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高中生物《蛋白质的鉴定》课堂实验的教案设计范例

2023-09-27 17:41:47 21好文网 生物教案

高中生物《蛋白质的鉴定》课堂实验的教案

  一、教学目的

  初步掌握鉴定生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。

  二、教学建议

  教材中本实验安排为验证性实验,有条件的学校可以改为探索性实验,安排在讲课之前,或与讲课同步进行。

  本实验难度并不大,但内容较多,实验时间较长,因此,必须作周密安排,才能按时完成。实验中应注意以下几点。

  1.增设教师演示实验。上课之前,教师应该准备好做演示实验所需的实验材料、用具、仪器和试剂等。同时,逐项完成还原糖、脂肪、蛋白质3类有机物的鉴定实验。在实验课上,将3个实验的正确结果分别展示在讲台上,并作扼要的介绍,以便使学生将自己的实验结果与教师的演示实验作比较。

  2.实验中学生应分工合作。在“还原糖的鉴定”实验中,当每组两个学生中的一个制备生物组织样液时,另一个学生可以用酒精灯将水煮开,以便缩短实验的等待时间。在“脂肪的鉴定”实验中,一个学生制作临时装片时,另一个学生则可以调试显微镜。另外,在完成前两个实验时,一个学生洗刷试管、清洗玻片和整理显微镜,另一个学生则可以进行后一个实验的操作。

  3.关于鉴定还原糖的实验,在加热试管中的溶液时,应该用试管夹夹住试管上部,并放入盛开水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部,同时试管口不要朝向实验者,以免试管内溶液沸腾时冲出试管,造成烫伤。如果试管内溶液过于沸腾,可以上提试管夹,使试管底部离开大烧杯中的开水。

  4.做鉴定还原糖和蛋白质的实验时,在鉴定之前,可以留出一部分样液,以便与鉴定后的样液的颜色变化作对比,这样可以增强说服力。

  5.斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后方可使用,切勿将甲液和乙液分别加入组织样液中。

  三、参考资料

  还原糖的鉴定原理 生物组织中普遍存在的还原糖种类较多,常见的有葡萄糖、果糖、麦芽糖。它们的分子内都含有还原性基团(游离醛基或游离酮基),因此叫做还原糖。蔗糖的分子内没有游离的半缩醛羟基,因此叫做非还原性糖,不具有还原性。本实验中,用斐林试剂只能检验生物组织中还原糖存在与否,而不能鉴定非还原性糖。

  斐林试剂由质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05 g/mL的硫酸铜溶液配制而成,二者混合后,立即生成淡蓝色的Cu(OH)2沉淀。Cu(OH)2与加入的葡萄糖在加热的条件下,能够生成砖红色的Cu2O沉淀,而葡萄糖本身则氧化成葡萄糖酸。其反应式如下:

  CH2OH—(CHOH)4—CHO+2Cu(OH)2→CH2OH—(CHOH)4—COOH+Cu2O↓+2H2O

  用斐林试剂鉴定还原糖时,溶液的颜色变化过程为:浅蓝色棕色砖红色(沉淀)。

  蛋白质的鉴定原理 鉴定生物组织中是否含有蛋白质时,常用双缩脲法,使用的是双缩脲试剂。双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01 g/mL的硫酸铜溶液。在碱性溶液(NaOH)中,双缩脲(H2NOC—NH—CONH2)能与Cu2+作用,形成紫色或紫红色的络合物,这个反应叫做双缩脲反应。由于蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键,因此,蛋白质可与双缩脲试剂发生颜色反应。

  用于鉴定还原糖的实验材料准备植物组织是常用的实验材料,但必须加以选择。在双子叶植物中,光合作用的主要产物葡萄糖形成后,合成为淀粉,暂时储藏在叶子内,因此最好不用双子叶植物的叶子作实验材料。有些单子叶植物,如韭菜、鸢尾,并不将光合作用的初始产物转变为淀粉,因此叶内含有大量的可溶性单糖,但是,由于叶片中叶绿素的颜色较深,对于鉴定时的颜色反应起着掩盖作用,导致实验现象不明显,因此,也不宜用单子叶植物的叶子作实验材料。

  本实验最理想的实验材料是还原糖含量较高的植物组织(或器官),而且组织的颜色较浅或近于白色的,如苹果和梨的.果实。经试验比较,颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。

  用于鉴定脂肪的实验材料 准备实验材料最好选择富含脂肪的种子,如花生种子(取其子叶)。供实验用的花生种子,必须提前浸泡3~4 h。浸泡时间短了,不容易切成片;浸泡时间过长,则组织太软,切下的薄片不易成形。

  做鉴定脂肪的实验,教师可根据本地区的情况选用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液。苏丹Ⅲ染液遇脂肪的颜色反应为橘黄色,苏丹Ⅳ染液遇脂肪的颜色反应为红色。因苏丹Ⅳ染液与脂肪的亲和力比较强,所以,染色的时间应比较短,一般为1 min左右。用于鉴定蛋白质的实验材料准备 实验材料最好选用富含蛋白质的生物组织(或器官),植物材料常用的是大豆种子,动物材料常用的是鸡蛋(卵白)。如用大豆种子,必须提前浸泡1~2 d,这样容易研磨成浆。有条件的学校,可以直接采用现成的大豆磨成的豆浆,豆浆可以购买,也可用小型的研磨机制取。利用豆浆作实验材料,可以节约实验时间。

  如果用稀释的卵白作实验材料,效果会更好。

  斐林试剂的配制

  甲液质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液

  乙液质量浓度为0.05 g/mL的硫酸铜溶液

  使用时临时配制,将4~5滴乙液滴入2 mL甲液中,配完后立即使用。

  苏丹Ⅲ溶液的配制 称取0.1 g苏丹Ⅲ干粉,溶于100 mL体积分数为95%的酒精中,待全部溶解后再使用。

  苏丹Ⅳ溶液的配制 称取0.1 g苏丹Ⅳ干粉,溶于50 mL丙酮中,再加入体积分数为70%的酒精50 mL,充分混合后即可使用。

  双缩脲试剂的配制 取10 g氢氧化钠放入容量瓶(或有刻度的烧杯)中,加水至100 mL,待充分溶解后倒入试剂瓶中,配成质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液,瓶口塞上胶塞,贴上标签,写上试剂A。

  取1 g硫酸铜放入容量瓶(或有刻度的烧杯)中,加水至100 mL,待充分溶解后倒入试剂瓶中,配成质量浓度为0.01 g/mL的硫酸铜溶液(蓝色)。瓶口塞上胶塞,贴上标签,写上试剂B。

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