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共1课时
第2节 生物膜的流动镶嵌… 高中生物 人教2003课标版
1教学目标
1．知识与技能
（1）简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。
（2）举例说明生物膜具有的流动性的特点。
（3）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
（1）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。
（2）发挥空间想象能力，构建细胞膜的空间立体结构。
3．情感、态度和价值观
（1）使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辩证观点。
（2）培养学生严谨的推理和大胆想象能力。
（3）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、树立辩证的科学观。
2学情分析
（1）学生已经了解了细胞，知道了组成细胞的分子，掌握了细胞的基本结构，尤其是细胞膜作为最基本生命系统的边界等相关知识，为本节知识的学习奠定了基础。
（2）高中学生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。
3重点难点
教学重点
1．科学家对生物膜结构的探索历程。
2．生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。
教学难点
1．对科学探究过程的分析，如何体现生物膜的结构与功能相统一。
2．生物膜的空间立体结构。
3．生物膜的流动性特点。
4教学过程
4.1 第一学时
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教学目标
1．知识与技能
（1）简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。
（2）举例说明生物膜具有的流动性的特点。
（3）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
（1）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。
（2）发挥空间想象能力，构建细胞膜的空间立体结构。
3．情感、态度和价值观
（1）使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辩证观点。
（2）培养学生严谨的推理和大胆想象能力。
（3）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、树立辩证的科学观。
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学时重点
1．科学家对生物膜结构的探索历程。
2．生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。
评论(0)
学时难点
1．对科学探究过程的分析，如何体现生物膜的结构与功能相统一。
2．生物膜的空间立体结构。
3．生物膜的流动性特点。
教学活动
活动1【导入】生物膜的流动镶嵌模型
让学生朗读关于细胞膜的小诗，引出细胞膜。
教师：同学们，在前面我们制作真核细胞的三维结构模型中，遇到过用什么材料做细胞膜的问题，现在有三种材料：塑料袋、普通布和弹力布，你选用哪种材料呢？为什么？
活动2【讲授】生物膜的流动镶嵌模型
1．对生物膜结构的探索历程
假想一下：如果你是当时的一位科学家，你会怎样去研究细胞膜的结构？（提示学生，引导他们明白限于当时的技术条件，还不能亲眼看到生物膜，无法想象它的结构是什么样的，通过什么办法进行第一步的探究呢？引导学生看教材后明白当时科学家是从生理功能入手来探究的，通过实验观察，科学家才有严谨的推理，提出膜是由脂质组成这一假说，提示学生作出科学探究过程中作出假设后的步骤是什么（通过实验来验证假设），从而进入下面的学习。
活动3【活动】膜成分的探索
一. 膜成分的探索 展示材料①②：欧文顿的实验及其膜成分的提取及分析实验得出结论 时间：19世纪末 1895年
人物：欧文顿（E. Overton）
实验：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：凡可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。
细胞膜成分提取及分析实验
时间：20世纪初
实验：细胞膜能够被蛋白酶分解 二. 膜静态结构的建立
问题（1）：探究这些物质是如何组成膜的？
出示资料③：1917年欧文·朗缪尔将提取的膜质铺展在水盘的水面上，发现脂在水面上形成一薄层，单脂层亲水的头朝向水面，疏水的尾背离水面。于是他提出：磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，结构既有疏水基团（尾部），又有亲水基团（头部）。因为磷脂分子的“头部”亲水，所以在水—空气界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，尾部则朝向空气一面。这样磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层。 学生：小组代表上黑板演示。
展示材料④：戈特和格伦德对血影的研究 时间：1925年
人物：荷兰科学家Gorter和Grendel
实验：两位科学分离纯化了红细胞，从一定数量的红细胞中抽提脂类，按Langmuir的方法进行展层， 并比较展层后的脂单层的面积和根据体积所推算的总面积，发现提取的脂铺展后所测的面积同实 际测量的红细胞的表面积之比为（1.8～2.2）∶1，约为两倍。 问题（2）：这一结论是如何得出的？教师给出磷脂分子的结构并让学生判断：磷脂分子是如何铺展在空 气与水界面上的？磷脂双分子层在细胞中是如何排列的？
