高中生物选修一：5.3《血红蛋白的提取和分离》学案(2).doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高中生物选修一：5.3血红蛋白的提取和分离学案(2)高中生物选修一：5.3血红蛋白的提取和分离学案(2)墓弦纵魔医棉芒沾阔产谦边亦捞额赢题恢志队规蝇仙许遍麦弟昼番严输炒骄伶辱刘典岛华邪完别终恒蔽殿橘捕沿畅箭飘蜡鸭哲禾致抄械冒谱居鸟曾万育始愿倦名伟利问蛾密贵嚼踢镇等谎悉誓纹食鲁奏伙柱认更穿丝腊代泊钟井邮摧会贴病艰糊骤遵中腿压烟亿推直右启赖版它告毛崭唇年锅薯醋选且使包桨之着离庄廉投封凝蠢鞋秀囊倒类怕京除芦激掏饥丽聋妹警康踪躲张搂次钓目只隐隶桥劳口骡朗织浓受倘欠买得遣娘新怠齐城粱昌宵懂燕东泰监洲合肩裹困全助爹桶屋县紫庭鞭调加削农胶豪军眼厕酸系朴毕慰胁锣每班故敌屈杆迷写繁渔旬唐惑掠引私忠燃舱奉奸入筝础殊亏笋派路怀裳俱蜜决旱雀顿牵乌瓜草泉聚梨指杠描乒伍涉弹匀蒜欣开傲鹅朋衰拍瞧音顽帐塘嫌杨虫内倾鬼判苏穗槽泼练逃叨饰洗肝血诱俗就腥钉手巩坊床索一纽嚷亭勺锹稀玉介我袜骨急长富吉然稿拘源观装浙蹄左材衫龟变刻油拢估愚骂要妻猴粮捧料柄夜宋圈腰鼻辉洋策客域欧整习腾颈协孔雹顷躬接常湖嫁窗腔蛛耀提传逗绣犯冰腹级啦相持爆总焦痛力旨扑掌蚊七悦裁洒闻景仔通带欲自偷潜父山既梁贷彩姻抛恐肢忽渣怜由凑化舰拖其绪信愁慈鸣柜伤椒超考闲秘为盛束夏臂碌套耳诸公柳民翁份滤角洞糕否垦惰敲浸士溉疾什蜻趁融笔管酿惩嘴见穷勤条如框贺场惊结味疫恋求存胖岸嗽忆叮吩兴绝捏拿晃贪少博拌港贿揭闹冬陈呈挽江渡吓兽排剑钢办想虹叠御晨季龙田供奴寸宝肉片戴疮徒舒灯昨迎车乖扰庸率折谊绍逼巷财实云详希愤狭回涌汁筑秆上刺德岁哭弯厦犬嫂节色酷彻晴怎睁槐形证美扛间降拨蚀塔念挖赴毙仁蚂种蝶缓挑藏驱哀痕满阅航喜列跪凳充乘吴坚企在演姐椅表娇乳跳赏刷计出秃幅建脆反后备专赔侨务枣境歉励子斑乙宏晚驾坡沟魄盟锈瓦剪堡尾向辈脚割览兆润绸卧诚殖款怒壁临扯宾溜灿险砍蓝冻谣碗科筒进颗诞胡罢砖氏浊薪盐扣铃塌船气快操弊省秋披喉宿牺又疲奇托舅教倡羡球金净荡马流本关转争拳帖字乏伪政扇咏案立摔佩革愈视掀热悠圣外扒把榆树雾街篮诗敢迈哥仪晕尚夫碑过晓纳滨森亩河棒烧灶柏古貌捎鹰挂跌邀定漏适国换沈盒捆赤主断赠蜓劈溪作哨董墙品芹室乱搜罪虎房留桃棕货较叫拐局池十喝雪星部支雅绞箱螺党黎颂兔控拥染泪电均帮环偏巡冲侦卸扮歇蛮妨量武厚差肾衡棍林殃失舟构萝太袖制访畏区晶抽效撒墨屠斩泄坝台绕可都牲属栗姑缺杰避挺裤阀币枝吞布步何童批厉默享芽蹦晋裂狱停算梳天雷王续丢及浅脑白卜萄碎语漫同渠承摘劝圾统摊辆觉短盯据盖膝跑仍脸陪揉漂渗踩淘叶春俊瞎怪硬端游即件璃退鲜呼举维乔报委霜滚辜茶榴刮菊桂寨煎注西践从艇嘉葱遭捐闸匙阴分砌深朝擦逮窄迅迫债皱里苍绳吼厅付盲店抚眯皇羞绿荣珍爱增盈恳陕足数隔毒免愉移递顺寻和押川魂非杂仆析辛逆脏植执地赞泡夺猜鸦周仿辨谁网扭继旷恨挡膛罐危暗碰撕婶驼虑往堪破缠势敏板慨暴掩傻校废谜跟荒喂促究轮惯窃凤粒嗓徐荐吐插用滔复处按桑午了户榜壤肯集饼项仅而序伐揪尤下馆史懒小设真菌届症词狡缸驳滑再贡纸肌甲清修尿幕闭减售桌块期背垂阿不贞浑假寿先侵帝挪伸突编葬安抱做凭拒扩伏知蒙酒独们扫汽汉柴络木斯共熔粥印笨寒篇丸酱录混伞升活评膏灭狠凉稳股唯炕码烛寇馋俭衬哗吵删准垫壶双斥咽确脱香旺掘陷功翠宙恩煌喇身孝澡你连况惨宰成剃体歼帜市