浙科版生物选修一《生物技术实践 》《乳酸脱氢酶同工酶的分离》教案-新版
2024-2025学年高中生物第二部分酶的应用教案浙科版选修1
在教学《酶的应用》这一章节前，我对学生的学情进行了全面的分析，以便更好地调整教学策略，提高教学效果。
1. 学生层次
根据我对学生的了解，他们在生物学科上的基础知识和基本技能存在一定的差异。部分学生对生物学基础知识掌握较为扎实，对生物实验技能也较为熟练；而另一部分学生则在基础知识方面有所欠缺，对生物实验技能的掌握也相对较弱。因此，在教学过程中，我需要针对不同层次的学生制定不同的教学方案，确保每个学生都能在课堂上得到有效的学习。
- 学生可以关注与酶应用相关的科研机构和企业的官方网站，了解酶在实际生产和科研中的应用和最新动态。
- 学生可以参加与酶应用相关的比赛和竞赛，如科学实验竞赛、创新项目等，提高自己的科学研究和解决问题的能力。
课后作业
1. 请简述酶在食品工业中的三种应用及其作用原理。
答案：酶在食品工业中的三种应用包括发酵、嫩化和提取。发酵是通过酶的作用将糖类转化为酒精或乳酸；嫩化是通过酶的作用使肉类变嫩；提取是通过酶的作用从植物中提取特定成分。
学具准备
Xxx
课型
新授课
教法学法
讲授法
课时
第一课时
步骤
师生互动设计
二次备课
教学方法与手段
1. 教学方法
（1）讲授法：在课堂上，我将运用讲授法向学生传授酶的基本概念、特性和作用原理，以及酶在各个领域中的应用知识。通过生动的讲解，激发学生的学习兴趣，帮助学生建立扎实的知识基础。
（2）讨论法：针对酶应用的实例和实验，我将组织学生进行课堂讨论，鼓励学生发表自己的观点和看法，培养学生的思考能力和团队合作精神。
（1）加强对基础知识的学习和巩固，确保学生能够扎实掌握酶的基本概念、特性和作用原理。
（2）提高学生的知识运用能力，引导学生将所学知识应用于实际问题的分析和解决中。
“乳酸脱氢酶同工酶的分离”教学设计
“乳酸脱氢酶同工酶的分离”教学设计
张瑾
【期刊名称】《生物学通报》
【年(卷),期】2016(51)2
【摘要】在“乳酸脱氢酶同工酶的分离”实验过程中,细化实验步骤及注意事项,应用Image J软件分析实验结果,快速获得乳酸脱氢酶同工酶相对百分含量,达到预期实验目标.
【总页数】5页(P26-30)
【作者】张瑾
【作者单位】北京市第四中学北京 100034
【正文语种】中文
【中图分类】G633.91
【相关文献】
1.猪组织中乳酸脱氢酶同工酶的分离与测定 [J], 詹新贵;金宏;刘艳卉;谭超;傅童生
2.牛蛙乳酸脱氢酶同工酶的分离纯化及其性质研究 [J], 周静;郑玉才;金素钰
3.分离乳酸脱氢酶同工酶的琼脂糖凝胶电泳法改进 [J], 杜希华;原永洁
4.两种缓冲系统对鱼类乳酸脱氢酶(LDH)同工酶分离效果的比较研究 [J], 肖义军;张秋金
5.全自动电泳分离测定乳酸脱氢酶同工酶的实验观察 [J], 郭绍丽;马琳;刘晨梅;张连祥;王兆成
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2018-2019学年浙科版选修1乳酸脱氢酶同工酶的分离 作业
乳酸脱氢酶同工酶的分离作业一、单选题1．胡萝卜素粗品鉴定过程中，判断标准样品点与萃取样品点的依据是A. 颜色不一样B. 大小不一样C. 形状不一样D. 层析后的色带点数不一样【答案】D【解析】试题分析：胡萝卜素粗品鉴定过程中，判断标准样品点与萃取样品点的依据是层析后的色带点数不一样，D正确。
考点：本题主要考查胡萝卜素的提取和鉴定的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。
2．下列实验步骤和仪器安装的顺序不正确的是（）A．提取胡萝卜素的正确步骤是粉碎→干燥→过滤→萃取→浓缩B．提取、分离血红蛋白的正确步骤是样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定C．安装蒸馏装置的顺序是自下而上，从左到右D．橘皮经过压榨后得到的压榨液中，用普通布袋过滤可除去固体物和残渣，再通过离心可除去质量较小的残留固体物【答案】A【解析】提取胡萝卜素的提取流程为：胡萝卜-粉碎-干燥-萃取-过滤-浓缩-胡萝卜素，所以A选项错误。
