后续步骤的分离纯化分离(低速短时间离心)→用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆→下层暗红色的红细胞用五倍体积的生理盐水洗涤三次②血红蛋白的释放使红细胞破裂，释放出血红蛋白将洗涤好的红细胞倒入烧杯中→加蒸馏水至原血液的体积→加40%体积的甲苯→置于磁力搅拌器上充分搅拌10min续表步骤目的过程③分离血红蛋白溶液　　　经过离心使血红蛋白溶液和其他杂质分离，便于下一步对血红蛋白溶液的纯化将搅拌好的混合液转移至离心管中，以2000r/min的速度离心

7、10min(高速长时间)→用滤纸过滤试管中的液体，除去脂溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的血红蛋白溶液(2)粗分离(透析)①原理：透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。②过程：取1mL的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中(pH为7.0)，透析12h。③目的：a.除去样品中相对分子质量较小的杂质；b.用于更换样品的缓冲液。(3)纯化①凝胶色谱柱的制作a．取长40cm，内径为1.6cm的玻璃管，两端需用砂纸磨平；b．柱底部制作：橡皮塞中间打孔→挖出凹穴→安装移液管头部→覆盖尼龙

8、网，再用100目尼龙纱将上部包好；c．柱顶部制作：橡