生物：5.3《血红蛋白的提取和分离》学案（2）（新人教版选修1）

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1、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

2、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。

3、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、

4、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①材料：本实验使用的是。②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①a、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。②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

5、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

6、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

7、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

8、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?