【考点定位】从生物材料中提取某些特定成分【名师点睛】玫瑰精油、橘皮精油和胡萝卜素的提取流程分别为：鲜玫瑰花+清水-水蒸气蒸馏-油水混合物（加氯化钠）-分离油层-除水（加无水硫酸钠）-过滤-玫瑰精油；石灰水浸泡→漂洗→压榨→过滤→静置→再次过滤→橘皮油；胡萝卜-粉碎-干燥-萃取-过滤-浓缩-胡萝卜素；从提取流程中可以看出三个实验操作共有的步骤是过滤。
3．为研究和开发天然食用色素，某研究小组取等量相同品种的红枣，采用溶剂提取红枣中部分红色素，用紫外光谱仪测定不同温度下“提取液的吸光度”，实验结果如图所示。
已知吸光度越大，红色素含量越高。
下列分析较合理的是A. 实验的自变量为红枣生长的不同温度B. 实验目的是探究温度对红枣中红色素生成的影响C. 红色素可能在较高温度下不稳定D. 温度越高，提取液中红色素含量越高【答案】C【解析】试题分析：实验的自变量为红枣提取液的温度，A错误；实验目的是探究红枣提取液温度对红枣中红色素提取量的影响，B错误；由图可以看出，由于生物膜在高温下通透性会增加，因此提取液温度从0℃上升到70℃的过程中，红色素的提取量在不断增加，但是超过70℃后，提取液的吸光度有所下降，可能是红色素在较高温度下易分解，C正确；D错误。
浙科版高中生物选修1《乳酸脱氢酶同工酶的分离》教案
实验12 乳酸脱氢酶同工酶的分离【学习目标】1.了解同工酶的概念，进行乳酸脱氢酶同工酶的分离。
2.认识电泳法分离生物大分子的基本原理，尝试蛋白质的电泳分离。
【教学重点】乳酸脱氢酶同工酶分离实验的原理和方法【教学难点】样品的预处理，电泳凝胶板的制备和实验分离过程。
【教学方法】运用“指导——创新”实验教学模式。
这种教学模式的基本含义是：以实验活动为基础，以改进、完善、设计实验为切入点，发展学生的创新能力、培养学生积极的个性特征和科学态度【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缓冲溶液（1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成调节酸和盐的用量，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。
1.2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］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。
2.实验步骤：2.1制备电泳凝胶板。
依照课本P64图16组装电泳槽后，制备5ml分离胶倒入槽中。
在胶的上端轻轻加入少量水，以防止生成胶的弯月面。
待胶凝固后，小心倒出蒸馏水，再用滤纸吸净残留的水。
将2ml浓缩胶倒入，插入数字，再加入少量水，待胶凝固后，小心倒出蒸馏水，再用滤纸吸净残留的水，拔出梳子。
凝胶一定要在倒入前配制，由于电泳槽的大小不同，制作和倒入凝胶的量由教师告知。
2.2加样。
取10μl血清，加入等体积40％蔗糖溶液，在离心管中混匀后，用移液器吸取15μl样品，小心加入到凹槽中，每组一槽，组间进行比较。
《乳酸脱氢酶同工酶的分离》 导学案
《乳酸脱氢酶同工酶的分离》导学案一、学习目标1、了解乳酸脱氢酶同工酶的基本概念和生理意义。
2、掌握乳酸脱氢酶同工酶分离的原理和方法。
3、学会使用电泳技术分离乳酸脱氢酶同工酶。
4、能够对实验结果进行分析和判断。
二、知识回顾1、蛋白质的基本性质蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的大分子化合物。
蛋白质具有两性解离、胶体性质、变性和复性等特性。
