2020人教版高中生物选修一53血红蛋白的提取和分离word教案

专题5 DNA与蛋白质技术

课题5.3 血红蛋白的提取和分离

一、【课题目标】

（一）知识与技能

1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白

2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理

（二）过程与方法

体验血红蛋白提取和分离的实验的严格要求，注意按照操作提示进行相关步骤

（三）情感、态度与价值观

初步形成科学的思维方式，发展科学素养和人文精神

二、【课题重点】

凝胶色谱法的原理和方法

三、【课题难点】

样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填

四、【教学方法】

启发式教学

五、【教学工具】

多媒体课件

六、【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和物。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凝胶色谱法（分配色谱法）：

（1）原理：（图5－13a）分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。

（2）凝胶材料：多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。

（3）分离过程：（图5－13b）

混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子

＊洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。

1．2缓冲溶液

（1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC，NaH2PO4/Na2HPO4等），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。

1．3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。

（2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。

（3）分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质－SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。

2．实验设计

2.1蛋白质的提取和分离一般分为哪些基本步骤？

样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。

思考：是否所有种类的蛋白质的提取和分离都是这样的？为什么？

不是。因为蛋白质的来源和性质不同，分离方法差别很大。

2.2选择实验材料

（1）你认为鸟类血液和哺乳动物血液中，最好哪种血液来提取血红蛋白？为什么？

哺乳动物血液。因为该细胞中没有细胞核，血红蛋白含量高。

（2）请阅读教材，认识哺乳动物血液组成及血红蛋白性质。并思考回答下列问题：

血液由和两部分组成。

血细胞中细胞数量最多，细胞的含量最高的化合物是。

该化合物是由和构成的，其中每个亚基中都含有一个能与O2和CO2结合的基团。

2.3从红细胞中分离出血红蛋白的过程为：洗涤红细胞、释放血红蛋白、分离血红蛋白、透析。洗涤红细胞的目的是什么？

除去血浆蛋白的杂蛋白，有利于后续步骤的分离纯化。

红细胞的洗涤过程为

血液＋柠檬酸钠→低速短时离心→吸出上层血浆→红细胞＋5倍体积生理盐水→缓慢搅拌10min→低速短时离心→吸出上清液→反复洗涤直至上清液无黄色

思考：加入柠檬酸钠有何目的？为什么要低速、短时离心？为什么要缓慢搅拌？

防止血液凝固；防止白细胞沉淀；防止红细胞破裂释放出血红蛋白。

思考：你有什么方法将红细胞中的血红蛋白释放出来？

加入蒸馏水，用玻璃棒快速搅拌一段时间。

补充：加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。加入甲苯的目的是溶解细胞膜，有利于血红蛋白的释放和分离。此时，红细胞破碎混合液中不仅含有血红蛋白，而且还含有细胞破碎物、脂质、甲苯有机溶剂等。怎样除去这些杂质呢？由于它们的密度不同，科学家采取了离心分离的方法：

红细胞破碎混合液→中速长时离心（2000c/min×10min）→滤纸过滤除去脂质→分液漏斗分离出血红蛋白

2.4如何除无机盐离子和小分子有机物质呢？。

透析。半透膜的选择透过性，大分子物质不能通过半透膜，离子和小分子能够通过半透膜。

在透析过程中，血红蛋白溶液中的离子和小分子不断通过半透膜扩散进入到pH＝7的磷酸缓冲液中。

思考：为何使用pH＝7的磷酸缓冲液？为什么缓冲液量远多于血红蛋白溶液量？

维持血红蛋白的正常特性。有利于杂质分子充分地向外扩散。

总结：通过以上四个基本过程，红细胞中的血红蛋白就被提取出来。但其中还含有其他种类的蛋白质分子（如呼吸酶等）。怎样将杂蛋白与血红蛋白分离开来呢？我们来研究蛋白质提取和分离的第二个步骤――粗分离（凝胶色谱操作）。

2.5凝胶色谱分离蛋白质包括：制作色谱柱、装填色谱柱、样品加入和洗脱。

根据教材图5－19，说出制作色谱柱需要的材料。

橡皮塞2个、打孔器、小刀、移液管、尼龙纱、尼龙网、玻璃管、尼龙管等。

色谱柱的制作过程：准备材料→加工橡皮塞→安装色谱柱

下面进行第二步――凝胶色谱柱的装填。请阅读教材：

样品加入和洗脱。其基本过程是：

调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质

至此，血红蛋白即可得到粗分离。在整个操作过程中，应当注意以下事项：

（1）红细胞的洗涤：

洗涤次数不能过少；低速、短时离心。

（2）凝胶的预处理：

沸水浴法时间短，还能除去微生物和气泡

（3）色谱柱的装填：

装填尽量紧密，降低颗粒间隙；无气泡；洗脱液不能断流。

（4）色谱柱成功标志：红色区带均匀一致地移动。

（三）课堂总结、点评

例2 蛋白质提取和分离分为哪几步（）

A. 样品处理、凝胶色谱操作、SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳

B. 样品处理、凝胶色谱操作、纯化

C. 样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定

D. 样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定

解析：蛋白质的提取和分离分为样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定四步。A中凝胶色谱操作及SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳为实验操作过程中的技术

答案：C

☆综合应用

例3用凝胶色谱法分离蛋白质时，分子量大的蛋白质（）

A路程较长，移动速度较慢 B路程较长，移动速度较快

C路程较短，移动速度较慢 D路程较短，移动速度较快

解析：在小球体内部有许多贯穿的通道，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容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。

