科学前沿　授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究优秀教案案例

《通道蛋白教学》教学设计

一、教学目标

1、重走科学家进行水通道蛋白的探究历程，通过实验设计、分析让学生领悟科学探究精神和能力。【科学探究，科学思维】

2、理解水通道和离子通道的作用，应用知识解答有关通道病变的实质内容，以及解决相关疾病的方法。【生命观念，社会责任】

二、教学重点、难点

教学重点：探讨有关水通道蛋白的实验设计，尝试解答实践问题。

教学难点：水通道的实验设计和离子通道的机理

三、教法与学法

教法：讨论法、小组合作交流、分析归纳法

学法：课前预习、讨论质疑、迁移创新

四、课时安排

一课时

五、教学策略

1、以班级5个小组为单位，分别以“水通道蛋白的探究历程和意义”、

“离子通道的研究”为调查内容，进行收集和整理资料。

2、学生以小组的形式，阅读课文和观察课件中的相关资料、图片，结合自己的调查结果发表自己的看法，相互之间进行讨论和交流，在此基础上了解和掌握“水通道蛋白的探究历程和意义”、

“离子通道的研究”等知识。

六、教学过程

教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

展示改编的高考题比较下图生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质的通透性，据此你能得出的推论是合作探究以问题为导一、创设情联系旧知、积极思考，小向引入课题，：

景合导入

组交流讨论、展示成果

激发学生兴新课

趣

学生回答后，教师提升点题

1、生物膜上存在着协助H2O通过的物质

2、生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性

3、分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率

科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时发现了一种细胞水通道蛋白，并分离出了水通道蛋白和不含水通道蛋白的细胞。科学家推测细胞吸水、失水过程中，水分子进出细胞需要通过水通道蛋白。

(1)

某生物小组同学设计了以下实验研究水通道：取一只培养皿，加入一定量的蒸馏水，放入含有水通道蛋白的细胞，一段时间后用显微镜观察，细胞胀破。你认为上述设计有什么不足？请指出并加以修正。

通过让学生

阅读分析思缺少对照实验。取另一只培养考实验设计，皿，加等量的蒸馏水。将去除提高学生获了水通道蛋白的细胞放入，在学生思考，分析实验、设取信息的能合作探究相同条件下放置一段时间后计实验，小组合作

力、进行科学去除水通道蛋二、水通道用显微镜观察，

探究和科学蛋白的发白的细胞保持原状

思维等生物现过程

学科素养的

培养，同时通过学生合作交流，进行社会责任的培养。

(2)给你下列材料，请你重新设计一个实验，以证明细胞通过水通道蛋白吸水，并预测出现的现象和说明产生实验现象的原因。

材料：培养皿若干、蒸馏水、显微镜、分离纯化的水通道蛋白、磷脂双分子层构成内含水溶液的“球状体”（其膜结构能与加入的蛋白质结合）、能够抑制通道蛋白活性的试剂。

操作：①取甲、乙两只培养皿，加人等量的蒸馏水；

② ③

预测：甲培养皿

；原因 。 乙培养皿

；原因 。

②

将分离纯化的水通道蛋白与磷脂双分子层构成内含水溶液的“球状体”混合，得到含有水通道蛋白的“球状体”。将含有水通道蛋白的“球状体”分为两等份，放人甲、乙培养皿中，乙培养皿中再加人能够抑制通道蛋白活性的试剂在相同条件下静置一段时间后用显微镜观察“球状体”

③预测 甲：“球状体”胀破 水分子通过水通道蛋白进人球状体

乙：“球状体”未胀破水通道蛋白活性受到抑制剂的抑制

麦金农对于钾离子通道的结构与作用机制的研究，是生物化学、生物物理等领域的一大合作探究突破，也为神经疾病、肌肉与指引三、离子通心脏疾病的新药物开发，道在神经了新的方向。纤维上的作用

培养学生分析资料、观思考分析

察能力和语言表达能力

小结、通道蛋白的种

类和作用和载体蛋白的区别

让学生熟悉相关的科技发展热点，可以帮助学生理解有关的情境材教学反思

料，更能解决相关的问题。