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視頻標簽：生物膜的流動鑲嵌模型
所屬欄目：高中生物優質課視頻
視頻課題：人教版《必修1分子與細胞》第四章第二節《生物膜的流動鑲嵌模型》重慶市優課
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人教版《必修1分子與細胞》第四章第二節《生物膜的流動鑲嵌模型》重慶市優課
課題名稱 《生物膜的流動鑲嵌模型》教學設計 課時 1課時
課程標準
簡述細胞膜系統的結構和功能
學習目標
1、知識與技能：簡述生物膜的結構。
2、過程與方法：①探討在建立生物膜模型的過程中，實驗技術的進步所起的作用。②探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功
能相適應的觀點。
3、情感態度與價值觀：通過積極參加問題討論，感受科學的魅力；在體驗生物膜流動鑲嵌模型的創建中，提高自己理解力和創造力，增強自信心，激發學習熱情。 重點
難點
重點：流動鑲嵌模型的基本內容。 難點：建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。 學法提示
認真閱讀教材，按照“觀察分析實驗現象—提出假設—實驗驗證再
分析”的探究過程逐步深入學習。
學習過程
評價任務（內容、問題、試題）
學習活動（方式、行為、策略）
以猜謎的形式，從細胞膜的功能入手引出課題，激發學生興趣和思考。
模塊一、對生物膜結構的探究歷程：
結合教材P65-67的相關內容，重溫科學探究的曲折歷程，思考下列問題：
【探究一：生物膜的組成成分】 資料一、歐文頓的實驗
問題1：根據歐文頓的實驗現象，如果你是科學家，你會提出怎樣的假說？
問題2：這樣的假說是通過將膜成分提取出來加以鑒定還是對現象的推理分析？
創設情境 猜謎引入 以猜謎形式，從細胞膜的功能入手引入課題，體會模型建構必須從結構與功能相適應的觀點出發，激發學生興趣和思考。
【針對模塊一】 自主學習 合作探究 引導學生思考科學家們的探究思
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問題3：在提出這個假說后，我們還要不要對膜的成分進行提取、分離和鑒定？ 資料二、膜成分的提取和鑒定 問題1：這個實驗的結果是否驗證并完善了歐文頓的假說？ 問題2：當初歐文頓為什么不直接把膜的成分提取出來加以鑒定，而要大費周章的用500多種物質進行上萬次的實驗？ 【探究二：脂質的排布方式】 資料三、朗姆瓦的實驗 問題1：回顧一下細胞膜中的脂質主要是哪一種? 問題2：根據朗姆瓦的實驗，大家認為磷脂分子在“空氣—水”的交界面的排布方式是怎樣的？ ☆小組活動一：根據磷脂分子頭部親水，尾部疏水的特點，以白板上磷脂分子的模型來構建多個磷脂分子在空氣-水界面上鋪成單分子層的狀態，并分析原因。 ————————— 空氣—水界面 資料四、 荷蘭科學家的實驗和磷脂在膜上的排布 問題1：磷脂單分子層的面積恰為紅細胞面積的兩倍，能得出什么結論？ 問題2：將細胞膜截取一小段，將局部放大，思考兩層磷脂分子在細胞膜上是怎樣排布的呢？ ☆小組活動二：請根據磷脂分子的特點結合人體組織細胞內、外環境，大膽猜想并構建磷脂分子在細胞膜上的排布模型。 【探究三：蛋白質的排布方式】 資料五、電子顯微鏡技術下羅伯森特提出的“三明治模型” 問題1：羅伯特森的科學家觀察到細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結構，暗的是什么？亮的是什么？
問題2：羅伯特森把這個結構描述為一種靜態的統一結構，認為細胞膜是靜止的，從我們已學的知識來看，大家贊成這個觀點嗎？（舉例） 路，根據研究結果和學生已有的知識做出猜測：細胞膜是由脂質組成。
體驗實驗技術在科學發展中的關鍵作用。 學生分組構建磷脂分子在“空氣—水”界面的排布模型，讓學生親自動手構建磷脂分子排布模型，印象深刻，同時培養了動手能力，合作交流能力，感受了探究的樂趣，最后展示小組合作的
成果。
培養學生對知識的應用遷移能力，對信息的交流能力和分析能力。 學生分組構建磷脂分子膜上的排布模型，并展示小組合作的成果。
利用已知知識及
生活經驗，培養發散思維的能力，強化探究欲望。
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資料六、細胞膜融合實驗
思考：這個實驗我們可以得到什么樣的結論？
資料七、新技術—冰凍蝕刻實驗
☆小組活動三：請根據蛋白質的三種存在形式構建蛋白質分子在磷脂雙分子層中的排布模型。
