人教版高一生物《生物膜的流动镶嵌模型》教学设计.doc

生物膜的流动镶嵌模型一、 课题：生物膜的流动镶嵌模型二、 教学目标与要求知识方面：1、举例说出细胞膜是选择透过性膜 2、简述生物膜的结构能力方面：1、尝试提出问题，作出假设 2、学习根据实验现象和有关知识，提出假说的方法情感态度与价值观方面：1、探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。 2、探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。三、 教学重点流动镶嵌模型的基本内容四、 教学难点探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点五、 教学过程设计导课：设问：从物质跨膜运输的实例可以看出生物膜的功能是什么？其功能特性是什么？为什么生物膜表现出这样的特性？学生回答：（略）教师引述：依据生物体的结构和功能相适应的观点，生物膜在功能上的选择性与生物膜的结构有着一定的关系。 选择合适的材料，是科学实验成功的关键。那么选择哪种材料制作细胞膜模型，更适于体现细胞膜的功能呢？学生回答：（略）教师引述：弹力布有弹力性，那它能完全具有生物膜的特点吗？学生回答：（略）教师引述：显然弹力布不具有生物膜的选择透过功能，那么生物膜究竟具有怎样的结构呢？科学家也是带着这些问题，进行了探索生物膜结构的探索。下面让我们体验一下科学家探索生物膜结构的历程。新授：一、对生物膜结构的探索历程让学生先阅读课文内容，学习科学家的思维，通过观察分析每一个实验现象推理出结论，并提出假设。资料一时间：19世纪末 1895年人物：欧文顿（E.Overton）实验：用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验，发现脂质更容易通过细胞膜。提出假说：膜是由脂质组成的。设问：对“欧文顿实验”1.最初实验得到生物膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和坚定？2.假说是如何提出的？3.在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？4.再提出为什么一开始不对生物膜直接进行提取、分离和鉴定呢？学生交流、讨论：（略） 1教师讲述：1、由于条件的限制,从生理功能上入手，通过对现象的推理分析的。 2、根据他的实验结果：凡可以溶于脂质的物质，比不溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。 3、对现象的推理分析是要进行鉴定，才能准确地说明问题。可是鉴于当时 技术的限制，不能进行对结构物质的提取。资料二 ：时间：1925年人物：荷兰科学家Gorter和Grendel实验：从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是细胞膜的2倍提出假说：细胞膜中的磷脂是双层的。设问：对“荷兰科学家实验”实验得到什么现象？如果你是科学家，展开大 胆想象，你会推测出什么样的结论？学生交流、讨论：（略）教师讲述：磷脂是一种由甘油，脂肪酸和磷酸所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。说明科学技术的发展能够促进了科学探索的进程。知道了脂质的结构，那么蛋白质又处于如何的位置呢？有人推测出脂质两边覆盖蛋白质的理论。资料三时间：1959年人物：罗伯特森（J.D.Robertsen）实验：在电镜下看到细胞膜由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成提出假说：生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构。教师设问：对“罗伯特森电镜实验”实验得到什么现象？让你来推测，你会推出什么样的结论？“三明治”结构模型有什么不足？教师讲述：借助于电镜，罗伯特森观察到了细胞膜的结构，并推出静态结构。在第一节学习“细胞学说的建立过程”中知道了科学的探索过程是个开拓、继承、修正和发展的过程，而且我们应用哲学上发展的观点看待科学问题。并课件展示：细胞分裂、草履虫的运动和分裂、成熟植物细胞的质壁分裂与复 原现象。把生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾，20世纪60年代,有人对此静态观点提出异议。并随着科学技术的发展，对蛋白质的位置也提出了准确的说法，指出蛋白质不是全部平铺在脂质的表面，有的镶嵌在脂质双分子层中。资料四：时间：1970年人物：Larry Frye等实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。提出假说：细胞膜具有流动性设问：对“荧光染料标记实验”观察得到怎样的动态现象？