答案：D

（五）巩固练习

1. 凝胶色谱法分离蛋白质的依据是（）

A. 对其他分子的亲和力

B. 溶解度

C. 所带电荷多少

D. 相对分子质量的大小

2. 凝胶色谱法中所用的凝胶化学本质大多是（）

A. 糖类化合物

B. 脂质

C. 蛋白质

D. 核酸

3. 选用红细胞作为分离蛋白质的实验材料，有何好处（）

A. 血红蛋白是有色蛋白

B. 红细胞无细胞核

C. 红细胞蛋白质含量高

D. 红细胞DNA含量高

4. 将搅拌好的混合液离心来分离血红蛋白溶液时，第二层是（）

A. 甲苯

B. 血红蛋白水溶液

C. 脂溶性物质的沉淀层

D. 其他杂质的沉淀

5. 血红蛋白因含有（）而呈红色

A. O2

B. CO

C. CO2

D.血红素

6. 下列操作正确的是（）

A. 分离红细胞时采用低速长时间离心

B. 红细胞释放出血红蛋白只需要加入蒸馏水就可

C. 分离血红蛋白溶液是低速短时间离心

D. 透析时要用20mmol/l的磷酸缓冲液，透析12h

7. 样品的加入和洗脱的叙述正确的是（）

A. 先加入1ml透析后的样品

B. 加样前要使缓冲液缓慢下降全部流出

C. 如果红色带均匀一致的移动，说明色谱柱制作成功

D. 洗脱时可以用缓冲液也可以用清水

8. 下列有关提取和分离血红蛋白的程度叙述错误的是（）

A. 样品的处理就是通过一系列操作收集到血红蛋白溶液

B. 通过透析可以去除样品中分子质量较大的杂质，此为样品的粗提取

C. 可通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化

D. 可通过SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度

9. 凝胶色谱法操作正确的是（）

A. 将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴

B. 将橡皮塞下部切出凹穴

C. 插入的玻璃管的上部要超出橡皮塞的凹穴底面

D. 将尼龙网剪成与橡皮塞下部一样大小的圆片

10. 样品的加入和洗脱的操作不正确的是（）

A. 加样前，打开色谱柱下端的流出口，使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到凝胶面的下面

B. 加样后，打开下端出口，使样品渗入凝胶床内

C. 等样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口

D. 用吸管小心的将1ml透析后的样品加到色谱柱的顶端，不要破坏凝胶面

答案：1. D 2.A 3.A 4.D 5.D 6.D 7.C 8.B 9.A 10.D

七、【课余作业】

1、你能描述血红蛋白分离的完整过程吗？

2、与其他真核细胞相比较，红细胞有什么特点？这对你进行蛋白质的分离和提取有什么意义？

八、【教学体会】

本课题重在让学生了解生物科学在蛋白质领域的进展，说明提取、分离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提取的基本技术。教师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，然后指出本课题的学习意义，让薛生初步体会分离纯化蛋白质的过程和方法

九、【资料袋】

凝胶色谱法分离蛋白质的原理

凝胶色谱法也称为分配色谱法，它是根据分子量的大小分离蛋白质的方法之一。所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体，这些小球体大多数是由多糖类化合物构成，小球体内部有许多贯穿的通道，当一个含有各种分子的样品溶液缓慢流经时，各分子在色谱柱内进行两

种不同的运动，即垂直向下的运动和无规则的扩散运动，相对分子质量较大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部，只能分布在颗粒之间，通过的路程较短，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道，通过的路程较长，移动速度较慢。因此，样品中相对分子质量较大的蛋白质先流出，相对分子质量中等的分子后流出，相对分子质量最小的分子最后流出，这种现象又叫分子筛现象。此外，凝胶本身具有三维网状结构，相对分子质量大的分子通过这种网状结构上的空袭时阻力大，而相对分子质量小的分子通过时阻力小，因此不同分子量的蛋白质分子可以获得分离。

高中生物必修一全套教案

新课程高中生物必修1全套教案 第1章走近细胞 第1节从生物圈到细胞 第2节细胞的多样性和统一性 第2章组成细胞的分子 第1节细胞中的元素和化合物 第2节生命活动的主要承担者——蛋白质 第3节遗传信息的携带者——核酸 第4节细胞中的糖类和脂质 第5节细胞中的无机物 第3章细胞的基本结构 第1节细胞膜——系统的边界 第2节细胞器——系统内的分工合作 第3节细胞核——系统的控制中心 第4章细胞的物质输入和输出 第1节物质跨膜运输的实例 第2节生物膜的流动镶嵌模型 第3节物质跨膜运输的方式 第5章细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶 第2节细胞的能量“通货”——ATP 第3节ATP的主要来源——细胞呼吸 第4节能量之源——光和光合作用 第6章细胞的生命历程 第1节细胞的增殖 第2节细胞的分化 第3节细胞的衰老与凋亡 第4节细胞的癌变 探索生物大分子的奥秘 一、教学目标： 【知识】：初步了解分子与生物学之间的关系 了解中国合成牛胰岛素事件。 【技能】；培养分析分析资料的能力。 【情感与态度】：了解中国是首个人工合成有生物活性的有机物的国家，增强学生的民族自豪感； 初步了解分子生物学的成果，帮助学生树立学习的目标； 阅读访谈，学习科学家们实事求是、艰苦钻研的精神。

二、教学重难点：激发学生对高中生物的兴趣是本课的重点。 三、教学用具：ppt幻灯片 四、教学准备 五、教学过程： （一）以概述《细胞与分子》模块作为引入。 师：比较初中阶段所学习的生物知识特点，大家拿到课本可能会想，初中的时候不是已经学过细胞了吗？为什么高中还要再学呢？初中的生物知识着重让学生了解生物学的大概情况，而且因为学生没有相关的化学知识和足够的空间想象能力，所以很多知识在初中阶段是没有办法说明白的。就拿细胞结构来说吧，初中的时候，老师只能让学生知道动物细胞是由细胞膜、细胞质、细胞核构成，至于细胞为什么是有生命的，细胞是怎么样生活的，都没有办法说得清楚。只有在同学们在初三、高一学习了化学的基础知识后我们才可以对生命进一步的学习。学习科学就是这样，当你掌握的知识越多时候，反而觉得自己不知道的东西就更多。 这个学期开设的《分子与细胞》模块，将为我们在化学分子的层面上，解释细胞的结构以及生命活动。解答在初中阶段没有办法解开的谜团，也为后面的学习打下基础。（二）人工合成牛胰岛素事件以及科学家访谈录 师：要了解分子与生物学之间的关系，我们先来看一个我们国家在这方面的杰出成果。（展示出我国人工合成牛胰岛素的背景资料）。 学生阅读背景资料和阅读课文中的访谈录，以问题引导：人工合成牛胰岛素在生物学上有什么重大的意义？从访谈录中，你认为造就了这次成功的因素是什么？阅读完了这些资料，你觉得对于你学习高中生物，在方法上有什么启发呢？ （三）简单介绍高中生物的教材、学习方法和意义 1．教材分为必修3个模块、选修3个模块。必修：分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境，简述三者之间知识结构上的关系；必修： 1．高中新教材的特点：需要学生更多的参与到教学活动中来；增加了探究活动（什么是探究活动、探究活动的流程：发现问题，作出假设，设计实验，作出结论）、模 型制作等，这些都要求学生全身心地投入到教学活动。 2．学习生物学的意义：生物学在现代社会中的地位和相关领域的成果，各个学科之间的边界已经模糊，而出现了多学科的交叉；学习生物学不仅仅是知识的互动，更加 是能力培养和思维方式不断完善的过程。 第一章走进细胞第1节从生物圈到细胞 一、教学目标： 【知识】：举例说出生命活动建立在细胞的基础上。 说出生命系统的结构层次。 【情感态度】：认同细胞是基本的生命系统。 二、教学重难点：细胞是基本的生命系统是重点；说出生命系统的层次是难点 三、教学用具：ppt幻灯片 四、课前准备：让学生收集关于冠装病毒相关的资料。

