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视频标签：细胞膜,系统的边界
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视频课题：人教版高中生物必修1《分子与细胞》第三章第一节细胞膜—系统的边界第1课时-四川省优课
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细胞膜的结构
第1节 细胞膜——系统的边界第1课时
一、 教材分析
“细胞膜——系统的边界”是人教版高中生物必修1《分子与细胞》第三章第一节的
内容。教材的第一章讲了细胞在生命活动中的重要性，第二章讲了组成细胞的分子，这一章进一步讲述细胞的结构，前三章将结构层层缩小，而本章的第一节中“体验制备细胞膜的方法”要求学生能够正确的完成实验操作，实验操作在生物学科教学中一直贯穿始终，能够正确完成这次实验对学生是一次很好的锻炼。本节中“组成细胞膜的成分”是第三章学习细胞膜的“生物膜的流动镶嵌模型”的基础。“细胞膜的功能”为后面学习《细胞的物质输入和输出》打下基础，所以在教材地位上，本节起到了承上启下的作用，既是前面章节的延伸和深化，又是学习后面章节的基石。
二、 学情分析
通过学习前面两章的内容，学生已经掌握了细胞在生命活动中的重要性，也熟知组成细胞的分子在生命活动中所起的主要作用，这为本节分析细胞膜的成分奠定了基础。在初中学生已经初步了解了细胞的结构，在选择实验材料时，稍作提示，学生就能对实验结果做出正确的解释。
三、 教学目标
知识目标：1、能够选出制备纯净的细胞膜所需要的实验材料，并说明选材原因
2、简述细胞膜的成分
能力目标：能够完成“体验制备细胞膜的方法”实验
情感态度价值观目标：通过小组合作完成实验，尝试与他人积极沟通协作，共同
面对和解决疑难问题。 四、教学重、难点
教学重点：简述细胞膜的成分
教学难点：如何根据实验结果确定实验材料
体验制备细胞膜的方法
五、教学策略
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1、 通过探究“植物细胞、动物细胞谁更适合制备纯净的细胞膜”，使学生亲自参与
到探究活动中来，并通过提出问题、设计实验、做出假设、进行实验、分析实验结果等步骤，让学生自己来找到问题的答案，在这个过程中也让学生初次接触探究的基本步骤，掌握制备细胞膜的方法。
2、 通过用带电子目镜的光学显微镜实时的展示学生的视野，能在有限的课堂时间
中让学生都能看到正确的实验结果，使较为微观的实验变得直观，更有说服力。 3、 通过提供材料，重走“探究细胞膜的成分”的历程，让学生自己分析材料，获
取知识。
六、 课时安排：一课时 七、 课前准备
1、 辅导学生阅读教材40页“体验制备细胞膜的方法”，完成导学案上的课前预习，帮
助学生掌握制备细胞膜的原理和步骤。
2、 复习显微镜的基本结构和用不同的实验材料制片的方法。
3、 准备导学案、多媒体教具、ppt、电子目镜辅助软件ToupView、学生实验器材等
八、 教学过程
【引入新课】创设情景，激发学生的学习欲望：
在上课之前请同学们一起来观看一个小视频，这是一只单细胞生物，变形虫，此时他正在进行变形运动。
T：在视频中，同学们能否看到变形虫和外界有明显的界限？ S：能
T：这个界限是什么？ S：细胞膜
T：既然细胞有细胞膜，那如何通过实验获得细胞膜？细胞膜的成分又是什么呢？带着这些问题我们一起走进今天的课堂”细胞膜——系统的边界”
过渡：想要知道细胞膜的化学组成，先要把细胞膜和细胞的其他成分分开，怎么做到啦？接下来我们就通过“体验制备细胞膜的方法”尝试获得细胞膜？ （一） 体验制备细胞膜的方法
【课中探究】
提出问题：植物细胞、动物细胞谁更适合制备纯净的细胞膜？ T：想要通过实验分离得到细胞膜,必须先要选择实验材料，我们常见的实验材料就是动、植物细胞，到底选择谁啦？
S:……
T :有选择动物细胞的，有选择植物细胞的，那究竟选择哪种更好些啦，接下来我们就来探究这两种材料哪种更适合制备纯净的细胞膜啦？
设计实验：植物细胞、动物细胞谁更适合制备纯净的细胞膜？
T：课前我们一起学习了教材上用哺乳动物成熟红细胞制备细胞膜这个实验，知道了这个实验的原理和实验具体的操作步骤，现在我给同学们提供下面的材料，请同学们借助教材
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上用哺乳动物成熟红细胞制取细胞膜的实验原理和步骤，设计实验来解决刚才提出的问题。请同学们以小组为单位进行讨论，并把设计的步骤填写到导学案的对应位置。(学生讨论，并记录答案)
实验材料：洋葱、猪的红细胞稀释液、蒸馏水、试管、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜
第一组 第二组
实 验 步 骤
1 取洋葱外表皮制片 2 在低倍镜下观察
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T：我请XX同学说说他们组的答案。
S：我们组把实验分为了两组，第二组第一步取猪的新鲜血液稀释液制片，第二步在高倍显微镜下观察细胞的正常形态，两组的第三步都是滴加蒸馏水，第四步都是再次观察细胞的形态变化。
T：同学们同意他的实验设计吗？ S：同意
做出假设和预期：植物细胞、动物细胞谁更适合制备纯净的细胞膜？
过渡：看来同学们的实验步骤都是一致的。如果实验完成后，我们观察到第一组细胞胀破，第二组细胞吸水不涨破，那谁更适合用来制备细胞膜啦？ S：植物细胞
T：同学们还能不能预测出其他的实验结果，并分析此时可以得到的结论啦？请XX同学来给大家说说他的想法。
第一组 第二组 实验结论
实 验 结 果
胀破 不涨破
S：还可能第一组不涨破，第二组吸水胀破，此时动物细胞更适合做材料；也有可能两组都不胀破，此时两种材料都不适合制备细胞膜；也可能两组都吸水胀破，两组都适合制备细胞膜。
T：回答的非常完整，请大家鼓掌。
进行实验：植物细胞、动物细胞谁更适合制备纯净的细胞膜？
过渡：根据同学们的设计，结果究竟是什么啦？接下来请同学们动手完成这个实验，左边8组做第一组实验，右边8组做第二组实验。请小组成员之间相互合作，共同完成实验，并把实验结论填写到学案的对应位置。我这里有两台安装有电子目镜的显微镜，能在屏幕上显示同学们的实验结果，有没有哪两个同学勇敢的来讲台上完成实验，让大家都能看到你的实验结果。
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（学生完成实验，教师分组查看和辅导）
实验结果分析：植物细胞、动物细胞谁更适合制备纯净的细胞膜？
过渡：好，同学们放下手中的实验，绝大部分组都已经完成了实验，还有部分组没能完成实验，由于实验存在着很多偶然性，所以没有做出实验结果也是很正常的，我们一起来分析实验结果。
T：这是第一组同学的两张照片，1、请这位同学来说说这两张照片分别是什么时候拍的，2、你们观察的结果细胞破裂没有？
S：第一张是加水前的照片，第二组是加水后的照片，我看到的是洋葱细胞吸水后不胀破。 T：其他组同学和他们的结果一样吗？ S:一样
T：大家观察到的实验结果都是植物细胞加水后不破裂。我们来看另一组的实验结果，讲台上这组同学用的是猪血细胞做实验，我们让他说说实验结果。1、请这组同学来说说这两张照片分别是什么时候拍的？2、你们观察到细胞破裂没有？
S：第一张是加水前的照片，第二组是加水后的照片，我看到的是猪血细胞吸水后细胞胀破。
T：同学们不一定能看到细胞破裂的过程，动作比较慢的同学可能滴加蒸馏水后看到的载玻片上是一片空白，原因是细胞都破裂了。总结刚才的实验结果，同学们观察到植物细胞吸水不胀破，而动物细胞吸水胀破，由此同学们可以得出什么结论啦？ S：动物细胞更适合制备细胞膜。
T：请同学们结合细胞膜的结构，想想为什么吸水后，动物细胞胀破，而植物细胞不胀破。 S：因为动物细胞没有细胞壁
T：嗯，确实如此，细胞壁的伸缩性很小，使得植物细胞不能吸水胀破，动物细胞能吸水胀破。当动物细胞吸水胀破后细胞中的内容物流出，此时溶液中除了有细胞膜以外还有细胞中的其他成分，要想把细胞膜与其他成分分开，后期还要进行离心、过滤等操作。就是说要得到纯净的细胞膜，我们先要让细胞吸水胀破，后期还要进行离心、过滤等操作才行。
过渡：回到刚才的实验结论上，动物细胞和植物细胞相比，动物细胞更适合制备细胞膜，那这么多动物细胞，选哪类细胞更好啦？请同学阅读下面的材料。
资料一：科学家发现，在普通动物细胞中有细胞核和多种有膜的细胞器，如线粒体，而这些结构都有膜，且各结构都能吸水胀破，哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核和纵多的细胞器。
S：哺乳动物成熟红细胞，其有细胞核和各种有膜的细胞器。
T：确实如此，普通的动物细胞滴加清水后溶液中除了有细胞膜外，还会有核膜和各种细胞器膜，为后期哪些步骤的处理带来不便 S：为后期分离细胞膜的分离等带来麻烦。
T：刚学过的知识用的很好，通过实验结果和分析，在所有的细胞中，要得到纯净的细胞膜，我们最好选择哪类细胞？
S：哺乳动物成熟的红细胞更适合作为实验材料， T：原因有哪些啦？我请一个同学来说说。
S:1、它是动物细胞，没有细胞壁，细胞能够吸水胀破。2、没有细胞核和各种有膜的细胞器。
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（二）、细胞膜的成分
