資源簡介 ●備課資料探究過程要素學習要求達成目標提出科學問題[來源:21世紀教育網]在觀察、調查、閱讀等情境中發現問題,嘗試提出可以通過科學探究來解決的問題能對自然現象產生好奇心,提出可能通過科學探究解決的問題;領會提出問題的途徑和方法;理解提出問題對科學探究的意義進行猜想和假設收集相關信息,將已有的科學知識和問題相聯系,嘗試提出可檢驗的猜想和假設能針對所提出的問題依據已有的科學知識、經驗,通過思考作出猜想和假設;了解猜想和假設在科學探究中的作用制定計劃,設計[來源:21世紀教育網]實驗選擇取得證據的途徑和方法,決定收集證據的范圍和要求,以及所需的相關材料、儀器、設備和技術等,并制定相應的計劃能針對探究目的和條件,選擇合適的方法(實驗、調查、訪問、資料查詢等);考慮影響實驗結果的主要因素,能確定需要測量的量,并采用適當的方法控制變量;理解制定計劃和設計實驗對科學探究的意義觀察與實驗,獲取事實與證據使用有關設備和材料進行調查、檢索、觀察、測量和實驗;安全地操作;記錄觀察和測量的結果21世紀教育網能使用基本儀器進行安全操作;能從多種信息源中選擇有關信息;能進行一系列觀察、比較和測量;會記錄和處理觀察、測量的結果;理解實驗對科學探究的作用檢驗與評價分析、處理、觀察、測量實驗結果,與猜想和假設進行比較,作出解釋;收集更多的證據支持解釋,檢查解釋及過程、方法上是否存在問題,必要時提出改進措施將證據與科學知識建立聯系,得出基本符合證據的解釋;能注意與預想結果不一致的現象,并作出簡單的解釋;能提出改進工作方法的具體建議;了解科學探究需要運用科學原理、模型和 理論表達與交流書寫探究報告,并以適當的形式進行交流能用語言、文字、圖表、模型等方式表述探究的過程和結果;能傾聽和尊重他人提出的不同觀點和評議,并交換意見;認識表達和交流對科學探究的意義;認識探究的成果可能對科學決策產生積極的影響[來源:21世紀教育網]21世紀教育網●備課資料1.利用質壁分離現象可以解決什么問題利用質壁分離現象可以解決下列幾個問題:(1)說明原生質層是選擇透過性膜:半透膜只能讓液劑(水分子)通過,而不能讓溶質分子(如蔗糖)通過。自動質壁分離復原現象說明,作為細胞滲透系統的原生質層(包括細胞膜、液泡膜和這二者之間的細胞質)是選擇透過性膜,而不是真正的半透膜,外界溶質分子(如蔗糖)是可以進入細胞的。(2)判斷細胞的死活:只有活細胞的原生質層才是選擇透過性膜,才有質壁分離現象。若細胞死亡,原生質層結構破壞,選擇透過性膜性質消失,不能產生質壁分離現象。(3)測定細胞液的滲透勢:當植物組織細胞液與其周圍的某種溶液處于滲透平衡狀態,且此時植物細胞內的壓力勢為零時,細胞液的滲透勢就等于該溶液的滲透勢(該溶液的濃度稱之為等滲濃度)。(4)從質壁分離的形式了解原生質黏性大小,是現今研究植物抗旱性和抗寒性時利用的原理。(5)從質壁分離復原時間的長短了解物質進入細胞的難易程度。總之,質壁分離法在研究植物生理活動中具有重要作用。21世紀教育網版權所有2.“植物細胞的質壁分離和復原”實驗注意事項21世紀教育網(1)選材 為了觀察植物細胞質壁分離和復原的過程,了解具有液泡的植物細胞發生滲透作用的情況,理想的材料應當是液泡較大,原生質層較薄,液泡中含有一定的色素。這種材料完成實驗速度快且觀察清晰,所以,最好選用紫色洋蔥。