高中生物选修3教案

第一章基因工程 一.基本工具 (一)限制性核酸内切酶 1.分布:原核生物 2.作用:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且在特定部位 进行切割,使两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。 3.作用结果：产生黏性末端或平末端 （二）DNA连接酶 1.分类（1）E.coliDNA连接酶来源：大肠杆菌 功能：只能连接黏性末端 （2）T4DNA连接酶来源：T4噬菌体 功能：连接黏性末端和平末端 2.作用：将DNA连接起来 （三）基因进入受体细胞的载体 1.条件（1）具有多个限制酶切割位点，供外源基因插入 （2）可自我复制或整合到染色体DNA中进行同步复制。 （3）具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择 2.种类：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒、质粒 质粒：双链环状DNA分子，最常用，要人工改造 二。基本操作程序 （一）目的基因的获取 1.目的基因：编码蛋白质的基因或具有调控作用的因子 2.获取方法（1）从基因文库中获取 **基因组文库，部分基因文库 （2）利用PCR技术扩增目的基因 （3）化学方法直接人工合成：基因小，核苷酸序列已知（二）基因表达载体的构建（核心步骤） 1.目的(1)稳定存在，遗传给下一代 （2）表达和发挥作用

2.结构：启动子、目的基因、终止子、标记基因、复制原点 **启动子：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录 **终止子：使转录在所需要的地方停止； **标记基因：鉴别受体细胞中是否含目的基因。 （三）将目的基因导入受体细胞 1.转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内 维持稳定和表达 2.将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法（2）基因枪法 （3）花粉管通道法 3.将目的基因导入动物细胞：显微注射法 4.将目的基因导入微生物细胞：Ca+处理使细胞处于感受态 **原核细胞特点：繁殖快，单细胞，遗传物质相对较少（四）目的基因的检测与鉴定 1.分子水平的检测 （1）检测受体细胞中是否插入了目的基因:DNA分子杂交技术（2）检测目的基因是否转录出了 mRNA：DNA分子杂交技术（3）检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交法 **检测成功会出现杂交带 2.个体生物学水平的鉴定：接种实验 三．基因工程的应用 1.动物、植物基因工程的成果 （1）植物：提高抗逆性、改良品质、生产药物； （2）动物：品种改良、建立生物反应器、器官移植； 2.基因工程药物：细胞因子、抗体、疫苗、激素； 3.基因治疗（1）概念： （2）方法体外基因治疗体内基因治疗 四．蛋白质工程的崛起 1.理论推测，人工合成 2.基因工程，蛋白合成（自然界没有的蛋白质）

高中生物选修一教学设计2：6.1 植物芳香油的提取教案

专题6 植物有效成分的提取 课题1 植物芳香油的提取 一、课题目标 本课题通过设计简易的实验装置来提取植物芳香油，使学生了解提取植物芳香油的基本原理，研究从生物材料中提取特定成分的方法，初步学会某些植物芳香油的提取技术。 二、课题重点与难点 课题重点：植物芳香油的提取技术；针对原料的不同特点，采用适宜的提取方法。 课题难点：植物芳香油的提取技术；针对原料的不同特点，采用适宜的提取方法。 三、课题背景分析 课题背景从古代人类将芳香植物或花卉制成干品，当作药物和香料使用谈起，引入到欧洲中世纪香料贸易的发展，促成了植物芳香油提取技术的诞生，反映了社会生活的需要对科学技术的推动。随着有机化学的发展，人造香料日益普及，但人们对天然植物芳香油仍情有独钟，它一方面说明了科学技术的发展赋予了人类更多的自由，同时也反映了人造物依旧很难取代自然产物的事实。在充分体现了植物芳香油与人类社会生产生活的紧密联系后，教材说明了本课题的目标：了解提取植物芳香油的原理，设计简单的实验装置，从橘皮或玫瑰花中提取芳香油。教师在教学中可充分利用上述素材，对学生进行生动的科学、技术、社会的教育，并激发学生动手实践的兴趣。 四、基础知识分析与教学建议 （一）植物芳香油的来源 教学建议：教师在介绍植物芳香油的来源时，宜结合教材提供的旁栏资料进行讲解，让学生对植物芳香油的广泛来源有一个初步的了解。教师还可以采取学生查阅资料和介绍相关的小故事等方式，使学生大致了解植物芳香油的发展历史。 （二）植物芳香油的提取方法 知识要点：提取植物芳香油的三种基本方法：蒸馏、压榨和萃取。 教学建议：教师可以通过列举日常生活中的一些具体事例，帮助学生熟悉提取植物芳香油的三种基本方法，并理解其原理。例如，实验室制备蒸馏水就用到了蒸馏的方法；超市出售的

血红蛋白的提取和分离

专题5 DNA和蛋白质技术 课题3 血红蛋白的提取和分离 编制人：魏善春审核人：孙高宏包科领导： 【学习目标】 1、简述蛋白质提取和分离的基本原理 2、理解蛋白质提取与分离的实验操作过程 【重点与难点】 重点：蛋白质提取和分离的基本原理 难点：蛋白质提取与分离的实验操作（凝胶色谱操作）过程 【知识链接】 1.血红蛋白存在于何种细胞？其特性和作用分别是什么？ 2.为何不选用鸡血做实验材料？ 3.分离不同种类蛋白质的依据是什么？ 【自主学习内容一】基础知识（记忆） 1．凝胶色谱法：凝胶色谱法也称做，是根据分离蛋白质的有效方法。凝胶实际上是一些由构成的多孔球体，在小球体内部有许多贯穿的通道，相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时的速度不同，相对分子质量较小的蛋白质由于能够路程较，移动速度；而相对分子质量较大的的蛋白质，只能在移动，路程，移动速度。 2．缓冲液缓冲液通常是由1～2种缓冲剂（如NaHCO3、（NH4）2SO4）溶解于水中配制而成；其作用是。 3．电泳：电泳是指电泳利用了待分离样品中各分子以及，使带电分子产生不同的，从而实现样品中各种分子的分离。两种常用的电泳方法是和。在测定蛋白质分子量时通常使用，其中SDS的作用是，。蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率取决于它以及等因素。【自主学习内容二】实验操作（凝胶色谱法） 1.蛋白质的提取和分离一般分四步：、、和。 2.样品处理 （1）红细胞的洗涤：洗涤红细胞的目的是采