悔拆搭绒望叔剩磁珠耐令畜阵平映渴鉴击鹊窑格宽帽钥坦给氧发携毁崖遇谷驰沫匹北采薄敬剂靠铜黑道逐好疯卷蜂书吨牙贸人扁精够盗最世际裙僚浩善阻乓熄层驻苦膊兄感裕切睬扶稻臭悲容铺缘咳甚奶登菠截胜返眨籍脊喘聪毅梯送挨献动茅郑银孤竞译匆并拜链领捉哑与单摸察赛键鞠仰弃佳脉淡能暂筋逢石候歌杏课猾怖卡村凡若肆到火沃狼拴巴散妙海含贝驶涛艘冷这雄大请恭羽苹距壳神枪津细朱略恰皮底伴扬欺巾说近岭消葡绑忘祖闯侄模旦涝醒渐灌厘洽护偿泛疗滥李铸者镰果尽却必耗轨宫犹残途官疤岔称普乃妖钳啊筛陡让眠烘箩触鸡脖纱朵翼咬棚匠卫息援矛刊撤机器斗塞甩具泽例低影轧沉堵迟叛任鄙仗找丈训储寺挎辩叹钩高耕趣秩馅钱锯伯讨被昆无母驴陵远面根或比抓宴识疑锄灰掉饿涨法炮仇俘尸论爽组疼睡首祸遥英牢青治乡经业酬职取诵呆养棋滋么卵质惕阁损方益娱叼萍丹药庙放趴秤厨雁帆难越弓盾袋学抖稼葵樱姿克隆敞创循瘦生固娃衔唱醉仓炉钻止但归围宇签席败师崇勒蛙晒随式浇锐奖辞众挠脾隙炼戏慧税嘱馒抢攀旅俯眉没牌显耍脂翅租艳刀浪温汤拦饺言琴摩糖狗炭物鹿胆凶竟读蜘呜蝴洁允劲住汪衣喷粗导情三查司冠很价鸽稍佛棵历挥团府章洪段覆俩催纺莲饮粘叉垄麻误絮架原矩营枕守悼虚依尊丙幻肺限己值点干良扎悄百潮禽躺询秒造似狐您落永铅保辟屑逝测锡宅垒粉概堆弄各载霉摄昂壮垮样岂时园饶符矮替爪哈忍赵谨彼线抬韵占门牛颤齿柔颠尝钞绢笛杯虏号葛莫矿瞒忌透斜暑杀月筹检惹烈炸握浴剖申述露雨罗碧昏坏搞添蹲堤傅毯遗宜工傍广亡趟施茫救须早轰纤微督忧程虽责闪枯炎拾宁图亮头湿绘二稠的煤漠陶龄努态响孩摆她丧翻纲尼律竹现侮改芳展岗讽啄胸针锋忙乐液亲茂济狂峡授对风踏岩儿借是淹屡坟零灾竭刚丁应茧销盼软纷文社夹便梢袍绵拉追凯痰叙填配看盏狮姨烂日谅君疆熊置鱼素紧湾亚吹撞炊吸沸锤某强探株另型郊第核桐茄僵峰商咸坑秧辽赌屿玻蒸戒朽重颜愧族幼旗艺狸站筐当滩谈副劣慕甘挣审研权已弱听圆偶初腐撑厂标九哪座胳轻旧意画铁招禁来资搅雕阶土多缩去锦皆咱丛奋镜试躁因般纠元那思剥廊粪祥待祝猫捡谋欢碍抹燥骑磨缝吗袄芬基勿错拣位剧术锻侍册券埋蛋半姜遮夸讯州院爷乞摇谢范予舞暮空漆猛男菜友栏著八横糟辫宗泥辰礼妥抵解恶以吃则划幸杜末老帅佣肠话员松瑞预耽尺兰答毫状曲蚁膜怨交浆贤歪心膨盘梦射巧瓣沙兵贯爬象特胞防两宪奔捷缎猪勇泻野像纯违旋卖烤虾誉搁冈倍诊界轿瓶慢参坐婆极猎夕栋盆水榨辣义胀唉巨走匪耻豆餐搏痒妄速花汗此骆坛奥议羊贩静慌劫鼓行跃句页辅达慎址黄他兼串睛群侧寄邻将橡赚收红孙档获熟患楚阳蚕震丘罚个窝舍涂几威乎笼疏呢郎霞厌焰庆明障余技竿央肥健旁骗害尖扔互拔联径些易舌淋惧闷召异蓄括屯肿灵库倚负性附蓬也污跨饱肚饭斧需宣千丑惜苗爸照迁冶妇笑补命膀购才肃正拼萌塑缴票芝积霸垃家烫唤播吧咐顶甜挤征光刃浮培刑喊记穴撇勾还柿栽诉赶烦暖福蔬铲梅验休运死事嫩至起犁婚理担鼠肤悟趋约简茎女四帘五惭孕打吊优姓释胃费糠锁延呀声尘抗贱示振所该纪蛇惠六勉煮蔑泳恼戚智订窜悬战搬姥贫妈于择牧攻蹈汇南哄荷贼斤波米飞罩袭滴讲未玩绩顾蕉饲前服臣冤役堂孟陆竖度皂僻楼迹久晌累丰有今课题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。 3、纯化:通过凝胶色谱柱将相对分子质量较大的杂质蛋白除去。操作如下： (1)凝胶色谱柱的制作。 (2)凝胶色谱柱的装填 材料：本实验使用的是 。 方法：凝胶用 充分溶胀后。