《生物膜流動(dòng)鑲嵌模型》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、生物膜流動(dòng)鑲嵌模型教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能簡(jiǎn)述生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容舉例說(shuō)明生物膜具有的流動(dòng)性特點(diǎn)通過(guò)分析科學(xué)家建立生物膜模型的過(guò)程闡述科學(xué)發(fā)展的一般規(guī)律2、過(guò)程與方法分析科學(xué)家建立生物膜結(jié)構(gòu)模型過(guò)程，嘗試提出問(wèn)題，大膽作出假設(shè)3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀使學(xué)生樹(shù)立生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)辨證觀點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懴胂竽芰φJ(rèn)識(shí)到技術(shù)的發(fā)展在科學(xué)研究中的作用，尊重科學(xué)且用發(fā)展的觀點(diǎn)看待科學(xué)，樹(shù)立辨證的科學(xué)觀樹(shù)立科學(xué)知識(shí)和觀點(diǎn)是在不斷發(fā)展的觀念。二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型學(xué)說(shuō)的基本內(nèi)容2、教學(xué)難點(diǎn)探討建立生物膜模型的過(guò)程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與

2、功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)三、教學(xué)策略1、選取科學(xué)家探究細(xì)胞膜中的關(guān)鍵內(nèi)容，通過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)題用，結(jié)合學(xué)生已有知識(shí)，大膽想象和推測(cè)，模擬科學(xué)家親歷細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過(guò)程2、利用自備的材料制作生物膜流動(dòng)鑲嵌模型，加深學(xué)生對(duì)生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的理解四、教學(xué)過(guò)程創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課：在制作細(xì)胞模型時(shí)，你會(huì)選擇什么材料來(lái)做細(xì)胞膜為什么教師引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的角度進(jìn)行討論，學(xué)生提出合理的材料要給以鼓勵(lì)。教師引導(dǎo)進(jìn)入對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索的歷程的學(xué)習(xí)：通過(guò)前面的學(xué)習(xí)已知，細(xì)胞膜主要是由磷脂和蛋白質(zhì)組成，那么，它們是如何組成細(xì)胞膜的對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程：教師出示材料1:19世紀(jì)末，歐文頓曾用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通

3、透性進(jìn)行過(guò)上萬(wàn)次的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)的通透性是不一樣的，凡是可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，比不能溶于脂質(zhì)物質(zhì)更容易通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。根據(jù)以上材料，討論：1 .歐文頓的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么說(shuō)說(shuō)你的推論的依據(jù)是什么2 .請(qǐng)你評(píng)價(jià)歐文頓推論。教師出示材料2:20世紀(jì)初科學(xué)第一次將膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分離出來(lái)?；瘜W(xué)分析表明，膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。討論：1.為什么要用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)行膜結(jié)構(gòu)的研究引起對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)探討的興趣，明確結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的生物學(xué)原理。培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象提出假說(shuō)的能 力。讓學(xué)生明確推理分 析得出的論僅僅是 假說(shuō)，其正確與否必 須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。補(bǔ)充材料3,并以材 料3

4、為基礎(chǔ)，創(chuàng)設(shè)探 究情境，引導(dǎo)學(xué)生利 用自己掌握的相關(guān) 知識(shí)，推測(cè)磷脂分子 在細(xì)胞膜上排布的2。在推理分析得出結(jié)論后，還有必要對(duì)膜的成分進(jìn)行提取、分離和鑒定嗎教師出示材料3:1917年，朗姆瓦將磷脂溶于苯和水中，當(dāng)苯揮發(fā)完以后，磷脂分子分布散亂，經(jīng)過(guò)推擠，磷脂分子排列成了單層，而且磷酸基團(tuán)的極性頭部都浸入水中。教師指導(dǎo)：投影磷脂分子模型圖（如課本P66所示）并指出每個(gè)磷脂分子包括頭和尾兩個(gè)部分。磷酸頭部是親水的，叫親水端；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時(shí)，親水端浸入水中，疏水端翹出水面形成單層。在以上的指導(dǎo)的基礎(chǔ)上，教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考磷脂分子如何進(jìn)一步構(gòu)成細(xì)胞膜：細(xì)

5、胞膜的內(nèi)、外兩側(cè)是怎樣的環(huán)境磷脂分子在兩側(cè)都是水溶液的環(huán)境中又以怎樣的狀態(tài)存在呢通過(guò)討論得出：細(xì)胞膜中應(yīng)有兩層磷脂分子，而且兩層磷脂分子親水性的頭部靠近膜的兩側(cè)，而疏水性尾部在膜的中央相接（通過(guò)圖示說(shuō)明）。教師出示材料4:1925年兩位荷蘭科學(xué)家用丙酮從人紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)在空氣一一水界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單分子層的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍。討論：該材料說(shuō)明什么如果你是科學(xué)家，你會(huì)作出怎樣的推測(cè)情況，體驗(yàn)推理過(guò)程，培養(yǎng)推理能力利用材料6讓學(xué)生 理解羅伯特森“三 明治”式的細(xì)胞模型 的局限性，明確科學(xué) 認(rèn)識(shí)隨著觀察和深 入和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā) 展而發(fā)展。教師出示材料5:1959年，羅伯特森在電鏡下

6、看到了細(xì)膜膜清晰的暗一亮一暗的三層結(jié)構(gòu)（投影有關(guān)圖解）。通過(guò)親自動(dòng)手制作流動(dòng)鑲嵌模型，加深對(duì)該模型要點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。教師引導(dǎo)討論：除了脂質(zhì)外，蛋白質(zhì)也是細(xì)胞膜的成分。那么，蛋白質(zhì)位于細(xì)胞膜的什么位置呢根據(jù)羅伯特森的工作以及前面討論的有關(guān)細(xì)胞膜的知識(shí)，請(qǐng)大家合理地推測(cè)，大膽地提出假說(shuō)。學(xué)生討論形成一定的共識(shí)后，請(qǐng)學(xué)生拿自己的成果與羅伯特森當(dāng)時(shí)提出的生物膜的模型相對(duì)照，體驗(yàn)成功的喜悅。教師出示材料6:變形蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)及取食過(guò)程的圖片，并簡(jiǎn)單予以說(shuō)明熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)示意圖，簡(jiǎn)單介紹實(shí)驗(yàn)過(guò)程。討論：材料6說(shuō)明了什么結(jié)合材料6,說(shuō)說(shuō)羅伯特森的細(xì)胞膜的模型的局限性教師引導(dǎo)過(guò)渡：隨著新的技術(shù)手段不斷運(yùn)用于生物膜的研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)膜蛋白并不是全部平鋪在脂質(zhì)表面，有的蛋白質(zhì)是鑲嵌在脂質(zhì)雙分子層中的。在新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)的基礎(chǔ)上，又有學(xué)者提出一些關(guān)于生物膜的分子結(jié)構(gòu)模型。其中，1972年桑格和尼克森提出的流動(dòng)鑲嵌模型為大多數(shù)人所接受。流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容教師讓學(xué)生自習(xí)課本有關(guān)內(nèi)容，歸納流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。然后分組，每組利用教師提供