推出什么结论？说明了什么？学生交流、讨论：（略）教师讲述：细胞膜的流动性是与细胞膜的成分磷脂分子和蛋白质分子的运动分不开的。白细胞吞噬细菌、变形虫运动等例子更强有力地说明细胞膜具有流动性。教师引述：1972年，桑格和尼克森通过观察和实验，并在继承前人的研究成果基础上，提出了生物膜分子模型，即流动镶嵌模型，并被人们所接受。设问：此生物膜的流动镶嵌模型是不是完美无缺呢？学生：（略）教师讲述：科学家的观点并不全是真理，还必须通过实践验证；科学学说不是一成不变的，需要后人不断修正和完善；时时刻刻要认识到科学技术在科学探索 的过程中所起的关键作用；并要以发展的观点看待科学。教师讲述：在体验探索历程过程中，我们要通过功能现象的观察分析，推理假设生物膜的结构特点，依据结构与功能相统一的观点，一步一步地探讨生物膜的结构。二、生物膜的流动镶嵌模型的基本内容结合生物膜结构的探索历程，学生展开想像，结合生物膜的组分，自我构建细胞膜的三维立体结构。再课件展示“细胞膜的结构”，教师有顺序、有层次清楚地阐述基本内容：生物膜的组成：主要由蛋白质和脂质组成，还含少量的糖类。生物膜的基本骨架：磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧）。蛋白质分子存在形态：有镶在表面、嵌入、横跨三种，外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。体现了生物膜的不对称性。生物膜的结构特点：流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）生物膜的功能特点：选择透过性。六、教学反思高中新教材中生物膜的结构和功能有别于旧教材的编排次序，在新教材中功能作为细胞结构中的一部分内容进行学习，而生物膜的模型作为物质和能量运输中的一节内容进行编排。这样强调知识的整体性。在介绍生物膜的流动镶嵌模型时，学生一定具有了生物膜功能的认识；增加了学生探求知识的积极性，但是本节内容强调模型的探究过程而不是直接呈现给学生流动镶嵌模型的内容。教学过程中采用了启发式的教学方式，让学生从生物膜模型的各种类型入手，探究各种模型能否完美的解释现已掌握的生物膜功能，最终得出了生物膜的流动镶嵌模型。七、随堂练习：1 19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由 组成的；2 20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由 和 组成；3 1959年罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由 三层结构；4 1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有 ；5 1972年，桑格和 提出了 。 答案：1.脂质 2.脂质 蛋白质3.蛋白质脂质蛋白质4.流动性5.尼克森 流动镶嵌模型八、布置作业1.生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？ 生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。2.纵观整个人们建立生物膜模型的探索过程，实验技术的进步所起到怎样的作用？实验技术的进步起到了关键性的推动作用。3.分析生物膜模型的建立过程中，结构和功能相适应是如何体现的？ 在建立生物膜模型的过程中，结构和功能相适应的观点始终引导人们不断实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜的真相 九、板书设计一、对生物膜结构的探索历程欧文顿 膜是由脂质组成的荷兰科学家Gorter和Grendel 细胞膜中的磷脂是双层的罗伯特森生物膜是由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构。Larry Frye 细胞膜具有流动性桑格和尼克森流动镶嵌模型二、生物膜的流动镶嵌模型的基本内容生物膜的组成：主要由蛋白质和脂质组成，及少量糖类。生物膜的基本骨架：磷脂双分子层蛋白质分子存在形态：镶、嵌入、横跨三种外侧的蛋白质分子与糖类结合形成糖被。生物膜的结构特点：流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）生物膜的功能特点：选择透过性。十、教后记“对生物膜结构的探索历程”这部分内容可以联系第一章之第二节，关于“细胞学说的建立过程”，不仅要让学生知道生物学的基本理论知识，还要让学生明白科学探索是一个在继承中不断验证、修正和完善发展的过程，其道路是曲折的，更要让学生尊重科学，用发展的观点看待科学，树立辨证的科学观。这样通过科学探索史的学习，让学生自我启示，加深对科学过程和方