高中生物新教材必修一教材分析,高中生物必修一新教材的变化
必修21基因突变
必修2旧教材第81页: DNA分子发生碱基对置换、追加和缺失,导致的基因结构变化称为基因突变。
必修2新教材第81页: DNA分子中发生碱基对置换、追加和缺失,导致的基因碱基序列变化称为基因突变。
评价)新教材将旧教材中基因突变概念中的“起因于基因结构的变化”改为“起因于基因碱基序列的变化”。
这样的改变使得基因突变的概念更加准确。
2染色体畸变
必修2旧教材中没有染色体变异的概念。
必修2新教材第87页:机体在体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化称为染色体变异。
评价:新教材可以增加染色体变异的概念,增加对染色体变异类型的理解。
3基因检测
必修2旧教材中没有基因检测的概念。
必修2新教材第94页(基因检测是指通过检测人体细胞中的DNA序列,了解人体的基因状况。
评估:新教材有助于增加基因检测的概念,提高学生对人类遗传病产前诊断的理解。
4豌豆7对相对性状种皮的颜色改为花的颜色
新教材第1章第1节设计了新的“问题探讨”,通过红花豌豆和白花豌豆的杂交创设了情况。
与此相应,在豌豆的7对相对性状(教材图1-2 )和孟德尔豌豆的杂交实验结果)教材表1-1 )中,新教材将“种皮颜色”变更为“花的颜色”。
对这个修改没有异议。 理由如下。 (1)这两个个性状在孟德尔的原文中属于同一组实验,数据相同。 )研究表明,这两个性状由同一对基因控制,而调控红花基因的显性基因也将种皮颜色控制为灰色。
5规范使用科技名词实验教科书,减数分裂的两个过程是减数第一次分裂和减数第二次分裂。
通过查阅17种共计22本大学教科书和名词词典,“减数分裂”和“减数分裂”是主流称谓,少数教科书称之为“第一次减数分裂”或“减数第一次分裂”。
为了规范科技名词的使用,新教材将这两个过程改为“减数分裂”和“减数分裂”。
类似的例子有“表现型”为“表型”,“镰状红细胞贫血症”为“镰状红细胞贫血”,“共同进化”为“协同进化”等。
6减数分裂不含细胞间期新教材必修1表明,有丝分裂不含细胞间期,有丝分裂只包括前期、中期、后期、晚期。
与必修1一致,必修2在介绍减数分裂时描述为“减数分裂前的时间”“减数分裂I和减数分裂ii之间通常没有间隔”,可以理解为细胞间期是减数分裂I之前的时间,这意味着减数分裂不包括细胞间期。
7道尔顿发现色盲的故事道尔顿是一位化学家,但他发表的第一篇研究论文《有关色觉的离奇事实——附观察记录》属于生物学领域,这篇论文记载了发现色盲的故事。
1790年,道尔顿开始了植物学的研究,发现色觉与常人不同。
他能分辨出白、黄、绿,但他认为人们说的紫色、粉红色、深红色、花斑色差不多。
1792年,道尔顿观察花时,这种花白天在阳光下呈蓝色,晚上在蜡烛下变成红色,但别人总是认为花是粉红色的。
更奇怪的是,只有他和弟弟观察到了“变色”现象。
其他人不理解他,觉得很奇怪,但道尔顿没有错过这个现象。 他坚持不懈地努力研究,终于得出这是一种色盲现象,并成为第一个发现色盲的人。
教材在这篇论文的基础上重新叙述了这个故事,并做了一定的简化处理。
8关于肺炎链球菌转化实验的变化根据安倍经济学1944年发表的论文,新教材必修2修改了这个实验过程。
根据实验教科书,安倍经济学从肺炎链球菌的s型菌中分离出DNA、RNA、蛋白质等,与活的r型菌混合培养,观察是否发生了转化。
但实际上,在当时的技术条件下无法完全分离出DNA、RNA、蛋白质等,安倍经济学得到的提取物实际上是混合物。
他在提取物中分别加入蛋白酶、酯酶、RNA酶、DNA酶,结果发现只有DNA酶能阻止转化实验。 这表明被DNA酶分解的DNA很可能是有活性的“转化因子”。
教材还补充介绍了在安倍经济学分析中发现“转化因子”的理化特征与DNA非常相似,这些结论表明DNA才是能使r型细菌产生稳定遗传变化的物质。
安倍经济学实验的修改,也影响了这个实验语境的逻辑关系。
根据实验教科书,“健康和蔡斯完成了更有说服力的实验”,新教材删除了这句话中的“更”字。
