2019高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 4生物膜的流动镶嵌模型

2019高中生物 第四章 细胞的物质输入和输出 4生物膜的流动镶嵌模型

生物膜的流动镶嵌模型[‎ 教 学 目 标 知识目标 ‎（学习目标）‎ ‎①通过分析科学家建立生物膜模型的过程，阐述科学发现的一般规律。 ‎ ‎②举例说明生物膜具有流动性特点。 ‎ ‎③简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。‎ 能力目标 ‎①通过分析科学家建立生物膜模型的过程，学习做出假设。 ‎ ‎②发挥空间想象力，通过制作模型，构建细胞膜的空间立体结构。 ‎ 情感态度价值观 ‎①生物膜结构的研究是立足于生物膜所具有的功能特点上开展的，树立生物结构与功能相适应的辩证唯物主义自然观。 ‎ ‎②正确认识科学价值观，理解假说的提出要有实验和观察的依据，需要有严谨的推理和大胆的想象，并通过实验进一步验证。‎ 高考链接 ‎（高考考点）‎ 植物细胞的失水与吸水 细胞膜的选择透过性 教学重点 流动镶嵌模型的基本内容。‎ 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。 ‎ 教学方法与 教学准备 多媒体课件 直观教学法、讲述法、启示法、演示法自学讨论法 教学设计 教学内容 教学策略 学生活动和效果预测 一、引入 ‎1.‎ 8‎ 二、生物膜结构的探索历程 回忆细胞膜的功能有哪些？上节课的探究实验说明细胞膜的什么功能？细胞膜具有弹性吗？细胞膜对物质的选择性吸收是否与其特定的结构相关？细胞膜结构是怎样的呢？‎ 大屏幕演示：正常的洋葱表皮细胞与渗透作用失水后的图像（前后自身对照）‎ 实验一：1895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通过。 问题①：你能推测出什么结论？ 问题②：最初认识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鉴定？ 问题③：在推理分析得出结论后，还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？‎ 点燃学生的好奇之火，激发学生对生物膜结构的强烈兴趣和渴望探索的动机。[来源:Zxxk.Com] ‎ ‎ 假说是怎样提出的。让学生认同“提出假说”的科学方法：主要是限于当时的条件。实验、推理想象—假说—进一步验证完善 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 8‎ 三、单位膜模型的提出 ‎ 实验二：20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。 问题①：你能推测出什么结论？ 问题②：在此实验中为什么要选用红细胞膜来进行分析？‎ ‎ 实验三：1925年，两位荷兰科学家E.Gorter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—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。 问题①：你能推测出什么结论？ 问题②：细胞膜中的脂质为什么会排列为连续两层呢？细胞膜中的磷脂分子会排列成怎样两层呢？画出来进行比较哪种情况膜稳定性强？ 小结与思考 讨论对膜的研究为什么是从生理功能入手？ 脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢？蛋白质位于脂双层的什么位置？‎ 实验四：1959年，J.D.Robertsen根据电镜下观察到的细胞膜暗—亮—暗的三层结构，提出单位膜结构模型。‎ 问题①：单位膜结构的主要内容是什么？‎ ‎ 问题②：单位膜结构有什么缺陷？‎ ‎ 问题③‎ 训练学生分析问题和解决问题的能力。‎ 8‎ 四、新技术带来新模型 ‎：有哪些证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢？‎ 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 ‎ 洋葱表皮细胞渗透作用失水图片 人的红细胞渗透作用吸水涨破的图片 胞吞胞吐的图片 ‎ 引导学生观察后思考 实验五：展示1970年L.D.Frye和H.Edidin的人——鼠细胞融合实验。