物质跨膜运输的实例范文1
《物质跨膜运输的实例》是人教版高中生物教材必修一《分子与细胞》第四章《细胞的物质输入和输出》的第一节内容。课程标准中关于这部分内容的实验有两个，一是通过模拟实验探究膜的透性；二是观察植物细胞的质壁分离和复原。其中，观察成熟植物细胞的质壁分离和复原的实验在新教材中设计成了一项探究活动。探究性实验包含了提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果、得出结论、表达交流等步骤。下面我们就讨论一下植物细胞的质壁分离和复原实验的处理方式
一、常见的实验处理方式
教师首先引导学生提出问题：在细胞的吸水和失水的问题上，成熟植物细胞与动物细胞的方式是否相同？不同之处在哪里？然后作出假设，设计实验。在这个实验中，教师选用的材料和仪器包括：质量分数30%的蔗糖溶液、新鲜紫色洋葱鳞茎、刀片、镊子载玻片、盖玻片、滴管、吸水纸、显微镜等。实验步骤一般是先用质量分数30%的蔗糖溶液处理植物细胞，植物细胞出现质壁分离，然后再用清水处理质壁分离的细胞，细胞又出现质壁分离复原的现象。由此得出结论，水分子可以通过原生质层进出细胞，水分子的进出方向取决于原生质层两侧的浓度，是顺浓度梯度进行的。因此，学生通过探究活动可以发现原生质层相当于一层半透膜，细胞壁对水分进出细胞没有影响，是全透性的。
二、存在问题：
1.费时又费力。这是高中生物必修课本中的第一个探究实验，学生在如何提出问题、作出假设和设计实验等环节还不熟悉。如果教师直接切入探究活动，充分让学生展开讨论，慢慢体验这个过程，会比较费时间。在实际上课过程中，学生做完实验往往已经来不及表达和交流了。如果教师组织学生下一节课再表达和交流，对于前一节课实验的内容学生已经有所遗忘，再次回忆的话费时又费力。
2.衔接不紧密。本节内容包括细胞的吸水和失水、物质跨膜运输的其他实例两部分内容。第一部分内容，主要就是通过上述的实验活动展开教学。第二部分的内容，教师需要重新引导学生分析书上提供的资料，研究不同植物对不同离子的吸收情况，得出生物膜具有选择透过性这一结论。前面部分的实验与后面部分的资料并没有连续性，两部分内容间的衔接不够紧密，而且书上提供的资料难度不小，因此学生得出结论需要花费较长的时间。
三、改进意见：
1.改变实验地点
有条件的学校可以将实验改在数字化实验室中进行。在数字化实验室进行此实验有以下好处：
首先，数码显微镜能进行显微摄像，学生可以利用该系统将自己制作的洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片发生质壁分离与质壁分离复原的动态过程拍摄并保存下来。这样，即使一节课不能完成，学生与在下一节课复习相关内容时拿出来使用，情景再现，可以使知识更加亲切、生动、形象，激发学生的学习兴趣，省时省力。
其次，该系统有利于教师面向全体学生，加强教师示范与指导，提高学生实验的水平。在普通实验室里，由于学生分组多，时间紧，教师很难关注到每一组实验的的实际情况，因此也就很难对每个小组进行专门的指导。数码显微互动实验系统的引入，有效地解决了这个难题。通过显微数码互动系统，教师只需一台电脑就可以同时控制学生端多台数码显微镜，并可对每一台数码显微镜的实时图像进行单独调整；教师端也可以把自己准备好的图像传送给全体学生，达到示教作用，也可以选择其中存在典型问题的小组，把他们的实验结果广播给各位同学，一起分析、讨论其中的原因。这样，暂时得不到实验结果的学生通过交流可以明白自己的问题所在，同时他们也可以分享到进展快的学生的结果，达到交流的目的和效果，提高全体学生的实验水平。
2.增加对比实验。
物质跨膜运输的实例范文2
【教学目标】
1．掌握主动运输的特点和实例。
2．掌握主动运输的特点和实例。
3.了解物质跨膜运输的方式与细胞膜结构之间的关系。
【教学重难点】
