必修一 1 着絲粒取代着絲點 新教材用着絲粒取代着絲點,是與時俱進,力求體(tǐ)現生(shēng)物科學的新進展。以前,染色體(tǐ)上紡錘絲附着區域常使用着絲粒或着絲點,着絲粒多出現在遺傳學文獻中,着絲點多出現在細胞學文獻中。 現在,着絲點這一術(shù)語逐漸被動粒取而代之;着絲粒這一術(shù)語則被沿用下來(lái)。着絲粒和動粒都(dōu)是染色體(tǐ)結構的重要部分(fēn),兩者緊密聯系,位置關系固定,結構成分(fēn)相(xiàng)互穿插,功能密切相(xiàng)關。着絲粒是染色體(tǐ)主缢痕的染色質部位,能夠把兩個姐(jiě)妹(mèi)染色單體(tǐ)連在一起并在後期分(fēn)離(lí)。動粒是紡錘絲附着位點,與染色體(tǐ)移動有關,在前期和中期每一個染色體(tǐ)有兩個動粒位于着絲粒兩側。 2 脂肪 必修1舊教材沒有關于脂肪概念的描述。 必修1 新教材26頁∶脂肪是由三分(fēn)子脂肪酸與一分(fēn)子甘油發生(shēng)反應而形成的酯,即三酰甘油(又稱甘油三酯)。 評析∶舊教材提到脂肪,但(dàn)沒有脂肪的概念,學生(shēng)對脂肪不甚了解,經常在學習中遇到問(wèn)題,提出疑問(wèn)。 新教材給出了脂肪的概念,教材的旁邊又增添了圖示,這種做法,有利于學生(shēng)理(lǐ)解脂肪的構成,降低學習的難度。 3 蛋白(bái)質變性 必修1舊教材沒有明确提出蛋...
新教材用着絲粒取代着絲點,是與時俱進,力求體(tǐ)現生(shēng)物科學的新進展。以前,染色體(tǐ)上紡錘絲附着區域常使用着絲粒或着絲點,着絲粒多出現在遺傳學文獻中,着絲點多出現在細胞學文獻中。現在,着絲點這一術(shù)語逐漸被動粒取而代之;着絲粒這一術(shù)語則被沿用下來(lái)。着絲粒和動粒都(dōu)是染色體(tǐ)結構的重要部分(fēn),兩者緊密聯系,位置關系固定,結構成分(fēn)相(xiàng)互穿插,功能密切相(xiàng)關。着絲粒是染色體(tǐ)主缢痕的染色質部位,能夠把兩個姐(jiě)妹(mèi)染色單體(tǐ)連在一起并在後期分(fēn)離(lí)。動粒是紡錘絲附着位點,與染色體(tǐ)移動有關,在前期和中期每一個染色體(tǐ)有兩個動粒位于着絲粒兩側。必修1 新教材26頁∶脂肪是由三分(fēn)子脂肪酸與一分(fēn)子甘油發生(shēng)反應而形成的酯,即三酰甘油(又稱甘油三酯)。評析∶舊教材提到脂肪,但(dàn)沒有脂肪的概念,學生(shēng)對脂肪不甚了解,經常在學習中遇到問(wèn)題,提出疑問(wèn)。新教材給出了脂肪的概念,教材的旁邊又增添了圖示,這種做法,有利于學生(shēng)理(lǐ)解脂肪的構成,降低學習的難度。必修1舊教材沒有明确提出蛋白(bái)質變性的概念。必修1新教材32頁∶蛋白(bái)質變性是指蛋白(bái)質在某些物理(lǐ)和化學因素作(zuò)用下某特定的空間構象被破壞,從(cóng)而導緻其理(lǐ)化性質的改變和生(shēng)物活性喪失的現象。評析∶新教材給出的概念中,更明确了蛋白(bái)質變性後蛋白(bái)質空間結構的破壞,生(shēng)物活性的喪失,更好區分(fēn)蛋白(bái)質變性和蛋白(bái)質鹽析。必修1舊教材70頁∶物質進出細胞,既有順濃度梯度的擴散,統稱爲被動運輸。必修1新教材65頁∶物質以擴散方式進出細胞,不需要消耗細胞内化學反應所釋放(fàng)的能量,這種物質跨膜運輸方式稱爲被動運輸。評析∶舊教材在被動運輸概念中側重順濃度的重要性,新教材在被動運輸概念中則側重不消耗能量的表述。