云南省德宏州潞西市芒市中学学年高中生物必修一导学案第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型.docx

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云南省德宏州潞西市芒市中学学年高中生物必修一导学案第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型

主备人：

金银宝学科长签字：

执行时间：

2013年9月2日

教学设计

高中课程标准•生物必修1

第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型

一、内容及其解析

1．内容：

①对生物膜结构的探索历程②流动镶嵌模型的基本内容。

2．解析：

学习本节知识，要注意用“结构与功能相适应”的观点来分析细胞膜的结构与其功能之间的关系。

二、目标及其解析

1．目标：

（1）简述生物膜的结构。

（2）探讨在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步所起的作用。

（3）探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。

2．解析：

（1）描述生物膜的结构。

（2）清楚实验技术的进步在建立生物膜模型的过程中所起的作用。

（3）构建生物膜模型的过程如何体现结构与功能相适应的观点。

三、教学问题诊断分析

在教学过程中，通过积极引导学生观察并分析实验现象，大胆提出实验假设，让学生宛如亲历科学家探索科学的历程，切身感受科学的魅力，保持强烈的探究科学的激情和兴趣，自然地接受流动镶嵌模型的理论。

四、教学支持条件分析

以学生“自主、探究、合作”的学习方式来优化课堂学习与教学，实现课程教学目标。

本节课采用“引导—观察分析实验现象—提出假设—实验验证再分析”的教学模式，融合运用引导启发、观察分析、对比归纳、联系实例等方法，配以多媒体辅助教学，尤其在体验生物膜的探索历程上给学生以动态的感觉。

本节安排1课时。

五、教学过程设计

（一）教学基本流程

（二）教学情景

问题1：

设问导入：

生物膜的功能是什么？

其功能特性是什么？

为什么生物膜表现出这样的特性？

设计意图：

复习学过知识，温故知新。

师生活动：

学生思考回答。

问题2：

问题探讨

问题

（1）：

在制作真核细胞三维结构模型的活动中，某同学分别用三种材料做细胞膜：

塑料袋、普通布和弹力布，应选哪种好？

选择合适的材料，是科学实验成功的关键。

那么选择哪种材料制作细胞膜模型，更适于体现细胞膜的功能呢？

问题

（2）：

弹力布有弹力性，那它能完全具有生物膜的特点吗？

教师引述：

显然弹力布不具有生物膜的选择透过功能，那么生物膜究竟具有怎样的结构呢？

科学家也是带着这些问题，进行了探索生物膜结构的探索。

下面让我们体验一下科学家探索生物膜结构的历程。

设计意图：

结合前面学过的内容,培养学生思考解决解决问题能力。

师生活动：

学生讨论交流。

一、体验对生物膜结构的探索历程

1、19世纪末“欧文顿实验”

问题3：

对“欧文顿实验”──实验得到什么现象？

是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和坚定？

假说是如何提出的？

在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？

最初实验得到生物膜是由脂质组成的，对现象的推理分析是要进行鉴定，才能准确地说明问题。

可是鉴于当时技术的限制，不能进行对结构物质进行提取。

2、20世纪初“荷兰科学家实验”

问题4：

对“荷兰科学家实验”──实验得到什么现象？

如果你是科学家，展开大胆想象，你会推测出什么样的结论？

展示“磷脂分子图”

3、20世纪40年代“罗伯特森电镜实验”

问题5：

对“罗伯特森电镜实验”──实验得到什么现象？

让你来推测，你会推出什么样的结论？

4、20世纪70年代“荧光染料标记实验”

