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1、-生物膜流动镶嵌模型教学设计一、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，树立辨证的科学观树立科学知识和观点是在不断发展的观念。二、教学重点、难点1、教学重点 对生物膜结构的探索历程 生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容2、教学难点探讨建立生
2、物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点三、教学策略1、选取科学家探究细胞膜中的关键内容，通过设计问题串，结合学生已有知识，大胆想象和推测，模拟科学家亲历细胞膜结构的构建过程2、利用自备的材料制作生物膜流动镶嵌模型，加深学生对生物膜流动镶嵌模型的理解 四、教学过程创设情境导入新课：在制作细胞模型时，你会选择什么材料来做细胞膜？为什么？教师引导学生从结构与功能相统一的角度进行讨论，学生提出合理的材料要给以鼓励。教师引导进入对生物膜结构的探索的历程的学习：通过前面的学习已知，细胞膜主要是由磷脂和蛋白质组成，那么，它们是如何组成细胞膜的？对生物膜结构的探索历程：教师出示材料1：19世纪末，欧文顿
3、曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的，凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质物质更容易通过细胞膜进入细胞。根据以上材料，讨论：1 欧文顿的实验说明了什么？说说你的推论的依据是什么？2 请你评价欧文顿推论。教师出示材料2：20世纪初科学第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来。化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。讨论：1为什么要用哺乳动物红细胞的细胞膜进行膜结构的研究？2。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？教师出示材料3：1917年，朗姆瓦将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，磷脂分子分布散乱，经过推挤
4、，磷脂分子排列成了单层，而且磷酸基团的极性头部都浸入水中。教师指导：投影磷脂分子模型图（如课本P66所示）并指出每个磷脂分子包括头和尾两个部分。磷酸头部是亲水的，叫亲水端；脂肪酸尾部是疏水的，叫疏水端。所以磷脂分子在水的表面排布时，亲水端浸入水中，疏水端翘出水面形成单层。在以上的指导的基础上，教师进一步引导学生思考磷脂分子如何进一步构成细胞膜：细胞膜的内、外两侧是怎 样的环境？磷脂分子在两侧都是水溶液的环境中又以怎样的状态存在呢？ 通过讨论得出：细胞膜中应有两层磷脂分子，而且两层磷脂分子亲水性的头部靠近膜的两侧，而疏水性尾部在膜的中央相接（通过图示说明）。教师出示材料4：1925年两位荷兰科学
5、家用丙酮从人的红细胞中提取脂质在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。讨论：该材料说明什么？如果你是科学家，你会作出怎样的推测？教师出示材料5：1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗亮暗的三层结构（投影有关图解）。 教师引导讨论：除了脂质外，蛋白质也是细胞膜的成分。那么，蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？根据罗伯特森的工作以及前面讨论的有关细胞膜的知识，请大家合理地推测，大胆地提出假说。 学生讨论形成一定的共识后，请学生拿自己的成果与罗伯特森当时提出的生物膜的模型相对照，体验成功的喜悦。教师出示材料6：变形虫的运动及取食过程的图片，并简单予以说明。荧光标记
6、的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图，简单介绍实验过程。 讨论：材料6说明了什么？结合材料6，说说罗伯特森的细胞膜的模型的局限性？教师引导过渡：随着新的技术手段不断运用于生物膜的研究，科学家发现膜蛋白并不是全部平铺在脂质表面，有的蛋白质是镶嵌在脂质双分子层中的。在新的观察和实验证据的基础上，又有学者提出一些关于生物膜的分子结构模型。其中，1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。流动镶嵌模型的基本内容教师让学生自习课本有关内容，归纳流动镶嵌模型的基本内容。然后分组，每组利用教师提供的材料制作细胞膜流动镶嵌模型，完成后，师生共同的评价，让学生明确流动镶嵌模型的要点。归纳总结：引导学生科学方法、实验技术的进步在生物膜模型的建立过程中的作用等方面谈谈生物膜模型的建立和完善过程中受到的启示。引起对生物膜结构探讨的兴趣，明确结构与功能相统一的生物学原理。培养学生根据实验现象提出假说的能力。让学生明确推理分析得出的论仅仅是假说，其正确与否必须通过实验来验证。补充材料3，并以材料3为基础，创设探究情境，引导学生利用自己掌握的相关知识，推测磷脂分子在细胞膜上排布的情况，体验推理过程，培养推理能力。利用材料6让学生理解罗伯特森 “三明治”式的细胞模型的局限性，明确科学认识随着观察和深入和实验技术的发展而发展。通过亲自动手制作流动镶嵌模型，加深对该模型要点的认识。-第 3 页-