必修1舊教材70頁∶物質通過簡單的擴散作(zuò)用進出細胞,叫做自(zì)由擴散。必修1新教材66頁∶物質通過簡單的擴散作(zuò)用進出細胞,叫作(zuò)自(zì)由擴散,也叫簡單擴散。評析∶與舊教材相(xiàng)比、新教材給出的概念中,增加自(zì)由擴散的别稱,即簡單擴散。更改後的概念與大(dà)學教材相(xiàng)統一。必修1舊教材70頁∶進出細胞的物質借助載體(tǐ)蛋白(bái)的擴散,叫做協助擴散。必修1新教材66頁∶這種借助膜上的轉運蛋白(bái)進出細胞的物質擴散方式,叫在協助擴散,也叫易化擴散。轉運蛋白(bái)可(kě)以分(fēn)爲載體(tǐ)蛋白(bái)和通道蛋白(bái)兩種類型。評析∶舊教材協助擴散的概念經常與大(dà)學生(shēng)物教材的易化擴散概念差别較大(dà),不便于對協助擴散的細解。而新教材中把協助擴散和易化擴散統一起來(lái),而日(rì)明确了協助擴散可(kě)以是載體(tǐ)蛋白(bái)的協助,也可(kě)以是通道蛋白(bái)的協助。這樣的更改,有利于消除争議(yì),統一觀點必修1舊教材71頁∶從(cóng)低濃度一側運輸到高濃度一側,需要載體(tǐ)蛋白(bái)的協助,同時還(hái)需要消耗細胞内化學反應所釋放(fàng)的能量,這種方式叫做主動運輸。必修1新教材69頁∶物質逆濃度梯度進行跨膜運輸,需要載體(tǐ)蛋白(bái)的協助,同時還(hái)需要消耗細胞内化學反應所釋放(fàng)的能量,這種方式叫作(zuò)主動運輸。評析∶新教材把舊教材的"從(cóng)低濃度一側運輸到高濃度一側"更改爲"逆濃度梯度進行跨膜運輸",更改後更簡潔。舊教材沒有無氧呼吸的概念,新教材94頁∶在沒有氧氣參與的情況下,葡萄糖等有機(jī)物經過不完全分(fēn)解,釋放(fàng)少量能量的過程,就(jiù)是無氧呼吸。評析∶新教材增加無氧呼吸概念,與教材中的有氧呼吸概念相(xiàng)互呼應,便于對比分(fēn)析有氧呼吸和無氧呼吸的異同。必修1舊教材119頁∶細胞的全能性是指已經分(fēn)化的細胞,仍然具有發育成完整個體(tǐ)的潛能。必修新教材121頁∶細胞的全能性是指細胞經過分(fēn)裂和分(fēn)化後,仍具有産生(shēng)完整有機(jī)體(tǐ)或分(fēn)化成其他(tā)各種細胞的潛能和特性。評析∶新教材細胞全能性概念的外延擴大(dà)了,加加了細胞分(fēn)化成其他(tā)細胞的潛能和特性。消除了一教輔書(shū)對細胞全能性範圍的不同界定。
必修2舊教材81頁∶DNA分(fēn)子中發生(shēng)堿基對的替換、增添和缺失,而引起的基因結構的改變,叫做基因突變。必修2新教材81頁∶DNA分(fēn)子中發生(shēng)堿基對的替換、增添和缺失,而引起的基因堿基序列的改變,叫作(zuò)基因突變。評析∶新教材将舊教材基因突變概念中的"引起的基因結構的改變"更改爲"引起的基因堿基序列的改變"。這樣的改動使基因突變概念更加确切。必修2舊教材沒有染色體(tǐ)變異的概念。必修2新教材87頁∶生(shēng)物體(tǐ)的體(tǐ)細胞或生(shēng)殖細胞内染色體(tǐ)數目或結構的變化,稱爲染色體(tǐ)變異。評析∶新教材增加染色體(tǐ)變異概念,可(kě)以增加對染色體(tǐ)變異類型的理(lǐ)解。必修2舊教材沒有基因檢測的概念。必修2新教材94頁∶基因檢測是指通過檢測人(rén)體(tǐ)細胞中DNA序列,以了解人(rén)體(tǐ)的基因狀況。