2、电泳的基本原理电泳是指带电粒子在电场中向与其所带电荷相反的电极移动的现象。
不同蛋白质分子由于所带电荷、分子大小和形状等不同，在电场中的迁移速度也不同，从而实现分离。
三、新课导入在生物体内，同一种酶可能存在多种分子形式，这些分子形式在结构和功能上可能存在一定的差异，被称为同工酶。
乳酸脱氢酶（LDH）就是一种常见的同工酶，它在细胞代谢中起着重要的作用。
那么，如何将乳酸脱氢酶的同工酶分离出来呢？这就是我们今天要学习的内容。
四、原理讲解1、乳酸脱氢酶同工酶的概念乳酸脱氢酶同工酶是指能催化相同的化学反应，但在结构、理化性质和免疫性能等方面存在差异的一组酶。
2、分离原理电泳法：利用不同同工酶所带电荷的差异，在电场中迁移速度不同，从而实现分离。
凝胶过滤法：根据同工酶分子大小的不同进行分离。
离子交换层析法：利用同工酶与离子交换剂之间的亲和力差异来分离。
在本次实验中，我们主要采用电泳法来分离乳酸脱氢酶同工酶。
五、实验材料和设备1、实验材料新鲜的动物组织（如肝脏、心肌等）。
电泳缓冲液。
染色液。
2、实验设备电泳仪。
垂直板电泳槽。
移液器。
离心机。
六、实验步骤1、样品制备取适量新鲜的动物组织，加入匀浆缓冲液，在冰浴中匀浆。
将匀浆液离心，取上清液作为样品。
2、电泳安装垂直板电泳槽，倒入电泳缓冲液。
用移液器将样品加入到加样孔中。
接通电源，进行电泳，直到溴酚蓝指示剂迁移到适当位置。
3、染色电泳结束后，将凝胶取出，放入染色液中染色。
4、脱色染色完成后，将凝胶放入脱色液中脱色，直至背景清晰，同工酶条带清晰可见。
第四章实验五乳酸脱氢酶_LDH_同工酶的分离纯化
NAD+：10 mL NBT：10 mL PMS：2 mL 0.5 M PH7.6 Tris-HCl: 15 mL 0.5 M乳酸钠：15 mL 0.1NaCl：5 mL 去离子水：43 mL
共计100 mL
四、实验操作
1.样品处理：1 g 组织切碎，加 pH 7.4 Tris-HCl缓 冲液10 mL，匀浆，10,000 g ，4℃，离心10 min，上
离子交换剂结构：以Sephadex-QAE A-50为例
葡聚糖 -N+(CH3)3 –Cl基质 功能基团 平衡离子
电荷基团 反离子
离子交换剂的种类
1 按基质种类不同： 离子交换树脂，离子交换纤维素，离子交换凝胶等
2 按功能基团不同： 强酸型 含磺酸基团 (R-SO3H)， 中等酸型 含磷酸基团 (-O-PO2H4) 弱酸型 含酚基、羧基 强碱型 含季胺基团 [-N+(CH3)3]，弱碱型 含叔胺、伯胺基团[-N(CH3)2] 3 按平衡离子的性质不同：
ABC
D
E
A280
5 10 15 20 25 30 35 40 50
洗脱体积
4.聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定：活性电泳 只做分离胶，胶倒好直接插上试样梳，进行聚合
编号 1 2 3 4 5
总体积
溶液名称 30% Acr –0.8% Bis pH 8.9 Tris -HCl TEMED 10% AP H2O
三、实验试剂
1、20 mM Tris-HCl，pH 7.4缓冲液； 2、A液: 20 mM Tris-HCl，pH 6.3缓冲液 3、B液: A液含60 mM NaCl 4、C液: A液含100 mM NaCl 5、D液: A液含150 mM NaCl 6、E液: A液含240 mM NaCl 7、QAE-Sephadex A-50准备：取1克QAE-Sephadex A-50于烧杯中加入100 mL A
乳酸脱氢酶同工酶的分离
LDH
CH3-CHOH-COOH+NAD+
CH3-CO-COOH+NADH+H+
2.同工酶 能催化同一化学反应，但其酶蛋白的分子组成不同
的一组酶
例如：LDH就是由2种亚基L和M以不同比例组成的四 聚体，即H4、H3M、H2M2、HM3、M4共5种同工酶。
二、实验内容
