生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型高中生物優(yōu)秀教案教學(xué)設(shè)計(jì)

1、 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型高中生物優(yōu)秀教案教學(xué)設(shè)計(jì) 本節(jié)是人民教育出版社出版的高中生物必修一分子與細(xì)胞第4章-細(xì)胞的能量供應(yīng)與利用 其次節(jié)的內(nèi)容。下面是我為大家預(yù)備好的內(nèi)容，盼望對(duì)你們有所關(guān)心， 生物膜的流淌鑲嵌模型高中生物優(yōu)秀教案教學(xué)設(shè)計(jì)一 教學(xué)目標(biāo) 1.簡(jiǎn)述生物膜的結(jié)構(gòu)。 2.探討在建立生物膜模型的過(guò)程中，試驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步所起的作用。 3.探討建立生物膜模型的過(guò)程如何體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。 二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1.教學(xué)重點(diǎn) 流淌鑲嵌模型的基本內(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)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。 三、教學(xué)方法 敘述法、探究法 四、課時(shí)支配 2課時(shí) 五、教學(xué)設(shè)計(jì) 環(huán)節(jié)

2、一 溫故知新，導(dǎo)入新課 老師提出兩個(gè)關(guān)于生物膜的問(wèn)題，請(qǐng)同學(xué)回答。 問(wèn)題1：細(xì)胞膜的主要成分是什么? 同學(xué)答：細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。 問(wèn)題2：細(xì)胞膜具有哪些功能? 同學(xué)答：將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi);掌握物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞;進(jìn)行細(xì)胞間的信息溝通。 老師導(dǎo)入：生物學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為，結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的。那么，生物膜具有怎樣的結(jié)構(gòu)才能與其功能相適應(yīng)呢?人們對(duì)事物的熟悉是有一個(gè)過(guò)程的，對(duì)生物膜的結(jié)構(gòu)的揭示也不例外，就讓我們打開(kāi)思維的大門(mén)，綻開(kāi)想象的翅膀，穿越時(shí)空的隧道回到100多年前，與科學(xué)家一起探究生物膜的結(jié)構(gòu)吧。 【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)同學(xué)復(fù)習(xí)舊知，為新知的學(xué)習(xí)做下鋪墊。 環(huán)節(jié)二 情景創(chuàng)設(shè)，夯實(shí)基礎(chǔ) 1.探究

3、細(xì)胞膜的化學(xué)成分 展現(xiàn) “資料1”(如下)，回顧已學(xué)學(xué)問(wèn)。 資料1 1895年，歐文頓用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞膜的通透性進(jìn)行過(guò)上萬(wàn)次的試驗(yàn)，發(fā)覺(jué)細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)的通透性不一樣：可以溶入脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更簡(jiǎn)單透過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞中。 老師給同學(xué)留出閱讀和思索問(wèn)題的時(shí)間，請(qǐng)同學(xué)回答下列問(wèn)題，并用老師供應(yīng)給同學(xué)的材料(水、汽油、花生油、燒杯、玻璃棒等)來(lái)證明自己的結(jié)論。 問(wèn)題：該試驗(yàn)說(shuō)明什么?做出假設(shè)： 小試驗(yàn)：1.花生油與水混合;2.花生油與汽油混合。 同學(xué)分組進(jìn)行試驗(yàn)，并得出結(jié)論：細(xì)胞膜主要是有脂類(lèi)物質(zhì)組成的，這是依據(jù)化學(xué)上物質(zhì)的相像相溶原理。脂類(lèi)物質(zhì)簡(jiǎn)單通過(guò)細(xì)胞膜，說(shuō)明細(xì)胞膜

4、的主要成分物質(zhì)應(yīng)當(dāng)是性質(zhì)相像的脂類(lèi)物質(zhì)。 老師質(zhì)疑：大家和歐文頓當(dāng)時(shí)得出的假說(shuō)是完全一樣的，但細(xì)胞膜中還有其他成分嗎? 【設(shè)計(jì)意圖】要求同學(xué)動(dòng)手進(jìn)行簡(jiǎn)潔的小試驗(yàn)操作，注意學(xué)科間的學(xué)問(wèn)聯(lián)系和學(xué)問(wèn)遷移。 展現(xiàn) “資料2”(如下)，探求新知。 資料2 20世紀(jì)初，科學(xué)家第一次將細(xì)胞膜從紅細(xì)胞中分別出來(lái)，并且發(fā)覺(jué)細(xì)胞膜能被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解，也會(huì)被蛋白酶分解。 從上述資料中，你可以得出細(xì)胞膜的主要成分是什么?結(jié)論：膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。 老師把資料供應(yīng)給同學(xué)，并留出時(shí)間讓同學(xué)爭(zhēng)論、回答。 老師敘述：通過(guò)本試驗(yàn)證明白歐文頓的假說(shuō)是成立的，也就是說(shuō)假說(shuō)是在觀看與試驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出，同時(shí)又需要進(jìn)一步試驗(yàn)