问题（3）：那蛋白质和磷脂的位置关系又是如何的呢？
展示材料⑤：罗伯特森的单位膜模型 时间：1959年
人物：J. D. Robertson罗伯特森
实验：用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示暗—明—暗三层结构，厚约7.5nm，它由厚约3. 5 nm的双层脂质分子和内外表面各为厚约2nm的蛋白质构成。
提出假说：连续的脂质双分子层组成膜的主体，磷脂的非极性端朝向膜内侧，极性端朝向膜外两侧，蛋白质以单层肽链的厚度，通过静电作用与磷脂极性端相结合，从而形成蛋白质—磷脂—蛋白质的三层结构，称之为单位膜。他提出真核细胞与原核细胞具有相同的膜结构。单位膜模型的主要不足在于：把生物膜的结构描述成静止的、不变的，这显然与膜功能的多样性相矛盾。 三. 膜动态模型的建立
问题（4）：有什么证据证明细胞膜中的物质不是静态的呢？
教师放映变形虫的变形运动、白细胞吞噬病原体、细胞分裂的动画，让学生从感性上认识膜 不是刚性结构。
展示材料⑥：荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验 时间：1970年
人物：Larry Frye等
实验：将人和鼠的细胞膜用不同荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂种细胞一半发红色荧光、另一 半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。
提出假说：细胞膜具有流动性。 以讨论小组的形式开展课堂讨论交流：
（1）生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？请说说你的看法。
（2）纵观整个人们对建立生物膜模型的探索过程，你能谈谈实验技术的进步起到怎样的作用？
（3）分析生物膜模型的建立过程中，结构与功能相适应是如何得到体现的？
（4）分析生物膜模型的建立过程，你受到什么启示？
2．流动镶嵌模型的基本内容
教师：那流动镶嵌模型的具体内容是如何的呢？
学生：看课本分析结构，提出相应问题并解释
活动4【练习】生物膜的流动镶嵌模型
1. 下列对于生物模型建立的完整过程的认识，错误的是（ ）
A.科学家根据观察的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型，用现象和实验对假说或模型进行检验、修正和补充
B.一种模型最终能否被普遍接受，取决于它能否与以后的现象和实验结果相吻合，能否很好地解释相关现象
C.生物膜流动镶嵌模型完美无缺
D.随实验技术的不断创新与改进，对膜研究更加细致入微，有利于更完善地解释细胞膜的功能
2. 下列有关生物膜的结构特点的叙述，最恰当的一项是（ ）
A.构成生物膜的磷脂分子可以运动
B.构成生物膜的蛋白质分子可以运动
C.构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子是静止的
D.构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
3.人体白细胞能进行变形运动，穿出毛细血管壁，吞噬侵入人体的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（ ）
A.选择透过性
B.保护作用
C.流动性
D.扩散
4. 大气中的O2要与人的血红蛋白结合，需要穿过磷脂分子的层数是（ ）
A. 3层 B. 5层
C. 6层 D. 10层
活动5【作业】生物膜的流动镶嵌模型
1.分析生物膜模型的建立和完善过程，你受到哪些启示？
2.生物膜的流动镶嵌模型是否完美无缺？为什么？
3.如果你是细胞质中的一个水分子，当你在细胞内看到的细胞膜是什么样子？当你穿过细胞膜从细胞内到细胞外的过程中，你看到什么？
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
课时设计 课堂实录
第2节 生物膜的流动镶嵌模型
1第一学时
教学目标
1．知识与技能
（1）简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。
（2）举例说明生物膜具有的流动性的特点。
（3）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
（1）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。
（2）发挥空间想象能力，构建细胞膜的空间立体结构。
3．情感、态度和价值观
（1）使学生树立生物结构与功能相适应的生物学辩证观点。
（2）培养学生严谨的推理和大胆想象能力。
（3）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、树立辩证的科学观。
学时重点
1．科学家对生物膜结构的探索历程。
2．生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。
学时难点
1．对科学探究过程的分析，如何体现生物膜的结构与功能相统一。
2．生物膜的空间立体结构。
3．生物膜的流动性特点。
教学活动
活动1【导入】生物膜的流动镶嵌模型
让学生朗读关于细胞膜的小诗，引出细胞膜。
教师：同学们，在前面我们制作真核细胞的三维结构模型中，遇到过用什么材料做细胞膜的问题，现在有三种材料：塑料袋、普通布和弹力布，你选用哪种材料呢？为什么？
活动2【讲授】生物膜的流动镶嵌模型
1．对生物膜结构的探索历程
假想一下：如果你是当时的一位科学家，你会怎样去研究细胞膜的结构？（提示学生，引导他们明白限于当时的技术条件，还不能亲眼看到生物膜，无法想象它的结构是什么样的，通过什么办法进行第一步的探究呢？引导学生看教材后明白当时科学家是从生理功能入手来探究的，通过实验观察，科学家才有严谨的推理，提出膜是由脂质组成这一假说，提示学生作出科学探究过程中作出假设后的步骤是什么（通过实验来验证假设），从而进入下面的学习。