評析∶新教材增加基因檢測概念,有利于增強學生(shēng)對人(rén)類遺傳病産前診斷的理(lǐ)解。4 将豌豆7對相(xiàng)對性狀中的種皮顔色改爲花的顔色新教材第 1 章(zhāng)第 1 節設計(jì)了新的“問(wèn)題探討(tǎo)”,以紅(hóng)花豌豆與白(bái)花豌豆的雜交創設情境。與之呼應,在豌豆的 7 對相(xiàng)對性狀(教材圖 1-2)和孟德爾豌豆雜交實驗結果(教材表 1-1)中,新教材将“種皮顔色”改爲“花的顔色”。這種修改是無異議(yì)的,理(lǐ)由如(rú)下:(1)這兩個性狀在孟德爾的原文中屬于同一組實驗,數據相(xiàng)同;(2)研究表明這兩個性狀由同一對基因控制,控制紅(hóng)花基因的顯性基因也控制種皮顔色爲灰色。實驗教科書(shū)稱減數分(fēn)裂的兩個過程分(fēn)别爲減數**次分(fēn)裂和減數**次分(fēn)裂。通過查詢17 種共22 本大(dà)學教科書(shū)及名詞詞典,“減數分(fēn)裂Ⅰ”和“減數分(fēn)裂Ⅱ”是主流稱謂,少數教科書(shū)稱“**次減數分(fēn)裂”或“減數**次分(fēn)裂”。爲規範使用科技名詞,新教材将這兩個過程改爲“減數分(fēn)裂Ⅰ”和“減數分(fēn)裂Ⅱ”。類似的情形還(hái)有,将“表現型”改爲“表型”,将“鐮刀形細胞貧血症”改爲“鐮狀細胞貧血”,将“共同進化”改爲“協同進化”等。 新教材必修 1 已經明确有絲分(fēn)裂不包括細胞間期,有絲分(fēn)裂僅包括前期、中期、後期、末期。與必修 1 一緻,必修2 在介紹減數分(fēn)裂時,描述爲:“在減數分(fēn)裂前的間期”“減數分(fēn)裂Ⅰ與減數分(fēn)裂Ⅱ之間通常沒有間期”,可(kě)理(lǐ)解爲細胞間期爲減數分(fēn)裂Ⅰ前的間期,這也意味着減數分(fēn)裂不包括細胞間期。道爾頓雖然是化學家,但(dàn)是他(tā)發表的**篇研究論文《有關色覺的離(lí)奇事(shì)實——附觀察記錄》卻是生(shēng)物學領域的,正是這篇論文記載了他(tā)發現色盲現象的故事(shì)。1790 年(nián),道爾頓開始做植物學研究,并且發現自(zì)己的色覺與常人(rén)不同。他(tā)能分(fēn)辨白(bái)色、黃(huáng)色或綠色,但(dàn)認爲人(rén)們說(shuō)的紫色、粉紅(hóng)色、深紅(hóng)色和花斑色差不多。1792年(nián),道爾頓觀察一朵花時,發現這朵花白(bái)天在日(rì)光(guāng)下呈現藍色,晚上在燭光(guāng)下則變成了紅(hóng)色,但(dàn)其他(tā)人(rén)認爲花始終是粉紅(hóng)色。更加奇怪的是,隻有他(tā)和他(tā)的弟弟觀察到了“變色”現象。當時其他(tā)人(rén)都(dōu)不理(lǐ)解他(tā),認爲他(tā)很可(kě)笑(xiào),但(dàn)是道爾頓沒有放(fàng)過這個現象,他(tā)不懈地努力研究,終于得(de)出這是一種色盲現象的結論,成爲**個發現色盲的人(rén)。教材就(jiù)根據這篇論文重新講述了這個故事(shì),并做了一定的簡化處理(lǐ)。根據艾弗裡(lǐ)發表于 1944 年(nián)的論文,新教材必修 2 修改了該實驗過程。實驗教科書(shū)講述艾弗裡(lǐ)從(cóng)肺炎鏈球菌 S 型菌中分(fēn)别提取出 DNA、 RNA、蛋白(bái)質等物質,然後與活的 R 型菌混合後培養,觀察是否發生(shēng)了轉化。