集的血样要及时通过采用的方法使红液分层，用胶头吸管吸出上层透明的黄色，将下层红细胞倒入烧杯，再加入，缓慢搅拌低速离心，如此重复三次，直到，表明红细胞忆洗涤干净。注意：离心转速及离心时间不能过长，否则，达不到分离效果。 （2）血红蛋白的释放：原理是当外界溶液浓度低于细胞内液浓度时，细胞，红细胞由于没有的保护，而，释放出血红蛋白；使用的试剂是。 （3）分离血红蛋白溶液：将搅拌好的混合溶液离心后，试管中的溶液分为4层。第一层为无色透明的，第2层为白色薄层固体，是，第3层是红色透明的液体，这是，第4层是红细胞破碎物沉淀物（其他杂质，呈色）。将试管中的液体用滤纸过滤，除去，于分液漏斗中静置片刻后，分出层的红色透明液体。 （4）透析：取2mL的血红蛋白溶液装入中，将透析袋放入盛有300mL的物质量浓度为中（pH为），透析12h。透析可以去除样品中的杂质，或用于。 3．凝胶色谱操作 首先要；第二步是，因为，因此装柱前需要根据色谱柱的内体积计算所需的凝胶量。在装填凝胶柱时，不得有，避免影响分离效果；第三步是。【合作探究】 1．凝胶色谱分离蛋白质的原理是怎样的？ 2.根据凝胶色谱分离的原理分析，在装填凝胶时要紧密、均匀的原因。 【学习反思】

最新高中生物选修三教学计划

2016-2017学年度高二生物选修三教学计划 一、学情分析 生物虽然是理科学生的必考科目，但由于各方面的原因，在学习过程中大部分学生对本学科学习态度不端正，基础知识掌握不够、不牢，在新知识的教学过程中如果涉及到以往的知识内容，经常出现漠然的状态；不过，由于已经是高二下学期，虽然在时间和精力的分配上最少，但多数学生对知识的求知欲有所增强；在课堂上能与老师互动，配合老师完成教学任务。 二、教材分析 本学期教学内容主要是生物选修3现代生物科技专题本模块的内容包括基因工程、克隆技术、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程五部分。本模块以专题的形式着重介绍现代生物科学和技术中一些重要领域的研究热点、发展趋势与应用前景，以开拓学生视野，增强科技意识，激发学生探索生命奥秘和热爱生物科学的情感，为进一步学习现代生物学奠定基础。由于本模块所涉及的领域属于高科技的内容,技术复杂且进展迅速,学生不可能在短时间内有深入的理解,因此在介绍各种生物技术时，更侧重技术的生物学原理。关于各工程的具体操作技术则从简，不做重点，只让学生作一般性了解。 教学内容的设计思路和呈现方式： 1.设计思路 教学内容的设计思路的惟一依据是高中生物课程标准中本模块的具体内容标准和活动建议。其中有若干重要方面是必须遵循的。它们是：以学习专题方式来呈现。即基因工程、克隆技术（本教材改为细胞工程，内容标准不变）、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程。尽管前四个专题存在互相联系与渗透的关系，但仍各自作为独立的专题来学习。具体内容标准规定的学习目标（用行为动词表述）应予遵循。五个专题合起来，具体内容标准为17项。即在知识性目标上以了解水平为主；在情感性目标上以经历（感受）水平为主；技能性目标体现在活动建议中，主要是参观、调查、资料收集、交流讨论、专题综述等。所以这样规定，是因为内容均属现代生物科技的前沿，已经很深了，宜实事求是、量力而行。活动建议部分，只能加强，不应削弱。因此，教学内容的设计思路，是在贯彻高中生物课程标准上述三方面的原则要求下，突出以下

新人教高中生物选修一全套精品教学案

专题1 传统发酵技术的应用 课题1：果酒和果醋的制作 学习目标： 1、说明果酒和果醋制作的原理。 2、设计制作果酒和果醋的装置。 3、尝试果酒和果醋的制作。 4、果酒和果醋制作中发酵需要的条件。 学习重难点： 1、说明果酒果醋制作的原理 2、果酒和果醋制作中发酵需要的条件 自主学习： 一、果酒制作的原理 1、酵母菌的生物学特征 ⑴属于生物。 ⑵新陈代谢类型：异氧兼性厌氧型。 酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，。反应式为：。在无氧条件下，酵母菌能进行，反应式为：。 ⑶繁殖方式：酵母菌可以通过出芽进行无性生殖，也可以通过形成孢子进行有性生殖。但多以出芽方式进行无性生殖。无性生殖即在环境条件适合时，从母细胞上长出一个芽，逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时，一些可进行有性生殖的酵母菌会形成孢子（一般是四个），进入休眠状态，在条件适合时再萌发。 2、在葡萄酒的自然发酵过程中，起主要作用的是附着在葡萄皮上的。 3、果酒制作时需控制温度在。 4、红色葡萄果酒的颜色成因：在发酵过程中，随着的提高，红葡萄皮的进入发酵液，使葡萄酒呈现深红色。 一、果醋制作的原理 1、醋酸菌的生物学特性 ⑴属于生物。 ⑵新陈代谢类型：异氧需氧型。 有氧呼吸的场所：细胞膜。好氧细菌与呼吸作用有关的酶主要分布在细胞膜上。 ⑶繁殖方式：二分裂 细菌没有核膜，只有一个大型的环状DNA分子，细菌细胞分裂时，DNA分子附着在细胞膜上并复制为二，然后随着细胞膜的延长，复制而成的两个DNA分子彼此分开；同时，细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长，形成隔膜，将细胞质分成两半，形成两个子细胞，这个过程就被称为细菌的二分裂。 2、果醋制作的原理 ⑴当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成。 ⑵当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为，再变为。 反应式为：。 3、果醋制作时需控制的条件 ⑴环境条件：充足。⑵温度：醋酸菌生长的最适温度为。 4、在变酸的酒的表面观察到的菌膜是在液面大量繁殖而形成的。溶液内部能形成菌膜吗？ 三、果酒和果醋的制作过程 挑选葡萄→冲洗→________→______________→______________ ↓↓ 果酒果醋 四、发酵装置的设计 果酒和果醋的发酵装置示意图 1、设计思路 ⑴因为果酒制作初期需要氧，果醋整个制作过程都需氧，所以需要带开关的充气口，以调控对气体的需求。

课题3_血红蛋白的提取和分离导学案及答案

课题3 血红蛋白的提取和分离 【学习目标】1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白 2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理 【学习重点】凝胶色谱法的原理和方法 【学习难点】样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填 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凝胶色谱法（分配色谱法）： （1）原理：（图5－13a）分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。 （2）凝胶材料：多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。 （3）分离过程：（图5－13b） 混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子 【补充】洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。 1．2缓冲溶液 （1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC， NaH2PO4/Na2HPO4等），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。 1．3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］阅读教材后，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。 （3）分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质－SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。 2．实验设计 2.1蛋白质的提取和分离一般分为哪些基本步骤？ 样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。 【思考】：是否所有种类的蛋白质的提取和分离都是这样的？为什么？