过渡：通过上面的实验和后期的离心和过滤我们得到了细胞膜，那细胞膜由哪些成分组成啦？为了回答这个疑问，科学家们经历了一个漫长的探究历程，接下来我们一起沿着科学家的研究足迹，重温人类探索细胞膜结构的历程。请同学们分析资料二、三，找到细胞膜的成分有哪些？
资料二：1859年，欧文顿用500多种化学物质对动物细胞膜的通透性进行了上万次研究。发现凡是易溶于脂质的物质也容易穿过膜，不容易溶于脂质的物质不容易穿过膜。
资料三：科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，用蛋白酶处理细胞膜，细胞膜会被蛋白酶分解。
T：请XX来回答这个问题 S：含有脂质和蛋白质。
T：细胞膜还有其他成分吗？请同学们阅读资料四，找到下面问题的答案。 资料四：下表是细胞膜中各成分含量百分比
成分 人红细胞膜
大肠杆菌细胞膜
蛋白质 49 75 脂质 43 25 糖类
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微量
1、 细胞膜的成分还有什么？
2、 细胞膜功能的复杂程度与哪种成分有关，为什么？ T：请XX来回答这个问题
S：糖类；大肠杆菌细胞膜更为复杂，他的蛋白质含量也高，所以我认为细胞膜的功能复杂程度跟蛋白质有关。
T：同学们同意他的判断吗？ S：同意
T：大家的判断都是正确的，科学研究表明功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。小结一下我们刚才所学的内容。通过刚才的分析我们知道了细胞膜的成分包括了哪些啦？
S：主要是蛋白质、脂质、少量糖类
T：我们还知道了细胞膜功能的复杂程度与蛋白质的种类和数量有关。
过渡：一般情况下，各成分在膜上的含量是相对稳定的，如果含量发生改变，预示着生物体可能发生了某些变化。下面是一张体检报告单，请同学们阅读教材41页“与生活的联系”，找出这个体检者身体可能出了什么变化，你判断的理由是什么？
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S：可能出现了癌细胞，原因是癌胚抗原超出正常值。
T：非常好，医生可以通过报告单中AFP、CEA的含量初步判断病人是否患肝癌、胃肠道肿瘤。但这仅仅是初步判定，后期还要进一步的检查才能确诊。 【课后探究】
过渡：肿瘤其实是一种非常古老的疾病。公元前300多年，西方医学史上就有“癌症”的文字记载。多少世纪以来，肿瘤像幽灵一般死死地纠缠着人类，每年要吞噬数百万人的生命，致使人们"谈癌色变。既然肿瘤有这么大的危害，早发现早治疗是我们对抗肿瘤的方法之一，请同学们课后查阅相关资料，找找细胞膜上还有哪些成分可以用来检测肿瘤，检测原理又是什么？ 课堂总结
T：这节课我们就学到这了，请同学们回忆一下，你学到了什么啦？
S：这节课通过实验，我掌握了制备细胞膜的基本步骤，及选择怎样的材料更适合用来制备纯净的细胞膜;通过材料分析我知道了细胞膜的成分及细胞膜功能的复杂程度与蛋白质的种类和数量有关。。。。。。 当堂检测
过渡：总结得非常完善了，在这老师就不做补充了。这些知识你会了吗，我们就来当堂检测一下吧。请同学们完成导学案上的当堂检测。
1、科学家在制备较纯净的细胞膜时， 一般不选用植物细胞，其原因是 ① 植物细胞细胞液中的有机酸会溶解膜结构 ②光学显微镜下观察植物细胞 ，看不到细胞膜 ③植物细胞的细胞膜较薄
④植物细胞有细胞壁，提取细胞膜的过程繁琐 ⑤植物细胞内会有其他膜结构干扰
A、①④ B、②③ C、②⑤ D、④⑤
2．科学家将哺乳动物的成熟红细胞放进蒸馏水中，造成红细胞破裂出现溶血现象，再将溶出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构在生物学上称为“血影”。其主要成分是( ) A．无机盐、蛋白质 B．蛋白质、糖类 C．脂肪、蛋白质 D．磷脂、蛋白质
3．某同学欲获得较纯净的细胞膜，以研究其结构及功能。请你帮助设计一个实验。 (1)选取人体的_____作为获取细胞膜较纯净物的来源。 A．成熟红细胞 B．神经细胞 C．白细胞 D．口腔上皮细胞
(2)将选取的材料放入_____中，一段时间后细胞将涨破
(3)再用____法获得纯净的细胞膜，将膜成分分离提纯后，用________试剂可鉴定其中的
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蛋白质，具体现象是___________。
T：好，还没完成的同学在下课后认真完成，下节课我们进行评讲。好，下课！
板书设计
第一节 细胞膜——系统的边界（第１课时）
一、 体验制备细胞膜的方法
实验材料：动物细胞
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
