生物學(xué)①必修3.1《細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界》教案

1、細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界教學(xué)目標(biāo)1知識目標(biāo)：簡述細(xì)胞膜的成分和功能，解釋細(xì)胞膜在維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能中的重要作用。2能力目標(biāo)：進(jìn)行用哺乳動物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的實驗，體驗制備細(xì)胞膜的方法。3情感目標(biāo)：認(rèn)同細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。教學(xué)重點細(xì)胞膜的成分和功能理解細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義教學(xué)難點用哺乳動物紅細(xì)胞制備細(xì)胞膜的方法理解細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個生命系統(tǒng)的重要意義教學(xué)用具多媒體課件、黑板、粉筆等課時安排1課時教學(xué)過程教師組織與引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖請談一談你對細(xì)胞的認(rèn)識？（注意從細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和細(xì)胞的成分兩方面談起。）引出第三章課題。當(dāng)人們對細(xì)胞有一定認(rèn)識后，有人嘗試過想組

2、裝細(xì)胞，你們推測一下能否成功？通過這個事例你能得出什么結(jié)論？每一個系統(tǒng)都有一定的邊界，那么細(xì)胞是否也有邊界呢？引入課題：第1節(jié)  細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界。1展示一幅圖片，創(chuàng)設(shè)問題情境。請嘗試說出圖中哪些是氣泡？哪些是細(xì)胞？并討論能否在顯微鏡下看到細(xì)胞膜？2要想真正觀察細(xì)胞膜要用電子顯微鏡，但是在電子顯微鏡誕生之前，科學(xué)家已經(jīng)能夠確定細(xì)胞膜的存在了，你能想辦法驗證細(xì)胞膜的存在嗎？（教師評價：通過討論，我們已看出有些同學(xué)想法和科學(xué)家的想法有異曲同工之處。希望同學(xué)們認(rèn)真思考問題。你今天看來離奇的想法，明天就有可能成為科學(xué)的現(xiàn)實?？茖W(xué)就需要我們進(jìn)行大膽的想象。）那么，細(xì)胞膜的成分是什么呢？它又具有

3、哪些功能呢？要想解決這個問題，我們應(yīng)當(dāng)想辦法獲取細(xì)胞膜。下面我們就結(jié)合實驗體驗一下細(xì)胞膜的制備。1.首先，我們應(yīng)該確定合適的實驗材料。對于一個實驗來說，合適的實驗材料是實驗成功的關(guān)鍵。（課件展示幾種細(xì)胞的圖片）討論：上述圖中分別是什么細(xì)胞？哪一種細(xì)胞比較適合提取細(xì)胞膜呢？請嘗試說出原因？閱讀課本P41旁欄相關(guān)信息：對紅細(xì)胞有特殊要求嗎？雞紅細(xì)胞可以嗎？2.如何利用紅細(xì)胞獲取細(xì)胞膜呢？用鑷子撕取行嗎？用針刺破行嗎？應(yīng)當(dāng)用什么辦法來獲取細(xì)胞膜？課件展示紅細(xì)胞在不同溶液中的圖片。根據(jù)圖中紅細(xì)胞的形態(tài)差異，你能描述一下本實驗的實驗原理嗎？3.準(zhǔn)備實驗材料：    紅細(xì)胞是

4、從哪兒獲得呢？我從較遠(yuǎn)地方采集到血液以后，回來以后發(fā)現(xiàn)不能使用了，你知道為什么嗎？怎么解決這個問題呢？新鮮的血液非常黏稠，為了便于觀察，需要對血液進(jìn)行稀釋，用什么溶液呢？為了觀察細(xì)胞形態(tài)的變化，還要用到什么實驗用具呢？請同學(xué)們觀察一下自己的實驗臺，用品是否齊全？4.進(jìn)行實驗操作：（課件展示）第一步：制作臨時裝片第二步：高倍顯微鏡觀察：（教師巡回指導(dǎo),注意控制時間）5.實驗結(jié)果及評價:引導(dǎo)學(xué)生描述實驗現(xiàn)象并積極評價，失敗是成功之母，課下自己好好總結(jié)，找出原因，成功就會離我們越來越近。許多科學(xué)家就是經(jīng)歷了許多失敗以后才獲得了成功。你能體會到這個實驗的關(guān)鍵步驟是什么?剛才我們只是觀察到細(xì)胞膜的存在和

