高中生物第四章生物化学与分子生物学技术实践4.1蛋白质的分离与纯化方法教案(选修1)
《蛋白质的提取和分离》 说课稿
《蛋白质的提取和分离》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《蛋白质的提取和分离》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“蛋白质的提取和分离”是高中生物选修模块《生物技术实践》中的重要内容。
这部分知识在生物技术领域具有重要的应用价值，对于学生理解生物技术的原理和方法，培养实践能力和创新思维具有重要意义。
本节课的内容主要包括蛋白质提取和分离的基本原理、方法和步骤。
通过学习，学生将了解到如何从复杂的生物样品中提取出特定的蛋白质，并将其分离和纯化，为后续的蛋白质分析和应用奠定基础。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了细胞的结构和功能、蛋白质的性质等相关知识，具备了一定的生物学基础。
但是，对于蛋白质提取和分离这样较为复杂的实验技术，学生可能缺乏直观的认识和实践经验。
因此，在教学过程中需要通过多种教学方法和手段，帮助学生理解和掌握相关知识和技能。
三、教学目标1、知识目标（1）理解蛋白质提取和分离的基本原理，包括蛋白质的溶解性、电荷特性等。
（2）掌握蛋白质提取和分离的常用方法，如凝胶色谱法、电泳法等。
（3）了解蛋白质提取和分离的实验步骤和操作要点。
2、能力目标（1）通过实验设计和操作，培养学生的动手能力和实验探究能力。
（2）通过对实验数据的分析和处理，提高学生的科学思维和数据分析能力。
3、情感态度与价值观目标（1）培养学生严谨的科学态度和团队合作精神。
（2）激发学生对生物技术的兴趣，增强学生的创新意识和应用意识。
四、教学重难点1、教学重点（1）蛋白质提取和分离的基本原理和常用方法。
（2）凝胶色谱法和电泳法的原理和操作步骤。
2、教学难点（1）蛋白质提取和分离实验方案的设计和优化。
（2）对实验结果的分析和解释。
五、教学方法1、讲授法通过讲解，让学生了解蛋白质提取和分离的基本原理和方法。
2、实验法组织学生进行实验操作，亲身体验蛋白质提取和分离的过程，提高实践能力。
高中生物第四章生物化学与分子生物学技术第1节生物成分的分离与测定技术教案苏教版选修1(new)
第一节 生物成分的分离与测定技术1．掌握分离与测定生物成分中蛋白质的技术。
(难点)2．掌握采用醋酸纤维薄膜电泳的方法分离并纯化蛋白质.（重点）3．掌握采用水蒸气蒸馏法和脂溶性有机溶剂提取法提取脂肪成分.(重难点）分 离与 测 定 生 物 成 分 中 的 蛋 白 质1．抽提液的选择2．分离蛋白质的方法（1）离心沉降法：通过控制离心速率,使分子大小、密度不同的蛋白质发生沉降分层。
（2）薄膜透析法：利用蛋白质分子不能透过半透膜的特性，使蛋白质与小分子化合物分离开的纯化蛋白质的方法。
（3)凝胶色谱法:①概念：根据蛋白质分子的大小对其进行有效分离的方法。
②凝胶⎩⎨⎧ 形态:微小的多孔球体组成：大多由多糖类化合物构成结构：内部具有很细微的多孔网状结构③原理 是否进入凝胶颗粒 移动途径 路程 移动 速度 洗脱 次序大分子 蛋白质 不能 进入 凝胶颗粒 间隙 较短 较快 先洗脱出来小分子 可以 凝胶颗 较长 较慢后洗（4)电泳法：将所带电荷的数量和性质不同的蛋白质从混合样品中分离并纯化出来。
3．血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳配制试剂―→准备器材―→架滤纸桥―→浸泡薄膜―→细心点样―→平悬薄膜―→实施电泳―→染色―→漂洗―→脱色［合作探讨］探讨1：在抽提液中加入蛋白酶抑制剂的目的是什么？提示：防止提取过程中蛋白质被蛋白酶分解。
探讨2:在电泳过程中,影响泳动速度的因素有哪些?提示：带电颗粒的性质，即颗粒的大小、形状和所带电荷的多少；此外还有电场强度、溶液的pH等因素。