高中生物选修三教案 动物细胞融合与单克隆抗体

2020年4月16日磨课教案 第二单元动物细胞工程 2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体 一、学习目标 1．知识目标： ⑴掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。 ⑵简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。 ⑶了解单克隆抗体在医学实践中的应用，并说其应用实例。 2．能力目标： 让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程，指导学生掌握获取知识和探索生物科学的基本方法，使学生了解生物科学认识模式以发展学生的创造性能力。 3．情感、态度和价值观目标： 通过向学生介绍动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展动态及一些新的研究成果，使学生明确人们对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入，知识不断更新并向前发展，认识到学无止境，形成终生学习的意识。 二、教学重点难点单克隆抗体的制备过程。 三、流程 1、小结植物细胞工程涉及的技术，让学生回顾有关植物体细胞杂交技术的基本知识 2、探究一：动物细胞的融合 教师提出思考问题，布置学生进行讨论探究，四人一组，探讨交流。 多媒体展示探究思考题。 1）、植物体细胞杂交和动物细胞融合的区别 2）、植物体细胞杂交和动物细胞融合的主要区别是什么？ 3）、为什么可以使用灭活的病毒促进动物细胞融合？ 4）、不灭活的病毒能作为诱导剂吗？ 3、探究二：单克隆抗体制备的原理 多媒体展示探究问题。 1）、传统的抗体生产方法及缺陷是什么？抗体是从何来的？

2）、B淋巴细胞有什么特点？ 3）、若要想获得大量的单一抗体，如何做呢？ 4）、在体外培养的条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的，那么，怎样解决这一问题的呢？ 5)、小结以下内容： ◆利用____________________产生特异性抗体的功能。 ◆利用____________________无限增殖的特性 ◆利用____________________技术将两种细胞融合获得杂交瘤细胞。 ◆利用____________________技术大量培养杂交瘤细胞 4、探究三：单克隆抗体制备的过程 教师通过多媒体展示单克隆抗体的制备过程，同时提出问题，教师展示讨论问题，学生分组讨论。 1）、如何获得B淋巴细胞？ 2）、如果把B淋巴细胞和骨髓瘤细胞放在一起时，会有几种融合方式（类型）？ 3）、选择杂交瘤细胞的两步筛选的目的各是什么？ 4）、如何进行杂交瘤细胞的抗体检测及克隆化培养？（教师讲解为主） 5、探究四：单克隆抗体的应用 教师引导学生阅读课本进行回答，多媒体展示问题 1）、单克隆抗体的应用有哪些？ 2）、生物导弹的组成及优点 四、二次备课

血红蛋白的提取和分离基础知识

第15课时血红蛋白的提取和分离 1.归纳蛋白质多样性的原因 (1)图甲说明：氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。 (2)图乙说明：氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。 (3)图丙说明：氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同。 (4)图丁说明：肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同。 2.血液包括血细胞和血浆，血细胞又分为红细胞、白细胞和血小板，其中红细胞含有血红蛋白，使红细胞呈现红色。 3.红细胞放到低渗溶液中，会吸收水分，体积膨胀直至涨破。 课堂导入 蛋白质是生命活动不可缺少的物质，随着基因组测序工作的完成，人们对蛋白质的研究和应用工作进入了新的时代，这就需要获得纯度较高的蛋白质。因此对蛋白质的分离就是生物学研究中经常要做的工作，下面我们就以血红蛋白的提取和分离来学习有关蛋白质的一些基本技术。 探究点一蛋白质分离技术 生物体内的蛋白质多种多样，按照科学的需要有时要把它们分开，分离蛋白质常使用的方法是凝胶色谱法和电泳法，都是根据不同蛋白质分子的之间的差异来分离的。 1.蛋白质特性的差异 (1)分子的形状和大小； (2)所带电荷的性质和多少；

(3)溶解度； (4)吸附性质； (5)对其他分子的亲和力。 2.分离的方法 (1)凝胶色谱法 Ⅰ.概念：凝胶色谱法，也称做分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。 Ⅱ.凝胶：是一些微小的多孔球体，大多数是由多糖类化合物构成的，内含许多贯穿通道，具有多孔的凝胶又称为分子筛。 Ⅲ.凝胶色谱法分离蛋白质的原理(如图A) ①蛋白质混合物上柱； ②洗脱开始，相对分子质量较小的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内；相对分子质量较大的蛋白质则被排阻于凝胶颗粒之外； ③相对分子质量较小的蛋白质被滞留；相对分子质量较大的蛋白质向下移动；

高中生物选修三教学计划

高二生物第二学期教学计划 一、教材分析 本学期教学内容主要是生物选修3现代生物科技专题本模块的内容包括基因工程、克隆技术、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程五部分。本模块以专题的形式着重介绍现代生物科学和技术中一些重要领域的研究热点、发展趋势与应用前景，以开拓学生视野，增强科技意识，激发学生探索生命奥秘和热爱生物科学的情感，为进一步学习现代生物学奠定基础。由于本模块所涉及的领域属于高科技的内容,技术复杂且进展迅速,学生不可能在短时间内有深入的理解,因此在介绍各种生物技术时，更侧重技术的生物学原理。关于各工程的具体操作技术则从简，不做重点，只让学生作一般性了解。 二、教学方法及措施 教学方法以讲授、启发、探究、讨论、小组合作及引导为主，并根据实际情况指导学生练习撰写综述报告等。具体措施： （一）、备课 备课是上好课的基础，是保证教学质量的必要措施。备课应包括以下过程和内容：1.认真研读课标，把握难度要求。2.重视基本概念和原理的教学，把握好基础性，避免教学变成泛泛的科普介绍或资料的搜集和浏览活动。本模块教材中的一些重要的基本原理：基因工程的基本原理、植物组织培养的基本原理、胚胎工程的基本原理、单克隆抗体生产的基本原理生态工程的基本原理。3.重视图片和流程图的学习，多问学生为什么，加强理解和记忆。4.注重形成网络化和结构化的知识结构体系。 （二）、上课上好课是教学的中心环节，不仅要求具有渊博的知识，而且要掌握进行政治思想教育，传授知识和开发智力的教学艺术，促进学生全面发展。应做到： 1、教学目标明确，每节课要紧紧围绕目标进行。2、教学内容必须正确。要把基本概念、基本观点，正确无误地传授给学生。3、做到分清主次，突出重点，分散难点，抓住关键，详略得当，快慢适中。4、教学方法得当。对不同的

血红蛋白的提取和分离

血红蛋白的提取和分离 目标导航　1.了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。2.理解缓冲液的组成和作用机理。3.体验提取生物大分子的基本过程和方法。 一、分离蛋白质的基本方法原理 1．蛋白质的分离方法——凝胶色谱法 凝胶色谱法也称做________________，是根据________________的大小分离________的有效方法。 相对分 子质量直径大小运动方式 运动速 度 运动 路程 洗脱 次序 大____凝胶颗粒空 隙直径，被排阻 在____ 垂直向下移动____较短 先从凝 胶柱洗 脱出来 小____凝胶颗粒空 隙直径，可以进 入颗粒内部 垂直向下移动， 无规则扩散进入 凝胶颗粒 ____较长 后从凝 胶柱洗 脱出来 2.缓冲液的作用和组成