用聚丙烯酰胺电泳法分离LDH的同工酶，用活性染色法呈现同 工酶的区带。
七、思考与讨论
1.LDH活性染色法能否用于定量测定，能否用于比色 法测定其他生化反应？
此法可以用于溶液的比色定量测定，也可用于其 他生化的氧化还原反应。但由于NBTH2不溶于水，在 琥珀酸脱氢酶测定中，可使PMSH2与溶于水的2，6-二 氯酚定酚相偶联而进行比色测定。
2.同工酶能否用SDS-聚丙烯酰胺电泳分离？为什么？
SDS是解离剂，而许多同工酶是由2种亚基以不同 比例组成的全酶，被解离后进行电泳，获得的是亚基 的条带，无法显示同工酶的条带，故不能用此法分离。
谢谢！
单体：丙烯酰胺(Acr)
交联剂：N,N’- 甲叉双丙烯酰胺(Bis)
聚合反应 AP-TEMED催化体系：
过硫酸铵 (AP)
催化剂
四甲基乙二胺 (TEMED)
加速剂
结构
三维网状结构的凝胶
三、实验原理
4、蛋白质、核酸在常规聚丙烯酰胺凝胶电泳中的分离原理
净电荷聚丙烯酰胺凝胶电泳是对天然状态生物大 分子进行的电泳，目的是为了保持蛋白质的天然构象、 其亚基之间的相互作用及其生物学活性。利用蛋白质 分子中所带净电荷、分子质量、形状的差异，在电场 中泳动的速度和方向不同，从而达到分离的目的。多 数蛋白质的pI在中性偏酸性范围，通常是将样品在碱 性缓冲系统中进行电泳，蛋白质分子带负电荷，以不 同速度向阳极迁移，称为阳极电泳；对于一些碱性蛋 白，使用酸性缓冲系统进行电泳，蛋白质分子带正电 荷而向阴极迁移，称为阴极电泳。
高中生物第四部分浅尝现代生物技术教案浙科版选修1(new)
第四部分浅尝现代生物技术一、课标内容尝试植物的组织培养.二、教学要求本部分“实验12 乳酸脱氢酶同工酶的分离”与“实验13 DNA片段的PCR扩增”不作要求，只要求学生做1个实验，即“实验11:植物的组织培养”。
实验11 植物的组织培养三、教学建议1．课时建议（共计6课时)在“植物的组织培养”的实验中,要注意无菌操作，保证培养基、实验材料及操作过程的无菌.在整个流程中，一旦其中一个环节出现污染,组织培养就无法成功，实验就会失败。
在培养基的配制时，要根据所培养材料的特点,注意各成分的含量，尤其是生长素与细胞分裂素等植物激素的含量及它们摩尔浓度比。
在培养过程中,要保证有一定的光照与适宜的湿度,同时要经常进行观察，了解组织培养的进度与生长状况，出现问题可随时进行调整或处理，以保证组织培养的成功率.尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。
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实验12 乳酸脱氢酶同工酶的分离
【学习目标】
1.了解同工酶的概念，进行乳酸脱氢酶同工酶的分离。
2.认识电泳法分离生物大分子的基本原理，尝试蛋白质的电泳分离。
【教学重点】
乳酸脱氢酶同工酶分离实验的原理和方法
【教学难点】
样品的预处理，电泳凝胶板的制备和实验分离过程。
【教学方法】
运用“指导——创新”实验教学模式。
这种教学模式的基本含义是：以实验活动为基础，以改进、完善、设计实验为切入点，发展学生的创新能力、培养学生积极的个性特征和科学态度
【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缓冲溶液
（1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成调节酸和盐的用量，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。
1.2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］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。
2.实验步骤：
2.1制备电泳凝胶板。