为什么要删除“更多”? 其实,这两个实验分别从不同角度证明DNA是遗传物质,安倍经济学实验是首次证明,具有独创性; 噬菌体感染实验是对这个结论的有力支持。
要理解这两个实验的关系,还必须结合时代背景。
安倍经济学实验结果发表后,由于传统观念的影响,人们大多不相信这个结论。
几年后,当人们的顽固观念已经“风雨飘摇”时,噬菌体感染实验的结论为人们接受DNA是遗传物质的结论扫清了一切障碍。 因此,噬菌体感染实验在人们接受这一事实中起重要作用,但并不表明它比安倍经济学实验更有说服力,结论更可靠。
此外,根据命名变化,教材应注意将肺炎双球菌改为肺炎链球菌。
肺炎链球菌于1881年发现,最初命名为Pneumococcus。
1920年改称Diplococcus pneumoniae (肺炎双球菌)。
由于与链球菌非常相似,后来改为Streptococcus pneumoniae (肺炎链球菌)。
9密码子表的变化密码子表的变化主要是增加了以下两个部分:
1 .介绍硒代半胱氨酸( Sec )的密码子。
硒半胱氨酸是生物蛋白的第21位氨基酸,广泛存在于原核生物和真核生物的某些特殊蛋白质中,如细菌甲酸脱氢酶、哺乳动物谷胱甘肽过氧化物酶等。
编码Sec的密码子UGA是双功能密码子,通常是终止密码子,但是在特殊的情况下——例如在存在参与Sec插入序列和一系列Sec插入机制的成分的情况下——uga能够编码Sec。
此外,2002年科学家发现了构成第22个蛋白质的氨基酸——吡咯蓖麻毒素( Pyl ),其由UAG编码。
但必修1共有21种构成人体蛋白质的氨基酸,且yl仅存在于产甲烷菌和细菌中,含量极少,必修2教材在密码子表中未介绍Pyl的密码子。
2 .实验教科书介绍了两种起始密码子,新教材对起始密码子GUG进行了说明。
真核生物起始密码子均为AUG,编码蛋氨酸; 原核生物的起始密码子有AUG、GUG、UUG种,大多数情况下为AUG,编码氨基甲酰硫氨酸,少数情况下UG也可以是起始密码子,但作为起始密码子,GUG也编码氨基甲酰硫氨酸。
也就是说,GUG编码缬氨酸作为肽链中间的密码子,只有在原核生物中成为起始密码时才编码甲酰硫氨酸。
另外,在原核生物中,起始氨基酸是甲酰化的蛋氨酸,被称为甲酰甲硫氨酸的真核生物不发生甲酰化作用,起始氨基酸是蛋氨酸。
为了降低难度,教材介绍中编码“蛋氨酸”,删除“甲酰”字样。
另外,考虑到UUG作为开始密码子是极少数的,为了降低难度没有介绍教材。
10表观遗传学是指生物基因碱基序列不变,但基因表达和表观遗传学发生遗传变化的现象。
表观遗传学现象普遍存在于机体生长、发育和衰老生命活动的全过程中,是一种非常重要的生命现象。
考虑到课程标准只要求“某些基因碱基序列不变但表型改变的表观遗传学现象概述”,表观遗传学现象和机制比较复杂,该领域发展迅速,其概念、类型、机制教材以DNA甲基化为中心进行介绍,副栏“相关信息”中只简要介绍了组蛋白甲基化、乙酰化等其他类型的表观遗传学修饰。
教材仍然以科学的方式引导DNA甲基化的学习,在“思维讨论”中以植物(金盏花、动物)小鼠)的表型随DNA甲基化程度的变化而变化为例,总结出“DNA甲基化的变化影响表型”的结论
这两个实例的具体机制将在另一个句子中介绍。
教材将“表观遗传学”内容放在第4章第2节,“基因表达产物与性状的关系”“基因选择性表达与细胞分化”后。 这种安排充分体现了基因与基因、基因与性状、基因与环境之间的复杂关系,使学生认识生物因果关系的复杂性,形成多角度多因素分析生物现象的意识。 此外,教材还结合社会,“吸烟会影响NA甲基化”,让学生认识到生活方式也可能通过表观遗传修饰影响人体健康,选择健康的生活方式。
11细胞癌变根据课程标准内容要求的变化,细胞癌变内容由实验教科书必修1转为新教材必修2。
由于认为细胞癌变的本质是基因突变,新教材将这一部分记载在第5章第1小标题“基因突变的实例”中。
“思考讨论”介绍了结肠癌发生的简化模式,省略了基因的具体名称,改用“抑癌基因”“抑癌基因”等。
其次,教材介绍了原癌基因和抑癌基因的作用; 然后简单总结一下癌细胞的特征。
与实验教科书必修相比,细胞癌变的整体内容大幅简化。