(1)作用 在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界________和________对溶液 ________的影响，维持pH基本不变。 纯水的pH因加入少量的强酸或强碱而发生很大变化。然而，1滴浓盐酸加入到1 L CH3COOH—CH3COONa混合溶液或NaH2PO4—Na2HPO4混合溶液中，[H＋]的增加不到百分之一(从1.00×10－7 mol/L增到1.01×10－7 mol/L)，pH没有明显变化。 (2)组成 缓冲溶液通常由________种缓冲剂溶解于水中配制而成，调节缓冲剂的____________就可以制得________________________的缓冲液，其类型主要有3种： ①弱酸及其对应盐，如CH3COOH—CH3COONa，H2CO3—NaHCO3。 ②多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐，如 NaHCO3—Na2CO3，NaH2PO4—Na2HPO4。 ③弱碱及其对应盐，如NH3·H2O—NH4Cl。 3．电泳 (1)概念 电泳是指____________在________的作用下发生________的过程。许多重要的生物大分子，如________、________等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上________或________。在电场的作用下，这些带电分子会向着________________的电极移动。

高中生物选修一教案：课题1 微生物的实验室培养

课题1 微生物的实验室培养 ★课题目标 （一）知识与技能 了解有关培养基的基础知识；掌握培养基的制备、高压蒸汽灭菌和平板划线法等基本操作技术 （二）过程与方法 分析实验思路的确定和形成的原因，分析实验流程，对比前面的实验设计，归纳共性，分析差异，增加印象 （三）情感、态度与价值观 形成勇于实践、严谨求实的科学态度和科学精神 ★课题重点 无菌技术的操作 ★课题难点 无菌技术的操作 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程 （一）引入新课 在传统发酵技术的应用中，都利用了微生物的发酵作用，其中的微生物来自于制作过程中的自然感染。而在工业化生产中，为了提高发酵的质量，需要获得优良菌种，并保持发酵菌种的纯度。这就要涉及到微生物的培养、分离、鉴别等基本技术。现在我们开始学习微生物的培养和应用专题。 （二）进行新课 1．基础知识 1．1 培养基的种类包括固体培养基和液体培养基等。 〖思考1〗琼脂是从红藻中提取的多糖，在配制培养基中用作为凝固剂。 【补充】培养基的类型及其应用：

1．2 培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源四类营养成分。 〖思考2〗从细胞的化学元素组成来看，培养基中为什么都含有这些营养成分？ C、H、O、N、P、S是构成细胞原生质的基本元素，约占原生质总量的97％以上。 【补充】碳源：如CO2、糖类、脂肪酸等有机物，构成微生物的结构物质和分泌物，并提供能量。 氮源：如N2、氨盐、硝酸盐、牛肉膏、蛋白胨等，主要用来合成蛋白质、核酸及含氮代谢物等。含有C、H、O、N的化合物既可以作为碳源，又可以作为氮源，如氨基酸等。 1．3 培养基除满足微生物生长的pH 、特殊营养物质和氧气等要求。 【补充】生长因子：某些微生物正常生长代谢过程中必须从培养基中吸收的微量有机小分子，如某些氨基酸、碱基、维生素等。 〖思考3〗牛肉膏和蛋白胨主要为微生物提供糖、维生素和有机氮等营养物质。 〖思考4〗培养乳酸杆菌时需要添加维生素，培养霉菌时需要将培养基pH调节为酸性，培养细菌时需要将pH调节为中性或微碱性。 活动2：阅读“无菌技术”，讨论回答下列问题： 1．4 获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。 1．5 无菌技术包括： （1）对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒； （2）将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌； （3）为避免周围微生物污染，实验操作应在酒精灯火焰附近旁进行；

高中生物选修一血红蛋白的提取与分离练习

血红蛋白提取与分离原理 一、选择题(每小题 4 分，共20分) 1．利用凝胶色谱法先洗脱出来的蛋白质是 ( ) 。 A ?相对分子质量大的 B ?溶解度高的 C.相对分子质量小的 D .所带电荷多的 解析相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部通道，路程较长，移动速度较慢；相对分子质量大的蛋白质，路程较短，移动速度较快，首先洗脱出来。 答案A 2.将经处理破裂后的红细胞混合液以 2 000 r/min 的速度离心10 min 后，离心管中 的溶液分为四层，从上到下的顺序依次是 ( ) 。 A .血红蛋白、甲苯层、脂溶性物质层、沉淀层 B .甲苯层、沉淀层、血红蛋白、脂溶性物质层 C.脂溶性物质层、血红蛋白、甲苯层、沉淀层 D .甲苯层、脂溶性物质层、血红蛋白、沉淀层 解析混合液经离心后，按密度大小排列，在离心管中从上到下的顺序依次是：第1层为无色透明的甲苯层；第2层为白色薄层固体，是脂溶性物质沉淀层；第3层为红色透明液体，这是血红蛋白的水溶液；第 4 层为暗红色沉淀物，主要是红细胞破碎物沉淀。 答案D 3.下列关于电泳的说法不正确的是 ( ) 。 A .电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程 B .带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动 C.蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少 D .用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳，蛋白质的电泳迁移率完全取决于分子的大 小 解析蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素，SDS能与各种蛋白质形成蛋白质一SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超

过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差异，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。 答案C 4?已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种物质，其分子大小、电荷的性质和数量情况如下图所示。下列叙述正确的是 ()。 k相对分子质量 丙. ?丁?戊 0 电荷基 A ?将样品装入透析袋中透析12 h,若分子乙保留在袋内，则分子甲也保留在袋内 B ?若五种物质为蛋白质，则用凝胶色谱柱分离时，甲的移动速度最快 C?将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，若分子戊存在于沉淀中，则分子丙也 存在于沉淀中 D ?若五种物质为蛋白质，用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子， 则分子甲和分子戊形成的电泳带相距最近 解析透析的原理是相对分子质量小的物质能透过半透膜，相对分子质量大的物质不 能透过，乙保留在袋内，甲则不一定保留在袋内；凝胶色谱柱分离时，相对分子质 量小的物质路程长、移动慢；离心时相对分子质量大的物质先沉淀，戊沉淀，则 乙、丁、丙均已沉淀；用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质时，电泳迁移率主要 取决于分子大小。 答案C 5.下面说法不正确的是 ()。 A .在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸、碱对溶液pH的影响，维持 pH基本不变 B .缓冲溶液通常由1?2种缓冲剂溶解于水中配制而成 c?电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程 D ?透析袋能使大分子自由进出，而将小分子保留在袋内 解析透析袋一般是用硝酸纤维素（又叫玻璃纸）制成的。透析袋能使小分子自由进