1．重点：
主动运输的特点和实例。
2．难点：
胞吞、胞吐过程的特点和意义。
【教学过程】
一、教学策略：
采用讲授与讨论相结合的方法，基本思路可以确定为：展示现象提出问题解释原理总结概念。
列举物质逆浓度梯度跨膜运输的现象，提出这些物质为什么能够逆浓度梯度运输的问题，进行解释，总结主动运输的概念（被动运输的概念也可在此对比总结），说明主动运输的意义。最后可让学生列表总结不同运输方式的特点。
二、教学中还应注意以下几点：
1．注意培养学生提出问题的能力，比如“问题探讨”中第3道讨论题，应该充分重视。第1节“被动运输”中已说明离子和小分子有机物能通过协助扩散顺浓度梯度运输，而本节“问题探讨”中的现象表明碘离子是逆浓度梯度进行跨膜运输的，学生可以就此提出问题。
2．可以采用比喻或类比的方法，以便于学生理解，如“逆水行舟”等。
3．注意联系社会实际，让学生通过搜集资料，了解与物质跨膜运输有关的疾病的研究进展，理解变形虫通过胞吞和胞吐过程的生活史，强化学生的个人卫生观念。
4.引导学生比较和总结三种物质运输方式的异同，进一步获得提升。
二、答案和提示
（一）问题探讨
1．可以看出，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘不可能是通过被动运输实现的，被动运输的重要特征之一是顺浓度梯度运输。
2．提示：和逆水行舟一样，甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘需要细胞提供能量，来克服逆浓度梯度导致的浓度差。
3．提示：这种逆浓度梯度的主动运输并不是特例，它具有一定普遍性，因为某些特殊的细胞环境需要富集特定的物质。
（二）思考与讨论
1．胞吞、胞吐过程的实现不仅需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜上磷脂双分子层的流动性，这些都与生物膜结构的特性有关。
2．附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质主要为分泌蛋白，分泌蛋白需要通过内质网膜进入内质网腔，再穿过细胞膜在细胞外发挥作用，需要都有胞吞和胞吐过程参与运输。
（三）技能训练
1．和是通过主动运输进入细胞的。
2．和是通过主动运输排出细胞的。
3．提示：因为以上四种离子细胞膜内外的浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能维持这种状况。
三、参考资料
1．生物膜对小分子的转运
细胞膜是细胞内与细胞所处环境之间进行物质交换的通透性屏障，物质进出细胞必须通过细胞膜。物质跨膜运输的方式与物质的大小及性质有着直接的关系。气体分子和小的脂溶性分子可直接穿过细胞膜完成运输，带电离子或大一些的分子需经由离子通道或载体蛋白协助进行运输。
这类蛋白在细胞膜上形成特定的孔道，并且这种孔道的开与关是可调控的。控制开关的机制之一是胞外的信号分子通过与通道蛋白的结合，改变这些蛋白的构象，使通道打开或关闭。这种通道称为配体门通道。另一种控制方式是细胞内或细胞外特定离子的浓度发生变化而导致膜电位变化，而膜电位的变化又导致通道蛋白构象变化，由此来控制通道的开关，此类通道称为电位门通道。例如，当胞液中游离的浓度增加时，一些的通道打开。通道开放的时间是非常短的，常常只有几毫秒，被运输的物质顺浓度梯度迅速穿过通道。不同通道常形成一个完整的系统，相互间协调，共同产生某一效应。