问题6：

对“荧光染料标记实验”──观察得到怎样的动态现象？

推出什么结论？

说明了什么？

讲述：

细胞膜的流动性是与细胞膜的成分—磷脂分子和蛋白质分子的运动分不开的。

白细胞吞噬细菌、变形虫运动等例子更强有力地说明细胞膜具有流动性。

引述：

1972年，桑格和尼克森通过观察和实验，并在继承前人的研究成果基础上，提出了生物膜分子模型，即流动镶嵌模型，并被人们所接受。

例题1：

时间

科学家

科学实践

假说

19世纪末

欧文顿

用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验

膜是由___________组成的

20世纪初

从哺乳动物红细胞中分离出细胞膜，并分析其成分

膜的主要成分是

________和________

1925年

两位荷兰科学家

从C膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是C膜的2倍

细胞膜中脂质为连续的______层

1959年

罗伯特森

电镜下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构成

生物膜为三层_____态统一结构

1970年

弗雷和埃迪登

荧光染料标记实验

细胞膜具有________

1972年

桑格和尼克森

在新的观察和实验证据基础上

提出__________模型

设计意图：

让学生先阅读，紧紧追随科学家的思维，通过观察分析每一个实验现象说明了什么问题，并大胆地提出假设。

师生活动：

教师引导，学生交流讨论。

二、流动镶嵌模型的基本内容

问题7：

结合课本P68图4-6，你能总结出流动镶嵌模型的基本内容吗？

例题2：

1.膜是由_______________和_____________组成的。

（还有少量多糖）

2.膜的基本支架：

______________双分子层（亲水头部朝外，疏水尾部朝内）。

3.蛋白质分子有的__________在磷脂双分子层表面，有的部分或全部____________在磷脂双分子层中，有的_________整个磷脂双分子层。

4.膜的结构特点：

具有_________性（磷脂和大部分的蛋白质分子都是可以________的）。

5.膜的功能特点：

_______________。

设计意图：

让学生学会归纳对细胞膜整体上有清晰的认识。

师生活动：

学生思考交流做答，教师解疑。

三、小结

本节我们体验了科学家探索生物膜结构的历程。

科学家的观点并不全是真理，还必须通过实践验证；科学学说不是一成不变的，需要后人不断修正和完善；时时刻刻要认识到科学技术在科学探索的过程中所起的关键作用；并要以发展的观点看待科学。

在体验探索历程过程中，我们要通过功能现象的观察分析，推理假设生物膜的结构特点，依据结构与功能相统一的观点，一步一步地探讨。

在其他领域也是如此。

目标检测

1.下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？

（）

A.细胞膜是选择透过性膜       B.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成

C.细胞膜的分子结构具有流动性 D.有些蛋白质分子可以在膜的内外之间移动

2.科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（）

A.结构特点具有流动性B.选择透过性

C.专一性D.具有运输物质的功能

3.人体的某些白细胞能进行变形运动、穿出毛细血管，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.自由扩散

4.细胞膜具有选择透过性，与这一特性密切相关的成分是（ ）

A.磷脂B.糖蛋白C.蛋白质 D.磷脂、蛋白质

配餐作业

一、基础题（A组题）

1.下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？

（ ）

A.细胞膜是选择透过性膜       B.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成

C.细胞膜的分子结构具有流动性 D.有些蛋白质分子可以在膜的内外之间移动

2.科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（）。

A.结构特点具有流动性　　　　　B.选择透过性

C.专一性　　　　　　　　　　　D.具有运输物质的功能　

3.人体的某些白细胞能进行变形运动、穿出毛细血管，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.自由扩散

4.使磷脂分子特别适于形成细胞膜的特性是（）。

A.它们是疏水的　　B.它们是亲水的

C.它们迅速吸水　　D.它们既是亲水的又是疏水的

5.维生素D比水溶性维生素优先通过细胞膜，这是因为（ ）。

A.细胞膜以磷脂双分子层作基本骨架  B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质

C.细胞膜是选择性透过膜            D.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性

二、巩固题（B组题）

6.细胞膜的基本支架是（ ）。

A.一层磷脂分子 B.磷脂双分子层  C.磷脂和蛋白质 D.两层蛋白质分子

7.组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子的排布有下述特点，其中描述细胞膜基本支架特征的是（）。