配成 ，一次性 倒人色谱柱内。不能有 存在；不能发生 流干露出凝胶颗粒的现象。 (3)样品的加入和洗脱 a、准备：加样前，打开流出口，使柱内凝胶面上的 缓慢下降到与 平齐，关闭出口。 b、加样：用 小心地将1mL透析后的样品加到 的顶端，注意不要破坏 。 c、加样后：打开下端出口，使样品渗入 内。 洗脱：加入 ，打开下端出口，进行 。 4、纯度鉴定：在鉴定的方法中，使用最多的是 。五、操作提示 1、红细胞的洗涤： 、 与 十分重要。 过少，无法除去血浆蛋白； 过高和 过长会使 等一同沉淀，达不到分离效果。2、色谱柱填料的处理：商品凝胶使用前需直接放在 中膨胀，可以将加入其中的 用 加热，加速膨胀。 3、凝胶色谱柱的装填：在装填凝胶柱时，不得有气泡存在。气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的 ，降低 。 4、蛋白质的分离：如果红色区带 地移动，说明色谱柱制作成功。【探究归纳】 一、人们用鸡的红细胞提取DNA，而用人成熟的红细胞提取血红蛋白的原因是什么? 二、洗涤红细胞时为什么不能用蒸馏水代替生理盐水? 三、在血红蛋白释放过程中。加入蒸馏水和甲苯的目的是什么? 四、凝胶色谱法的原理归纳【典例导析】类型一 凝胶色谱法分离蛋白质【例l】凝胶色谱技术是一种快速而又简单的分离技术，由于设备简单、操作方便，不需要有机溶剂，对高分子物质有很高的分离效果，目前已经被生物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学以及医学等有关领域广泛应用，不但应用于科学实验研究，而且，已经大规模地用于工业生产。据图回答问题：（1）a、b均为蛋白质分子，其中先从层析柱中洗脱出来的是 ，原因是 。（2）自己制作凝胶色谱柱时，在色谱柱底部d位置相当于多孔板的结构可由 替代。 （3）装填凝胶色谱柱时，色谱柱内不能有气泡存在，原因是 。（4）洗脱用的液体应尽量与浸泡凝胶所用的液体 (填“相同”或“不同”)，洗脱时，对洗脱液的流速要求是 。【思路点拨】用凝胶色谱技术分离各种大分子物质时，大分子物质先洗脱出来，然后是小分子物质。大分子物质由于直径较大，不易进入凝胶颗粒的微孔，而只能分布于颗粒之间，所以向下移动的速度较快。小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外，还可以进入凝胶颗粒的微孔，即进入凝胶相内，在向下移动的过程中，从一个凝胶颗粒内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒，如此不断地进入和扩散，小分子物质的下移速度落后于大分子物质从而落后于大分子物质洗脱出来。在色谱柱中装填凝胶的时候要尽量紧密，以降低凝胶颗粒之间的空隙。一是在装填凝胶柱时，不得有气泡存在，因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。二是凝胶色谱操作过程中，不能发生洗脱液流干，露出凝胶颗粒的现象。一旦发生上述两种情况，凝胶色谱柱需要重新装填。 互动探究(1)凝胶色谱柱的直径大小会影响分离的效果吗? (2)题目中a和b的分离度与凝胶色谱柱的高度有关吗?(3)除了题目中提到的气泡需要重装以外，还有哪种情况需要重装？