5、破裂，并沒有真正把細(xì)胞膜提取出來。如果把這個實驗在試管中進(jìn)行的話，你能夠想辦法獲得較為純凈的細(xì)胞膜嗎？提供材料：材料一:科學(xué)家在實驗中發(fā)現(xiàn)：脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細(xì)胞膜，并且細(xì)胞膜能夠被溶解脂類物質(zhì)的溶劑溶解。材料二：人的消化液中含有許多能夠水解蛋白質(zhì)的物質(zhì)，稱為蛋白酶。用蛋白酶處理細(xì)胞膜，會使細(xì)胞膜分解。請根據(jù)以上資料思考細(xì)胞膜在組成上有何特點?追問膜中的脂質(zhì)主要是哪一類物質(zhì)呢？追問你能設(shè)計實驗證明細(xì)胞膜中含有蛋白質(zhì)嗎?追問閱讀教材P41,細(xì)胞膜的成分中是否只有磷脂和蛋白質(zhì)?引言蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能是起重要作用,因此,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多,細(xì)胞膜的功能越復(fù)雜。細(xì)胞膜有什么功能呢?展示一位

6、生物老師作的一首贊美細(xì)胞膜的詩，引導(dǎo)學(xué)生從中體會細(xì)胞膜的功能。課件展示細(xì)胞膜的功能：1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開。2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。（1）播放生命的起源視頻，幫助學(xué)生理解細(xì)胞膜的第一個功能：細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開。（2）過渡引言細(xì)胞膜的第一個功能是否說明細(xì)胞就不與外界進(jìn)行物質(zhì)或能量的交換了呢？你能從身邊熟悉的事物中找到類似細(xì)胞膜的其他功能的事物嗎？  （注意強(qiáng)調(diào)：類比只是幫助我們理解并不能完全等同）重點講解細(xì)胞膜的第三個功能“進(jìn)行細(xì)胞間信息交流”教師可以借助教材的三幅圖說明細(xì)胞與外界進(jìn)行信息交換的三種方式。拓展延伸1.信息交流的第一、二種方式可引導(dǎo)學(xué)

7、生聯(lián)系施萊登、施旺的細(xì)胞學(xué)說“細(xì)胞系相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對于其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用”2.引導(dǎo)學(xué)生形成“服務(wù)社會，奉獻(xiàn)自我”的觀念：當(dāng)前，由于獨生子女增多，父母對孩子的期望值過高，只要孩子讀書，不惜滿足孩子的一切要求，致使一部分學(xué)生以自我為中心，只關(guān)心自己的得失。他們感知不到父母的勞作的艱辛，體驗不到生活的樂趣，這是因為他們還把自己當(dāng)成社會的局外人，缺乏責(zé)任感、使命感。在生物教學(xué)中，必須讓學(xué)生清醒的認(rèn)識到他們只是整個社會的一員，是組成社會的一個細(xì)胞，他們對社會既要索取，更要有所奉獻(xiàn)。這正如細(xì)胞和細(xì)胞之間關(guān)系。請你嘗試說出“細(xì)胞識別”的例子。你認(rèn)為細(xì)胞膜還有什么功能?導(dǎo)

8、言假如今天我們只有植物細(xì)胞材料用作實驗,要想感受膜的存在，我們應(yīng)首先考慮什么?你能想到好的方法去解決這個問題嗎?請同學(xué)們在筆記本上寫出今天的收獲，或者你發(fā)現(xiàn)的問題。課外拓展：1.請你思考如何利用花生,紅墨水,酒精燈,刀片,清水和燒杯等材料驗證細(xì)胞膜是否具有活性。2.細(xì)胞膜表面的糖被具有識別功能，而癌細(xì)胞表面的糖被成分發(fā)生了改變。請你從網(wǎng)絡(luò)或其他媒體上收集資料，解釋為什么癌細(xì)胞容易擴(kuò)散。設(shè)想我們能否把蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)、糖類、水、無機(jī)鹽等物質(zhì)機(jī)械地組裝在一起，成為一個有活力細(xì)胞。提示：細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與其功能有著密切的聯(lián)系。結(jié)論：系統(tǒng)不是其組分的簡單堆砌，而是通過組間結(jié)構(gòu)和功能的密切聯(lián)系，形成的統(tǒng)一整

9、體。答案提示：氣泡中間光亮，里面只有空氣；邊緣顏色較深。細(xì)胞具有細(xì)胞膜、細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)，而且是一個立體的結(jié)構(gòu)，在顯微鏡下，通過調(diào)節(jié)焦距可以觀察到細(xì)胞的不同層面。光學(xué)顯微鏡下不能看見細(xì)胞膜，但是能夠觀察到細(xì)胞與外界環(huán)境之間是有界限的。答案提示：實驗事實主要有：進(jìn)入活細(xì)胞的物質(zhì)首先要通過一道選擇性的屏障，并不是所有的物質(zhì)都能進(jìn)入細(xì)胞；用顯微注射器將一種叫做伊紅的物質(zhì)注入變形蟲體內(nèi)，伊紅很快擴(kuò)散到整個細(xì)胞，卻不能很快逸出細(xì)胞；在光學(xué)顯微鏡下看到，用微針觸碰細(xì)胞表面時，細(xì)胞表面有彈性，可以伸展；用微針插入細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞表面有一層結(jié)構(gòu)被刺破；如果細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)受損面過大，細(xì)胞會死亡。（學(xué)生共同回答：細(xì)菌、植