载体蛋白位于细胞膜上，它能与特定的分子和离子，如糖类、氨基酸，或金属离子等结合，将这些分子或离子从膜的一侧转运到另一侧。载体蛋白具有高度的特异性，一种载体蛋白通常只能转运一类分子或离子。载体蛋白与分子或离子的结合是可逆的，即它转运到一侧后，就会与所运载的分子或离子分离。载体蛋白的转运效率与分子在膜两侧的浓度梯度的大小有关。在协助扩散过程中，载体蛋白将物质从膜的一侧运输到膜的另一侧，不需要细胞提供代谢能量，因为物质是顺着浓度梯度进行运输的。例如，哺乳动物肝细胞上的葡萄糖载体，是一种横跨膜的蛋白，这种蛋白有两种构象，一种构象是载体的葡萄糖结合点面向细胞膜外侧，另一种构象是结合点面向细胞膜的内侧。这种蛋白可将葡萄糖通过膜向细胞内外两个方向运输。究竟向哪个方向运输，决定于物质在膜两侧的浓度。
2．生物膜对大分子的转运
大分子物质，如蛋白质、多核苷酸、多糖、胆固醇与脂蛋白形成的颗粒等，很难直接穿过细胞膜。这些物质通过与膜上某种蛋白的特异亲和力而附着于膜上，这部分细胞膜内陷形成小囊，将附着物包在里面，然后分离下来形成小囊泡进入细胞内部。这个过程称为内吞作用。吞噬泡或吞饮泡一般与细胞质内的溶酶体融合，逐步将吞进的物质消化分解。
与内吞作用相反，有些物质通过形成囊泡从细胞内部逐步移至细胞表面，囊泡的膜与细胞膜融合，将物质排出细胞。这个过程称外排作用。
内吞作用与外排作用属于主动运输，因为它们与其他主动运输一样，也需要能量供应。有实验证明，如果氧化磷酸化被抑制，巨噬细胞的吞噬作用就会停止，如果是糖酵解被抑制则无阻碍作用。内吞与外排作用的一个重要特征，是细胞摄入的或分泌的大分子被收入在小囊泡中，而不与细胞中其他大分子或细胞器混合。小囊泡快速地大规模地形成和融合，是所有真核细胞的特征之一。
物质跨膜运输的实例范文3
1 “物质跨膜运输的实例”教材分析
1.1 教材分析
人教版从《必修1・分子与细胞》“物质跨膜运输的实例”一节开始介绍细胞的功能，承接了前面3章所介绍的细胞的分子组成和细胞结构。这一章围绕细胞膜的结构和功能，由浅入深，由感性到理性，循序渐进地向学生说明了细胞膜的结构和功能，以及二者相统一的观点。“物质跨膜运输的实例”这一教学内容一个重要的知识点是渗透的原理，教材中采用半透膜的物理装置通过液柱的移动来呈现渗透现象。
1.2 对“物质跨膜运输的实例”常用的教学方式分析
（1） 常用的教学方式：
利用物理渗透装置介绍渗透的相关原理，再引入对哺乳动物红细胞以及成熟的植物细胞吸水和失水现象的分析比较是教师对这部分内容常见的教学程序：① 教师从生活经验入手，用墨水在清水中的扩散等为例，吸引学生注意力，引导学生进入学习情境。对于物理渗透装置，多数教师的处理方式是围绕渗透作用发生的两个条件――具有半透膜、存在浓度差，设计实验或围绕课本“问题探讨”中的三个问题设计问题串。传统教学中，部分的学习以学生认识到渗透作用发生的两个条件为最终目标，然后教师以这一学习结果为前提，帮助学生理解动植物细胞的渗透实验；② 通过回忆以哺乳动物红细胞为材料制备细胞膜的实验，教师带领学生分析实验现象、条件等，然后将其与物理渗透装置进行类比，得出哺乳动物红细胞的细胞膜相当于一层半透膜，并继续推广到其他动物细胞；随后，对于成熟植物细胞，教师引导学生分析成熟植物细胞的结构特点。结合前面两个实验，教师可以引导学生提出问题：“水分跨成熟植物细胞的运输是通过渗透作用完成的吗？”然后，用渗透的观点作出假设；最后师生通过完成成熟植物细胞质壁分离和复原实验以及类比前面两个实验来验证假说。
（2） 教学分析：
以上教学看似完美，但在访谈中仍发现学生在学过“物质跨膜运输的实例”一节后仍有这样的疑惑：从物理学概念“力”的角度看，支持上升的这一段液柱的力是什么力？从“能量”的角度看，物理学中的重要思想――能量守恒定律讲的是能量不可能凭空产生，也不可能凭空消失，它只能从一种形式转化成另一种形式，那么，上升的一段液柱所带来的重力势能的增加是从何而来？由于漏斗内是蔗糖溶液，烧杯里是清水，即漏斗内的蔗糖溶液浓度始终高于烧杯中溶液，按照课本上的思路，水分子理应持续不断的从烧杯中向漏斗中渗透，那么，水分子的运动究竟怎样能够达到平衡呢？