探讨3:洗涤红细胞时能否用蒸馏水代替生理盐水？提示：不能。
生理盐水能保持红细胞的渗透压稳定而不至于破裂，在未洗净血浆中的杂质蛋白前，红细胞如果提前破裂，就可能使血红蛋白质与杂质血浆蛋白混在一起加大了分离的难度。
［思维升华］1．蛋白质的分离方法（1）薄膜透析法：①原理：蛋白质水溶液具有亲水胶体溶液性质，不能透过半透膜。
②目的:去除小分子化合物杂质，如无机盐、单糖、二糖、氨基酸等。
高中生物 4.1 生物成分的分离与测定技术课件 苏教版选修1
探究点一 探究点二 探究点三
●名师精讲●
蛋白质的分离方法
1.薄膜透析法 (1)原理:蛋白质水溶液具有亲水胶体溶液性质,不能透过半透膜。 (2)目的:去除小分子化合物杂质,如无机盐、单糖、二糖、氨基酸等。 (3)常用的半透膜:肠衣、玻璃纸等。 (4)步骤:将待纯化的蛋白质溶液装入透析袋内,再把透析袋放入透析液中 即可。 2.离心沉降法 (1)原理:在离心力的作用下,分子大小、密度不同的分子沉降速度不同,从 而被分离。 (2)目的:使分子大小、密度不同的不同种类的蛋白质彼此分离。
提示:导致醋酸纤维素薄膜电泳图谱中白蛋白区带明显变小变浅。
探究点一 探究点二 探究点三
●名师精讲●
1.特点 (1)电泳后区带界限清晰。 (2)通电时间较短(60~90 min)。 (3)它对各种蛋白质几乎完全不吸附,因此无拖尾现象。 (4)对染料也没有吸附,因此不结合的染料能完全洗掉,无样品处几乎完 全无色。 2.关键步骤及其技术要求 (1)保持醋酸纤维薄膜的清洁,避免用手直接接触薄膜。 (2)点样是本实验的关键步骤。点样前,应将薄膜表面多余的缓冲液用 滤纸吸去,以免引起样品扩散;但不宜太干,否则样品不易进入膜内,造成点 样起始参差不齐,影响分离效果。 (3)点样量要适量,均匀和垂直,避免弄破薄膜。2 次左右即可,盖玻片的 边缘应避免出现明显液滴。
• You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
•
一二三四五
五、提取芳香油
在生产实践中,提取植物芳香油一般根据植物原料的特点确定具体的提 取方法。例如,玫瑰油、薄荷油、肉桂油、薰衣草油、檀香油等是挥发性较 强、能随水蒸气蒸发的植物芳香油,通常利用蒸馏法提取(主要的提取器具为 水蒸气蒸馏器);柠檬油、甜橙油易受机械压力作用而直接榨出,则一般采用压 榨法制得(如采用简易的手动榨汁器)等。一些植物的芳香油既可以采用蒸馏 法提取,也可以采用压榨法制得,如橘皮芳香油。一些植物的芳香油还可以采 用萃取法,如制取茉莉浸膏、桂花浸膏就是将新鲜的植物材料浸泡在低沸点 的有机溶剂(如乙醚等)中,经一段时间后取出残渣,再蒸去溶剂,即可获得蜡质 的膏状提取物。
4.1 生物成分的分离与测定技术 教案 (苏教版选修1)
4.1 生物成分的分离与测定技术教案（苏教版选修1）●课标要求1．结合离心沉降法和薄膜透析法分离蛋白质的知识掌握其方法原理和方法要领。
2．结合蒸馏、电泳等相关知识掌握其原理和操作流程。
3．结合提取橘皮中芳香油的知识掌握利用蒸馏法提取橘皮中的芳香油。
●课标解读1．掌握分离与测定生物成分中蛋白质的技术。
2．掌握采用醋酸纤维薄膜电泳的方法分离并纯化蛋白质。
3．掌握采用水蒸气蒸馏法和脂溶性有机溶剂提取法提取脂肪成分。
●教学地位本节内容系统介绍了离心沉降法和薄膜透析法分离蛋白质、蒸馏、血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳、提取橘皮中的芳香油等知识，是本章的核心内容之一，是高考中的常考内容。
●教法指导1．可利用多媒体动画展示离心沉降法和薄膜透析法分离蛋白质的过程。
2．可充分创造实验条件让学生提取橘皮中的芳香油。
●新课导入建议可通过展示相关图片，创设问题情景导入本课。
