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2019-2020年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)教学目标
1、知识与技能掌握蛋白质的分离与纯化方法,知道从生物材料中提取芳香油
2、过程与方法掌握蛋白质的分离与纯化三种方法的比较过程
3、情感态度价值观培养学生科学实验的观点教学重点蛋白质的分离与纯化教学难点蛋白质的分离与纯化,从生物材料中提取芳香油教学方法自主、合作、探究学习教具使用无共案部分个案部分教学过程教师主导活动学生主体活动课前布置学习目标和预习提纲,要求学生完成预习任务,下发及收缴批改导学案(附导学案)学生进行预习,完成导学案课中对上节课存在问题进行点拨新授根据学生自学情况,引导学生分析主要的问题强调以下几点【思维点拨】1.说明用透析法、离心沉降法和电泳等方法纯化蛋白质的原理和大致过程2.影响电泳泳动速度的主要因素有哪些这些因素是如何影响泳动速度的3.“血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳”实验最关键的一步是什么你能说出这一步的操作要求吗4.漂洗后的薄膜上可以看到几条色带分别代表什么5.植物芳香油提取的常用方法有哪些这些方法的原理各是什么【疑难解析】1.蛋白质的分离纯化
①根据蛋白质溶解度不同的分离方法——蛋白质的盐析中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响,一般在低盐浓度下随着盐浓度升高,蛋白质的溶解度增加,此称盐溶;当盐浓度继续升高时,蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出,这种现象称盐析,将大量盐加到蛋白质溶液中,高浓度的盐离子如硫酸铵的SO一和NH}有很强的水化力,可夺取蛋白质分子的水化层,使之“失永”,于是蛋白质胶粒凝结并沉淀析出由于各种蛋白质分子颗粒大小、亲水程度不同,故盐析所需的盐浓度也不一样,因此调节混合蛋白质溶液中的中性盐浓度可使各种蛋白质分段沉淀
②根据蛋白质分子大小的差别的分离方法——透析透析法是利用半透膜将分子大小不同的蛋白质分开
③根据蛋白质带电性质进行分离——电泳法各种蛋白质在同一pH条件下,因分子量和电荷数量不同而在电场中的迁移率不同从而得以分开值得重视的是等电聚焦电泳,这是利用一种两性电解质作为载体,电泳时两性电解质形成一个由正极到负极逐渐增加的pH梯度,当带一定电荷的蛋白质在其中泳动时,到达各自等电点的pH位置就停止,此法可用于分析和制备各种蛋白质2.实验原理醋酸纤维薄膜电泳CAME是以醋酸纤维薄膜CAM作支持物的一种区带电泳技术,将血清样品点样于醋纤膜上,在pH为8.6的缓冲液中电泳时,血清蛋白质均带负电荷移向正极由于血清中各蛋白组分等电点不同而致表面净电荷量不等,加之分子大小和形状各异,因而电泳迁移率不同,彼此得以分离电泳后,CAM经染色和漂洗,可清晰呈现清蛋白、α1一球蛋白、α2一球蛋白、β球蛋白、γ一球蛋白5条区带,比色即可计算出血清各蛋白组分的相对百分数布置学生课堂检测,并重点提示学生对上节存在问题进行讨论学生自学基础知识学生根据导学案内容讨论并展示个人、小组成果思考蛋白质的分离常用的细胞破碎的方法抽提方法纯化主要是根据常用的方法醋酸纤维薄膜电泳的实验的基本步骤色带学生完成课堂检测课后布置课外作业及下一节预习提纲(见导学案)学生完成课外作业及下一节预习板书设计生物成分的分离与测定技术蛋白质的分离常用的细胞破碎的方法抽提方法纯化主要是根据常用的方法醋酸纤维薄膜电泳的实验的基本步骤色带教学札记
三、其他补充教学资料(各位教师根据各班教学特点选择补充资料,可另附纸)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8.6B.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.2.0B.5.0C.6.0D.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pH5.12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等电点一7.07B.鱼精蛋白pI一12.20C.a1一球蛋白pI一5.06D.B一球蛋白pl=5.126.血清蛋白电泳时通常用pH8.6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
123454、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。