这些疑问说明学生并没有真正理解渗透现象的科学原理，只是暂时记住了渗透作用发生的两个条件，而对于为什么满足了这两个条件就会有液面升高没有深刻的认识，也不能深刻地理解这两个条件的意义。教材所隐含的大量教学资源也需要被挖掘，如对于物理渗透装置中涉及到的能量、渗透压等概念。只有当学生将新知识与原有的能量、压强等知识结合起来，对这液柱进行深入的讨论，上述隐藏在学生思维深处的困惑才会外显出来，所以对这段上升液注的讨论是突破现象看本质的钥匙。
2 相关文献探讨
通过对中国知网收录的相关文献的查阅，共收集到三篇关于对该节内容教学策略进行探讨的论文。① 汪忠教授（2006年）关于这一节教学的研究，建议通过演示实验让学生观察现象，从现象中得出结论，实现从现象到结论的过程，并且改进实验装置，培养学生提出问题、设计实验、进行实验、得出结论的科学素养。② 刘小平（2011年）以杠杆平衡演示实验为切入点，以问题为导向进行探究实验，通过层层铺垫、巧设“路标”引领学生自主提出问题、探究问题、获得结论。③ 洪永清（2015年）提出通过观察渗透现象，探究动物细胞在不同浓度溶液中形态发生变化的原因，实施“植物细胞的质壁分离和复原”实验等教学过程，使学生在习得相关知识的同时领悟科学探究的一般过程和方法。这三种教学策略各有特点，教学目标都以领悟探究过程、培养探究能力为主，但都是局限在生物学这一范畴进行讨论。这使得这一部分内容成为了知识海洋中的一个孤岛，学生回忆起这一内容时，很难和其他学科知识建立联系。
文献查阅还可知有教师也发现学生对动态平衡机理产生疑惑，但对此的教学建议是用化学反应中的动态平衡原理来类比解释，并没有解答与该现象发生有关的能量的原理。这样的教学处理易导致学生通过浅层表象来记忆，根本上没有摆脱机械记忆的桎梏。只有当学生能够从“渗透压”与“能量转化”关系这一知识层次解释这一现象时，知识框架才会在学生脑子里建立起来，形成真正的科学知识体系。
2 基于跨学科教学角度的教学建议
2.1 理解“渗透”的科学过程
在科学术语中，扩散是指物质中的分子由高浓度向低浓度运动，直至均匀分布、达到动态平衡的现象。很多教师从扩散的概念出发，将水的运动方向总结为：水分子的运动是顺着浓度梯度而流动。这一解释并未触及扩散的本质。无论是在气体、液体或者是固体中，凡存在浓度差即存在能量，物质的扩散本质上是在能量的推动下进行的。人教版中关于渗透压的定义是“所谓溶液渗透压，简单地说，是指溶液中溶质微粒对水的吸引力”，这一描述学生不容易理解。事实上，渗透压是溶液的固有属性，在数值上等于施加于浓溶液液面上的恰好能阻止渗透继续发生的额外压强。范托夫公式表示，在一定温度下，溶液的渗透压与单位体积溶液中所含不能通过半透膜的溶质的粒子数（分子数或离子数）成正比，而与溶质的本性无关。
典型的渗透装置（图1）中有三种状态要注意分析。图1a所示渗透作用刚开始，此时，漏斗内蔗糖溶液的渗透压远大于烧杯中的渗透压。水分子进入漏斗的速率大于出来的速率，从而导致漏斗内液面升高，继而升高的水柱产生的压强越来越大，同时随着水分子进入漏斗，漏斗内的溶液浓度降低，渗透压降低。图1b所示漏斗内渗透压降低到与上升的水柱产生的压强相等时，水分子进出漏斗的速率一致。此时漏斗内稀溶液的渗透压等于漏斗中高出烧杯液面的液注产生的压强，即1b图中，漏斗内溶液的渗透压的大小等于高度为h的水柱产生的压强。如图1c所示，也可以用一个外力来抵消渗透压的作用，使水分子的运动达到平衡状态。因此，以上三个图示的分析，便能把渗透压的概念量化成一定高度的水柱或者是一个固定大小的外力产生的压强，便于学生理解。同时这个过程实现了由渗透压产生的能量向水柱的重力势能的转化。
2.2 将科学过程转化为教学过程
