2024-2025学年高中生物 专题5 DNA和蛋白质技术 课题3 血红蛋白的提取和分离教案 新人教版选修1

2024-2025学年高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题3血红蛋白的提取和分离教案新人教版选修1学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容本节课的教学内容来源于新人教版选修1教材，专题5DNA和蛋白质技术，课题3血红蛋白的提取和分离。本节课的主要内容如下：

1.了解血红蛋白的提取和分离的实验原理；

2.掌握血红蛋白的提取和分离的实验步骤；

3.学会运用纸层析法对血红蛋白进行分离和鉴定；

4.分析实验结果，探讨实验现象背后的生物学原理。

教学重点：血红蛋白的提取和分离实验原理、步骤及实验结果的分析。

教学难点：血红蛋白的提取和分离实验操作技巧，纸层析法的原理及应用。核心素养目标本节课旨在培养学生的实验操作能力、科学思维、生命观念和科学探究与创新意识。具体目标如下：

1.实验操作能力：学生能够独立完成血红蛋白的提取和分离实验，掌握实验操作技巧。

2.科学思维：学生能够运用观察、比较、分析等方法，对实验现象进行科学思维。

3.生命观念：通过实验，学生能够理解血红蛋白在细胞中的功能和作用，形成对生命观念的认识。

4.科学探究与创新意识：学生能够在实验过程中提出问题，运用所学知识解决问题，培养科学探究与创新意识。重点难点及解决办法重点：血红蛋白的提取和分离实验原理、步骤及实验结果的分析。

难点：血红蛋白的提取和分离实验操作技巧，纸层析法的原理及应用。

解决办法：

1.对于实验原理和步骤，可以通过讲解结合实验演示的方式，让学生直观地理解实验过程。同时，引导学生通过小组讨论，共同探讨实验步骤的合理性和科学性。

2.对于实验操作技巧，可以设置实验操作演练环节，让学生在教师的指导下，多次练习并掌握操作要领。同时，组织学生相互观摩、评价，提高操作规范性。

3.对于纸层析法的原理及应用，可以通过动画或图片等形式，生动形象地展示纸层析法的原理。并结合实验操作，让学生亲身体验并理解纸层析法在血红蛋白分离中的应用。

4.在实验结果分析环节，引导学生运用比较、分析等方法，探讨实验现象背后的生物学原理，提高学生的科学思维能力。

5.针对实验过程中的问题，鼓励学生提出疑问，组织学生进行小组讨论，教师进行解答和指导，确保学生能够顺利完成实验。教学资源1.软硬件资源：实验室、显微镜、离心机、电泳设备、PCR仪器、生物安全柜等。

2.课程平台：学校教学管理系统、生物学科教学平台。

3.信息化资源：血红蛋白提取和分离实验相关视频、动画、图片等。

4.教学手段：讲授、实验演示、小组讨论、实验操作演练、纸层析法操作指导等。

5.实验材料：鸡血细胞、蒸馏水、甲苯、硫酸铵、碳酸钠等。

6.实验试剂：Tris-HCl缓冲液、甘氨酸、SDS等。

7.评价工具：实验操作评价表、实验结果分析表等。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

教师通过展示一张患有贫血的病人的图片，引导学生思考：为什么贫血患者会出现面色苍白、乏力等症状？激发学生的学习兴趣和求知欲。

2.讲授新课（15分钟）

教师围绕血红蛋白的提取和分离实验，讲解实验原理、步骤及纸层析法的应用。重点阐述实验操作技巧和实验结果分析方法。

3.师生互动环节（10分钟）

教师提出问题：血红蛋白提取和分离实验中，为什么需要使用甲苯？学生思考后，教师引导学生结合实验原理进行解答。

教师提问：如何判断血红蛋白是否成功分离？学生讨论后，教师引导学生运用纸层析法进行实验操作，并解释实验现象背后的生物学原理。

4.巩固练习（5分钟）

教师发放实验操作评价表，学生相互评价实验操作的规范性和正确性。教师引导学生总结实验操作中的注意事项。

5.课堂提问（5分钟）

教师提问：本节课学习了血红蛋白的提取和分离实验，你们认为这个实验在生物学研究中的应用价值是什么？学生思考后，教师引导学生结合实验结果进行解答。

6.总结与拓展（5分钟）

教师对本节课的主要内容进行总结，强调血红蛋白提取和分离实验的操作技巧及实验结果分析方法。同时，引导学生思考：如何运用血红蛋白提取和分离技术研究其他蛋白质？激发学生的科学探究与创新意识。