5、來(lái)證明。 老師引導(dǎo)：在前面的其次章中，我們已經(jīng)學(xué)過(guò)脂質(zhì)可分為三類(lèi)，其中參加構(gòu)成生物膜的主要成分是哪一類(lèi)? 同學(xué)回答。老師隨機(jī)展現(xiàn)磷脂分子模型(如下圖)，并簡(jiǎn)要介紹其化學(xué)特性。 引導(dǎo)思索：構(gòu)成膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子是怎樣共同構(gòu)成生物膜的呢? 環(huán)節(jié)三 情景設(shè)疑，主體探究 2.探究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu) 展現(xiàn) “資料3”(如下)，引出磷脂分子的化學(xué)特性頭部親水，尾部疏水。 資料3 1917年，朗姆瓦將磷脂溶于苯和水中，當(dāng)苯會(huì)發(fā)完之后，磷脂分子分布散亂，經(jīng)過(guò)推擠，磷脂分子排列成了單層，而且其磷酸集團(tuán)的頭部都浸入了水中，而尾部背離水面。 請(qǐng)依據(jù)上述資料，畫(huà)出磷脂分子在水-空氣界面上的排布圖。 讓同學(xué)認(rèn)真閱讀 “

6、資料3”，并在學(xué)案相應(yīng)位置畫(huà)圖表示;老師隨機(jī)投影同學(xué)的繪圖結(jié)果，并請(qǐng)同學(xué)闡明緣由。 【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)同學(xué)依據(jù)剛才的小試驗(yàn)結(jié)果推想磷脂分子的化學(xué)性質(zhì)，培育同學(xué)學(xué)以致用的良好習(xí)慣;通過(guò)自己動(dòng)手繪圖來(lái)強(qiáng)化同學(xué)對(duì)磷脂分子化學(xué)特性的理解和應(yīng)用。 展現(xiàn)“資料4”(如下)，構(gòu)建模型。 資料4 1925年，兩位荷蘭科學(xué)家高特和倫德用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣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。 請(qǐng)問(wèn)，分析他們的試驗(yàn)現(xiàn)象，可以得出什么結(jié)論?結(jié)論：脂質(zhì)分子在細(xì)胞膜中成雙層排列。 請(qǐng)思索：構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子呈怎樣的雙層排列呢? 老師請(qǐng)一名同學(xué)到黑板上用磷脂分子模型擺放展現(xiàn)，其

7、余血神掛在學(xué)案上相應(yīng)位置畫(huà)圖表示。待同學(xué)完成后，請(qǐng)講臺(tái)上的同學(xué)進(jìn)行講解。 老師小結(jié)：在細(xì)胞膜中，磷脂分子以疏水尾部相對(duì)，親水頭部朝向外側(cè)構(gòu)成了磷脂雙分子層。 生物膜的流淌鑲嵌模型高中生物優(yōu)秀教案教學(xué)設(shè)計(jì)二 【教學(xué)目標(biāo)】? 1.學(xué)問(wèn)與技能?： 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)覺(jué)的一般規(guī)律。? 舉例說(shuō)明生物膜具有流淌性特點(diǎn)。? 簡(jiǎn)述生物膜的流淌鑲嵌模型的基本內(nèi)容。? 2.過(guò)程與方法：? 通過(guò)分析科學(xué)家建立生物膜模型的過(guò)程，學(xué)習(xí)做出假設(shè)。? 發(fā)揮空間想象力，通過(guò)制作模型，構(gòu)建細(xì)胞膜的空間立體結(jié)構(gòu)。? 3.情感態(tài)度與價(jià)值觀?： 生物膜結(jié)構(gòu)的討論是立足于生物膜所具有的功能特點(diǎn)上開(kāi)展的，樹(shù)立

8、生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的辯證唯物主義自然觀。? 正確熟悉科學(xué)價(jià)值觀，理解假說(shuō)的提出要有試驗(yàn)和觀看的依據(jù)，需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗痛竽懙南胂螅⑼ㄟ^(guò)試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。 正確熟悉試驗(yàn)技術(shù)手段的進(jìn)步在促進(jìn)科學(xué)的進(jìn)展中的作用。? 【教學(xué)重點(diǎn)】流淌鑲嵌模型的基本內(nèi)容。? 【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)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。? 【教具預(yù)備】1、生物膜流淌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 【課時(shí)支配】1課時(shí)? 【教學(xué)設(shè)計(jì)思路】 1.調(diào)動(dòng)同學(xué)已有的學(xué)問(wèn)和閱歷，激發(fā)同學(xué)的探究欲望。? 同學(xué)在第2章的學(xué)習(xí)中曾經(jīng)制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型，當(dāng)時(shí)就遇到過(guò)用什么材料做細(xì)胞膜的問(wèn)題。本節(jié)