活动3【活动】膜成分的探索
一. 膜成分的探索 展示材料①②：欧文顿的实验及其膜成分的提取及分析实验得出结论 时间：19世纪末 1895年
人物：欧文顿（E. Overton）
实验：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：凡可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。
细胞膜成分提取及分析实验
时间：20世纪初
实验：细胞膜能够被蛋白酶分解 二. 膜静态结构的建立
问题（1）：探究这些物质是如何组成膜的？
出示资料③：1917年欧文·朗缪尔将提取的膜质铺展在水盘的水面上，发现脂在水面上形成一薄层，单脂层亲水的头朝向水面，疏水的尾背离水面。于是他提出：磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子，结构既有疏水基团（尾部），又有亲水基团（头部）。因为磷脂分子的“头部”亲水，所以在水—空气界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，尾部则朝向空气一面。这样磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层。 学生：小组代表上黑板演示。
展示材料④：戈特和格伦德对血影的研究 时间：1925年
人物：荷兰科学家Gorter和Grendel
实验：两位科学分离纯化了红细胞，从一定数量的红细胞中抽提脂类，按Langmuir的方法进行展层， 并比较展层后的脂单层的面积和根据体积所推算的总面积，发现提取的脂铺展后所测的面积同实 际测量的红细胞的表面积之比为（1.8～2.2）∶1，约为两倍。 问题（2）：这一结论是如何得出的？教师给出磷脂分子的结构并让学生判断：磷脂分子是如何铺展在空 气与水界面上的？磷脂双分子层在细胞中是如何排列的？
问题（3）：那蛋白质和磷脂的位置关系又是如何的呢？
展示材料⑤：罗伯特森的单位膜模型 时间：1959年
人物：J. D. Robertson罗伯特森
实验：用超薄切片技术获得了清晰的细胞膜照片，显示暗—明—暗三层结构，厚约7.5nm，它由厚约3. 5 nm的双层脂质分子和内外表面各为厚约2nm的蛋白质构成。
提出假说：连续的脂质双分子层组成膜的主体，磷脂的非极性端朝向膜内侧，极性端朝向膜外两侧，蛋白质以单层肽链的厚度，通过静电作用与磷脂极性端相结合，从而形成蛋白质—磷脂—蛋白质的三层结构，称之为单位膜。他提出真核细胞与原核细胞具有相同的膜结构。单位膜模型的主要不足在于：把生物膜的结构描述成静止的、不变的，这显然与膜功能的多样性相矛盾。 三. 膜动态模型的建立
问题（4）：有什么证据证明细胞膜中的物质不是静态的呢？
教师放映变形虫的变形运动、白细胞吞噬病原体、细胞分裂的动画，让学生从感性上认识膜 不是刚性结构。
展示材料⑥：荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验 时间：1970年
人物：Larry Frye等
实验：将人和鼠的细胞膜用不同荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂种细胞一半发红色荧光、另一 半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。
提出假说：细胞膜具有流动性。 以讨论小组的形式开展课堂讨论交流：
（1）生物膜的流动镶嵌模型是不是就完美无缺了呢？请说说你的看法。
（2）纵观整个人们对建立生物膜模型的探索过程，你能谈谈实验技术的进步起到怎样的作用？
（3）分析生物膜模型的建立过程中，结构与功能相适应是如何得到体现的？
（4）分析生物膜模型的建立过程，你受到什么启示？
2．流动镶嵌模型的基本内容
教师：那流动镶嵌模型的具体内容是如何的呢？
学生：看课本分析结构，提出相应问题并解释
活动4【练习】生物膜的流动镶嵌模型
1. 下列对于生物模型建立的完整过程的认识，错误的是（ ）
A.科学家根据观察的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型，用现象和实验对假说或模型进行检验、修正和补充
B.一种模型最终能否被普遍接受，取决于它能否与以后的现象和实验结果相吻合，能否很好地解释相关现象
C.生物膜流动镶嵌模型完美无缺
D.随实验技术的不断创新与改进，对膜研究更加细致入微，有利于更完善地解释细胞膜的功能
2. 下列有关生物膜的结构特点的叙述，最恰当的一项是（ ）
A.构成生物膜的磷脂分子可以运动
B.构成生物膜的蛋白质分子可以运动
C.构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子是静止的
D.构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
3.人体白细胞能进行变形运动，穿出毛细血管壁，吞噬侵入人体的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的（ ）
A.选择透过性
B.保护作用
C.流动性
D.扩散
4. 大气中的O2要与人的血红蛋白结合，需要穿过磷脂分子的层数是（ ）
A. 3层 B. 5层
C. 6层 D. 10层
活动5【作业】生物膜的流动镶嵌模型
1.分析生物膜模型的建立和完善过程，你受到哪些启示？
2.生物膜的流动镶嵌模型是否完美无缺？为什么？
3.如果你是细胞质中的一个水分子，当你在细胞内看到的细胞膜是什么样子？当你穿过细胞膜从细胞内到细胞外的过程中，你看到什么？
Tags：2节,生物,流动,镶嵌,模型
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