物理渗透装置是整节课的开始，也是最直观，最简洁的展示科学过程的教学内容。如何在物理渗透装置部分帮助学生理解科学过程是教学成败的关键。建议教师以效果显著的课堂实验为开端辅以课件展示，以学生已有的生活经验和知识为基础，围绕能量概念和原理铺设问题、解释渗透作用，引导学生用渗透作用解释动植物细胞的吸水和失水，最终将复杂的生物新知识与学生已有的能量等物理知识相结合，从而帮助学生建构自身的知识体系。
第一环节：问题驱动引出“能量”本质。
教师利用自制的物理渗透装置进行实验。在此基础上，教师依次抛出3个问题：实验前后，实验装置都发生了哪些变化？驱使液面上升的力是什么力？能量不可能凭空产生，也不可能凭空消失，它只能从一种形式转化成另一种形式，那么，上升的这一段液柱所带来的重力势能的增加从何而来？由于受到知识储备的限制，高中生往往很难把浓度的改变和液注上升联系起来。这就需要教师帮助学生突破限制，指出上升的液柱所产生的重力势能来自于蔗糖溶液和清水之间的浓度差产生的能量，并且说明半透膜在这一过程中允许水分子通过，而不允许蔗糖分子通过，从而造成漏斗液面升高，引导学生尝试利用物理学中的能量守恒的观点对实验现象进行总结和归纳。教师还可以通过概括的方式，在更多的科学事实下帮助学生得到一个观点：凡存在浓度差，即存在能量，如香水分子在空气中的传播等。
第二环节：类比方法直观认识“能量”。
教师通过课件的形式，帮助学生回顾以哺乳动物红细胞为材料制备细胞膜的实验。教师引导学生利用浓度差即为能量这一观点分别解释在低渗、高渗溶液中水分子发生渗透的方向以及红细胞的行为变化，进而学生可以将其与物理渗透装置进行类比，从细胞体积形态的变化，直观感受能量带来的细胞膜的伸缩运动。
第三环节：围绕“能量”探究学习。
教师从生活现象入手进行提问，结合前面两个实验，引导学生提出问题：植物细胞吸水和失水是通过渗透作用完成的吗？教师引导学生用物理概念和规律对植物细胞失水现象进行解释，即做出假设的过程。教师要求学生结合成熟植物细胞的模式图解生理解细胞壁、细胞质、液泡等结构在实验中所起到的作用，以此为基础，设计实验，实施实验，验证假说，得出结论。这样做的目的是使学生能够剥离出非本质的因素，在成熟植物细胞这一特定的情景下利用概括性更大的原理解释质壁分离与复原实验。
4 反思
德国物理学家普朗克曾经说过：“科学是内在的统一体，它被分解为独立的部门不是由于事物的本质，而是由于人类认识能力的局限性，实际上存在着从物理到化学，通过生物学和人类学到社会学的连续链条。”由于各学科内部自成体系，对同一问题的解释常出现表达的不同，各学科教学中也常常出现知识重叠、知识点前后衔接不上、教学资源的浪费等。教学过程中，教师需要站在多学科的角度思考生物知识，运用学生熟悉的其他领域的知识解释生物概念往往能取得意想不到的效果。
参考文献：
[1] 陈维，汪忠.“物质跨膜运输的实例―水分的跨膜运输Ⅰ”的探究式教学[J].实验教学与仪器，2006（05）：11-14.
物质跨膜运输的实例范文4
一、题目解析
第1题 下列与细胞相关的叙述，正确的是
A.核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器
B.酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸
C.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程
D.在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP
解析 核糖体是不具有生物膜的细胞器，A错误.
酵母菌是真核生物，细胞群DNA和RNA两类核酸，B正确.
蓝藻细胞为原核细胞，无线粒体，C错误.
叶绿体是光合作用的场所，其中进行着光反应和暗反应，所以既有CO2的固定也有ATP的合成，D错误.
所以答案为B.
点评 考查知识点为细胞的结构、组成与代谢，全为关于细胞的核心概念，不偏不难，能力要求为识记层次.