●教学流程设计学生课前预习：阅读教材P64－72，填写【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。
⇒步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本章和本节课题。
⇒步骤2：根据创设的情景，通过【课堂互动探究】探究1分析、理解蛋白质分子在凝胶中的运动情况。
通过例1巩固、提高。
⇒步骤3：结合凝胶色谱的原理过渡至醋酸纤维薄膜电泳的教学。
⇓步骤7：回扣基础知识，将检查、批阅【课前自主导学】时学生出错较多的部分进行强化，重点对【正误判断】部分进行辨析。
⇐步骤6：通过【课堂互动探究】探究3帮助学生认识植物芳香油提取的三种提取方法，利用例3验收、巩固。
⇐步骤5：结合芳香油的理化性质过渡至植物芳香油的提取的教学。
⇐步骤4：通过【课堂互动探究】探究2帮助学生认识醋酸纤维薄膜电泳。
利用例2验收、巩固。
⇓步骤8：引导学生通过合作，整理本课题的重点、难点内容，利用【本课知识小结】进行总结，建立知识网络。
理解并记忆【结论语句】。
⇒步骤9：通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收。
在提取蛋白质时，可以采用研磨与超声波结合的方法将生物组织或细胞完全破碎，使蛋白质从细胞中释放出来，并使其溶解在适当的抽提液中。
蛋白质的提取与分离纯化——生化实验设计讲解课件讲解学习
值得注意的是，在洗脱时，会有少许配基与蛋白 质一同被洗脱下来，因此常在其后加一凝胶层析 以除去小分子的配基。
凝胶层析法属最常用的蛋白质分离方法。系混合
物随流动相流经装有凝胶作为固定相的层析柱时， 混合物中各物质因分子大小不同而被分离的技术。 在洗柱过程中，分子量最大的物质不能进入凝胶 网孔而沿凝胶颗粒间的空隙最先流出柱外。分子 量最小的物质因能进入凝胶网孔而受阻滞，流速 缓慢，致使最后流出柱外。
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当分子量在15KD到200KD之间时，蛋白质的迁 移率和分子量的对数呈线性关系，符合下式： logMW=K-bX，
式中：MW为分子量，X为迁移率，k、b均为常 数若将已知分子量的标准蛋白质的迁移率对分子 量对数作图，可获得一条标准曲线，未知蛋白质 在相同条件下进行电泳，根据它的电泳迁移率即 可在标准曲线上求得分子量。
玻璃匀浆机
b、细胞器的分离
细胞器的分离一般采用差速离心法。细 胞经过破碎后，在适当介质中进行差速 离心。
三、蛋白质粗提取
从破碎材料或细胞器提出的蛋白质是不纯的， 需进一步纯化。纯化包括将蛋白质与非蛋白质 分开，将各种不同的蛋白质分开。选择提取条 件时，就要考虑尽量除去非蛋白质。一般总是 有其它物质伴随混入提取液中。但有些杂质 （如脂肪）以事先除去为宜。先除去便于以后 操作。常用有机溶剂提取除去。
二、a 细胞的破碎
⑴机械方法 主要通过机械切力的作用使组织细胞破 坏。常用器械有： ①玻璃匀浆器（用两个磨砂面相 互摩擦，将细胞磨碎） ②高速组织捣碎机（转速可 达10000rpm，具高速转动的锋利的刀片），宜用于 动物内脏组织的破碎 ⑵物理方法 主要通过各种物理因素的作用，使组织 细胞破碎的方法。 Ⅰ反复冻融法 Ⅱ冷热变替法 Ⅲ超 声波法 ⑶化学及生物化学方法
蛋白质的分离纯化及实验技术学习教案
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第六页，编辑于星期三：点 四十五分。
4. 等电点
等电点（pI）是蛋白质上净电荷为零时的pH 值，由蛋白质上带正、负电荷的氨基酸残基 数目和滴定曲线所决定。
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5. 电荷分布 电荷的氨基酸可均匀地分布于蛋白质的 表面，亦可成簇地分布，使某一区域带 强的正电荷而另一区域带强负电荷。这 种非随机的电荷分布可用来通过离子交 换层析来分离蛋白质。
