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第2节生物膜的流动镶嵌模型

厦门市第二外国语学校

一、教学目标

1．简述生物膜的结构。达到此结构再现时能辨别，有哪些身边动植物含有生物膜请举例

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。为对生物膜模型建立感性认识，尝试自己动手制作生物膜结构模型材料自选

二、教学重点和难点

1．教学重点

流动镶嵌模型的基本内容。

2．教学难点

探讨建立生物膜模型的过程如何体现结构功能相适应的观点。

三、教学策略

建议使用1课时。

1．调动学生已有的知识和经验，激发学生的探究欲望。

学生在第3章的学习中曾经制作真核细胞的三维结构模型，当时就遇到过用什么材料做细胞膜的问题。本节课可以从这个问题人手，让学生从结构与功能相适应的角度分析，用什么材料做细胞膜，能更好地体现细胞膜的功能。关于这个问题，学生已有的知识是：细胞膜很薄，是细胞这个生命系统的边界；细胞膜能够控制物质的进出，让一部分物质通过，其他物质不能通过；植物细胞质擘分离和复原的实验告诉学生，细胞能够在一定范围内涨大和缩小，说明细胞膜具有一定的弹性。教材中“问题探讨”栏目列出几种材料：塑料袋、普通布和弹力布，其中塑料袋只能满足作为系统边界的要求，普通布能够满足系统的边界和让一部分物质透过这两项功能的要求。只有弹力布能够满足上述几项功能的要求。通过这个问题的讨论，学生就会认识到建立细胞膜的结构模型，必须从结构与功能相适应的观点出发来思考。当然，细胞膜不可能是由弹力布构成的。细胞膜到底具有怎样的结构，才能使它具有上述功能呢?这就会引起学生进一步探究的兴趣。此时可以让学生讨论“问题探讨”中第二个讨论题：“你还能想出更好的材料做细胞膜吗?”让学生更广泛地调动已有的知识和生活经验。通过联想和想像，进行更广阔和深入的思考，以培养他们发

散思维的能力，同时进一步强化探究欲。

2．设计问题串，分析科学家探索生物膜结构的曲折历程。

引起学生的探究欲望后，如果直接将生物膜流动镶嵌模型的内容告诉学生，学生仍会感到枯燥无味，对这个模型也很难理解，这样又会走上死记硬背的老路。因此，建议设计问题串，引导学生一步一步地分析科学家的实验和结论，宛如亲历科学家探索的历程，使学生切身感受科学的魅力，始终保持高昂的兴趣，自然而然地接受流动镶嵌模型的理论，并且加深对科学过程和方法的理解。

问题串的设计可参照以下思路。

一种物质或物体的结构。实际上是指其组成成分之间的组合形式。比如细胞的结构是指细胞膜、细胞质、细胞器和细胞核之问的组合形式，氨基酸的结构是指组成它的各种原子之间的组合形式。要弄清一种物质或物体的结构，首先要弄清其组成成分。那么．细胞膜的组成成分是什么呢?(介绍欧文顿的实验和推论)

欧文顿的推论是否正确呢?细胞膜中除含有脂质外，还有没有其他成分呢?(介绍科学家的化学分析结果，指出膜主要由脂质和蛋白质组成；分析假说是如何提出的，假说与观察和实验证据的关系)

脂质和蛋白质是怎样形成膜的呢?(介绍两位荷兰科学家的实验，分析脂双层这一结论的由来)蛋白质位于磷脂双层的什么位置呢?(简介20世纪40年代的推测和罗伯特森1959年提出的“三明治”结构模型)

指出“三明治”结构模型的不足。说明细胞膜不应是静态的刚性的结构，而应当是动态的弹性的结构。

有什么证据证明细胞膜中的物质是不断运动的呢?(重点介绍荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验．指出细胞膜具有流动性；并讨论技术的进步在细胞膜研究中的作用，强化结构与功能相适应的观点)

至此，流动镶嵌模型已经呼之欲出。

3．归纳总结，图文并重，阐述流动镶嵌模型的基本内容。

在上述问题串的分析讨论之后，可让学生归纳总结流动镶嵌模型的基本要点，教师再呈现生物膜的结构模型示意图，结合该图阐述流动镶嵌模型的基本内容。这幅图呈现的只是生物膜的局部结构，可让学生展开想像力．想像一个近似球形的细胞的细胞膜的三维立体结构。最后可简介糖被的内容，此内容也可让学生自己阅读。

4课后多元式评价以下3题自选1题做：（1）尝试自己动手制作生物膜结构模型材料自选（2）或用16K纸画生物膜结构模型（3）或有哪些身边动植物含有生物膜请举例至少3个选1例带材料到校交老师

四、答案和提示

(一)问题探讨

1．提示：三种材料比较，弹力布更能体现细胞膜的柔变性和一定的通透性。相对好一些。当然，这几种材料的特点与真实的细胞膜之间还有不小的差距。

2．提示：有条件的话．使用微孔塑胶或利用激光给气球打上微孔都可以作为模型的细胞膜。使用透析袋也可