必修一《分子与细胞》第4章 第2节 生物膜的流动镶嵌模型教学设计
哈162中 杨顶成
一、教学目标 1．知识方面
（1）简述生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。
（2）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．能力方面
（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）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。 二、教学重点与难点 （一）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。 （二）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。 三、教具准备
1．生物膜流动镶嵌模型的多媒体演示课件。 2．自制磷脂分子、蛋白质分子模型。 四、教学流程
“问题探讨”引入→体验“生物膜结构的探索历程”→阐述“流动镶嵌模型的基本内容”。 五、教学过程 课堂环节 ［问题情境创设］ 教师活动 提出问题： 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？ 进一步提出问题： 大家进行选择的依据是利用了细胞膜的功能，这体现了什么样的生物学思想呢？ 提出问题： 人们对事物的认识是有一个过程的，科学家当年正是怀着对物质跨膜运输现象产生的疑问，开始了对生物膜结构的孜孜以求地探索，历经了一百多年时间，走过了一条曲折的道路，直到现在仍有许多科学家在继续深入研究。让我们一起重温一下这段历史，会让大家对科学过程和本质的理解有所启发。我想让大家穿过时空隧道，回到一百多年前。假想一下：如果你 3
学生活动 讨论，回答 认同细胞膜是选择透过性膜，能够控制物质的进出；细胞膜具有一定的弹性；得出弹力布能够满足细胞膜的三项功能。 认同生物体结构和功能相适应这一观点 通过思考明确：可以从现象入手，去进行推测。 设计意图 调动学生已有的知识和经验，激发学生的探究欲望 针对科学［师生互动探究新知］ 1．对生物膜结构的探索历程
是当时的一位科学家，你会怎样去研究细胞膜的结构？ 问题（1）：探究细胞膜的组成成分是什么？ 展示材料①：欧文顿的实验及其相关的图片 根据材料①提出问题 1、根据实验，你能提出什么假说？ 2、在得出结论之后，还有没有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？ 3、那为什么一开始不直接对膜的成分进行提取、分离和鉴定呢？ 4、这说明什么问题呢？ 问题（2）：探究这些物质是如何组成膜的？ 出示资料②：1917年欧文·朗缪尔的实验 根据资料②提出讨论内容：利用手中的磷脂分子模型摆出下面两种情况下磷脂的分布情况：①在空气-水界面上 ②完全浸没在水中 展示材料③：戈特和格伦德对血影的研究 根据材料③提出问题 1、假如你是当时的科学家，当你做实验时发现单分子的磷脂分子正好是红细胞的两倍时，大胆地展开你的想象力，你能做出什么假说？ 2、那这两层磷脂分子在细胞中又是怎样排布的呢？再分小组讨论、利用你手中的模型摆出来。 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④：罗伯特森的单位膜模型 问题（4）：有什么证据证明细胞膜中的物质不是静态的呢？ 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 展示材料⑤：荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验 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？ 3
提出假说：膜是由脂质构成的。 答：有必要，通过鉴定能更准确地说明问题。 答：当时的技术不能实现。 答：这说明技术对科学研究的重要作用。 分组讨论 小组代表上黑板演示。 提出假说：细胞膜中的磷脂是两层的 分组讨论，共可有六种排布方式，并提出细胞膜应两面都处于水环境中，所以讨论得到正确的排布方式。 学生从感性上认识膜不是刚性结构 讨论小组的形式开展课堂讨论交流 发现史设置了一系列环环相扣的问题串，分析科学家探索生物膜结构的曲折历程，训练学生的思维及逻辑推理能力及使学生了解技术进步对科学研究发展的作用 合作交流 相互学习 动脑动手 激发学习兴趣 归纳总
2．流动镶嵌模型的基本内容 ［评价反馈］ ［课堂小结］ 提出问题： 流动镶嵌模型的具体内容是如何的呢？ 精选练习 总结流动镶嵌模型的基本内容 思考、练习 结，图文并重，阐述流动向前模型的基本内容 承上启下 这节课我们重温了科学家探索细胞膜结构的 历程，学习了生物膜的流动镶嵌模型的基本内容。体会了科学是一个在继承中不断验证、修正和完善发展的过程。结构与功能是相统一的，那么生物膜的功能又是怎样体现出来的，我们下一节继续学习。 在引入时，我们问到大家还能想出什么更好的制作细胞膜的材料，你们可以调动已有的生活经验，再结合今天所讲的生物膜的流动镶嵌模型，利用生活上找得到的废弃物做一个细胞膜的流动镶嵌模型。 ［布置作业］ 复习强化 巩固延伸 ［板书设计］ 第2节 生物膜的流动镶嵌模型 一、对生物膜结构的探索历程 1．19世纪末，欧文顿提出：膜是由脂质组成的。 2．20世纪初，对膜化学成分鉴定：膜是由脂质和蛋白质组成的。 3．1925年，荷兰科学家提出：膜中的脂质分子排列为连续两层。 4．1959年，罗伯特森提出生物膜的静态模型（单位膜模型）： “蛋白质—脂质—蛋白质”三层结构构成。 5．1970年，弗雷和埃迪登用绿色和红色荧光染料对小鼠和人体细胞膜上蛋白质进行染色标记，并让两种细胞进行融合。提出细胞膜具有流动性。 6．1972年，桑格和尼克森提出“流动镶嵌模型”。 二、流动镶嵌模型的基本内容 1．膜是由蛋白质和脂质组成的。（还有少量多糖） 2．膜的基本支架：磷脂双分子层（亲水头部朝外，疏水尾部朝内）。 3．蛋白质分子镶嵌中磷脂双分子层中。（有些外侧蛋白质与多糖结合形成糖被） 教学反思
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细胞膜流动模型