9、課可以從這個(gè)問(wèn)題入手，讓同學(xué)從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度分析，用什么材料做細(xì)胞膜，能更好地體現(xiàn)細(xì)胞膜的功能。關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，同學(xué)已有的學(xué)問(wèn)是：細(xì)胞膜很薄，是細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的邊界;細(xì)胞膜能夠掌握物質(zhì)的進(jìn)出，讓一部分物質(zhì)通過(guò)，其他物質(zhì)不能通過(guò);植物細(xì)胞質(zhì)壁分別和復(fù)原的試驗(yàn)告知同學(xué)，細(xì)胞能夠在肯定范圍內(nèi)漲大和縮小，說(shuō)明細(xì)胞膜具有肯定的彈性。教材中“問(wèn)題探討”欄目列出了三種材料：塑料袋、一般布和彈力布，其中塑料袋只能滿(mǎn)意作為系統(tǒng)邊界的要求，一般布能夠滿(mǎn)意系統(tǒng)的邊界和讓一部分物質(zhì)透過(guò)這兩項(xiàng)功能的要求，只有彈力布能夠滿(mǎn)意上述三項(xiàng)功能的要求。通過(guò)這個(gè)問(wèn)題的爭(zhēng)論，同學(xué)就會(huì)熟悉到建立細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型，必需從結(jié)構(gòu)與功

10、能相適應(yīng)的觀點(diǎn)動(dòng)身來(lái)思索。當(dāng)然，細(xì)胞膜不行能是由彈力布構(gòu)成的。細(xì)胞膜究竟具有怎樣的結(jié)構(gòu)，才能使它具有上述功能呢 2 本節(jié)課在教學(xué)設(shè)計(jì)上主要突出科學(xué)史的教育，科學(xué)史的教學(xué)是在新教材中特殊強(qiáng)調(diào)和突出的，在舊教材中涉及不多，要教好不簡(jiǎn)單。老師備課過(guò)程要細(xì)致策劃如何有效地引導(dǎo)同學(xué)分析不同時(shí)期不同科學(xué)家的試驗(yàn)及假說(shuō)，評(píng)價(jià)他們的貢獻(xiàn);要能通過(guò)一連串的環(huán)環(huán)相扣的問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)同學(xué)思維，要讓同學(xué)感到身臨其境，仿佛自己就是那個(gè)科學(xué)家在思索討論;最終讓同學(xué)從中總結(jié)出科學(xué)發(fā)覺(jué)的一般規(guī)律。? 3 生物膜結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建是本節(jié)要突破的一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。本節(jié)課中，老師自制了磷脂分子和蛋白質(zhì)分子的模型，讓同學(xué)依據(jù)科學(xué)家的試驗(yàn)現(xiàn)象自己

11、來(lái)構(gòu)建磷脂分子的排列方式、蛋白質(zhì)與磷脂的組合方式，這樣讓同學(xué)不但形象、直觀的了解了模型構(gòu)建的過(guò)程、也讓他們置身其中、探究奧妙并體驗(yàn)了勝利的喜悅。? 4 細(xì)胞膜的流淌鑲嵌模型這個(gè)難點(diǎn)的講解可通過(guò)多媒體課件來(lái)突破，有挨次和層次地介紹。通過(guò)幻燈片放映各個(gè)科學(xué)家討論的圖片、動(dòng)畫(huà)，增加了這些內(nèi)容的立體感、豐富了教學(xué)內(nèi)容、使同學(xué)在樂(lè)趣中學(xué)、在輕松中學(xué)。? 【教學(xué)流程?】 設(shè)問(wèn)引入“問(wèn)題探討”體驗(yàn)“生物膜結(jié)構(gòu)的探究歷程”闡述“流淌鑲嵌模型的基本內(nèi)容”? 【教學(xué)實(shí)施程序】 同學(xué)活動(dòng) 老師的組織和引導(dǎo) 教學(xué)意圖 1.回憶細(xì)胞膜的功能有哪些?上節(jié)課的探究試驗(yàn)說(shuō)明細(xì)胞膜的什么功能?細(xì)胞膜具有彈性嗎?細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)的選

