分子與細(xì)胞第4章細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型教學(xué)設(shè)計(jì)

1、 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)必修一分子與細(xì)胞四川省巴中中學(xué) 茍平 教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)目標(biāo)（1）簡(jiǎn)述生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。（2）舉例說(shuō)明生物膜具有的流動(dòng)性。2能力目標(biāo) 通過(guò)分析科學(xué)家建立生物膜模型的過(guò)程，嘗試提出問(wèn)題、作出假設(shè)，理解假說(shuō)的提出要有實(shí)驗(yàn)和觀(guān)察的依據(jù)，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂?，并通過(guò)觀(guān)察和實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證和完善。同時(shí)，理解實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起的作用。3情感目標(biāo)（1）樹(shù)立生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)辯證觀(guān)點(diǎn)。（2）正確認(rèn)識(shí)推理分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在科學(xué)研究中的意義。（3）正確認(rèn)識(shí)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(guān)點(diǎn)看待科學(xué)、樹(shù)立辯證的科學(xué)觀(guān)。教學(xué)

2、重點(diǎn)1對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程。（方法）2流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。（知識(shí)）教學(xué)難點(diǎn)1利用資料嘗試建立生物膜模型的過(guò)程。2. 對(duì)生物膜流動(dòng)性的理解，細(xì)胞膜流動(dòng)性的有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 教具準(zhǔn)備1生物膜流動(dòng)鑲嵌模型的多媒體演示課件。2自制磷脂分子、蛋白質(zhì)分子模型。教學(xué)策略本節(jié)課采用“提供資料提出問(wèn)題做出假設(shè)（構(gòu)建模型）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的教學(xué)模式，通過(guò)“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”的構(gòu)建及有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，體現(xiàn)學(xué)生“自主、探究、合作”的學(xué)習(xí)方式，感受科學(xué)家探索的歷程和探索過(guò)程的艱辛。本節(jié)安排1課時(shí)。導(dǎo)入 導(dǎo)入 教學(xué)流程化學(xué)成分 單層磷脂分子在水面的排布磷脂小球上磷脂分子的排布細(xì)胞膜由雙層磷脂分子構(gòu)成磷脂雙分子層的排布方式磷

3、脂的排布方式蛋白質(zhì)的排布方式膜的流動(dòng)性流動(dòng)鑲嵌模型練習(xí)及反饋組成細(xì)胞膜的成分結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) “單位膜”模型蛋白質(zhì)鑲、嵌、貫穿脂雙層【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】建立模型 總結(jié)流動(dòng)鑲嵌模型要點(diǎn)與“單位膜”比較，鞏固流動(dòng)鑲嵌模型要點(diǎn)鞏固知識(shí) 結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ)教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入 提問(wèn)生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位是什么？ 1665年羅伯特虎克在顯微鏡下發(fā)現(xiàn)細(xì)胞以后，人們對(duì)細(xì)胞這個(gè)微觀(guān)世界產(chǎn)生了濃厚的興趣，后來(lái)人們?cè)谟^(guān)察細(xì)胞的時(shí)候發(fā)現(xiàn)變形蟲(chóng)是這樣吞噬食物的【播放視頻：變形蟲(chóng)吞噬食物】 食物能夠進(jìn)入變形蟲(chóng)，與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有關(guān)，那么細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？今天就讓我們一起來(lái)重溫細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)之旅。由于細(xì)胞膜

4、是生物膜的一種，我們就以細(xì)胞膜為例探究生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型。回答：細(xì)胞觀(guān)看視頻思考 引起注意 導(dǎo)入新課 變形蟲(chóng)的變形運(yùn)動(dòng)與后面細(xì)胞膜的流動(dòng)性相呼應(yīng)導(dǎo)入細(xì)胞膜解釋“生物膜”成分的探究脂質(zhì) 展示材料【歐文頓的實(shí)驗(yàn)】，根據(jù)相似相容原理文字展示：相似相容原理，請(qǐng)大家推測(cè)一下組成細(xì)胞膜的成分有？思考回答：脂質(zhì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出推理分析蛋白質(zhì) 后來(lái)科學(xué)家又在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜能被蛋白酶破壞。根據(jù)這一現(xiàn)象大家覺(jué)得細(xì)胞膜當(dāng)中可能還有哪種成分？示：蛋白酶的功能，適時(shí)解釋蛋白酶思考回答：蛋白質(zhì)推理得出“蛋白質(zhì)也是細(xì)胞膜的重要組成”成分確認(rèn) 我們得出細(xì)胞膜的成分有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，是通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析推理，還是對(duì)膜的直接