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第二节 蛋白质分离纯化的
一般步骤
（一）前处理
பைடு நூலகம்
（二）粗分级 （三）细分级
动物材料应先剔除结缔组织和 脂肪组织； 种子材料应先去壳甚至去种 皮以免受单宁等物质的污染 ，油料种子最好先用低沸点 的有机溶剂如乙醚等脱脂。
然后根据不同的情况，选择 适当的方法，将组织和细胞 破碎。动物组织和细胞可用
胶体颗粒通过密度梯度超离心示意图
以Au 纳米颗粒的分离的效果
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3.凝胶层析
又叫分子筛层析。
分子筛是具有三维空间
网状结构的物质，有天然的，
也可人工合成。根据网孔不同
可制成不同规格。
具备条件：1惰性，2水不溶性， 3能高度水化。
常用分子筛：
gradien滴t加样）品
离 心 管
蔗糖浓度
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蔗糖密度梯度
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密度梯度离心
滴加样品
塑料离心管
分
4%
子 量
8%
由 小
蛋白质的提取、分离纯化及定量
实验一氨基酸的别离鉴定——纸层析法实验目的1.学习氨基酸纸层析的根本原理。
2.掌握氨基酸纸层析的操作技术。
实验原理纸层析法是用滤纸作为惰性支持物的分配层析法。
层析溶剂由有机溶剂和水组成，滤纸和水的亲和力强，与有机溶剂的亲和和弱，因此在展层时，水是固定相，有机溶剂是流动相。
将样品点在滤纸上〔原点〕，进展展层，样品中的各种AA在两相溶剂中不断进展分配，由于它们的分配系数不同，不同AA随流动相移动速率就不同，于是将这些AA别离开来，形成距原点距离不等的层析点。
溶质在滤纸上的移动速率用比移〔rate of flow ,Rf〕来表示Rf= 原点到层析点中心的距离〔*〕/原点到溶剂前沿的距离(Y)只要条件〔如温度、展层剂的组成〕不变，*种物质的Rf值是常数。
可根据R f 作为定性依据。
Rf值的大小与物质的构造、性质、溶剂系统、层析滤纸的质量和层析温度等因素有关。
样品中如有多种AA，其中有些AA的Rf值一样或相近，此时只用一种溶剂展层，就不能将它们分开，为此，当用一种溶剂展层后，将滤纸转90度再用另一种溶剂展层，从而到达别离的目的，这种方法叫双向层析。
仪器、试剂1、扩展剂：是水饱和的正丁醇和醋酸以体积比4：1进展混合得混合液。
将20 ml正丁醇和5 ml冰醋酸放入分液漏斗中，与15 ml水混合，充分振荡，静置后分层，放出下层水层，漏斗内即为扩展剂。
取漏斗内的扩展剂约5 ml置于小烧杯中做平衡溶剂，其余的倒入培养皿中备用。
2、氨基酸溶液⑴.单一氨基酸：5%赖氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、⑵.混合氨基酸：各5 ml混合。
3、显色剂：0.1%水合茚三酮正丁醇溶液。
4、层析缸、滤纸〔14*17〕、喷雾器、电吹风实验步骤1.放置平衡溶剂：用量筒量取约5 ml平衡溶剂，放入培养皿中，然后置于密闭的层析缸中。
2.准备滤纸：取层析滤纸〔长17㎝、宽14㎝〕一*。
在纸的一端距边缘2㎝处用铅笔划一条直线，在此直线上每间隔1.5㎝作一记号——点样线。
蛋白质的分离和纯化精品课件
• A、气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次 序，降低分离效果
• B、气泡阻碍蛋白质的运动 • C、气泡与蛋白质发生化学反应 • D、气泡在装填凝胶的时候，使凝胶不紧密