如果到時剛好沒有紫色洋蔥,則可選用葫蘆蘚、水綿以及白菜、空心菜、女貞、紫茉莉等葉片下表皮。像水綿、葫蘆蘚之類,是由葉綠體的分布來標志質壁分離和復原的,可直接觀察。如果液泡無色,還可用稀釋的紅墨水染色觀察。總之,最好選能觀察到液泡的大小變化的材料,以便更能說明滲透作用的原理。21cnjy.com(2)質壁分離試劑 實驗中應使用濃度適當、在短時間內對細胞沒有損傷作用的溶液。濃度過大,質壁分離快,但影響細胞活力,而且復原較慢;濃度太低,質壁分離速度慢,現象不明顯。常用的溶液是0.30~0.35 g/mL的蔗糖溶液或1 mol/L的硝酸鉀溶液。(3)換液技術 由于實驗要求用高倍鏡觀察,在蓋玻片下換液和技術要求較高。除按實驗指導進行操作外,應提醒學生要耐心,不要一次滴液太多,避免溢至蓋玻片上,污染物鏡頭。如果糖液是從左側滴入,右側吸引,那么清水應從右側滴入,左側吸引。這樣實驗速度可能會快一些。www.21-cn-jy.com3.滲透原理的應用(1)食品加工防腐處理的應用21世紀教育網食醋中的醋酸分子是活細胞不需要的小分子物質,蔗糖是活細胞需要的大分子物質,用食醋和蔗糖可將新鮮的大蒜腌制成醋蒜,其原因是【來源:21·世紀·教育·網】A. 醋酸和蔗糖分子均能被活細胞選擇吸收B. 因腌制時間過久,兩種物質慢慢進入活細胞[來源:21世紀教育網]C. 醋酸將活細胞殺死后,使細胞膜失去了選擇性D. 兩種物質通過細胞壁,附著在細胞膜的外表面解析:這是一個細胞膜選擇透過性、滲透作用原理在生活中應用的實例。蔗糖是不能通過細胞膜進入細胞內的,加之蔗糖溶液會使細胞發生滲透作用失水,從而殺滅細菌,保存食物。加醋的目的是盡快殺死蒜細胞,細胞被殺死后,細胞膜失去了選擇透過性,各種物質能盡快進入細胞內,這樣腌制的味道和顏色便產生了。2·1·c·n·j·y答案:C(2) 作物水肥管理方面的應用家庭養花,如施肥過多,會引起花卉萎蔫,這時可采取的措施有21世紀教育網①加強光照 ②改善空氣流通 ③適當澆灌清水 ④更換盆中泥土A.①③ B.②④ C.①② D.③④解析:這是滲透作用原理在生產上應用的實例。引起花卉萎蔫的原因是土壤溶液濃度大于花卉細胞的細胞液濃度,從而導致細胞發生滲透失水,引起萎蔫,因此,只要把土壤溶液濃度降低(如澆灌清水等),即可補救。21教育網答案:D(3) 觀察植物細胞的細胞膜及細胞內的寄生物如觀察寄生在人體紅細胞內的微絲蚴,可把紅細胞置于蒸餾水中制成裝片,讓其發生滲透吸水,引起膨脹以至破裂,造成溶血現象,此時微絲蚴便直接暴露出來,便于觀察。相反觀察植物細胞的細胞膜則利用細胞滲透失水,由于植物細胞的細胞膜緊貼著細胞壁,在一般情況下看不到細胞膜,而通過植物細胞發生滲透失水,造成質壁分離,則能清楚地看到與細胞壁分離開來的原生質層最外面的細胞膜。21·cn·jy·com21世紀教育網●備課資料1.中國生物膜研究新進展 膜生物學是一門既傳統又嶄新的交叉學科。生物膜是由蛋白質、脂類及糖等組成的超分子體系。幾乎所有細胞的重要功能都與生物膜相關。人類基因組中編碼并可表達為蛋白質的基因約為30 000~40 000,據估計,表達的蛋白質中內在膜蛋白也占1/4~1/3。這些膜蛋白在細胞信號轉導、物質運輸、能量轉換等細胞生命活動中發揮重要作用。目前知道,有一半以上的藥物作用靶標是膜蛋白。近年來,生物膜研究的創新成果不斷涌現,發展迅猛。