苏教版高中生物选修1-4.1 生物成分的分离与测定技术-教案

生物成分的分离与测定技术 【教学目标】 熟悉生物物质的概念、种类和来源； 了解分离纯化技术及其基本原理； 熟悉分离纯化工艺的优化、放大和验证工作； 掌握分离纯化的特点与一般步骤； 了解生物分离纯化技术的发展历史； 熟悉生物分离纯化技术的发展趋势。 【教学重点】 生物物质的概念、种类和来源；分离纯化工艺的优化、放大和验证工作；分离纯化的特点与一般步骤；生物分离纯化技术的发展趋势。 【教学难点】 分离纯化技术及其基本原理；分离纯化工艺的优化、放大和验证工作。 【教学内容】 生物分离与纯化的概念与原理 一、生物物质的概念、种类和来源 1．生物物质：氨基酸及其衍生物类、活性多肽类、蛋白质、酶类、核酸及其降解物、糖、脂类、动物器官或组织制剂、小动物制剂、菌体制剂。 2．生物物质来源：动物器官与组织、植物器官与组织、微生物及其代谢产物、细胞培养产物、血液、分泌物及其代谢物 二、生物分离纯化概念 指从发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液或动植物组织细胞与体液等中分离、纯化生物产品的过程。 三、生物分离纯化技术 生物技术 上游：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程及组织工程； 下游：生物产品的回收——生物分离与纯化技术，主要包括离心技术、细胞破碎技术、萃取技术、固相析出技术、色谱技术和膜分离技术等。 四、分离纯化基本原理 有效识别混合物中不同组分间物理、化学和生物学性质的差别，利用能够识别这些差别的分离介质或扩大这些差别的分离设备来实现组分间的分离或目标产物的纯化。 原理 分离纯化技术 产物举例 带电性 电泳 离子交换色谱 等电点沉淀 蛋白质、核酸、氨基酸 氨基酸、有机酸、抗生素、蛋白质、核酸 蛋白质、氨基酸 化学性质 电渗析 离子交换色谱 亲和色谱 氨基酸、有机酸、盐、水 氨基酸、有机酸、抗生素、蛋白质、核酸 蛋白质、核酸 生物功能特性 亲和色谱 疏水色谱 蛋白质、核酸 蛋白质、核酸 原理 分离纯化技术 产物举例 分子大小、形状 离心 超滤 微滤 透析 电渗析 凝胶色谱 菌体、细胞碎片、蛋白质 蛋白质、多醣、抗生素 菌体、细胞 尿素、盐、蛋白质 氨基酸、有机酸、盐、水 盐、分子大小不同的蛋白质 溶解度、挥发性 萃取 盐析 结晶 蒸馏 等电点沉淀 有机溶剂沉淀 氨基酸、有机酸、抗生素、蛋白质、香料 蛋白质、核酸 氨基酸、有机酸、抗