A.膜两侧的分子结构和性质不尽相同

B.磷脂排布成双分子层

C.蛋白质分子附着和镶嵌于磷脂双分子层中

D.蛋白质和磷脂分子具有一定的流动性

8.与细胞膜完成各种生理功能相适应，极为重要的结构特点是（）。

A.磷脂排列成双分子层     B.蛋白质分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层中

C.两侧膜物质分子排布不对称  D.膜物质分子的运动使其具有流动性

9.变形虫可以吞噬整个细菌，这一事实说明了（ ）。

A.细胞膜具有选择透过性 B.细胞膜具有一定的流动性

C.细胞膜具有全透性     D.细胞膜具有保护作用

10.大气中的氧气与人体血红蛋白结合，至少要穿过磷脂分子的层数是（ ）。

A.3   B.5   C.6  D.10

11.对白血病人进行治疗的有效方法是将正常人的骨髓造血干细胞移入病人的体内，使病人能够产生正常的血细胞。

移植之前需要捐献者和病人的血液进行组织配型，主要检测他们的HLA（人体白细胞抗原）是否相配。

HLA指（）。

A.RNA  B.DNA  C.磷脂  D.糖蛋白

12.细胞膜具有选择透过性，与这一特性密切相关的成分是（ ）。

A.磷脂  B.糖蛋白  C.蛋白质  D.磷脂、蛋白质

13.细胞膜上的与细胞的识别、免疫反应、信息传递和血型决定有密切关系的化学物质是（ ）。

A.糖蛋白  B.磷脂  C.脂肪  D.核酸

14.下列关于膜的叙述中，错误的是（ ）。

A.细胞膜主要是由蛋白质分子和磷脂分子组成

B.核膜和内质网膜在结构上有密切联系

C.线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的

D.细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的

三、提高题（C组题）

15.用不同的荧光染料标记的抗体，分别与人细胞和小鼠细胞的细胞膜上的一种抗原物质结合，使两类细胞分别产生绿色和红色荧光。

当这两种细胞融合成一个细胞时，开始一半呈绿色，一半呈红色。

但在37℃下保温0.5h后，两种颜色的荧光点就呈均匀分布（如下图）。

请根据图回答下面的问题：

（1）人和鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的           物质；

（2）融合细胞表面两类荧光染料分布的动态变化，表明了组成细胞膜的           分子是可以运动的，由此可以证实关于细胞膜结构“模型”           的的观点是成立的；

（3）融合细胞表面两类荧光染料最终均匀分布，原因是           ，这表明细胞膜的结构特点是具有           ；

（4）如果该融合实验在20℃条件下进行，则两种表面抗原均匀分布的时间将大大延长，这说明           。

若在0℃下培养40min，则发现细胞仍然保持一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。

这一现象的合理解释是         。

16.下图表示细胞某一部分的亚显微结构，请根据图回答下面的问题：

（1）图示        的亚显微结构；

（2）图中①、②、③、④表示的化学物质分别是        、        、        和        ；

（3）这种结构的主要特点是        ，其生理特性是        ；

（4）②、③在①上的排布方式是                 。

教学反思：

参考答案

一、选择题

1.A2.A3.C4.D5.A6.B7.B8.D9.B10.D11.D12.D13.A14.C

二、非选择题

15.

（1）蛋白质　

（2）蛋白质等　膜物质分子能够运动　（3）构成膜结构的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动的　一定的流动性　（4）随环境温度的降低，膜上蛋白质分子的运动速率减慢　细胞膜的流动性特点只有在适宜的条件下才能体现

16.