第2题 离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子.下列叙述正确的是
A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散
B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的
C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率
D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
解析 由题目中的信息可知，离子泵参与的物质运输需要载体蛋白的协助并消耗能量，可判断运输方式为主动运输，主动运输是逆浓度梯度进行的，A、B错误.
动物一氧化碳中毒时会缺氧，导致细胞的能量供应减少，影响离子跨膜运输的速率，C正确.
加入蛋白质变性剂会导致载体蛋白的活性下降，降低离子跨膜运输的速率，D错误.
所以答案为C.
点评 考查知识点为细胞的物质输入和输出方式，考查学生通过从不同呈现方式中提取有用信息、加工信息，并利用信息进行思考或推理的能力.
第3题 若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是
A.加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量
B.加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量
C.加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量
D.加入底物计时加入酶加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量
解析 为了确保酶的活性，酶与底物反应时需要在缓冲液中进行.酶活力一般用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量表示，所以酶与底物混合后要计时.所以答案为C.
点评 考查知识点为酶活力的测定，要求学生具备设计简单生物实验的能力.
第4题 下列与神经细胞有关的叙述，错误的是
A.ATP能在神经元线粒体的内膜上产生
B.神经递质在突触间隙中的移动消耗ATP
C.突触后膜上受蛋白体的合成需要消耗ATP
D.神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
解析 线粒体上进行有氧呼吸的第三阶段，可合成大量的ATP，A正确.
神经递质在突触间隙中的移动方式为扩散，不需要消耗能量，B错误.
蛋白质的合成需要消耗能量，C正确.
神经细胞兴奋后恢复为静息状态时，Na+通过主动运输外流，需要消耗能量，D正确.
所以答案为B.
点评 考查知识点为细胞的能量代谢，学生需要掌握ATP的产生场所、过程以及应用，能力要求为理解层次.
第5题 在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识和经验，并形成了一些生态学思想，如：自然与人和谐统一的思想.根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是
A.生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律
B.若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用
C.“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例
D.人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准
解析 物质循环和能量流动在生态系统内按照一定的规律进行，A正确.
生态系统中的能量最终以热能的形式散失，不可循环利用， B错误.
“退耕还林、还草”是对生态环境的保护，能体现自然与人和谐统一，C正确.
生态系统的稳定性是相对的，人类的需求不能超过其调节能力，D正确.
所以答案为B.
点评 考查知识点为生态系统的功能和稳定性，要求学生具备运用生物学原理评价一些生物学事实的能力.
第6题 理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是
A.常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
B.常染色体隐性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
C.X染色体隐性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
D.X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率
解析 发病率是指一定人群中的患者数量与人群总数的比值，基因频率是指某个基因占其所有等位基因的比例.常染色体隐形遗传病在男女中均存在正常的携带者，X染色体隐形遗传病在女性中存在正常的携带者，A、B、 C错误.
X染色体隐性遗传病在男性中不存在携带者，其发病率与基因频率相等.所以答案为D.
点评 考查知识点为人类遗传病及基因频率的概念，要求学生运用发病率与基因频率的概念和计算方法解决实际问题，能力要求为分析和判断.
二、教学建议
今年高考题的指导思想是平稳过渡，稳中有变，具备下列特点：考查知识点均为生物学的核心概念，不偏不难；淡化计算题，注重考查学生的基本生物科学素养，以及实验操作、获取信息、分析和判断的能力；必修1的分值占比较大.
通过以上分析，建议在今后的生物学教学中：
（1）教师要帮助学生掌握生物学核心概念，培养生物科学素养，要求学生少做偏题难题，从题海中解放出来.
（2）具备实验条件的学校，一定让学生亲手操作实验，培养设计实验的能力.