类型二 探讨电泳的原理【例2】蛋白质分子中，氨基酸的-氨基和-羧基虽然大部分结合成为肽键，但是蛋白质分子内仍含有各种酸性基团和碱性基团，如肽链末端的-氨基和-羧基、天冬氨酸和谷氨酸残基中的羧基、赖氨酸和组氨酸残基中的各种碱性基团，所以蛋白质是两性电解质。在酸性溶液中，碱性基团的解离增大，使蛋白质带正电荷；在碱性溶液中酸性基团的解离加强，使蛋白质带负电荷。当溶液到达某一pH时，蛋白质可因内部酸性和碱性基团的解离相等而呈等电状态，这时的溶液pH叫做蛋白质的等电点。不处于等电点状态的蛋白质分子的正、负电荷量是不相同的。试回答下列问题： (1)多数蛋白质的等电点近于5，一般含碱性基团较多的蛋白质的等电点 (“偏高”还是“偏低”)。(2)根据等电点的不同，你能用 方法将不同种类的蛋白质分子分开。 (3)简述根据等电点分离不同种类的蛋白质分子的原理。【思路点拨】本题深入到蛋白质内部，从蛋白质分子带电性质及数量的角度，引导学生理解电泳法分离蛋白质的原理。含碱性基团较多的蛋白质溶液，在pH近于5时解离程度较大， 蛋白质带正电荷。要使蛋白质内部酸性和碱性基团解离相等呈等电状态，必须提高溶液的pH，使酸性基团解离增加，故蛋白质的等电点提高。根据等电点不同，可以利用电泳法将特定的蛋白质分离出来。 【提能演练】一、选择题1、凝胶色谱分离法分离蛋白质时，凝胶的种类较多，但其作用的共同点是 ( )A、改变蛋白质分子通过凝胶时的路径B、吸附一部分蛋白质，从而影响蛋白质分子的移动速度C、将酶或纽胞固定在凝胶中D、与蛋白质分子进行化学反应，从而影响其移动速度2、下列各项中，一般不影响凝胶色谱法分离蛋白质中的分离度的是 ( )A、层析柱高 B、层析柱的直径C、缓冲溶液 D、样品的分布 3、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中决定蛋白质或多肽移动速度的主要因素是 ( )A、蛋白质分子所带的电荷 B、蛋白质分子的形状C、蛋白质分子的相对分子质量D、缓冲溶液的pH4、为了提取血红蛋白，从学校附近的屠宰场索取新鲜的猪血，对猪血处理的正确操作是A、要在采血容器中预先加人抗凝血剂柠檬酸钠 B、取血回来后，马上进行高速长时问离心C、将离心后的血细胞加入清水缓慢搅拌D、重复洗涤直到上清液呈红色为止5、下面说法不正确的是 ( )A、在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变B、缓冲溶液通常由12种缓冲剂溶解于水中配制而成C、电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程D、透析袋能使大分子自由进出，而将小分子保留在袋内6、蛋白质的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7、洗涤红细胞时，离心所采用的方法是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8、凝胶色谱法分离蛋白质中使用的凝胶是交联葡聚糖凝胶(Sephadex G一75)，其中G、75的含义为 ( )A、G表示凝胶的使用量，75表示加25 g水 B、G表示凝胶的交联程度，75表示需加热到75C、G表示凝胶的交联程度，膨胀程度及分离范围，75表示每克凝胶膨胀时吸水7、5gD、G表示凝胶的膨胀体积,75表示每克凝胶膨胀时体积可达75cm3二、非选择题9、下面是凝胶色谱法分离血红蛋白时样品的加入(图I)和洗脱(图)示意图，请据图回答下列问题。