但(dàn)實際上,當時的技術(shù)條件(jiàn)無法徹底分(fēn)離(lí) DNA、 RNA、蛋白(bái)質等物質,艾弗裡(lǐ)得(de)到的提取物實際上是一種混合物。他(tā)向提取物中分(fēn)别加入蛋白(bái)酶、酯酶、 RNA 酶、 DNA 酶,結果發現,隻有 DNA 酶能夠阻止轉化實驗,這說(shuō)明被 DNA 酶分(fēn)解的DNA 極可(kě)能就(jiù)是有活性的“轉化因子”。此外,教材補充介紹艾弗裡(lǐ)分(fēn)析發現“轉化因子”的理(lǐ)化特征與 DNA 的十分(fēn)相(xiàng)似,因此,這些結論表明, DNA 才是使R 型細菌産生(shēng)穩定遺傳變化的物質。對艾弗裡(lǐ)實驗的修改也影(yǐng)響了該實驗上下文的邏輯關系。實驗教科書(shū)講述:“赫爾希和蔡斯完成了一個更具說(shuō)服力的實驗”,新教材删除了這句話(huà)中的“更”字。爲什麽删除“更”?其實,這兩個實驗分(fēn)别從(cóng)不同角度證明了 DNA 是遺傳物質,艾弗裡(lǐ)實驗是**證明,具有開創性;噬菌體(tǐ)侵染實驗是對這個結論的有力支持。理(lǐ)解這兩個實驗的關系,還(hái)要結合時代背景。艾弗裡(lǐ)的實驗結果發表後,由于受傳統觀念的影(yǐng)響,人(rén)們大(dà)多不相(xiàng)信這個結論。幾年(nián)後,當人(rén)們的頑固觀念已經“風(fēng)雨(yǔ)飄搖”時,噬菌體(tǐ)侵染實驗的結論就(jiù)爲人(rén)們接受 DNA 是遺傳物質的結論掃清了所有障礙,因此噬菌體(tǐ)侵染實驗對人(rén)們接受這一事(shì)實起到重要作(zuò)用,但(dàn)并不表明它比艾弗裡(lǐ)實驗更有說(shuō)服力、結論更可(kě)靠。此外需要注意的是,依據命名變化,教材将肺炎雙球菌改爲肺炎鏈球菌。肺炎 鏈 球 菌 發 現 于 1881 年(nián), * 初 被 命 名 爲 Pneumococcus。1920 年(nián) 改 稱 Diplococcus pneumoniae( 肺 炎 雙 球 菌 )。因 爲 它 與 鏈 球 菌 非 常 相(xiàng) 似, 後 來(lái) 改 爲 Streptococcus pneumoniae(肺炎鏈球菌)。密碼子表的變化主要是增加了以下兩部分(fēn)内容。
1. 介紹硒代半胱氨酸(Sec)的密碼子。硒代半胱氨酸是組成生(shēng)物體(tǐ)蛋白(bái)質的第21 種氨基酸,廣泛存在于原核生(shēng)物和真核生(shēng)物中的一些特殊的蛋白(bái)質中,如(rú)細菌的甲酸脫氫酶、哺乳動物的谷胱甘肽過氧化物酶等。編碼 Sec 的密碼子 UGA 是一種雙功能密碼子,通常它是終止密碼子,但(dàn)是在某些特殊情況下,如(rú)具備 Sec 插入序列和一系列參與Sec 插入機(jī)理(lǐ)的組分(fēn)時, UGA 就(jiù)可(kě)以編碼 Sec。此外, 2002 年(nián)科學家發現了第 22 種組成蛋白(bái)質的氨基酸——吡咯賴氨酸(Pyl),它是由 UAG 編碼的。但(dàn)考慮到必修 1 介紹人(rén)體(tǐ)中組成蛋白(bái)質的氨基酸有 21 種,而且yl 隻存在于一些産甲烷古菌和細菌中,且含量極少,因此必修 2 教材在密碼子表中沒有介紹Pyl 的密碼子。2. 實驗教科書(shū)介紹了兩種起始密碼子,新教材對起始密碼子 GUG 進行了說(shuō)明。