10、物細(xì)、紅細(xì)胞、肌細(xì)胞）學(xué)生討論后確定：紅細(xì)胞。原因是沒有細(xì)胞壁，沒有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器。哺乳動物成熟的紅細(xì)胞。雞的紅細(xì)胞不行，因為雞屬于鳥類，不是哺乳動物。細(xì)胞太小了。這種方法不可行，可把哺乳動物紅細(xì)胞放到清水里，紅細(xì)胞會因吸水而脹破。提示：細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)具有一定的濃度，將細(xì)胞放入清水，水會進(jìn)入細(xì)胞，將細(xì)胞漲破，細(xì)胞內(nèi)容物流出，從而得到細(xì)胞膜。血液。（豬、牛、羊等）血液容易凝固。要解決這個問題需要加入抗凝劑。用生理鹽水稀釋。（初中學(xué)過這部分知識）顯微鏡等用品。根據(jù)提示操作注意:兩人協(xié)作，一位同學(xué)制作臨時裝片，另一位同學(xué)調(diào)試顯微鏡。嘗試描述觀察到的現(xiàn)象(有的成功地觀察到了紅細(xì)胞吸水膨脹甚至脹破的

11、動態(tài)變化,也有的沒有觀察到此現(xiàn)象)提示：高倍鏡下引流法，使紅細(xì)胞浸潤在水中,使之漲破的過程。答案提示：細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中的其他結(jié)構(gòu)密度不一樣。采用不同轉(zhuǎn)速離心的方法將細(xì)胞膜與其他物質(zhì)分開。如果沒有離心機(jī)的話，我們還可以采取靜置的方法。細(xì)胞膜中含有蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。磷脂，(前面已經(jīng)學(xué)過：磷脂是細(xì)胞膜的重要成分)。回顧前面學(xué)習(xí)的雙縮脲試劑鑒別蛋白質(zhì)的有關(guān)知識。還含有少量的糖。學(xué)生閱讀并體會其中的含義：是誰，隔開了原始海洋的動蕩。是誰，奏鳴了生命的交響。是誰，為我日夜守邊防。是誰，為我傳信報安康。啊，偉大的細(xì)胞膜呀！沒有你，我會是何等模樣！認(rèn)識細(xì)胞膜對生命系統(tǒng)的重要意義。提示：1.控制物質(zhì)進(jìn)出功能：窗紗、

12、蚊帳；學(xué)校的大門及辛勤工作的門衛(wèi)同志等。2.信息交流方式：打電話、寫信、發(fā)E-mail、談話、相互拍手等。提示：海洋或河流湖泊中存在著很多不同生物種的精子和卵細(xì)胞，這些精子與卵細(xì)胞并沒有發(fā)生相互結(jié)合；免疫細(xì)胞吞噬病毒或細(xì)菌，而正常情況下并不吞噬自身的細(xì)胞；植物傳粉后，同種和不同種的花粉都會落到雌蕊的柱頭上，同種的花粉能萌發(fā)，異種的花粉不能萌發(fā)或萌發(fā)緩慢；人類輸血時要嚴(yán)格配血；器官移植（如骨髓移植）能否成活等。鼓勵學(xué)生課下查閱資料，進(jìn)一步理解細(xì)胞膜功能。提示:植物細(xì)胞在細(xì)胞膜外面還有一層細(xì)胞壁，其化學(xué)成分主要為纖維素和果膠,因此可以用纖維素酶和果膠酶去掉細(xì)胞壁。聯(lián)系生活實際，激發(fā)學(xué)生的興趣，同時鞏固所學(xué)知識。啟發(fā)學(xué)生，對比原有知識和新學(xué)知識，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，啟發(fā)興趣。感受細(xì)胞膜的存在。 通過評價的激勵機(jī)制和導(dǎo)向作用，鼓勵學(xué)生主動思考和大膽推測。 體會實驗材料的正確選擇對于科學(xué)研究的重要性。  拓展學(xué)生的知識面，增加學(xué)生對哺乳動物紅細(xì)胞的了解。    在學(xué)生已有知識背景下主動建構(gòu)新知識。  倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí)，提高學(xué)生動手操作和使用顯