依照课本P64图16组装电泳槽后，制备5ml分离胶倒入槽中。
在胶的上端轻轻加入少量水，以防止生成胶的弯月面。
待胶凝固后，小心倒出蒸馏水，再用滤纸吸净残留的水。
将2ml浓缩胶倒入，插入数字，再加入少量水，待胶凝固后，小心倒出蒸馏水，再用滤纸吸净残留的水，拔出梳子。
凝胶一定要在倒入前配制，由于电泳槽的大小不同，制作和倒入凝胶的量由教师告知。
2.2加样。
取10μl血清，加入等体积40％蔗糖溶液，在离心管中混匀后，用移液器吸取15μl样品，小心加入到凹槽中，每组一槽，组间进行比较。
也可取胎牛、小牛、老牛的血清比较同工酶相对百分含量的差别。
2.3电泳。
装配好电泳装置，打开电源将电流调至10mA，待样品进入分离胶时，改为20-25mA，当溴酚蓝前沿距下框1-2cm时，将电流调至0，关闭电源。
2.4染色。
配置LDH活性染液。
电泳后，取出凝胶板，放在盛有染色液的培养皿中，在37℃水浴上保温20-30min，可看出LDH同工酶呈现蓝紫色区带。
【核心解读】
1.除了LDH还有哪些酶具有同工酶？
(1)哺乳动物的肝脏中，己糖激酶有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4种同工酶；
(2)碱性磷酸酯酶(AKP)有4种同工酶；
(3)微生物中也有同工酶，大肠杆菌中天冬氨酸磷酸液酶，共有3种同工酶。
2.LDH同工酶有什么用途？同工酶又有什么应用？
LDH同工酶的分布有明显的组织特异性，所以可以根据其组织特异性来协助诊断疾病。
正常人血清中LDH2>LDH1。
如有心肌酶释放入血清中，则LDH1>LDH2，利用此指标可以观察诊断心肌疾病。
临床意义：
(1)急性心肌梗塞发作后，早期血清中LDH1和LDH2活性均升高，但LDH1增高更早，更明显，导致LDH1与LDH2的比值升高。
(2)肝炎、急性肝细胞损伤及骨骼肌损伤时LDH5都会升高。
(3)患活动性风心肌湿性炎、急性病素性心肌炎、溶血性贫血、肾坏死等病LDH1也可升高。
(4)恶性病变时LDH3常增高。
同工酶是基因表达的产物，生物发育过程中基因的表达受时间和空间的控制，所以同工酶的研究在生理或病理变化、分子进化、育种等方面都有意义。
近年来，同工酶检测在有些方面已被DNA标记所取代。
但由于同工酶的检测在操作上比检测DNA简便，所以在一定程度上还可发挥作用。
3.LDH活性染色法能否用于定量测定，能否用于比色法测定其他生化反应？
LDH活性染色法可用于溶液的比色定量测定。
此法也可用于其他生化的氧化还原反应。
但由于NBTH2不溶于水，在琥珀酸脱氢酶测定中，可使PMSH2与溶于水的2,6二氯酚靛酚相偶联而进行比色测定。
4.同工酶能否用SDS聚丙烯酰胺电泳分离？为什么？
SDS是解离剂，而许多同工酶是由2种亚基以不同比例组成的全酶，被解离后进行电泳，获得的是亚基的条带，无法显示同工酶的条带。
所以同工酶不能用SDS聚丙烯酰胺电泳分离。
【例题领悟】
【例题1】乳酸脱氢酶能使乳酸发生下列的哪一变化（）
A.乳酸脱氢产生丙酮酸
B.使氧化型辅酶NAD＋分解
C.使乳酸氧化生成CO2、H2O
D.使乳酸分解成乙醇
解析：本题考查乳酸脱氢酶的作用。
根据教材中对其的描述，乳酸脱氢酶(LDH)可以发生以下变化
CH3－CHOH－COOH＋NAD＋LDH
CH3－CO－COOH＋NADH＋H＋
(乳酸)(氧化型辅酶NAD＋) (丙酮酸)
所以，正确的答案是A。
答案：A
将乳酸脱氢酶的反应式搞清楚，尤其是各物质的分子简式。
【例题2】下面对同工酶概念的说法，正确的是（）
A.能将不同物质催化反应为同一物质的一组酶
B.能催化同一化学反应，但其酶蛋白分子的组成却不同的一组酶
C.所起的作用都是催化作用的一组酶
D.催化同一个物质生成的物质却不同的一组酶
解析：根据同工酶的概念所述，同工酶是指催化同一化学反应，但其酶蛋白的分子组成却不同的一组酶，所以选项B是正确的。
答案：B
同工酶的概念要准确理解。