設疑：以如何判斷細胞是在失水還是吸水，引出糖蛋白，然后引出生物膜的流動鑲嵌模型。
模塊二、流動鑲嵌模型的基本內容：
展示1972年桑格和尼克森提出的流動鑲嵌模型示意圖，思考以下問題：
問題1：膜的組成成分？膜的基本支架是什么？
蛋白質的三種排布方式？膜的結構特點是什么？
問題2：流動鑲嵌模型是目前人們普遍認同的，流動鑲嵌模型是不是完美無缺的呢？
☆總結：1、流動鑲嵌模型的基本內容
2、對生物膜結構的探索歷程
3、從生物膜結構的探究歷程中受到的啟發
課后延伸：結合今天所講的生物膜的流動鑲嵌模型，利用生活上找得到的廢棄物做一個細胞膜的“流動鑲嵌模型”。 進一步引導學生思考探究思路，感受結構與功能相適應的觀點。
學生分組構建蛋白質在磷脂分子中的排布方式，并展示小組合作的成果。
【針對模塊二】 展示交流 規范指導
閱讀教材，學習流動鑲嵌模型的內容，培養學生自主閱讀能力和提取信息能力。
體會科學結論都是需要實驗驗證，而非憑空想象；同時體會實驗技術進步在科學發展中的作用。
教師帶領學生一起總結歸納提升。 課后延伸，鍛煉學生自己動手制作模型的能力。
第四章第二節 生物膜的流動鑲嵌模型 學案
班級 小組 姓名
【學習目標】1、知識與技能：簡述生物膜的結構。2、過程與方法：探討在建立生物膜模型的過程中，實驗技術的進步所起的作用；探討建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。3、情感態度與價值觀：通過積極參加問題討論，感受科學的魅力；在體驗生物膜流動鑲嵌模型的創建中，提高自己理解力和創造力，增強自信心，激發學習熱情。
【重點難點】重點：流動鑲嵌模型的基本內容。
難點：建立生物膜模型的過程如何體現結構與功能相適應的觀點。
一、對生物膜結構的探索
【探究一：生物膜的組成成分】
資料一、歐文頓實驗
問題1：根據歐文頓的實驗現象，如果你是科學家，你會提出怎樣的假說？
問題2：在提出這個假說后，我們還要不要對膜的成分進行提取、分離和鑒定？
資料二、膜成分的提取和鑒定
問題1：這個實驗的結果是否驗證并完善了歐文頓的假說？
問題2：當初歐文頓為什么不直接把膜的成分提取出來加以鑒定，而要大費周章的用500多種物質進行上萬次的實驗？
【探究二：脂質的排布方式】
資料三、朗姆瓦的實驗
思考：根據朗姆瓦的實驗，大家認為磷脂分子在“空氣—水”的交界面上是怎樣排布的？
☆小組活動一：根據磷脂分子頭部親水，尾部疏水的特點，以白板上磷脂分子的模型來構建多個磷脂分子在空氣-水界面上鋪成單分子層的狀態，并分析原因。
————————— 空氣—水界面
資料四、 荷蘭科學家的實驗和磷脂在膜上的排布
問題1：磷脂單分子層的面積恰為紅細胞面積的兩倍，能得出什么結論？
問題2：將細胞膜截取一小段，將局部放大，思考兩層磷脂分子在細胞膜上是怎樣排布的？
☆小組活動二：請根據磷脂分子的特點結合人體組織細胞內、外環境，大膽猜想并構建磷脂分子在細胞膜上的排布模型。
【探究三：蛋白質的排布方式】
資料五、電子顯微鏡技術下羅伯森特提出的“三明治模型”
問題1：羅伯特森的科學家觀察到細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結構，暗的是什么？亮的是什么？
問題2：羅伯特森把這個結構描述為一種靜態的統一結構，認為細胞膜是靜止的，從我們已學的知識來看，大家贊成這個觀點嗎？（舉例）
資料六、細胞膜融合實驗
思考：這個實驗我們可以得到什么樣的結論？
資料七、新技術—冰凍蝕刻實驗
☆小組活動三：請根據蛋白質的三種存在形式構建蛋白質分子在磷脂雙分子層中的排布模型。
二、流動鑲嵌模型的基本內容
問題1：膜的組成成分？膜的基本支架是什么？蛋白質的三種排布方式？膜的結構特點是什么？
問題2：流動鑲嵌模型是目前人們普遍認同的，流動鑲嵌模型是不是完美無缺的呢？
【自我檢測】
1、科學家在實驗中發現：細胞膜不但會被溶解脂質的物質溶解，也會被蛋白酶(能專一地分解蛋白質的物質)分解。說明細胞膜中含有 和 。
2、一位細胞學家發現，當溫度升高到一定程度時，細胞膜的面積增大而厚度變小，其決定因素是細胞膜的（ ）
A．結構特點具有流動性 B．選擇透過性 C．專一性 D．具有物質運輸的功能
3、異體器官移植手術很難成功，最大的障礙就是異體細胞間的排斥，這主要是由于細胞膜具有識別作用，這種生理功能的結構基礎是( )
A．細胞膜由磷脂分子和蛋白質分子構成 B．細胞膜具有選擇透過性
C．細胞膜具有一定的流動性 D．細胞膜的外面有糖蛋白
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