（1）生物膜　

（2）磷脂双分子层　蛋白质分子　蛋白质分子　多糖　（3）具有一定的流动性　具有选择透过性　（4）有的镶在磷脂双分子层表面，有的嵌入或横跨磷脂双分子层中

学案

第四章第二节生物膜的流动镶嵌模型

班级姓名学号

一、学习目标

1.简述生物膜的结构。

2.科学家对生物膜结构的探索过程。

3.生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。

二、问题与例题

问题1：

设问导入：

生物膜的功能是什么？

其功能特性是什么？

为什么生物膜表现出这样的特性？

问题2：

问题探讨

问题

（1）：

在制作真核细胞三维结构模型的活动中，某同学分别用三种材料做细胞膜：

塑料袋、普通布和弹力布，应选哪种好？

选择合适的材料，是科学实验成功的关键。

那么选择哪种材料制作细胞膜模型，更适于体现细胞膜的功能呢？

问题

（1）：

弹力布有弹力性，那它能完全具有生物膜的特点吗？

问题3：

对“欧文顿实验”──实验得到什么现象？

是通过对现象的推理分析还是通过膜成分的提取和坚定？

假说是如何提出的？

在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？

问题4：

对“荷兰科学家实验”──实验得到什么现象？

如果你是科学家，展开大胆想象，你会推测出什么样的结论？

展示“磷脂分子图”

问题5：

对“罗伯特森电镜实验”──实验得到什么现象？

让你来推测，你会推出什么样的结论？

问题6：

对“荧光染料标记实验”──观察得到怎样的动态现象？

推出什么结论？

说明了什么？

问题7：

结合课本P68图4-6，你能总结出流动镶嵌模型的基本内容吗？

例题1：

时间

科学家

科学实践

假说

19世纪末

欧文顿

用500多种物质对植物细胞进行上万次的通透性实验

膜是由___________组成的

20世纪初

从哺乳动物红细胞中分离出细胞膜，并分析其成分

膜的主要成分是

________和________

1925年

两位荷兰科学家

从C膜中提取脂质，铺成单层分子，面积是C膜的2倍

细胞膜中脂质为连续的______层

1959年

罗伯特森

电镜下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构成

生物膜为三层_____态统一结构

1970年

弗雷和埃迪登

荧光染料标记实验

细胞膜具有________

1972年

桑格和尼克森

在新的观察和实验证据基础上

提出__________模型

例题2、对生物膜结构的探索历程（看书：

P65-67文字及图）

1.19世纪末，欧文顿提出：

膜是由__________组成的

2.20世纪初，科学家的化学分析结果表明：

膜主要由_______和____________组成。

3.1925年，两位荷兰科学家提出：

脂质分子必然排列为_____________。

4.1959罗伯特森年提出：

生物膜都由三层________________________________结构构成。

5.1970年，荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验指出：

细胞膜具有____________性。

6.1972年桑格和尼克森提出：

生物膜的___________________模型

例题3：

流动镶嵌模型的基本内容

1.膜是由_______________和_____________组成的。

（还有少量多糖）

2.膜的基本支架：

______________双分子层（亲水头部朝外，疏水尾部朝内）。

3.蛋白质分子有的__________在磷脂双分子层表面，有的部分或全部____________磷脂双分子层中，有的_________整个磷脂双分子层。

4.膜的结构特点：

具有_________性（磷脂和大部分的蛋白质分子都是可以________的）。

5.膜的功能特点：

_______________。

三、目标检测

1.下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？

（）

A.细胞膜是选择透过性膜       B.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成

C.细胞膜的分子结构具有流动性 D.有些蛋白质分子可以在膜的内外之间移动

2.科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（）

A.结构特点具有流动性B.选择透过性

C.专一性D.具有运输物质的功能

3.人体的某些白细胞能进行变形运动、穿出毛细血管，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.自由扩散

4.细胞膜具有选择透过性，与这一特性密切相关的成分是（ ）

A.磷脂B.糖蛋白C.蛋白质 D.磷脂、蛋白质

配餐作业

一、基础题（A组题）

1.下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点？

（ ）

A.细胞膜是选择透过性膜       B.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成

C.细胞膜的分子结构具有流动性 D.有些蛋白质分子可以在膜的内外之间移动

2.科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的（）。

A.结构特点具有流动性　　　　　B.选择透过性

C.专一性　　　　　　　　　　　D.具有运输物质的功能　

3.人体的某些白细胞能进行变形运动、穿出毛细血管，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.自由扩散