总用时：45分钟。学生学习效果1.实验操作能力：学生能够独立完成血红蛋白的提取和分离实验，掌握实验操作技巧，如细胞破碎、蛋白质提取、离心分离、纸层析法等。

2.科学思维：学生能够运用观察、比较、分析等方法，对实验现象进行科学思维，如分析血红蛋白的提取和分离过程、探讨实验结果的合理性等。

3.生命观念：学生能够理解血红蛋白在细胞中的功能和作用，形成对生命观念的认识，如了解血红蛋白在氧气运输中的重要性等。

4.科学探究与创新意识：学生能够在实验过程中提出问题，运用所学知识解决问题，培养科学探究与创新意识，如探讨血红蛋白提取和分离技术的应用前景等。

5.知识应用：学生能够将所学的血红蛋白提取和分离技术应用于其他生物学研究，如研究其他蛋白质的提取和分离等。

6.团队合作与交流：学生在小组讨论、实验操作演练等环节中，能够与他人合作、交流，提高团队合作能力，如共同完成实验操作、分享实验结果等。

7.反思与评价：学生能够对实验操作进行自我评价和反思，识别自身的优势和不足，如评价自己在实验操作中的规范性和正确性等。反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验演示与学生操作相结合：在实验教学中，将实验演示与学生操作相结合，使学生能够更直观地理解实验原理和操作步骤，提高实验操作能力。

2.创设情境激发学生兴趣：通过展示贫血患者的图片等情境，引发学生对血红蛋白提取和分离实验的兴趣，激发学生的学习热情。

3.引导学生主动探究：在教学过程中，引导学生提出问题、分析问题并解决问题，培养学生的科学探究能力。

（二）存在主要问题

1.实验操作技巧掌握不足：部分学生在实验操作中存在技巧掌握不足的问题，如细胞破碎不充分、纸层析法操作不规范等。

2.实验结果分析能力有待提高：部分学生在实验结果分析过程中，不能深入理解实验现象背后的生物学原理，需要进一步加强。

3.教学资源利用不够充分：在教学过程中，对教学资源的利用不够充分，如实验材料的准备和实验试剂的使用等方面。

（三）改进措施

1.加强实验操作技巧的训练：针对学生实验操作技巧掌握不足的问题，可以通过设置实验操作演练环节，让学生在教师的指导下，多次练习并掌握操作要领。

2.提高实验结果分析能力：在实验过程中，引导学生运用比较、分析等方法，探讨实验现象背后的生物学原理，提高学生的科学思维能力。

3.充分利用教学资源：在教学过程中，合理准备实验材料和实验试剂，提高实验教学的质量和效果。内容逻辑关系①实验原理与目的：首先介绍血红蛋白的提取和分离实验的原理，包括血红蛋白的特性、提取和分离的方法等。然后明确实验的目的，让学生了解实验的意义和价值。

②实验步骤与操作技巧：详细阐述血红蛋白的提取和分离实验的步骤，包括细胞破碎、蛋白质提取、离心分离、纸层析法等。对于每个步骤，重点讲解操作技巧和注意事项，确保学生能够正确地完成实验。

③实验结果分析与生物学原理：引导学生运用比较、分析等方法，对实验结果进行科学思维，探讨实验现象背后的生物学原理。通过实验结果的分析，帮助学生理解血红蛋白的提取和分离过程，并将其与生物学知识相结合。

