1、名校名 推薦第二節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型甘肅省寧縣第三中學王建華【教材分析】人教版必修 1 第 4 章共 3 節(jié)內容，第 1 節(jié)物質跨膜運輸?shù)膶嵗?，第 2 節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型 ，第 3 節(jié)物質跨膜運輸?shù)姆绞?。第 1 節(jié)主要說明細胞膜是選擇透過性膜，膜為什么具有選擇透過性？這與膜結構有關，膜結構又是解釋物質跨膜運輸?shù)姆绞降幕A。這 3 節(jié)內容的內在聯(lián)系是： 功能結構功能。 由此可見， 本節(jié)內容在第 4 章中起著承上啟下的作用，有助于幫助學生建立結構與功能相適應的觀點。本節(jié)主要包括兩大部分內容：1、科學家對細胞膜結構的探索歷程。利用科學史教育素材，通過引導學生分析科學家們的實驗和結論， 宛如

2、親歷科學家探索的歷程， 使學生切身感受科學的魅力， 加深對科學過程和方法的理解， 明白科學發(fā)現(xiàn)是長期的過程； 科學家的觀點并不全是真理， 還必須通過實踐驗證；科學學說并非一成不變，需要不斷修正、 發(fā)展和完善；科學發(fā)展與技術有很大的關系，技術的進步可以更好地促進科學的發(fā)展。2、生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容。在眾多對細胞膜結構的假說中，細胞膜的流動鑲嵌模型是目前人們普遍認同的， 能較好地解釋人們對細胞膜功能的認識，學生必須展開想象力，通過制作模型等，構建細胞膜的空間立體結構，理解和掌握生物膜的流動鑲嵌模型的基本要點。【教學目標】1知識與技能通過分析科學家建立生物膜模型的過程，闡述科學發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)

3、律。舉例說明生物膜具有流動性特點。簡述生物膜的流動鑲嵌模型的基本內容。2過程與方法通過分析科學家建立生物膜模型的過程，學習做出假設。發(fā)揮空間想象力，通過制作模型，構建細胞膜的空間立體結構。3情感態(tài)度與價值觀生物膜結構的研究是立足于生物膜所具有的功能特點上開展的，樹立生物結構與功能相適應的辯證唯物主義自然觀。正確認識科學價值觀，理解假說的提出要有實驗和觀察的依據，需要有嚴謹?shù)耐评砗?名校名 推薦大膽的想象，并通過實驗進一步驗證。正確認識實驗技術手段的進步在促進科學的發(fā)展中的作用?！窘虒W重點】流動鑲嵌模型的基本內容?！窘虒W難點】探討建立生物膜模型的過程如何體現(xiàn)結構與功能相適應的觀點?！窘虒W方法】談

4、話法、探究法【教具準備】 多媒體課件、制作生物膜模型的廢舊物品（包裹中藥丸的球形蠟殼、電線、解剖針、泡沫塑料等）【課時安排】1 課時【教學過程】學生活動教師的組織和引導教學意圖1. 回憶細胞膜的功能有哪些？上節(jié)課的探究實驗說明細大屏幕演示： 正常的洋蔥創(chuàng)設情境，激趣導入胞膜的什么功能？細胞膜具有彈性嗎？細胞膜對物質的選擇表皮細胞與滲透作用失水后性吸收是否與其特定的結構相關？細胞膜結構是怎樣的呢？的圖像（前后自身對照）2. 閱讀資料探究，小組討論合作學習多媒體課件演示相關內容（ 1）從生理功能入手的科學探究實驗一：1895 年 E.Overton 用植物細胞研究細胞膜的開始學習模通透性。 他選取

5、用 500 多種化學物質對植物細胞的通透性型建構的方進行上萬次的研究，發(fā)現(xiàn)：脂溶性分子易透過細胞膜；而法。非脂溶性分子則難以通過。問題：你能推測出什么結論？問題：最初認識到生物膜是由脂質組成的，是通過對現(xiàn)象的推理分析還是通過膜成分的提取和鑒定？問題：在推理分析得出結論后，還有必要對膜的成分進行提取、分離和鑒定嗎？假說是怎樣實驗二： 20 世紀初， 科學家將細胞膜從哺乳動物的紅提出的。細胞中分離出來，發(fā)現(xiàn)細胞不但會被溶解脂質的物質溶解，也會被蛋白酶（能專一地分解蛋白質的物質）分解。問題：你能推測出什么結論？問題： 在此實驗中為什么要選用紅細胞膜來進行分析？2名校名 推薦實驗三：1925 年，兩位

6、荷蘭科學家E.Gorter和F.Grendel作了丙酮抽提紅細胞膜脂質實驗：將抽提出的脂質在空氣水界面上鋪成單分子層，測得其分子所占的面積相當于所用的紅細胞表面積的2 倍。問題：你能推測出什么結論？問題： 細胞膜中的脂質為什么會排列為連續(xù)兩層呢？細胞膜中的磷脂分子會排列成怎樣兩層呢？畫出來進行比較哪種情況膜穩(wěn)定性強？小結與思考：討論對膜的研究為什么是從生理功能入手？脂質和蛋白質是怎樣形成膜的呢？蛋白質位于脂雙層的什么位置？（ 2）單位膜模型的提出實驗四： 1959 年， J.D.Robertsen 根據電鏡下觀察到的細胞膜暗亮暗的三層結構，提出單位膜結構模型。問題：單位膜結構的主要內容是什么？

