蛋白质分离与纯化教学设计
一、教学背景分析
【教材分析】
“蛋白质的分离与纯化”实验是《高中生物》选修1生物技术实践 5.3血红蛋白的提取与分离中的容。本节课的主要容包括蛋白质的提取、分离纯化等基本知识,主要要求学生掌握凝胶电泳的实验原理以及操作方法。“血红蛋白分离与纯化”实验不仅是学习血红蛋白的提取、分离纯化方法,而且也是进一步掌握蛋白质的组成、结构和功能的基础。
【学情分析】
到目前为止,学生已经学习了蛋白质的相关知识,对蛋白质有了一定的了解,“蛋白质的分离与纯化”实验目的是使学生体验从复杂细胞混合物体系中提取和纯化生物大分子的基本原理、过程和方法,虽然操作难度较大,但原理清晰,动手机会较多,学习兴趣很高。学生有必修“生命活动的主要承担者——蛋白质”的基础,在一定程度上掌握了蛋白质的组成、结构和功能等基础知识,学生在进行实验前还是能大概了解影响蛋白质分离纯化的因素的,再者经过老师的指导,实验能取得良好的结果的。
二、教学目标
【知识目标】
1.了解从血液中提取蛋白质的原理与方法。 2.说出凝胶电泳的基本原理与方法。 【能力目标】
运用凝胶电泳对蛋白质进行分离纯化。 【情感态度与价值观目标】 1.培养学生科学实验的观点。
2.初步形成科学的思维方式,发展科学素养和人文精神。
三、教学重难点
【教学重点】
从血液中提取蛋白质;凝胶电泳分离纯化蛋白质。 【教学难点】
样品预处理,色谱柱的装柱,纯化分离操作。
四、实验实施准备
【教师准备】
1.分组。学生按学科能力的强中弱平均分组,各组尽量平衡,各组自行分工,并由实验员统一安排实验过程。
2.实验材料:血液
仪器:试管、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、离心机、研磨器 、透析袋、电泳仪等。
试剂:20mmol/L磷酸缓冲液(pH为8.6)、蒸馏水、聚丙烯酸铵、生理盐水、5%醋酸水溶液等。 【学生准备】
1.预习实验“蛋白质分离纯化”,了解蛋白质的相关信息。 2.进行分组。
五、教学方法
【教法】 分析评价法、任务驱动法、直观演示法 【学法】 自主学习法、合作交流法
六、教学媒体
黑板、多媒体
七、课时安排
两个课时(80min)
一个课时用来讲述理论部分知识:样品处理与色谱柱分离纯化蛋白质的原理与方法;
另一课时用来进行实验。
八、教学过程 教学环节 课前1.布置学习目标与预习提纲,要求学生完成预习1.学生进行让学生了解教师行为 学生活动 教学意图 准备 任务。 2.准备实验用具、材料、试剂等。 预习并思考 实验容,熟悉实验流程。 引起学生的注意与兴趣。为后面实验的顺利进行铺垫。 教学一、导入 过程 由蛋白质是生命活动的基本承担者引出本实验对蛋白质分离纯化的重要性。 样品1.讲述怎样处理血液和从血液中提取血红蛋白; 认真听老师 处理2.动物血液的收集与处理 与提 取 3.提取 讲述注意事 项; 自己动手进培养学生的组织细胞的破碎 释放蛋白质 抽提蛋白质 行样品处理动手能力 离心出去固体杂质 蛋白质粗制品 蛋白一.分离纯化 与分离。 使学生初步知道凝胶电泳的操作方法,让学生在接下来的实验中能更好的进行。 质分1.原理:蛋白质之间以及蛋白质与其他物质之间 离纯在分子大小、溶解度、所带电荷的多少、吸附性 化 质等方面存在差异。 2.方法 透析法:利用蛋白质分子不能透过半透膜的特性 使蛋白质与其他小分子化合物分离开来。 电泳法 倾听,了解a.含义:带电颗粒在电场作用下向着与其电性电泳的实验相反的电极移动的现象; 原理和操作b.原理:不同物质在同一电场中的泳动速度不方法 同; c.泳动特点:带电颗粒直径越小,越接近于球 形,所带净电荷越多,则在电场中的泳动速度越 快;反之,则越慢。 操作流程 凝胶试剂的准备 制胶 上样 实施电泳 观察电泳结果 二、老师实验演示 观看老师的演示,纪录老给学生演示操作方法,在演示的过程中同时师强调的注 意事项。 要做的工作: 通过演示,使1.介绍实验所用到的仪器和试剂,明确用法和用各组根据老学生掌握具体的操作过程,以及要注意的事项。 使学生主动参与学习,体验过程;相互学习,取长补短。 量; 2.提醒学生应注意的事项 师提供的实验方法展开实验。 总结 通过本次实验教师所发现的问题。 让学生进一1.让学生以小组为单位交流并讨论实验过程中出学生讨论交步掌握蛋白现的问题与决定实验成败的因素。 2.教师总结:实验结果分析 布置课堂作业 流并思考影质的基本结响实验结果构与功能;的因素; 分离纯化的方法 完成教师布及时复习。 置的作业。
九、教学设计反思
本实验重在让学生了解生物科学在蛋白质领域的进展,说明分离、纯化高纯度的蛋白质的重要性和必要性,并学习一些蛋白质分离和纯化的基本技术。可以发挥学生的主动性,让学生介绍当前有关蛋白质研究的新进展,激发学生的学习兴趣,让学生初步体会分离纯化蛋白质的过程和方法。
本节课的教学主要是教师讲授知识并演示实验操作过程,让学生更形象的了