由于生物物理學、結構生物學、分子生物學、細胞生物學、生理學等不同學科的廣泛交叉,以及分子和細胞生物學技術、膜片鉗技術、單分子技術、超敏探測技術、生物膜傳感技術、納米技術和顯微成像技術的應用,大大促進和拓寬了膜生物學的發展。 21世紀教育網版權所有(1)膜蛋白三維結構的研究 中國科學院生物物理研究所生物大分子國家重點實驗室楊福愉院士及其他專家認為,正在成為研究的熱點問題。 [來源:21世紀教育網]21教育網(2)物質跨膜運輸和跨膜信號轉導 物質的跨膜運輸,特別是蛋白質在細胞內的運輸和定位是目前國際研究的熱點問題之一。 [來源:21世紀教育網]21cnjy.com(3)植物信號轉導與光合膜的研究 植物細胞的物質運輸、光合作用及植物信號轉導在生物膜研究領域受到廣泛關注。 (4)生物膜與細胞凋亡 近10年來細胞凋亡研究取得了突飛猛進的進展,研究表明,細胞凋亡在多種疾病,如腫瘤、神經退行性疾病、心臟病、免疫疾病和艾滋病等疾病的發生中起重要作用。 (5)生物膜與疾病 生物膜/膜蛋白的變化與多種疾病直接相關。線粒體基因組的變異及其編碼的氧化磷酸化酶蛋白結構和功能的缺陷和失控都涉及心血管病、老年癡呆、帕金森氏等神經退行性疾病,糖尿病、腫瘤以及衰老和細胞死亡等醫學問題,形成了一個線粒體醫學新領域。 (6)新技術在生物膜研究中的應用 21世紀教育網不斷涌現的新技術在生物膜研究中起關鍵作用。例如研究生物單分子,就是對單個分子進行成像觀察、構象變化、動力學、分子操縱以及分子間相互作用的探討。 (7)仿生物膜的研究 用于仿生膜研究的分子組裝技術,使得有可能構造出具有表面納米陣列的生物膜模擬材料,即具有表面納米陣列的固體支撐磷脂膜。微膠囊技術是一種用成膜材料把固體或液體包覆,使其形成微小粒子的技術。這種微小粒子稱為微膠囊。它們能保護物質免受環境影響,具有屏蔽氣味、顏色,改變物質重量、體積、狀態或表面性能,隔離活性成分,降低揮發性和毒性,控制釋放等多重作用,因而可廣泛應用于醫藥、食品、農藥、化妝品等諸多領域。 2.膜流動性的控制機制所謂膜的流動性,包括膜脂的流動性和膜蛋白質的運動性。膜脂的流動性隨溫度不同而有變化,或處于固相,或處于液相。當緩慢提高溫度時,脂雙層可由晶態(凝膠)熔融為較為流動的液態,發生這一變化的熔融溫度即相變溫度。在相變溫度以上,脂類處于液晶態,膜脂分子具有多種運動方式,如繞化學鍵旋轉、左右擺動、圍繞與膜平面相垂直的軸左右作旋轉運動、沿膜平面作側向擴散或側向移動、由一個單分子層倒翻至另一層。有許多因素會影響膜脂的流動性,其中脂肪酸本身的不飽和程度起著主要的作用。膜的流動性對膜的功能活動,特別是酶的活性,具有重要意義。21世紀教育網21·cn·jy·com關于膜蛋白的運動性,指膜蛋白在不同情況下都可以發生位置的變動。膜蛋白的運動方式有側向擴散和旋轉運動等。膜蛋白的運動要受其周圍的膜脂性質和相態的制約,還要受細胞內部結構的控制,它在膜中的運動并不是隨機性的“漂流”。www.21-cn-jy.com3.膜蛋白不同生物膜中蛋白質的含量不同。例如,線粒體內膜的蛋白質可占膜總物質的75%,而神經纖維的髓鞘膜的蛋白質只有膜重的25%或更少。在一般質膜中,蛋白質約占膜重的50%,蛋白質與脂類分子數之比約為1∶50。2·1·c·n·j·y膜蛋白可分為兩大類,即固有蛋白或內在蛋白和外在蛋白。