真核生(shēng)物的起始密碼子均爲 AUG,編碼甲硫氨酸;而原核生(shēng)物的起始密碼子有三種:AUG、 GUG 和 UUG,絕大(dà)多數情況下是 AUG,編碼甲酰甲硫氨酸,少數情況下UG 也可(kě)以是起始密碼子,但(dàn)作(zuò)爲起始密碼子, GUG 也編碼甲酰甲硫氨酸。也就(jiù)是說(shuō), GUG 作(zuò)爲肽鏈中間的密碼子,編碼缬氨酸,隻在原核生(shēng)物中作(zuò)爲起始密碼子時,才編碼甲酰甲硫氨酸。需要進一步說(shuō)明的是,在原核生(shēng)物中,起始氨基酸是一種甲酰化的甲硫氨酸,稱甲酰甲硫氨酸;而真核生(shēng)物不發生(shēng)甲酰化作(zuò)用,起始氨基酸是甲硫氨酸。爲降低難度,教材介紹 GUG 時隻注明編碼“甲硫氨酸”,删去(qù)了“甲酰”二字。同時,考慮到UUG 作(zuò)爲起始密碼子隻有極少數情況,爲降低難度,教材未予介紹。表觀遺傳是指生(shēng)物體(tǐ)基因的堿基序列不變,但(dàn)基因表達和表型發生(shēng)可(kě)遺傳變化的現象。表觀遺傳現象普遍存在于生(shēng)物體(tǐ)的生(shēng)長、發育和衰老的整個生(shēng)命活動過程中,是非常重要的生(shēng)命現象。考慮到課程标準僅要求“概述某些基因中堿基序列不變但(dàn)表型改變的表觀遺傳現象”,而且表觀遺傳現象和機(jī)制比較複雜,這個領域發展迅速,其概念、類型、機(jī)制等仍處于更新和完善中,因此,教材以 DNA 甲基化爲主進行介紹,僅在副欄的“相(xiàng)關信息”中簡單介紹了組蛋白(bái)甲基化、乙酰化等其他(tā)類型的表觀遺傳修飾。教材仍然以科學探究的方式引導學生(shēng)學習DNA 甲基化,“思考·討(tǎo)論”選取了植物(柳穿魚)、動物(小鼠)中因 DNA 甲基化程度不同而表型發生(shēng)改變的實例,希望學生(shēng)歸納出“DNA 甲基化的變化會影(yǐng)響表型”的結論。關于這兩個實例的具體(tǐ)機(jī)制,将另文介紹。教材将“表觀遺傳”的内容放(fàng)在第 4 章(zhāng)第 2 節,安排在“基因表達産物與性狀的關系”“基因的選擇性表達與細胞分(fēn)化”之後,這樣編排充分(fēn)體(tǐ)現了基因與基因、基因與性狀、基因與環境之間的複雜關系,讓學生(shēng)認識到生(shēng)物學中因果關系的複雜性,形成多角度多因素分(fēn)析生(shēng)物現象的意識;同時,教材通過聯系社會(吸煙會影(yǐng)響NA 甲基化),讓學生(shēng)認識到生(shēng)活方式可(kě)能也會通過表觀遺傳修飾影(yǐng)響人(rén)體(tǐ)健康,從(cóng)而選擇健康的生(shēng)活方式。根據課程标準内容要求的變化,細胞癌變的内容由實驗教科書(shū)必修1 移*新教材必修2。考慮到細胞癌變的本質是基因突變,因此,新教材将這部分(fēn)内容在第5 章(zhāng)第1小标題“基因突變的實例”中。“思考·討(tǎo)論”介紹了一個結腸癌發生(shēng)的簡化模型,省略了基因的具體(tǐ)名稱,僅以“抑癌基因Ⅰ”“抑癌基因Ⅱ”等替代。接下來(lái),教材介紹了原癌基因和抑癌基因的作(zuò)用;然後簡單總結癌細胞的特征。與實驗教科書(shū)必修相(xiàng)比,細胞癌變的整體(tǐ)内容做了很大(dà)精簡。
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