5、提取和鑒定？還是否需要對(duì)膜的提取和鑒定？ 示【20世紀(jì)初化學(xué)分析】說(shuō)明我們的推測(cè)是？當(dāng)然我們現(xiàn)在已經(jīng)知道，這里的脂質(zhì)主要指的是？?jī)A聽(tīng)思考回答：需要正確的磷脂確認(rèn)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)為細(xì)胞膜的主要成分。并讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究需要十分嚴(yán)謹(jǐn)，分析推理不一定正確，還需要確切的證據(jù)來(lái)驗(yàn)證。結(jié)構(gòu)的探究磷脂的排布磷脂分子在水面的排布 那么，磷脂和蛋白質(zhì)又是怎樣構(gòu)成細(xì)胞膜的呢？我們先來(lái)看磷脂介紹磷脂化學(xué)結(jié)構(gòu)和模型請(qǐng)大家推測(cè)一下，空氣與水的界面上，磷脂分子是怎么排布的呢？找個(gè)同學(xué)上來(lái)擺一下，并請(qǐng)學(xué)生解釋模型。評(píng)價(jià)單層磷脂小球 如果用玻璃棒輕輕地?cái)囈粩?，有些磷脂分子就?huì)進(jìn)入水中，聚集在一起形成磷脂小球，請(qǐng)問(wèn)這個(gè)磷脂小球上

6、的磷脂分子又是怎樣排布的呢？請(qǐng)各小組成員商量一下擺出來(lái)找個(gè)同學(xué)上來(lái)擺，評(píng)價(jià)磷脂雙分子層 我們知道，細(xì)胞也大多呈球形，那么是不是說(shuō)細(xì)胞膜上的磷脂分子也是這樣排布的呢？為什么？那么構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子應(yīng)該有幾層？適時(shí)提醒細(xì)胞膜內(nèi)外皆為水環(huán)境 大家認(rèn)為應(yīng)該有兩層，真的是這樣的嗎？【示水面鋪展實(shí)驗(yàn)】這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明什么問(wèn)題？適時(shí)解釋哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞的特點(diǎn) 現(xiàn)在的問(wèn)題是，這兩層磷脂分子是怎樣排布的呢？請(qǐng)各組認(rèn)真討論，擺出磷脂分子在細(xì)胞膜上的排布。同樣找個(gè)同學(xué)到黑板上來(lái)完成。評(píng)價(jià)。好，這就是磷脂雙分子層的模型，就是它構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架。磷脂分子的排布弄清楚了。構(gòu)建水面上磷脂分子的排布模型商量、構(gòu)建

7、水中磷脂小球的排布形式思考，回答不是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)外都有水說(shuō)明細(xì)胞膜上的磷脂確實(shí)有兩層構(gòu)建磷脂雙分子層單層磷脂分子在水面的排布較為簡(jiǎn)單，因此沒(méi)有安排討論。有了水面排布做基礎(chǔ)，學(xué)生就能比較容易推斷出磷脂小球的排布了。但這一問(wèn)題仍然相對(duì)較難，因此安排“商量”通過(guò)思考，學(xué)生可以得出單層磷脂構(gòu)成的小球不足以解釋細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)。隨即提出要兩層通過(guò)分析水面鋪展實(shí)驗(yàn)得出細(xì)胞膜上磷脂確實(shí)為兩層構(gòu)建雙層模型。難度頗大，“各組認(rèn)真討論”。蛋白質(zhì)的排布單位膜模型蛋白質(zhì)又是怎樣排布的呢？先來(lái)看一段材料【羅伯特森電鏡實(shí)驗(yàn)】介紹蛋白質(zhì)模型大家想想看，羅伯特森的單位膜模型里，蛋白質(zhì)是怎么排布的呢？好，各小組根據(jù)這一信息，擺出蛋白質(zhì)

