2022年生物膜的流动镶嵌模型教案.pdf

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1、第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型1 三维目标1.1 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1.2 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 通过生物膜模型建立过程的一系列实验过程，培养学生根据实验现象进行分析推理的能力1.3 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 2 教学重难点2.1 教学重点 科学家对生物膜结构的探索

2、历程 生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容2.2 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生物膜的流动性特点；3 教具准备与生物膜结构探索过程相关的科学家图片及实验图片生物膜流动镶嵌模型的多媒体演示课件4 教学策路以学生“自主、探究、合作”的学习方式来优化课堂学习与教学，实现课程教学目标。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，融合运精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 用引导启发、观察

3、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。本节安排1 课时。5 教学过程教学过程教师组织与引导学生活动目标达成标题引入【问题探讨】提供以下材料：塑料袋、报纸、普通布和弹力布，选一种在制做真核细胞三维结构模型中做为细胞膜，根据结构与功能相适应的观点分析那一种更能体现细胞膜的功能？小组讨论回答：选弹力布的原因：能将细胞与外界分隔开能在一定程度上控制物质的进出有一定弹性调动学生的已有的知识经验，引发学生探究细胞膜 结 构 的 好 奇心。对学生的思维进行 “ 热 身 ” 作用。一、生物膜结构的探索历程【过渡】当然，这几种材料的特点与真实的细胞膜

4、之间还有不小的差距。今天就让我们化身小探索者去亲历科学家的探索历程吧！【过渡】一种物质或物体的结构是其组成成分间的组合形式的体现。要弄清某一种物质或物体的结构，首先要弄清其化学组成成分。那么，细胞膜的组成成分是什么？1、欧文顿实验 , 脂溶性 物 质 易通 过 ， 得出 膜 由 脂质组成。【资料展示1】细胞膜的通透性实验时间： 19 世纪末科学家：欧文顿实验：物质对细胞膜的通透性; 问题：实验的现象是什么？欧文顿提出了什么假说？【阅读】对生物膜结构的探索历程。【回答】凡是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。膜是由脂质组成的假说是怎样提出的假说是否需要进一步的实验和观察

5、来完事需要2、膜化学分 析 ， 得出 膜 的 主要 成 分 是脂 质 和 蛋白质。【展示资料2】细胞膜提取分离和成分分析时间： 20 世纪初实验：科学家将细胞膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，发现细胞膜不但会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。问 题 ：细 胞膜 是 由哪 些化 学成分 构成的？【回答】膜的主要成分是脂质和蛋白质科学的探索要具备严密的思维【过渡】细胞膜中的化学成分是怎样有机结合构成细胞膜的呢？其中涉及细胞膜中的磷脂的排列方式和蛋白质的排列方式以及模型的构建3、提起脂【资料 3】两位荷兰科学家的实验测得单分子层的面积恰好提出问题，引起精品资料 - - - 欢迎下载 - - -

6、- - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 质 ， 做 铺展 实 验 ，得 出 膜 必然 为 脂 双层排列。时间： 1925 年实验：用丙酮从哺乳动物的红细胞中提取脂质，在空气- 水界面上铺成单分子层问题：实验的现象是什么？实验的结论是什么？细胞膜中的脂质为什么会排列为连续的两层？为红细胞表面积的二倍细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。 。 。思考，激发思维探究的欲望，引起学生学习的兴趣。培养学生主动获取知识的能力、归纳能力及与人交 流 信 息 的 能力。讲解磷脂分子的结构和特性画

7、出膜上磷脂分子的排列方式让学生认识到膜上磷脂分子排列成两层的原因【 过 渡】 蛋白 质 分子 又是 怎样分 布的呢？4、电镜下观 察 ， 提出 三 层 静态 统 一 结构模型20 世纪 40 年代：学者推测脂质两边覆盖着蛋白质。20 世纪 50 年代，电子显微镜诞生了。【资料 4】时间： 1959 年科学家：罗伯特森实验：罗伯特森在电子显微镜下看到细胞膜呈：暗亮暗三层结构问题：罗伯特森提出了什么假说？你赞同他的观点吗？为什么？回答：所有生物膜都是由“蛋白质脂质蛋白质”三层结构构成的静态统一结构。讨论“三明治”模型的局限性（把生物膜描述成静态的刚性结构，解释不了膜的很多生理功能）对科学过程和方法