板书设计：

①实验原理与目的

-血红蛋白的特性

-提取和分离的方法

-实验的意义和价值

②实验步骤与操作技巧

-细胞破碎

-方法：机械破碎、化学破碎等

-注意事项：避免细胞裂解、保持蛋白质活性等

-蛋白质提取

-方法：盐析、酸碱提取等

-注意事项：提取条件的选择、避免蛋白质降解等

-离心分离

-方法：低速离心、高速离心等

-注意事项：离心速度和时间的控制、避免蛋白质损失等

-纸层析法

-方法：样品点样、展开剂的作用等

-注意事项：层析板的的选择、展开条件的控制等

③实验结果分析与生物学原理

-实验结果的比较和分析

-实验现象背后的生物学原理

-血红蛋白的功能和作用作业布置与反馈1.作业布置

本节课的作业布置主要包括以下几个方面：

（1）复习实验原理和步骤：要求学生复习血红蛋白的提取和分离实验的原理、步骤及操作技巧，加深对实验过程的理解和记忆。

（2）实验报告：要求学生根据实验数据和观察结果，撰写实验报告，内容包括实验目的、原理、步骤、结果及分析等。

（3）思考题：布置一些与实验相关的思考题，引导学生深入思考实验现象背后的生物学原理，提高学生的科学思维能力。

2.作业反馈

在作业批改过程中，教师应注意以下几点：

（1）及时批改：教师应及时对学生的作业进行批改，确保学生能够及时了解自己的学习情况。

（2）具体指出问题：在批改作业时，教师应具体指出学生作业中的错误和不足之处，避免笼统的评价。

（3）给出改进建议：针对学生作业中存在的问题，教师应给出具体的改进建议，帮助学生提高作业质量。

（4）鼓励学生提问：教师应鼓励学生在课堂上提问，针对学生的疑问进行解答，促进学生的学习进步。课后作业1.实验原理与目的：请简述血红蛋白的提取和分离实验原理，并说明实验的目的。

2.实验步骤与操作技巧：请详细描述血红蛋白的提取和分离实验的步骤，包括每个步骤的操作技巧和注意事项。

3.实验结果分析与生物学原理：请结合实验结果，分析血红蛋白的提取和分离过程，并解释实验现象背后的生物学原理。

4.实验操作问题：在实验操作过程中，你遇到了哪些问题？请描述问题的具体情况和解决方法。

5.实验改进建议：请提出至少两点关于血红蛋白的提取和分离实验的改进建议，并说明理由。

例题型及答案：

1.简述血红蛋白的提取和分离实验原理。

答案：血红蛋白的提取和分离实验原理主要包括血红蛋白的特性、提取和分离的方法等。血红蛋白是一种含铁的蛋白质，具有吸收氧气的能力。在实验中，通过盐析、酸碱提取等方法，将血红蛋白从红细胞中提取出来，再通过离心分离、纸层析法等步骤，将血红蛋白与其他蛋白质分离。

2.详细描述血红蛋白的提取和分离实验的步骤。

答案：血红蛋白的提取和分离实验步骤如下：

（1）细胞破碎：采用机械破碎或化学破碎的方法，将红细胞破碎，释放出血红蛋白。

（2）蛋白质提取：利用盐析、酸碱提取等方法，将血红蛋白从破碎的红细胞中提取出来。

（3）离心分离：通过低速离心或高速离心等方法，将提取的蛋白质与细胞碎片和其他杂质分离。

（4）纸层析法：将分离后的蛋白质样品点样在层析板上，利用展开剂的作用，将蛋白质样品进行分离。

3.结合实验结果，分析血红蛋白的提取和分离过程，并解释实验现象背后的生物学原理。

答案：通过纸层析法分离后的血红蛋白呈现出不同的颜色带，这反映了蛋白质样品的分子大小和电荷差异。血红蛋白是一种含有铁的蛋白质，能够吸收氧气，因此在氧气运输和释放中起着重要作用。实验中，通过盐析等方法，将血红蛋白从红细胞中提取出来，再通过纸层析法进行分离，让学生能够直观地观察到血红蛋白的存在和性质。

4.在实验操作过程中，你遇到了哪些问题？请描述问题的具体情况和解决方法。

答案：在实验操作过程中，我遇到了以下问题：

（1）细胞破碎不充分：通过增加破碎时间或调整破碎方法，如使用超声破碎仪，使细胞破碎