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2、样品的加入和洗脱的操作不正确的是 A
• 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
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4、在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷
酸缓冲液处理的目的是 A.防止血红蛋白被O2氧化
( D)
B.血红蛋白是一种碱性物质，需要酸中和
C.磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程
D.让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其 结构和功能
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5、下面关于对血红蛋白提取和分离的样品的
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50cm高
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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。
• B.采用透析法使蛋白质与其他小分子化合 物分离开来
• C.离心沉降法通过控制离心速率使分子大 小、密度不同的蛋白质分离
• D.蛋白质在电场中可以向与其自身所带电 荷相同的电极方向移动
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三、血红蛋白的提取和分离
1.样品处理 2.粗分离 3.纯化 4.纯度鉴定
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1.样品处理
叙述中，正确的是 ( D )
A.用蒸馏水进行红细胞的洗涤，其目的是去 除细胞表面杂蛋白
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高二生物生物成分的分离与测定技术导学案
使用时间：编制人：
一、学习目标：
知道蛋白质的分离常用的细胞破碎的方法，蛋白质抽提方法，掌握蛋白质的分离与纯化方法。
二、知识构成：
1．蛋白质的分离常用的细胞破碎的方法有：根据蛋白质的不同特性，分别可选择哪些抽提方法？、
、
蛋白质的纯化主要是根据之间以及之间在、、、等方面存在的差异进行的。
常用的方法包括、、等。
2．用电泳分离纯化蛋白质时，泳动速度主要取决于，即。
此外，、等因素对泳动速度也有影响。
3．血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳的实验的基本步骤包括：、
、、、、
、、、、。
4．浸泡醋酸纤维薄膜前，用笔做记号是在 (填“光泽面”或“非光泽面”)；点样是在 (填“光泽面”或“非光泽面”)；平悬薄膜时，(填“光泽面”或“非光泽面”)朝上。
5．经电泳后，可以在薄膜上看到条色带，它们分别是、
、、、。
'6．植物芳香油的提取方法有和等。
三、学法和自检：
本节内容主要通过看书、分析蛋白质的提取、分离、纯化的不同方法。
动手试一试：
1]盐析法分离蛋白质的原理是 ( )
A．破坏蛋白质的一级结构 B．破坏蛋白质的二级结构 C．破坏蛋白质水化膜而改变溶解度 D．使蛋白质发生变性沉淀
2]利用透析法将蛋白质和其他小分子物质分离的原理是 ( )
A．利用蛋白质分子不能透过半透膜的特性 B．利用蛋白质分子的水溶性
C．利用蛋白质分子的胶体性 D．利用蛋白质分子所带电荷