物质跨膜运输的实例范文5
关键词：渗透吸水 吸胀吸水 自由扩散 协助扩散 水通道蛋白
水是生命之源。对于细胞生物来说，水是构成细胞生物的主要成分。水是细胞内的良好溶剂，细胞中许多物质溶解在水中，细胞内的许多生物化学反应也都需要水的参与。没有水，就没有生命。水是如何进出细胞的？人教版高中生物必修一第四章给我们介绍了细胞的渗透吸水和失水，以及水的跨膜运输，但教材中对水进出细胞的方式概括不够全面，学生对这部分内容的学习有一定的困难。我结合自己的教学实践，对水如何进出细胞进行了探讨。
一、渗透作用吸水和失水
渗透吸水是细胞吸水的一种方式。教材中设计的渗透作用装置（见图1）。
在长颈漏斗口外密封一层半透膜，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗倒置于盛有清水的烧杯中，使漏斗内外液面相等，一段时间后，漏斗内液面上升。分析如下：由于清水的水势高，蔗糖溶液的水势低，所以烧杯中的清水就会透过半透膜流入漏斗内，使漏斗内液面上升，当溶液上升到一定高度的液面后就不再上升，这一现象被称为渗透作用。
渗透作用是指水分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。发生渗透作用需要两个条件：一是需要有半透膜，二是半透膜两边有浓度差。动物细胞以及具有大液泡的植物细胞主要依靠渗透作用吸水。成熟的植物细胞含有大液泡，液泡中是一定浓度的细胞液，液泡外的结构是原生质层，在细胞吸水的时候，我们常把原生质层当作一层半透膜。当把细胞放在清水或低浓度溶液中时，在原生质层两侧会有水势差，这就具备进行渗透作用的条件，细胞就会发生渗透吸水。通常情况下，土壤中溶液的水势是比较高的，根系就可以从土壤中吸收水分。但当细胞液的水势比外界溶液水势高时（例如，一次施用过量的化肥），此时细胞不仅不能从外界吸收水分，反而会让细胞中的水分向外流出，从而不利于植物的生长。由于植物体内的细胞大多数是成熟细胞，所以植物细胞主要以渗透作用吸水。
二、吸胀吸水
吸胀吸水是植物细胞吸水的另一种方式。在未形成液泡的植物细胞中，细胞物质主要是构成细胞壁的果胶和纤维素、组成原生质的蛋白质，以及贮藏的大分子化合物（如淀粉等）。这些物质都是亲水胶体，在这些物质的表面能吸附很多水分子，使胶体体积膨胀。例如，干燥的种子浸泡在水中，经过一段时间后，细胞壁、原生质和贮藏的淀粉等就会吸水膨胀，使种子体积增大，在这个过程中发生了吸胀作用，我们称它为吸胀吸水。
三、自由扩散
自由扩散是物质跨膜运输的方式之一，物质从高浓度溶液向低浓度溶液的扩散，在这个过程中不需要载体的协助，也不需要消耗能量。物质自由扩散的速度与溶质分子的大小、膜两侧溶质的浓度差以及物质的脂溶性程度等有关。由于细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，脂溶性物质较易溶于磷脂，因此能优先跨过细胞膜进出细胞。大量实验证明，物质穿过细胞膜扩散的速度与其脂溶性程度相关，而且成正比。水分子不溶于脂，但由于水分子非常小，它可以穿过磷脂分子运动时产生的间隙。然而，水分子及脂溶性物质在膜两侧的移动方向和速度，取决于物质的浓度梯度，溶液的浓度差愈大，扩散的速度就愈快。
四、协助扩散
协助扩散是指物质必须在载体蛋白的协助下，才能从细胞膜高浓度一侧流向低浓度一侧，但在此过程中不消耗能量。长期以来， 人们普遍认为水分子进出细胞都是以自由扩散的方式。近年来，研究发现有些细胞在低渗溶液中对水的通透性并不高， 很难用自由扩散来进行解释。例如，将动物的红细胞放到低渗溶液里，很快就会发生吸水膨胀而溶血，而某些水生动物的卵母细胞却不是这样，它们在低渗溶液就不会发生膨胀。由此，人们推测水分子在进行跨膜运输时除了自由扩散外，还可能存在某种非常特殊的机制。2003年诺贝尔化学奖授予约翰霍普金斯大学医学院的美国科学家彼得・阿格雷，因其发现了细胞膜上的水通道蛋白（见图2）。阿格雷经过反复实验，验证了自己的发现，阿格雷进行了对比试验，把含有水通道蛋白的细胞以及去除了这种蛋白的细胞分别放入清水中，结果前者能够吸水，后者不能。为了进一步验证自己的发现，他又制造了两种不同的细胞膜，一种含有水通道蛋白，另一种则不含水通道蛋白。他把这两种人造细胞膜分别进行了处理，然后放在清水中，结果发现第一种细胞膜吸收了很多水而发生膨胀，则第二种没有变化。一系列的实验充分验证了水通道蛋白具吸水的功能。目前，科学家已经发现水通道蛋白广泛存在于植物、动物和一些微生物中，而且种类很多。