8、在磷脂分子上的排布方式。 好，這就是羅伯特森提出的單位膜模型。在這個(gè)模型里面，蛋白質(zhì)平鋪在磷脂雙分子層的兩側(cè)。并且他還把細(xì)胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。2、冰凍蝕刻電鏡照片但是很快就有人質(zhì)疑。隨著新的技術(shù)手段不斷運(yùn)用于生物膜的研究【示冰凍蝕刻電鏡照片】請(qǐng)大家在單位膜模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，使蛋白質(zhì)的排布符合實(shí)驗(yàn)觀(guān)察的結(jié)果。各組討論請(qǐng)一位同學(xué)上來(lái)擺。評(píng)價(jià)總結(jié)蛋白質(zhì)排布的方式。構(gòu)建單位膜模型構(gòu)建蛋白質(zhì)“鑲”“嵌”“貫穿”模型陳述理由根據(jù)“暗-明-暗”推測(cè)單位膜模型里蛋白質(zhì)的排布。解釋模型要點(diǎn)，為后來(lái)修正單位膜模型做基礎(chǔ)根據(jù)細(xì)胞膜冰凍蝕刻電鏡照片修改模型?？偨Y(jié)蛋白質(zhì)的排布方式。完成結(jié)構(gòu)的探究結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的探究

9、流動(dòng)性 關(guān)于蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層上的排布方式是人們對(duì)單位膜模型的第一個(gè)置疑。聯(lián)系前面看過(guò)的變形蟲(chóng)吞噬食物的視頻，你覺(jué)得單位膜模型還有別的問(wèn)題嗎？【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】請(qǐng)選擇你所需要的材料，以前后桌四個(gè)同學(xué)為小組，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的。介紹實(shí)驗(yàn)材料哪個(gè)組派一位代表說(shuō)一下你們的實(shí)驗(yàn)方案？總結(jié)評(píng)價(jià)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，科學(xué)家證明不僅蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的，磷脂分子也是可以運(yùn)動(dòng)的。因此細(xì)胞膜就具有了流動(dòng)性。思考，回答細(xì)胞膜不應(yīng)該是靜態(tài)的，否則不好解釋細(xì)胞的變形運(yùn)動(dòng)思考、討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與導(dǎo)入視頻相呼應(yīng)給出的材料支持不只一種實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生有開(kāi)放的思維空間。因設(shè)計(jì)難度較大，因此小組討論共同完成

10、。總結(jié)流動(dòng)鑲嵌模型總結(jié)非常好！同學(xué)們，我們就構(gòu)建了一個(gè)細(xì)胞膜的模型，現(xiàn)在我想請(qǐng)一位同學(xué)用自己的話(huà)描述一下這個(gè)模型的要點(diǎn)。評(píng)價(jià)。2、閱讀教材 同學(xué)們，這個(gè)模型也就是1972年桑格和尼克森在羅伯特森單位膜模型的基礎(chǔ)上提出的流動(dòng)鑲嵌模型?！臼玖鲃?dòng)鑲嵌模型動(dòng)畫(huà)】請(qǐng)大家閱讀教材68頁(yè)，流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容。請(qǐng)大家一起來(lái)填寫(xiě)3、比較單位膜模型與流動(dòng)鑲嵌模型的異同總結(jié)模型要點(diǎn)閱讀教材比較單位膜模型與流動(dòng)鑲嵌模型的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)總結(jié)知識(shí)要點(diǎn)。梳理、規(guī)范知識(shí)點(diǎn)鞏固要點(diǎn)反饋練習(xí)練習(xí)題 同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了組成細(xì)胞膜的主要化學(xué)成分、各成分的排布方式以及細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。重溫了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)之旅，學(xué)習(xí)了生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型。大家掌握了嗎？來(lái)，檢測(cè)一下！聽(tīng)講完成練習(xí)與導(dǎo)入相呼應(yīng)，總結(jié)本堂課內(nèi)容結(jié)束語(yǔ)新的征程 好，看來(lái)大家掌握的