3]．下列关于血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳实验的说法不正确的是 ( )
A．实验所用的巴比妥缓冲液的pH为8．6 B．点样是在薄膜的光泽面上进行的C．实验后可以得到五条色带 D．整个实验最关键的步骤是点样
4]．有一混合蛋白质溶液，各种蛋白质的pH分别为 4．5、5．2、6．6、7．2，电泳时欲使其中三种泳向正极，则缓冲液的pH应该是 ( )
A．2．0 B．5．0 C．6．0 D．7．0
课题生物成分的分离与测定技术
四、达标检测
1．(多选)在蛋白质粗提取时，破碎细胞的方法有 ( )
A．研磨法 B．超声波法 C．酶解法 D．机械破碎
2．分离水溶性蛋白质所选用的提取溶剂是( )
A．酸性溶液 B．碱性溶液 C．中性缓冲液 D．有机溶剂
3．(多选)纯化蛋白质的原理是根据不同蛋白质之间以及蛋白质与其他分子之间在哪些等方面存在的差异进行的 ( )
A．分子大，B．溶解度 C．所带电荷的多少 D．吸附性质
4．某蛋白质等电点为7．5，在pH6．O的缓冲液中进行自由界面电泳，其泳动方向为 ( )
A．向负极移动 B．向正极移动 C．不运动 D．同时向正极和负极移动
5．在pH 5．12时进行电泳，哪种蛋白质既不向正极移动也不向负极移动 ( ) A．血红蛋白：pI(等电点)一7．07 B．鱼精蛋白：pI一12．20
C．a1一球蛋白：pI一5．06 D．B一球蛋白：pl=5．12
6．血清蛋白电泳时通常用pH 8．6的缓冲液，此时各种蛋白质所带的电荷为( )
A．清蛋白带正电荷，其他蛋白带负电荷 B．清蛋白带负电荷，其他蛋白带正电荷 C．各种蛋白均带正电荷 D．各种蛋白均带负电荷
7．(多选)支持物电泳常采用的支持物有 ( )
A．滤纸 B．醋酸纤维薄膜 C．大分子凝胶 D．纤维素
五、学习小结和课外作业：
1、学习小结：
2、上本作业：列举蛋白质粗提取时次报的破碎、蛋白质的抽提、纯化方法。
3、课本：64页1 2 3 4 5
4、补充练习：
8．请根据血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳实验回答下列问题：
(1)实验所用的主要试剂有：
(2)实验所用的缓冲液的pH为，因
为。
(3)点样应点在薄膜的面，方法是用在血清中蘸一下，在离薄膜一端
cm处轻轻按下，随即提起。
(4)实施电泳时，所用电压为，膜宽电流强度，时
间。
(5)实验结果时，薄膜上呈条色带，分别代
表。
9．选择正确答案的序号。
、清蛋白一球蛋白、一球蛋白、一球蛋白、球蛋白
A．清蛋白 B．α1一球蛋白 C．α2--球蛋白 D．β一球蛋白 E．γ一球蛋白
(1)在正常人血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳图谱中泳动最快的是 ( )
(2)在正常人血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳图谱中泳动最慢的是 ( )
(3)在正常人血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳图谱中区带最深的是 ( )
(4)在正常人血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳图谱中区带最浅的是 ( )
(5)正常人血清中的各种蛋白质，在pH8．6的缓冲液中负电性最强的是 ( )
(6)正常人血清中的各种蛋白质，在pH8．6的缓冲液中负电性最弱的是 ( )
10．醋酸纤维薄膜电泳可把血清蛋白分成五条带，由负极数起它们的顺序是 ( ) A．γ一球蛋白、α1一球蛋白、α2一球蛋白、β球蛋白、清蛋白
B．清蛋白、β一球蛋白、α1一球蛋白、α2一球蛋白、γ一球蛋白
C．γ-球蛋白、βB一球蛋白、α2一球蛋白、α1一球蛋白、清蛋白
D．清蛋白、α1一球蛋白、α2一球蛋白、β球蛋白、γ一球蛋白。