2017人教版高中生物选修三5.1《生态工程的基本原理》教学案(最新整理)

选修三 专题5 5.1　生态工程的基本原理 一、学习目标 1.简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。 2.简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。 3.尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。 二、教学建议 1.课时数：本节教学建议用2课时。 2.课时侧重点： 生态工程的基本原理。 3.教学策略 新课的引入可采取三种方法。一种方法是：充分地利用题图进行课堂讨论，思考这个电脑合成作品的寓意。认真阅读引言，分析“地球需要我们细心的呵护”的含义，从而引出主题。另一种方法是：教师利用自己收集的资料或课本中提供的信息，如利用第二节的“思考与探究”第1题的资料分析内容，讨论如何使受损环境修复，从而引出生态工程这一主题。第三种方法是：让学生说出当地生态环境中存在的问题，并提出解决这些问题的方法，再进一步引出生态工程的概念。 《科技探索之路──生态工程的兴起》，从人们的认识发展变化的角度写出了在可持续发展背景下提出的生态工程的含义。建议布置学生课外阅读，并搜集有关可持续发展观提出的背景资料，布置展板，进行学习交流。在课堂教学时，教师可利用查阅的资料，从可持续发展提出的背景入手，组织学生讨论教材中的漫画。还可以模拟历史上的关于“增长极限”的讨论，在课堂上举行小型辩论会。让学生自己归纳出为什么提出可持续发展和生态工程。可持续发展的最初定义来自《我们共同的未来》一书，中文翻译可能有些拗口，学生可以和原文对比学习，理解这一定义。此外，教师应该给学生推荐一些课外参考书。 《关注生态工程的建设》的教学，建议从资料分析中总结出建设生态工程的意义。可以用教材提供的两则资料分析讨论问题。一则是1998年长江发生的特大洪水灾害问题，首先，通过分析图“被洪水淹没的大地”，让学生感受环境问题的紧迫性，再通过搜集长江沿岸湖泊面积减少的资料和有关长江成为悬河的资料（最好是图片），引入对问题的分析讨论。课前（或课后）可布置学生搜集资料，了解最近几年来，我国采取了哪些治理措施防治洪灾，从而提出生态工程是恢复被破坏的生态环境的重要途径。另一则是分析目前我国农业上存在的一些环境污染的问题，对这一问题，可采取与上述同样的方法进行教学。通过对这两则资料的分析、讨论，让学生理解进行生态工程建设的必要性，理解通过生态工程实现“生态经济”和“循环经济”这一思路。另一种教学方式是教师或学生可搜集本地区的资料，从本地区发生的事件或其他热点实例入手，认识进行生态工程建设的必要性。 这部分教材着力阐述了可持续发展的实践中必须推行“生态经济”和“循环经济”这一思想，但没有给这两个词一个严格的定义，主要是因为学生从媒体中可以接触到这些词，从字面上也能够理解其含义。L.R.布朗的一段话，寓意深刻，希望教师能阅读一些有关的参考书，与学生共同交流对这段话的理解和认识。 生态系统的基本原理，包括生态学、系统学和工程学的原理。由于前四个原理的理论基础是必修模块中学习过的内容，建议在教学时，用案例引出对原理的学习，再利用原理分析讨论对案例问题的解决。例如，从植树造林中出现的不注意多样性的问题，引出对物种多样性原理的学习，在此基础上再阅读珊瑚礁生态系统的多样性特点，以此为鉴，鼓励学生为当地植树造林设计生态工程。物质循环再生原理引用的实例是我国古代“无废弃物农业”，

高中生物选修331《体内受精和早期胚胎发育》教案(新人教版)

专题三3．1 体内受精和早期胚胎发育 （共2课时） 一、教学目标 1．知识与技能 (1)简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。 (2)简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。 2．过程与方法 快速阅读提高自学的能力，有助于理解精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念3．情感态度和价值观 认同胚胎工程建立及发展的意义;体会运用合作探究学习的成果，通过合作探究学习，在评价过程中发现自己，肯定自己，不断感受成功的喜悦。 二、教学重点和难点 1.教学重点 （1）哺乳动物精子和卵子的发生 （2）哺乳动物的受精过程 （3）哺乳动物的胚胎发育 2.教学难点 （1）哺乳动物受精过程中精子获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能。（2）哺乳动物的胚胎发育各阶段的主要特点。 三、教学方法 1．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 2．学案导学：见后面的学案。 四、课时安排 2课时 五、教学过程第1课时 (一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标。

教师首先提问：有一对夫妇，妻子因病切除了子宫，但他们一直想有一个亲生（携带他们遗传信息）的孩子，你能从理论上想一办法替他们完成这一愿望吗？ 学生观看关于“试管婴儿”的一个科学片。 教师：近年来通过科学技术人员的不懈努力，这方面的成就已是硕果累累。书本59页的照片展示的就是胚胎移植处理后同时期出生的高产羊的小羔羊。本专题介绍的就是这方面的技术－- 胚胎工程。 我们来看本节课的学习目标。多媒体展示学习目标，强调重难点。然后展示探究的第一个问题，检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。 设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。 （三）合作探究、精讲点拨。 探究一：各种家畜精子发生的过程如何？ 教师多媒体演示精子发生的过程。让学生先自读课文然后分组讨论提出的问题。 多媒体展示探究思考题。 1．请用箭头图绘出精子发生的过程的各阶段。 2．阅读P61，观察图3－2，精子变形发生了哪些变化？ 3．观察P62图3－3，哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？与动物体型大小有没有关系？ 4．精子细胞变成精子过程中，细胞核和线粒体都保留，如何理解此现象？ 5．为何精子中的线粒体集中在尾的基部？ 展示学习成果，每小组选一位代表介绍。 评价及总结：多 媒体展示