‎ 问题：①该实验表明什么？‎ ‎②根据已有的生物知识或生活经验，你能列举哪些证明细胞膜具有流动性的证据。‎ 实验六：动物细胞吸水膨胀时，磷脂双分子层的厚度变小。‎ 问题：说明什么？‎ ‎ ‎ 了解技术进步对科学研究发展的作用。‎ 8‎ 教学内容 教学策略 学生活动和效果预测 实验七：展示1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型示意图 问题：①细胞膜的组成成分？‎ ‎②细胞膜的基本支架？‎ ‎③蛋白质分子在磷脂双分子层上如何排布的？‎ ‎④细胞膜的结构特点和功能特点？‎ 探究思路引导 ‎ ‎ 细胞膜具有流动性，必然体现在膜的形状变化或其上分子的运动。如 ‎ ‎ ‎①白细胞吞噬细菌的过程；②变形虫的伪足运动现象；③受精时细胞的融合过程；④动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；‎ ‎ 提出技术进步推动了假说发展着技术进步，假说不断被修正和完善。突出模型建构方法：实验、推理想象—提出假说—进一步验证完善—不断发展。 ‎ 8‎ 教学内容 教学策略 学生活动和效果预测 五、小结：‎ 六、练习 ‎①19世纪末，欧文顿的实验和推论：膜是由_______组成的。‎ ‎②20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由_____和____组成。‎ ‎③1925年，荷兰科学家得出：脂质分子是   层分布的。‎ ‎④1959年，罗伯特森提出的“三明治”结构模型：所有生物膜都由  三层结构组成。‎ ‎⑤1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，指出细胞膜具有  性；‎ ‎⑥1972年桑格和尼克森提出⑥1972年，桑格和尼克森提出了   模型。‎ ‎1．动物细胞膜具有的流动性与以下哪一种物质关系最为密切 （ ）‎ A．胆固醇 B．磷脂 C．糖脂 D．膜蛋白 ‎2．何种特性使得磷脂特别适于形成细胞膜 （ ）‎ A．它们是疏水的 B．它们是亲水的 总结结构与功能相适应的观点；人类对自然的认识是永无止境的 8‎ C．它们吸水迅速 D．它们既是亲水的，又是疏水的 ‎3．关于细胞膜结构的“流动镶嵌模型”的下述论点中，揭示出不同的膜物质分子之间排布关系的论述是 （ ）‎ A．磷脂排成双分子层 B．球蛋白分子覆盖或镶嵌于脂双层 C．两侧膜分子排列不对称 D．膜物质分子的运动使其有流动性 ‎ ‎4．用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质，用绿色荧光染料标记鼠细胞上的蛋白质。把人和鼠的两细胞融合，融合后的细胞一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。将融合后的细胞在适宜的条件下培养，保持其活性，会发生的现象是 （ ）‎ A．细胞表面发红色荧光 B．细胞表面发绿色荧光 C．细胞一半发红光，一半发绿光 D．细胞表面红、绿色均匀分布 高考链接 用两种荧光素分子分别标记两个细胞质膜中的脂质分子，再将两个细胞融合，经过一段时间后，会发现两种荧光均匀分布在细胞质膜上，这表明组成质膜的脂质分子 （ ）‎ A．在双层之间做翻转运动 B．做自旋运动 C．沿膜平面做侧向运动 D．尾部做摇摆运动 板 书 设 计 ‎ 生物膜的流动镶崁模型 磷脂 一 生物膜的成分 蛋白质 糖类（少）‎ 8‎ 二 生物膜的结构 磷脂双分子层 ‎1 镶嵌 蛋白质 ‎ 贯穿 ‎2 结构特点：流动性 二、生物膜的流动镶嵌模型的内容：‎ 教 学 反 思 ‎1、尽量为学生创造机会进行探究活动，激发学生学习兴趣。本节教学设计上主要突出科学史实教育，经过教师精心设计，将各位科学家实验的资料，再加工成一连串环环相扣的问题来引导学生探究，让学生身临其境，仿佛自己就是科学家在进行研究，从中学习模型建构方法：实验、推理想象——提出假说——进一步验证完善——不断发展；正确认识实验技术手段的进步在促进科学研究发展中的作用；总结科学发现的一般规律。‎ ‎2、以活动促发现，促进学生知识建构体系的建立。本节既有资料探究，小组讨论学习的活动，又有通过多媒体课件、学生画图、模型制作等手段，让学生动脑、动口、动眼、动手，学生学习方式多样，落实新课程标准倡导自主、探究、合作学习的要求，有效实现三维目标，学生学得既灵活又实在。‎ ‎ ‎ 8‎