综上所述，细胞通过渗透作用吸水和自由扩散吸水的原理可概括为水分子顺相对含量梯度进行的运输，即水分子从含量多的一侧运输到水分子含量少的一侧。而对于吸胀吸水主要是细胞内亲水物质在发挥作用。有关水分子通过水通道蛋白进出细胞的相关内容，在教材中并未特别提到，是否将这种方式写入高中教材还需进一步探讨。水是如何进出细胞的？在生物教学中应该根据细胞有无液泡，运输过程中有无载体的协助来判断水进出细胞的方式。
参考文献：
物质跨膜运输的实例范文6
一、PBL教学模式简介
所谓PBL，为Problem-Based Learning的英文简称，它是指一种基于现实问题为导向，围绕学生为主体而实施的教学方法。PBL教学模式倡导学生自主发现问题，并通过自己努力自行分析和解决问题，对学生的问题查找、资料分析及问题解决都有着极为现实的辅助意义。在我国教育事业中，PBL教学模式得到各阶段教学的普遍应用，因为其具有其他教学模式不可比拟的优势。
二、PBL教学模式在高中生物教学的应用
PBL教学模式的主要流程如下：提出问题、创设小组、解决问题、展示成果。按照这四个基本流程，笔者将对PBL教学模式在高中生物教学中的应用实践进行如下思考：
1.提出问题。
在高中生物教学中实施PBL教学模式，首要环节便是问题的提出。问题设置得是否恰当，直接关系到教学目标能否达成。在一堂课的开始，教师提出问题，能有效激发学生的兴趣，引发学生关于本节课主要内容的思考，高中生物课程具有诸多的知识点，因此，高中生物教师在应用PBL教学模式时，需要具备一定的知识性，让知识深入人心。例如教师在讲解人教版高中生物“细胞跨膜运输”时，可提出这样的问题：“我们身体的细胞是如何搬运货物的？”通过这类趣味性而贴近知识点的问题，引发学生对问题的思考，进而在后续的实验模型或小组讨论中得出答案。
2.创设小组。
PBL教学模式是为了解决问题而施行，因此，在高中生物课堂上，教师需要采用一定的形式或方法，让学生通过小组合作探究，集思广益，得出问题的答案，亲身参与，将生物学知识掌握牢靠。为发展学生的思考能力，在高中生物课堂上，教师可将学生分为异质学习小组，对上节中“细胞跨膜运输”的问题设立一些问题假设，引导小组带着假设去探究生物知识。例如让学生思考“细胞在跨膜运动中，会不会带有蛋白质、能量及糖类物质？”进而让学生深入问题本质，进行小组讨论，并选出每个小组的组长进行代表发言，这既锻炼了学生的团结合作能力，又培养了学生的探索精神。
3.解决问题。
解决问题是PBL教学模式中极为关键的教学环节，解决问题也是课堂假设的过程。在高中生物课堂上解Q问题，主要是实施具体的生物实验，深化问题探究过程的同时也达到对所学知识的深化。在上述“细胞跨膜运输”的问题引导下，教师要指导学生按照正确的实验操作流程，进行课题的实验操作，实验过程中要营造活跃、宽松的学习氛围，师生一起观察并分析实验过程中出现的与假设相符或相悖的问题，给予及时指正，并结合形象化的问题讲解，促进学生对知识的理解。
4.展示成果。
成果展示是PBL教学模式实践的最后环节，是综合学生智力成果和知识点评的过程。在上述小组讨论、实验操作的一系列环节后，老师可就学生在“细胞跨膜运输”问题上出现的意见分歧及实验操作结果进行成果的展示与评价，对各小组的讨论进行总结与点拨，在正确引导的基础上形成实验报告，展示各小组的实验成果，同时对“细胞跨膜运输”的知识点进行详细介绍，综合学生的问题、学习过程进行全面评价。