4.使磷脂分子特别适于形成细胞膜的特性是（）。

A.它们是疏水的　　B.它们是亲水的

C.它们迅速吸水　　D.它们既是亲水的又是疏水的

5.维生素D比水溶性维生素优先通过细胞膜，这是因为（ ）。

A.细胞膜以磷脂双分子层作基本骨架  B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质

C.细胞膜是选择性透过膜            D.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性

二、巩固题（B组题）

6.细胞膜的基本支架是（ ）。

A.一层磷脂分子 B.磷脂双分子层  C.磷脂和蛋白质 D.两层蛋白质分子

7.组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子的排布有下述特点，其中描述细胞膜基本支架特征的是（）。

A.膜两侧的分子结构和性质不尽相同

B.磷脂排布成双分子层

C.蛋白质分子附着和镶嵌于磷脂双分子层中

D.蛋白质和磷脂分子具有一定的流动性

8.与细胞膜完成各种生理功能相适应，极为重要的结构特点是（）。

A.磷脂排列成双分子层     B.蛋白质分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层中

C.两侧膜物质分子排布不对称  D.膜物质分子的运动使其具有流动性

9.变形虫可以吞噬整个细菌，这一事实说明了（ ）。

A.细胞膜具有选择透过性 B.细胞膜具有一定的流动性

C.细胞膜具有全透性     D.细胞膜具有保护作用

10.大气中的氧气与人体血红蛋白结合，至少要穿过磷脂分子的层数是（ ）。

A.3   B.5   C.6  D.10

11.对白血病人进行治疗的有效方法是将正常人的骨髓造血干细胞移入病人的体内，使病人能够产生正常的血细胞。

移植之前需要捐献者和病人的血液进行组织配型，主要检测他们的HLA（人体白细胞抗原）是否相配。

HLA指（）。

A.RNA  B.DNA  C.磷脂  D.糖蛋白

12.细胞膜具有选择透过性，与这一特性密切相关的成分是（ ）。

A.磷脂  B.糖蛋白  C.蛋白质  D.磷脂、蛋白质

13.细胞膜上的与细胞的识别、免疫反应、信息传递和血型决定有密切关系的化学物质是（ ）。

A.糖蛋白  B.磷脂  C.脂肪  D.核酸

14.下列关于膜的叙述中，错误的是（ ）。

A.细胞膜主要是由蛋白质分子和磷脂分子组成

B.核膜和内质网膜在结构上有密切联系

C.线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的

D.细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的

三、提高题（C组题）

15.用不同的荧光染料标记的抗体，分别与人细胞和小鼠细胞的细胞膜上的一种抗原物质结合，使两类细胞分别产生绿色和红色荧光。

当这两种细胞融合成一个细胞时，开始一半呈绿色，一半呈红色。

但在37℃下保温0.5h后，两种颜色的荧光点就呈均匀分布（如下图）。

请根据图回答下面的问题：

（1）人和鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的           物质；

（2）融合细胞表面两类荧光染料分布的动态变化，表明了组成细胞膜的           分子是可以运动的，由此可以证实关于细胞膜结构“模型”           的的观点是成立的；

（3）融合细胞表面两类荧光染料最终均匀分布，原因是           ，这表明细胞膜的结构特点是具有           ；

（4）如果该融合实验在20℃条件下进行，则两种表面抗原均匀分布的时间将大大延长，这说明           。

若在0℃下培养40min，则发现细胞仍然保持一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。

这一现象的合理解释是         。

16.下图表示细胞某一部分的亚显微结构，请根据图回答下面的问题：

（1）图示        的亚显微结构；

（2）图中①、②、③、④表示的化学物质分别是        、        、        和        ；

（3）这种结构的主要特点是        ，其生理特性是        ；

（4）②、③在①上的排布方式是                 。