生物膜的流动镶嵌模型 教学设计

1、第四章 细胞的物质输入与输出第二节 生物膜的流动镶嵌模型【教材分析】本节以较多的篇幅介绍了对生物膜结构的探索历程，并安排了两个思考与讨论，让学生在认识细胞膜结构的同时，了解这些知识的来龙去脉，认识到可以通过对现象的推理分析提出假说，假说仍然需要观察和实验来验证。随着技术手段的改进不断发现新的证据，原有的观点或理论还会不断得到修正和完善，并归纳总结出生物膜模型建构的基本方法。此外，还应重点理解和掌握生物膜的流动镶嵌模型，学会运用该模型解释相应的生理现象。【学情分析】1.学生已经了解了细胞、知道了组成细胞的分子、掌握了细胞的基本结构，尤其是细胞膜作为最基本生命系统的边界等相关知识，为本节知识的学习

2、奠定了基础。2.高中学生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。【教学目标】1、知识与技能 简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容 举例说明生物膜具有的流动性特点 通过分析科学家建立生物膜模型的过程阐述科学发展的一般规律2、过程与方法 分析科学家建立生物膜结构模型过程，尝试提出问题，大胆作出假设 发挥空间想象能力，构建细胞膜的空间立体结构 3、情感、态度与价值观 使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辨证观点 培养学生严谨的推理和大胆想象能力 认识到技

3、术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学，树立辨证的科学观【教学策略和方法】以学生“自主、探究、合作”和“师生互动”的学习方式来优化课堂学习与教学，实现课程三维目标。本节课采用“引导观察分析实验现象提出假设实验验证再分析”的教学模式，融合运用引导启发、观察分析、对比归纳、联系实例等方法，配以多媒体辅助教学，尤其在体验生物膜的探索历程上给学生以动态的感觉，轻松地讲授本节的两大知识板块。教学流程：设问引入 体验“生物膜结构的探索历程”阐述“流动镶嵌模型的基本内容”【教学重点】1、流动镶嵌模型的基本内容；2、科学家探索生物膜结构历程的经典实验。【教学难点】探讨建立生物膜模型的过程如

4、何体现结构与功能相适应的观点。【课前准备】多媒体课件，背景资料 【课前安排】一课时【教学过程】教学内容教师组织和引导学生活动设计意图一、复习回顾，导入新课复习回顾上节课跨膜运输的实例由以上内容引出：细胞膜和其它生物膜为选择透过性膜。（选择透过性为功能特点）由这个功能特点引出由细胞膜的结构决定，引出新课：生物膜的流动镶嵌模型学生们认真思考 在老师的引导下学生得出结论 有效导入新课二、新课 回顾科学家对细胞膜结构的探索历程材料一：1895年E.Overton用植物细胞研究细胞膜的通透性。他选取用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次的研究，发现:脂溶性分子易透过细胞膜;而非脂溶性分子则难以

5、通过。分析上面材料，问学生：若你是当时的欧文顿，发现上面的现象，你能做出什么猜想？学生得出结论后，再问学生：1.上面结论的得出是通过现象观察还是对细胞膜成分的化学分析？2.还有没必要再对细胞膜化学成分进行分析？ 同学们认真思考，得出细胞膜是由脂质组成的 体现科学的严谨性材料二：20世纪初，科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞不但会被溶解脂质的物质溶解，也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质的物质)分解。提问：1.由上面材料得出什么结论？ 2.这些个成分他们是怎样组成细胞膜的？ 学生认真思考并作出回答 让学生自己得出结论而不是老师的灌输材料三: 1925年，两位荷兰科学家E.Goite

6、r和F.Grendel作了丙酮抽提红细胞膜脂质实验:将抽提出的脂质在空气一水界面上铺成单分子层，测得其分子所占的面积相当于所用的红细胞表面积的2倍。通过分析上面的材料(介绍下展层和磷脂分子的性质)，提问：细胞膜是不是由一层磷脂分子组成的？展示磷脂双分子层的一个同心圆图提问：若把第二层的磷脂分子的头尾相调行不行？由以上得出了磷脂分子是以磷脂双分子层的形式存在于细胞膜中的 提问：蛋白质处于细胞膜的什么位置？学生回答培养他们的探究精神 材料四： 展示20世纪50年代电子显微镜诞生后拍摄的细胞膜结构的电镜照片。让学生根据电镜照片修正和完善自己提出的假说。然后指出:1959年，J.D.Robertsen

7、根据电镜下观察到的细胞膜暗一亮一暗的三层结构，提出单位膜结构模型。 课件展示三明治模型，提问：这样的模型是不是完美无缺？放白细胞吞噬病菌和变心虫吞噬草履虫动画。通过上面分析得出该单位膜模型是不成立的 学生通过动画做出回答。 材料五： 1970年LD.Frye和H.Edidin的人鼠细胞融合实验。 通过上面的实验，提问：蛋白质是运动的还是静止的？ 若标记的是磷脂分子，将会出现相同的现象，提问：由此得出什么结论？ 由上得出细胞膜是运动的，从而罗伯特森的静止模型被推翻 认识蛋白质是运动的。认识磷脂分子也是运动的 材料六 ：1972年S.J.Singer和G.Nicolson提出流动镶嵌结构模型。 课件展示流动镶嵌模型动画 归纳整理流动镶嵌模型的基本内容 最后介绍下糖被的定义和作用 学生观察、讨论；归纳、总结流动镶嵌模型的基本内容 培养学生相关的能力小结展示本节课主要知识结构回顾、记录学生形成整体概念评价反馈相关问题和练习回答教学效果的检验【板书设计】 第四章 细胞的物质输入与输出 第二节 生物膜的流动镶嵌模型一 细胞膜结构的探索历程二 流动镶嵌模型的基本内容：1. 组成成分:主要为蛋白质和磷脂，还含有少量的糖类2. 基本支架： 磷脂双分子层（磷脂分子头相对，尾相连）3. 蛋白质的位置: 有