12、擇性汲取是否與其特定的結(jié)構(gòu)相關(guān)?細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)是怎樣的呢? 大屏幕演示：正常的洋蔥表皮細(xì)胞與滲透作用失水后的圖像(前后自身對(duì)比) 創(chuàng)設(shè)情境，激趣導(dǎo)入 ? 2.閱讀資料探究，小組爭(zhēng)論合作學(xué)習(xí) (1)從生理功能入手的科學(xué)探究 試驗(yàn)一：1895年E.Overton用植物細(xì)胞討論細(xì)胞膜的通透性。他選取 用500多種化學(xué)物質(zhì)對(duì)植物細(xì)胞的通透性進(jìn)行上萬(wàn)次的討論，發(fā)覺(jué)：脂溶性分子易透過(guò)細(xì)胞膜;而非脂溶性分子則難以通過(guò)。 問(wèn)題：你能推想出什么結(jié)論? 問(wèn)題：最初熟悉到生物膜是由脂質(zhì)組成的，是通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的推理分析還是通過(guò)膜成分的提取和鑒定? 問(wèn)題：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、分別和鑒定嗎? 試驗(yàn)

13、二：20世紀(jì)初，科學(xué)家將細(xì)胞膜從哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中分別出來(lái)，發(fā)覺(jué)細(xì)胞不但會(huì)被溶解脂質(zhì)的物質(zhì)溶解，也會(huì)被蛋白酶(能專(zhuān)一地分解蛋白質(zhì)的物質(zhì))分解。 問(wèn)題：你能推想出什么結(jié)論? 問(wèn)題：在此試驗(yàn)中為什么要選用紅細(xì)胞膜來(lái)進(jìn)行分析? 試驗(yàn)三：1925年，兩位荷蘭科學(xué)家E.Gorter和F.Grendel作了丙酮抽提紅細(xì)胞膜脂質(zhì)試驗(yàn)：將抽提出的脂質(zhì)在空氣水界面上鋪成單分子層，測(cè)得其分子所占的面積相當(dāng)于所用的紅細(xì)胞表面積的2倍。 問(wèn)題：你能推想出什么結(jié)論? 問(wèn)題：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)為什么會(huì)排列為連續(xù)兩層呢?細(xì)胞膜中的磷脂分子會(huì)排列成怎樣兩層呢?畫(huà)出來(lái)進(jìn)行比較哪種狀況膜穩(wěn)定性強(qiáng)? 小結(jié)與思索： 爭(zhēng)論對(duì)膜的討論為什么

14、是從生理功能入手? 脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是怎樣形成膜的呢?蛋白質(zhì)位于脂雙層的什么位置? 多媒體課件演示相關(guān)內(nèi)容 ?同學(xué)小組爭(zhēng)論后，推選代表發(fā)言 同學(xué)評(píng)價(jià)、老師評(píng)價(jià) “提出假說(shuō)”的科學(xué)方法介紹。 主要是限于當(dāng)時(shí)的條件。試驗(yàn)、推抱負(fù)象假說(shuō)進(jìn)一步驗(yàn)證完善。 開(kāi)頭學(xué)習(xí)模型建構(gòu)的方法。 假說(shuō)是怎樣提出的。 (2)單位膜模型的提出 生物膜的流淌鑲嵌模型高中生物優(yōu)秀教案教學(xué)設(shè)計(jì)三 一、應(yīng)牢記學(xué)問(wèn)點(diǎn) 1、歐文頓(E .Overton)的發(fā)覺(jué)和結(jié)論 、發(fā)覺(jué)：細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)的通透性不同。 凡是脂溶性物質(zhì)都更簡(jiǎn)單通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞。 、結(jié)論：膜是由脂質(zhì)組成的。 2、1925年荷蘭科學(xué)家的試驗(yàn)發(fā)覺(jué)和結(jié)論 、試驗(yàn)：提取人紅細(xì)

15、胞中的脂質(zhì)，在空氣水界面上鋪展成單層分子。 、發(fā)覺(jué)：?jiǎn)螌臃肿拥拿娣e為人紅細(xì)胞表面積的2倍。 、結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必定排列為連續(xù)的兩層。 3、1959年，羅伯特森(J .D .Robertsen)的發(fā)覺(jué)和論斷 、發(fā)覺(jué)：電鏡下，發(fā)覺(jué)細(xì)胞膜有清楚的“暗亮暗”三層結(jié)構(gòu)。 、論斷：全部的生物膜都是由“蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。 4、“熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合試驗(yàn)”的發(fā)覺(jué)和結(jié)論(P67圖45) 、發(fā)覺(jué)：兩種細(xì)胞剛?cè)诤蠒r(shí)，融合細(xì)胞一半發(fā)綠色熒光，另一半發(fā)紅色熒光;370C下40min后， 兩種顏色的熒光勻稱(chēng)分布。 、論斷：細(xì)胞膜具有流淌性。 5、1972年，桑格(S .J .Singer)和尼克森(G .Nicolson)提出的流淌