“血红蛋白的提取和分离”的实验分析及教学组织

“血红蛋白的提取和分离”的实验分析及教学组织,标签：高二生物教学设计案例,http://www.5ijcw.com
“血红蛋白的提取和分离”是人教版选修模块《生物技术实践》中的实验内容，其目的是使学生体验从复杂细胞混合物体系中提取生物大分子的基本原理、过程和方法，该实验虽然操作难度较大，但原理清晰，动手机会较多，因此，学生的学习兴趣很高。下面结合人教版教材对该实验进行分析并提出相应的教学建议。   1.习得实验原理和方法   1．1 初步获取血红蛋白的原理和方法（样品的处理和粗分离）  

实验步骤	实验目的	实验原理	操作方法	结果判断
①洗涤红细胞	获取较纯净的红细胞	通过离心将密度不同的物质分离	低速离心，去除上清液，反复加生理盐水并离心	直到上清液未呈现黄色为止
②释放血红蛋白	破裂红细胞，释放血红蛋白	低渗溶液中红细胞破裂；甲苯溶解膜脂，加速细胞破裂（相似相溶原理）	加蒸馏水，再加甲苯，磁力搅拌器充分搅拌	无明显现象
③分离血红蛋白溶液	初步得到血红蛋白溶液	通过离心将密度不同的物质分离	离心（较高速）	试管溶液分为4层
④透析	去掉液体中的小分子物质	小分子物质容易透出透析袋	透析（12小时）	透析袋中物质的颜色更红

  1．2 分离纯化蛋白质的原理与方法──凝胶色谱法（分子筛效应）   凝胶是一些由多糖类化合物构成的多孔球体，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直径小于凝胶网孔，由于静电吸附和扩散作用容易进入凝胶内部的通道，可以自由地进入凝胶颗粒的网孔，在向下移动的过程中，它们从凝胶颗粒的网孔扩散到凝胶颗粒间的孔隙，再进入另一凝胶颗粒的网孔，如此不断地进出，使流程增长，而最后流出层析柱。而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶颗粒的网孔，只能沿着凝胶颗粒间的孔隙，随着洗脱液流动，流程较短，因此首先流出层析柱。分子量介于二者之间的物质，虽然能够进入凝胶网孔，但比小分子难，因此进入凝胶网孔的几率比小分子小，向下移动的速度比小分子快，而比大分子慢。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。   需要注意的是，有部分小分子蛋白质未进入凝胶内部，而在外部移动，因此，如果需要得到纯度更高的蛋白质分子，可将色谱柱中的凝胶溶液进行平衡后进行再次冼脱和分离。   1

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