7、問題：單位膜結構有什么缺陷？問題：有哪些證據證明細胞膜中的物質是不斷運動的呢？（ 3）新技術帶來新模型實驗五：展示 1970 年 L.D.Frye 和 H.Edidin 的人鼠細胞融合實驗。問題：該實驗表明什么？根據已有的生物知識或生活經驗，你能列舉哪些證明細胞膜具有流動性的證據。實驗六：動物細胞吸水膨脹時， 磷脂雙分子層的厚度變小。問題：說明什么？實驗七：展示 1972 年桑格和尼克森提出的流動鑲嵌模型示意圖問題：細胞膜的組成成分？學生小組討論后， 推選代表發(fā)言學生評價、教師評價“提出假說” 的科學方法介紹。主要是限于當時的條件。實驗、推理想象假說進一步驗證完善。展示 20 世紀 50 年代

8、電子顯微鏡誕生后拍攝的細胞膜結構的電鏡照片洋蔥表皮細胞滲透作用失水圖片了解技術進步對科學研人的紅細胞滲透作用吸究發(fā)展的作水漲破的圖片用胞吞胞吐的圖片引導學生觀察后思考探究思路引導細胞膜具有流動性， 必然體現(xiàn)在膜的形狀變化或其上分子的運動。如了解技術進白細胞吞噬細菌的過步對科學研程；變形蟲的偽足運動現(xiàn)究發(fā)展的作象；受精時細胞的融合過 用程；動物細胞分裂時細胞膜的縊裂過程；3名校名 推薦細胞膜的基本支架？提出技術進步推動了假蛋白質分子在磷脂雙分子層上如何排布的？說發(fā)展著技術進步，假說不斷細胞膜的結構特點和功能特點？被修正和完善。 突出模型建構方法：實驗、推理想象提出假說進一步驗證完善不斷發(fā)展。小結

9、 19 世紀末，歐文頓的實驗和推論：膜是由_組成的。 20 世紀初，科學家的化學分析結果，指出膜主要由_和 _組成。 1925年 ， 荷 蘭 科 學 家 得 出 ： 脂 質 分 子生物膜的流動鑲嵌模是層分布的；型不可能完美無缺 1959年，羅伯特森提出的“三明治”結構模型：所有總結結構與實驗技術的進步所起生物膜都由三層結構組成；功能相適應到關鍵性的推動作用的觀點；人 1970年，熒光標記小鼠細胞和人細胞融合實驗，指出類對自然的在建立生物膜模型的細胞膜具有性；認識是永無過程中，結構和功能相適應的止境的觀點始終引導人們不斷實踐、 1972 年桑格和尼克森提出 1972 年，桑格和尼克森提認識、再實

10、踐、再認識，使人出了. 模型。類一步步接近生物膜的真相思考生物膜的流動鑲嵌模型是不是就完美無缺了呢？縱觀整個人們建立生物膜模型的探索過程，實驗技術的進步所起到怎樣的作用？分析生物膜模型的建立過程中，結構和功能相適應是如何體現(xiàn)的？3. 閱讀有關生物膜流動鑲嵌模型的正文，填寫動畫演示生物膜的流動鑲嵌模型組成成分：磷脂、蛋白質、糖類基本支架：磷脂雙分子層強化流動鑲蛋白質分布：覆蓋、鑲嵌、貫穿嵌模型的基結構特點：具有一定的流動性本內容。功能特點：選擇透過性個別學生板演， 師生評價4畫細胞膜結構的簡圖，并注明主要分子的名稱4名校名 推薦5利用廢舊物制作生物膜模型，交流指導，展示優(yōu)秀模型， 總結歸納流動鑲

11、嵌模型的基本6課后延伸內容。利用互聯(lián)網搜索科學家對生物膜研究的最新進展資料， 并通過自己的加工將資料整理出來，拿到班上相互交流【教后反思】1盡量為學生創(chuàng)造探究活動的機會，激發(fā)學習興趣。本節(jié)教學設計上主要突出科學史教育， 經過教師精心設計， 將各位科學家實驗的資料， 再加工成一連串環(huán)環(huán)相扣的問題來引導學生探究，讓學生身臨其境，仿佛自己就是科學家在進行研究，從中學習模型建構方法：實驗、推理想象提出假說進一步驗證完善不斷發(fā)展； 正確認識實驗技術手段的進步在促進科學的發(fā)展中的作用；總結科學發(fā)現(xiàn)的一般規(guī)律。2保護學生的自尊心，培育學生創(chuàng)造的激情。教師必須設置好探究歷程的梯度（如，補充磷脂分子結構與特性的知識） ，并且不能超出學生當前的認知結構和