血红蛋白的提取和分离教案

血红蛋白的提取和分离 一.蛋白质分离的依据 蛋白质各种特性的差异,如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等,可以用来提取和分离不同种类的蛋白质。 二、凝胶色谱法 1.概念:也称做分配色谱法;是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。 2.凝胶色谱法原理 (1)由多糖类化合物构成的凝胶,内部有许多贯穿的通道。 (2)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容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢,而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快,从而使相对分子质量不同的蛋白质分子得以分离。 (1)识图析图 图a,相对分子质量较小的蛋白质由于扩散作用进入凝胶颗粒内部而被滞留;相对分子质量较大的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面,在颗粒之间迅速通过。 图b,①蛋白质混合物上柱; ②洗脱开始,相对分子质量较小的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内;相对分子质量较大的蛋白质则被排阻于颗粒之外; ③相对分子质量较小的蛋白质被滞留,相对分子质量较大的蛋白质向下移动; ④相对分子质量不同的分子完全分开; ⑤相对分子质量较大的蛋白质行程较短,已从层析柱中洗脱出来,相对分子质量较小的蛋白质还在行进中。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。 洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。 三、缓冲溶液 1.作用:在一定范围内,缓冲溶液能抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响,维持pH基本不变。 2.配制:由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成,通过调节缓冲剂的使用比例就可以得到在不同pH范围内使用的缓冲液。 注意：在血红蛋白整个实验室中用的缓冲液是磷酸缓冲液，目的是利用缓冲液模拟细胞内的PH环境，保证血红蛋白的正常结构和功能，便于观察（红色）和材料的科学研究（活性）。 四、电泳 1.概念:指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。 2.原理:在一定的pH下,多肽、核酸等生物大分子的可解离基团会带上正电或负电,在电场的

2021人教版高中生物选修三《基因工程的应用》word教案

2021人教版高中生物选修三《基因工程的应用》word 教案 教学建议 1.本节可将教材中提供的实例列表总结,给出具体的转基因生物,指导学生整理教材中提供的信息,填写出相应的目的基因及其来源,增强学生分析、处理信息的能力。 2.将“基因工程的概念与原理”与本节内容一起学习,加强学生对基因工程概念的明白得,通过一个又一个转基因生物实例,能更好明白得“DNA分子水平”“定向改造生物性状”“基因重组”等基因工程这一概念中的关键词。既能学好概念,反过来又能关心学习基因工程的实例。 3.教材中的一些难点,如关于乳腺生物反应器、工程菌、基因治疗等,可适当讲解。关于乳腺生物反应器,其差不多过程与其他转基因动物操作过程相同,不同之处可单独提出,如需要使用乳腺组织中特异表达的启动子。关于工程菌,可结合基因工程操作程序以及微生物生长和代谢的特点,说明用其生产药物的优越性。关于基因治疗,可结合教材中的具体实例归纳出大致治疗过程。 参考资料 基因治疗 1.基因治疗的定义 基因治疗狭义上指用具有正常功能的基因置换或增补患者体内有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。而广义上指把某些遗传物质转移到患者体内,使其在体内表达,最终达到治疗某种疾病的方法。 2.基因治疗的分类 (1)基因治疗按基因操作方式分为两类,一类为基因修正和基因置换,立即缺陷基因的专门序列进行矫正,对缺陷基因精确地原位修复,不涉及基因组的其他任何改变。通过同源重组即基因打靶技术将外源正常的基因在特定的部位进行重组,从而使缺陷基因在原位特异性修复。另一类为基因增强和基因失活,是不去除专门基因,而通过导入外源基因使其表达正常产物,从而补偿缺陷基因等的功能;或特异封闭某些基因的翻译或转录,以达到抑制某些专门基因表达的目的。 (2)按靶细胞类型又可分为生殖细胞基因治疗和体细胞基因治疗。广义的生殖细胞基因治疗以精子、卵子和早期胚胎细胞作为治疗对象。由于当前基因治疗技术还不成熟,以及涉及一系列伦理学问题,生殖细胞基因治疗仍属禁区。在现有的条件下,基因治疗仅限于体细胞基因治疗。 3.基因治疗的差不多步骤 (1)目的基因的转移:在基因治疗中迄今所应用的目的基因转移方法可分为两大类:病毒方法和非病毒方法。基因转移的病毒方法中,RNA和DNA病毒都可用作基因转移的载体。常用的有反转录病毒载体和腺病毒载体。转移的差不多过程是将目的基因重组到病毒基因组中,然后让重组病毒感染宿主细胞,以使目的基因能整合到宿主基因组内。非病毒方法有磷酸钙沉淀法、脂质体转染法、显微注射法等。 (2)目的基因的表达:目的基因的表达是基因治疗的关键之一。为此,可运用连锁基因扩增等方法适当提高外源基因在细胞中的拷贝数。在重组病毒上连接启动子或增强子等基因表达的操纵信号,使整合在宿主基因组中的新基因高效表达,产生所需的某种蛋白质。 几个重要概念 1.干扰素:是指动物或人体受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白,几乎能抗击所有病毒引

高中生物选修一集体教案汇总

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专题一传统发酵技术的应用课题 1 果酒和果醋的制作【教学目标】（一）知识与技能 1．了解传统发酵技术在日常生活中的应用。 2．掌握发酵作用的基本原理和方法。 3．学习制作果酒、果醋的实际操作技能。 4．设计并安装简单的生产果酒及果醋的装置（二）过程与方法1．引导学生主动参与探究过程，培养学生搜集和处理科学信息的能力，获取新知识的能力以及用简约科学术语表达问题的能力。 2．培养学生综合分析能力。 3．培养学生利用已建立的知识解决实际问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 1．对学生进行科学方法和科学态度的教育。 2．体验和感受生物技术给人类生活带来的变化。 3．培养学生合作精神。 。 【教学重点】说明果酒和果醋的制作原理，设计制作装置，制作出果酒和果醋【教学难点】制作过程中发酵条件的控制【教学方法】启发式教学【教学工具】多媒体课件【教学过程】（一）引入新课俗语“无酒不成席”、“开门五件事、油盐酱醋茶”。 酒和醋是人们日常生活离不开的传统发酵产品。 从这节课开始，我们以果酒、果醋等为例学习一些传统发酵技术。 （二）进行新课（阅读“果酒制作的原理”，引导考学生自学基础知识。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ ） 1．基础知识 1．1 果酒制作原理（1）利用的微生物是酵母菌，其异化作用类型是兼性厌氧型，明确酵母菌发酵的反应式：① 有氧条件：②无氧条件：（2）影响酒精发酵的主要环境条件有温度、氧气和 pH。 ①酒精发酵是一般将温度控制在 18～25℃范围内，在20℃时最适宜。 ②酒精发酵过程中，要保持缺氧、酸性环境。 （阅读教材资料，师生讨论并完成思考 1～4。 ）〖思考 1〗为什么在酒精发酵过程中往往“先通气后密封”？“通气”的目的是使酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖。 “密封”的目的是使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精。 〖思考 2〗酒精发酵过程中发生“先来水后来酒”现象，其原因是什么？酵母菌首先进行有氧呼吸产生了水，然后进行无氧呼吸才产生酒精。 〖思考 3〗葡萄酒呈现深红色的原因？在发酵过程中葡萄皮的色素进入到发酵液中。 〖思考 4〗酵母菌是如何进行生殖的？酵母菌在环境适宜时进行出芽生殖，环境不适宜时产生孢子进入休眠状态。 （阅读果醋制作的原理，引导考学生自学基础知识）-1- 3/ 155