固有蛋白都是以其疏水的部分直接與磷脂的疏水部分共價結合的。它們大多是兩端都帶有極性的,因而大多都貫穿膜的內外。兩個極性端則暴露于膜的表面。也有些固有蛋白只是部分地插入脂雙層,只有一端是親水的,暴露在膜外。外在蛋白不與磷脂分子的疏水部分直接結合,它們只是以非共價鍵結合在固有蛋白的外端上,或結合在磷脂分子的親水頭上。【來源:21·世紀·教育·網】膜蛋白的功能是多方面的。有些膜蛋白可作為“載體”而將物質帶入或帶出細胞。有些膜蛋白是激素或其他化學物質的特異受體,如甲狀腺細胞上有接受來自腦垂體的促甲狀腺素(TSH)的受體。膜表面還有各種酶(蛋白質),使特異的化學反應能在膜上進行,如內質網膜上的酶能催化磷脂的合成等。細胞的識別功能也是決定于膜的表面蛋白的。這些蛋白可統稱為表面抗原。表面抗原能和特異的抗體結合,如人細胞表面有一種蛋白質抗原HLA,這是一種變化極多的雙鏈分子。不同的人有不同的HLA分子,器官移植時,被植入的器官常被排斥,就是因為植入細胞的HLA分子不為受體所接受之故。21·世紀*教育網很多膜蛋白在脂雙層中能自由移動,這可通過人、鼠兩種細胞的融合實驗而得到證明。在誘導人、鼠細胞融合時,從開始誘導到兩個細胞實現融合之間陸續取出細胞,用固定劑(戊二醛)殺死,使表面抗原停留原地,然后將一種細胞的抗體,假定是小鼠細胞的抗體,染以熒光染料,將這種帶有熒光的抗體放入融合細胞的外面介質中,抗體就和小鼠細胞的表面抗原結合,結果小鼠細胞表面也有了熒光,而人細胞由于不和小鼠抗體結合,沒有熒光。這樣就可在熒光顯微鏡下分清兩種細胞的表面抗原(蛋白質)了。實驗結果表明,細胞開始融合時,人、鼠細胞的表面抗原“涇渭分明”,各自只分布于各自的細胞表面;但在融合之后,兩種抗原就平均地分布在融合細胞的表面了。另外一例:淋巴細胞的表面抗原蛋白在抗體或植物凝集素(即從植物中分離出的能使細胞凝集成團的物質)的作用下,不再均勻分布而聚集到膜表面的某些部位上。這兩例都說明膜蛋白是可以移動的,也證明了生物膜的流體性。21世紀教育網1.下列甲、乙、丙圖反映的是中國古代封建王朝中央機構設置的主要情況,其中第三幅圖反映的朝代是A.秦朝 B.西漢 C.唐朝 D.明朝2. 穿越時空隧道小明來到明朝,他想參加科舉考試,那么他必須準備復習的內容是A.唐詩 B.《資治通鑒》 C.四書五經 D.《三國演義》21世紀教育網版權所有3.北京正式成為明朝都城是在A.明太祖時期 B.建文帝時期 C.燕王朱棣時期 D.明成祖時期4.學完明朝君權加強內容后,某班同學在微博上發表評論,有同學說:“明朝的官員沒有隱私權,太可怕了!” 他評論的是明朝哪項措施造成的后果A.梵書坑儒 B.設置廠衛特務機構 C.八股取士 D.大興文字獄5.有學者認為“世界海洋第一人”,不是哥倫布、麥哲倫,而是中國古代航海家鄭和。下列關于鄭和下西洋 展開更多...... 收起↑ 資源列表 【人教版】生物必修一:4-1《物質跨膜運輸的實例(第1課時)》備課參考.doc 【人教版】生物必修一:4-1《物質跨膜運輸的實例(第2課時)》備課參考.doc 【人教版】生物必修一:4-2《生物膜的流動鑲嵌模型》備課參考.doc 【人教版】生物必修一:4-3《物質跨膜運輸的方式》備課參考.doc 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