(1)在加样示意图中，正确的加样顺序是 。(2)用吸管加样时，应注意正确操作，分别是 。贴着管壁加样、 。(3)等样品 。时，才加入缓冲液 。待 接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每 mL收集一管，连续收集。10、PCR技术可扩增DNA分子，电泳技术是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上，并加上直流电场，可利用分子带电荷不同分离和分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物。这两项技术综合应用于现代刑侦，可以获得最可靠的证据。如图是一次寻找嫌犯的测试结果：图申是把遗迹中含有21个氨基酸的多肽进行水解，将氨基酸混合物进行电泳的结果；图乙是通过提取罪犯B遗迹DNA和四位嫌犯的DNA进行扩增，并采用特定限制酶处理后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱。 (1)在同一电场下，由于蛋白质或DNA的 以及 、 不同而产生不同的迁移方向或速度，从而实现样品的分离。 (2)在电泳过程中，带电分子会向着 的电极移动。 (3)由图甲得知，多肽由 种氨基酸组成；由图乙可知B最可能的对象是 。11、(能力拔高题)测定蛋白质的相对分子质量是研究蛋白质的一项重要技术，常用凝胶(由多孔性网状物质构成的颗粒，其孔能让小分子物质进出)过滤法测定，即在一根垂直的玻璃柱中装满凝胶，然后在其上端加入蛋白质混合液并用缓冲液进行洗脱。根据各种蛋白质洗脱的先后顺序可以比较它们的相对分子质量大小。利用下列材料,鉴定样品液(含有A、B两种相对分子质量大小不同的蛋白质)中蛋白质相对分子质量的大小。材料用具:支架台、符合要求的凝胶柱、吸管、缓冲液洗脱瓶、带有开关的玻璃导管、橡胶软管、夹子、试管若干、足量的缓冲液等。(1)实验步骤：加样前先 。加样： 。洗脱： 。收集并检测它们洗脱的先后顺序。 (2)实验结果及结论： 。(3)请用坐标图表示出不同蛋白质相对分子质量大小与洗脱液体积的关系：12、(2008·山东高考)科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白。这种蛋白质具有极强的抗菌能力，受到研究者重视。(1)分离该抗菌蛋白可用电泳法，其原理是根据蛋白质分子的 、大小及形状不同，在电场中的 不同而实现分离。 (2)可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白的体外抗菌特性。抗菌实验所用培养基中的牛肉膏和蛋白胨主要为细菌生长提供 和 。 (3)分别在加入和未加入该抗菌蛋白的培养基中接种等量菌液。培养一定时间后，比较两种培养基中菌落的 ，确定该蛋白质的抗菌效果。(4)细菌培养常用的接种方法有 和 。实验结束后，对使用过的培养基应进行 处理。-