8、的理解学生表达能力得到进一步提高【过渡】随着科学技术的进步，人们从新的实验现象入手对细胞膜的分子结构做出了新的判断。【资料 5】冰冻蚀刻技细胞膜示意图实验表明蛋白质并不是全部平铺在脂质的表面，有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中的。技术进步推动了假说的发展5、人鼠细胞 融 合 实验 ， 得 出细 胞 膜 具有流动性【资料 6】免疫荧光技术细胞膜融合实验时间： 1970 年实验：人鼠细胞融合问题：实验的现象是什么？实验结论是什么? 两种颜色的荧光均匀分布蛋白质分子具有流动性，其他后续实验证明：细胞膜具有流动性二 . 生物膜的流动镶嵌模型1972 年，桑格和尼克森通过观察和实验，并在继承前人的研究的基

9、础上，提出了生物膜的流动镶嵌模型。1970 年，科学家应用什么技术做了人细胞和小鼠细胞的融合实验？观察到什么现象？得出什么结论？在新的观察和实验证据的基础上，又有学者提出了一些关于生物膜的分子结构模型，其中1972 年谁提出的流动镶嵌模要对膜的成分进行提取、分离和鉴吗？归纳小结欧文顿的实验，从欧文顿的实验所得到的信息回答思考与讨论（1） 、 （2）题学生回答提出假说领悟科学研究的方法“假说”是怎样提出来的。对科学过程和方法的理解培养学生问题意识，给予巩固知识，学生发散性思维启动已有知识的空间对科学过程和方法的理解精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下

10、载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 型为大家所接受？学生归纳小结回忆为什么从哺乳动物的红细胞提取细胞膜，而不从其它细胞中提取？根据这个实验回答思考与与讨论（ 3）学生活动：以小组为单位讨论磷脂分子在下列情况中的排 列 方 式 （ 从 磷 脂 结 构 分析）1. 平铺于水面上（空气水界面）2. 磷脂分子置于水中3. 两个水槽玻璃隔板的孔隙讨论后分别说出答案学生思考与讨论画出磷脂分子排列成连续的两排：磷脂双分子层阅读 66、67 页，思考与讨论以下问题：（1）在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到怎样的作用？（2

11、）在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点是如何得到体现的？暗亮暗三层结构蛋白质脂质蛋白质特点：静态的并描述为“三层静态统一结构”学生看课本，回答问题归纳小结桑格和尼克森掌握知识要点提出问题，引起思考，激发思维探究的欲望，引起学生学习的兴趣。培养学生主动获取知识的能力、归纳能力及与人交流信息的能力对科学过程和方法的理解利用多媒体增加教学的直观性，促进学生对知识的理解。让学生尝试提出问题对科学过程和方法的理解了解技术手段的进步对科学研究发 展 的 推 动 作用；探究过程中体现结构与功能相适应等观点归 纳 和 描述 流 动 镶嵌 模 型 的基本内容幻灯投影生物膜的流动镶嵌模型动态的部分示意

12、图。看，阅读68 页，归纳出其基本内容，然后看图描述出生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。学生通过归纳、总结，主动获得结构模型的基本内容。教师与学生一起简述另一少量成分糖类与两主要成分怎样结合构成生物膜结构模型组 织 学 生归 纳 总 结模 型 建 构的 基 本 方引导总结领悟模型建构的方法精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 法。反馈练习思考回答巩固提高课堂小结练习巩固附板书设计：一、对生物膜结构的探索历程时间科学家科学实验假说19 世纪

13、末欧文顿用 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膜是由脂质组成的20 世纪初从哺乳动物红细胞中分离细胞膜1925 年两位荷兰科学家从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是细胞膜的2倍细胞膜中脂质为连续的两层1959 年罗伯特森在电镜下看到细胞膜由“蛋白质脂质蛋白质”的三层结构构成生物膜为三层静态统一结构1970 年弗雷和埃迪登分别用绿色和红色荧光染料标记两种细胞的蛋白质，并将两细胞融合，发现荧光均匀细胞膜具有流动性1972 年桑格和尼克森在新的观察和实验证据基础上提出流动镶嵌模型二流动镶嵌模型的基本内容：1磷脂双分子层构成基本骨架2蛋白质覆盖、部分或全部镶嵌、横跨磷脂双分子层中间3磷脂、蛋白质大多可以运动模型建构：提出假说实验验证提出假说实验验证建构模型修正模型精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - - -