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人教版高中生物课程的新旧教材对比分析
时间:2022/5/30 10:20:15 来源:zxsw字体显示:大 中 小阅读:5485 次
人教版高中生物课程的新旧教材对比分析
人教版必修1与旧版人教版必修1教材进行了详细对比,总结出16个重要变化。
1. “蓝细菌”替代“蓝藻 ”
随着人类对生物的深入研究和获得新发现,生物的分界历经二界、三界、四界、五界、六界等变化,最后又提出“三域”学说。目前”三域学说”已获国际学术界基本肯定,把生命世界分为细菌域、古生菌域、真核生物域。
细菌域包括细菌、放线菌、蓝细菌和各种除古生菌以外的其他原核生物。古生菌域包括一些嗜热和超嗜热古生菌、极端嗜盐菌、极端嗜酸菌、产甲烷古生菌等。真核生物域包括原生生物界、真菌界、植物界、动物界。
新教材必修1第1章第2节“细胞的多样性和统一性”中用“蓝细菌”替代“蓝藻”一词。其中有这样的表述:“原核生物主要是分布广泛的各种细菌。有一类细菌叫作蓝细菌(旧称蓝藻)”,该表述让部分教师产生疑问:“原来的蓝藻难道是细菌?”这种疑问的产生是由于把新教材中的“细菌”理解成了细菌域中狭义的细菌。
其实,新教材中在本节所说的“细菌”是指细菌域,而非细菌域中狭义的细菌。蓝细菌是革兰氏阴性、无鞭毛、含叶绿素a、能进行放氧性光合作用的原核生物,属于细菌域。“蓝藻”一词容易使学生将其误解为真核生物 的藻类。以“蓝细菌”代替,很容易知其为原核生物。
2. “特殊的化学键”替换“高能磷酸键”
一般将水解时能释放出 25kJ/mol 或 30kJ/mol 以上自由能的化学键称为高能键,用符号“~”表示,含有高能键的化合物称为高能化合物。
细胞内高能化合物不下十数种,其中绝大多数为磷酸化合物。而最常见的磷酸化合物就是细胞的能量“货币”ATP。新教材必修1第5章第2节“细胞的能量‘货币'ATP”中有这样一句话:ATP的结构可以简写成“A—P~P~P”,其中“A”代表腺苷,“P”代表磷酸基团,“~”代表一种特殊的化学键。而在旧教材中写为“~”代表高能磷酸键。
一方面这样避免学生误认为“~”的键能很高。另一方面除高能磷酸键外还有其他类型,所以新教材中将“~”表述为“一种特殊的化学键”!
3. “协助扩散”定义的新修订
新教材必修1第4章第1节“被动运输”中对协助扩散的定义修正为:物质顺浓度梯度,借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,并简要介绍了载体蛋白和通道蛋白的作用特点,指出水分子更多的是借助水通道蛋白以协助扩散进出细胞。
从而扩展了旧版教材对协助扩散的定义,使协助扩散的定义更加科学和客观,同时解除了学生对通道蛋白归属的疑问,有利于学生理解和形成科学的知识,并新加了“易化扩散”的名词。
4. “着丝粒”取代“着丝点”
新教材用着丝粒取代着丝点,是与时俱进,力求体现生物科学的新进展。以前,染色体上纺锤丝附着区域常使用着丝粒或着丝点,着丝粒多出现在遗传学文献中,着丝点多出现在细胞学文献中。
现在,着丝点这一术语逐渐被动粒取而代之;着丝粒这一术语则被沿用下来。
着丝粒和动粒都是染色体结构的重要部分,两者紧密联系,位置关系固定,结构成分相互穿插,功能密切相关。
着丝粒是染色体主缢痕的染色质部位,能够把两个姐妹染色单体连在一起并在后期分离。动粒是纺锤丝附着位点,与染色体移动有关,在前期和中期每一个染色体有两个动粒位于着丝粒两侧。
5. 有丝分裂和减数分裂
细胞周期是一个由物质准备到细胞分裂高度受控、周而复始的连续过程,可以简单地分为分裂间期和细胞分裂期。
分裂间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段,又人为地分为 G1期、S期和G2期。细胞分裂期是细胞增殖的实施过程,包括核分裂和胞质分裂两个相互联系又相对独立的过程,在该期也有一些物质准备,主要用于调控细胞分裂进程。
真核细胞的细胞分裂主要包括有丝分裂和减数分裂两种方式,有丝分裂和减数分裂都是指的核分裂。细胞有丝分裂又人为地分为前期、中期、后期和末期。胞质分裂一般开始于细胞有丝分裂后期,完成于细胞有丝分裂末期。
减数分裂是一种特殊的有丝分裂形式,细胞连续两次有序的分裂,分别称为减数第一次分裂和减数第二次分裂。在两次分裂之间有或长或短或无的分裂间期,将其称为减数分裂间期,该期不再进行 DNA 复制。为区别于一般的细胞分裂间期,在减数分裂之前的分裂间期常称为减数分裂前间期。
为此,新教材必修1第6章第1节“细胞的增殖”和必修2第2章第1节“减数分裂和受精作用”中从语言表达和图示两方面均作出了修正,更加明确了有丝分裂和减数分裂是细胞周期中的细胞分裂期,不含分裂间期。不足之处,未能写出有丝分裂和减数分裂是指细胞分裂中的核分裂以及核分裂和胞质分裂是两个过程。在绘制染色体和 DNA 数量变化曲线时,两者数量减半是在后期末还是末期末的争议未能消除。
6. 细胞全能性和基因概念的扩展
新教材必修1第6章第2节“细胞的分化”中,对细胞全能性的定义作出这样的表述:“细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性”。新教材较实验教科书的细胞全能性概念补充了“分化成其他各种细胞的潜能和特性”。这样的修订与目前学术界的普遍认识相一致,可谓是与时俱进;并且有利于学生辨析全能性细胞和细胞全能性两个概念,也有利于理解全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞的概念。
对于细胞全能性的概念需要注意的是:一是理论上具有全套基因组的细胞都具有细胞全能性;二是概念中的“潜能”隐含了全能性需要满足一定条件才能表现出来。细胞全能性是细胞工程和胚胎工程等现代生物技术的理论依据,相关研究仍在继续,细胞全能性这一术语也会随之发展。
7. 脂肪
必修1旧教材没有关于脂肪概念的描述。必修1新教材 26 页:脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯)。旧教材提到脂肪,但没有脂肪的概念,学生对脂肪不甚了解,经常在学习中遇到问题,提出疑问。新教材给出了脂肪的概念,教材的旁边又增添了图示,这种做法,有利于学生理解脂肪的构成,降低学习的难度。
8. 蛋白质变性
必修1旧教材没有明确提出蛋白质变性的概念。必修1新教材32 页:蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下某特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。新教材给出的概念中,更明确了蛋白质变性后蛋白质空间结构的破坏,生物活性的丧失,更好区分蛋白质变性和蛋白质盐析。
9. 自由扩散
必修1旧教材70页:物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散。必修1新教材66页:物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫作自由扩散,也叫简单扩散。引入,简单扩散名词。与旧教材相比,新教材给出的概念中,增加自由扩散的别称,即简单扩散。更改后的概念与大学教材相统一。
10. 主动运输
必修1旧教材71页:从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫做主动运输。必修1新教材69页:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。新教材把旧教材的“从低浓度一侧运输到高浓度一侧”更改为“逆浓度梯度进行跨膜运输”,更改后更简洁。
11. 无氧呼吸
旧教材没有无氧呼吸的概念,新教材94页:在没有氧气参与的情况下,葡萄糖等有机物经过不完全分解,释放少量能量的过程,就是无氧呼吸。新教材增加无氧呼吸概念,与教材中的有氧呼吸概念相互呼应,便于对比分析有氧呼吸和无氧呼吸的异同。
12. 肽键的描述
肽键更改为连接两个氨基酸之间的化学键。
13. 氢键
新教材增加了对氢键的描述。
14. 几丁质
新教材增加了有关几丁质的内容。
15. 溶酶体
增加溶酶体的定义,并且在植物细胞的图例中不再出现溶酶体。
16. 强调了“游离核糖体也参与分泌蛋白的加工过程”
新教材52页,介绍了游离核糖体也参与分泌蛋白的加工过程以及蛋白质加工分泌的过程。
学生学好高中生物必修1内容至关重要,这就要求学生必须复习好知识点,下面是给大家带来的高中生物必修一知识点,希望对各位高中生有帮助!
高中生物必修一知识点(一)
一、相关概念:
1、呼吸作用(也叫细胞呼吸):指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成 二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。根据是否有氧参与,分为:有氧呼吸和无氧呼吸
2、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成ATP的过程。
3、无氧呼吸:一般是指细胞在无氧的条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物(酒精、CO2或乳酸),同时释放出少量能量的过程。
4、发酵:微生物(如:酵母菌、乳酸菌)的无氧呼吸。
二、有氧呼吸的总反应式:
C6H12O6 + 6O2 + 6H2O → 6CO2 + 12H2O + 能量
三、无氧呼吸的总反应式:
C6H12O6 → 2C2H5OH(酒精)+ 2CO2 + 少量能量(酒精发酵)或酶
C6H12O6 → 2C3H6O3(乳酸)+ 少量能量(乳酸发酵)
高中生物必修一知识点(二)
影响呼吸速率的外界因素:
1、温度:温度通过影响细胞内与呼吸作用有关的酶的活性来影响细胞的呼吸作用。
温度过低或过高都会影响细胞正常的呼吸作用。在一定温度范围内,温度越低,,细胞呼吸越弱;温度越高,细胞呼吸越强。
2、氧气:氧气充足,则无氧呼吸将受抑制;氧气不足,则有氧呼吸将会减弱或受抑制。
3、水分:一般来说,细胞水分充足,呼吸作用将增强。但陆生植物根部如长时间受水浸没,根部缺氧,进行无氧呼吸,产生过多酒精,可使根部细胞坏死。
4、CO2:环境CO2浓度提高,将抑制细胞呼吸,可用此原理来贮藏水果和蔬菜。
呼吸作用在生产上的应用:
1、作物栽培时,要有适当措施保证根的正常呼吸,如疏松土壤等。
2、粮油种子贮藏时,要风干、降温,降低氧气含量,则能抑制呼吸作用,减少有机物消耗。
3、水果、蔬菜保鲜时,要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用。
高中生物必修一知识点(三)
太阳能几乎是所有生命系统能量的最终源头。
细胞代谢是细胞中全部有序的化学反应的总称。是生命活动的基础。
比较过氧化氢酶作用实验中,新鲜肝脏是因为防止微生物将过氧化氢酶分解。用研磨液是为了增大接触面积。
实验方法原则:控制变量法。
变量、自变量、因变量、无关变量。
对照实验:
1.空白对照(不给对照组任何处理因素)
2.条件对照(给对照组施加部分实验因素,但不是要研究的处理因素)
3.自身对照(实验前后对照)
4.相互对照(多个实验组相互对照)
6.同无机催化剂相比,酶降低活化能的效果更显著,催化效率高,且能在常温常压下高效进行。
7.脲酶能使尿素分解为CO2和氨气。
8.酶大多数是蛋白质,小部分是RNA。
9.酶具有高效性,专一性,作用条件温和的性质。
10.探究实验的一般过程:提出问题,作出假设,设计实验,实施实验,得出结论,表达与交流。
11.过酸,过碱,温度过高,重金属盐,会使酶的空间结构破坏,永久失活。低温酶活性降低,但提高温度可以恢复活性。因此酶制剂适宜在0-4℃保存。
12.一般来说,在动物体内酶的最适温度在35-40℃之间,植物40-50℃,真菌,细菌体内酶最适温度差别很大。
13.动物体内酶最适PH大多在6.5-8.0,植物4.5-6.5,特殊的,胃蛋白酶1.5
14.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁(肽聚糖),具有抗菌消炎的作用。注意不是溶酶体。
首先是19版教材的知识框架分析
总体上来看新旧教材的必修1思路上基本没有多大变化,相比于前一版的内容来讲基本可以适应,仅有少部分内容出现一些改编,可以说是“一删多改”而矣。
19版教材必修2相比于旧版教材而言,由原来的7章缩为6章,删掉了《从杂交育种到基因工程》章节。对于某些关键概念的表述和内涵上修改的更加准确,还有部分章节增加了新的内容。现在将新旧必修2的章节结构变化进行一些对比,如下表:
相关章节结构变化
比较章节 | 2019版 | 旧版 |
第3章第4节 | 基因通常是有遗传效应的DNA片段 | 基因是有遗传效应的DNA片段 |
第4章第2节 | 基因表达与性状的关系 | 基因对性状的控制 |
第4章第3节 | 删掉 | 遗传密码的破译 |
第6章 | 生物的进化 | 从杂交育种到基因工程 |
第7章 | 删掉 | 现代生物进化理论 |
新第6章和旧第7章 | 以经典的进化原理为主 | 以现代生物进化理论为主 |
旧教材必修1调整到新教材必修2 | 癌症加入基因突变章节 | 归入旧教材必修1细胞生命历程章节 |
其次更替内容说明 1、删掉了"类比推理法"
科学推理是建立在已知事实上的,未知的猜测,也只能建立在已知的知识上,因此,第一次推理确实是类比推理,但第二次推理实质是对遗传椅子和染色体的位置关系加以猜测,这和已知没有必然联系,必然不是类比推理了。
综上,萨顿的推测有逻辑上的合理性,第一次是类比推理,但是第二次推理就完全不是类比推理了,只是一种想象和模拟,而且这两次推理都不是绝对合理,因此得到的猜想,从方法上说,显然都是不严谨的,因此,萨顿猜想的结果纵使完全正确,在当时也没有得到学界的认同。
萨顿短暂的一生中,医学和机械方面的探究才是萨顿毕生的追求,遗传学并不是他主要的事业方向,萨顿假说从思想方法上,有一定程度的类比推理,也有一定程度猜测,且萨顿本人并未给出实验验证。可以确认萨顿的假说应该只是偶然提出的一个假说,难以上升到生物研究方法的层次。
2、遗传规律计算中增加了“加法原理”和“减法原理”
这里的加法原理和减法原理,虽然看起来都是数学原则,却都不是一般学过的数学原理,而是实验原则的控制变量思想,加法原理主要是在对照组的基础上增加某项实验变量研究增加因素对实验的影响,减法原则是指在对照组的基础上减少某项实验变量研究减少因素对实验的影响。(如下图所示)
3、五碳糖——核糖的空间结构更加科学具体
在核糖的基础结构上,加上了环状碳骨架上碳元素的位置命名(如下图所示)
4、DNA复制过程更加详细具体
DNA的复制过程难度增加,变得更加具体,增加了5`端和3`端的表述,图示对两条子链的形成方向做了一定的解读,不再笼统。(如下图所示)
5、密码子表作了一定的修改
与必修1氨基酸种类的改变( 增加硒代半胱氨酸,由原来20种,变为21种)相对应,在原密码子表基础之上,增加了2种特殊情况:第1种是 终止密码子UGA,可以编码硒代半胱氨酸;第2种情况是在原核生物中,原来 起始密码子GUG也可以编码甲硫氨酸。如下图所示:
6、tRNA结构示意图的变化
如下图所示在原来结构的基础上增加了 3’端和 5’端的位置表述,使该部分的讲解更加清晰明了:
7、中心法则知识点增加了新的内涵
如图所示,在2019版教材中通过中心法则说明,增加了“ 生命是物质,能量和信息的统一体”表述,使中心法则的内涵有了更加科学、前后统一。
8、增加了“表观遗传”知识点
如图所示增加表观遗传概念知识点,对于一些基因组成相同但表现型不同的科学化解释。
9、增加了“甲基化”知识
如图所示,19版教材增加了DNA甲基化知识的表述。
10、增加“结肠癌的发生”内容
如图所示增加了结肠癌发生的原因和大致流程,即:正常→抑癌基因Ⅰ突变→原癌基因突变→抑癌基因Ⅱ突变→抑癌基因Ⅲ突变→癌。
11、癌变原因和抑癌基因改变知识点
该部分知识是将旧版必修1第6章癌变知识移至该章节,以前认为是原癌基因和抑癌基因同时突变,才会发生细胞癌变,新教材认为,只要是原癌基因表达过度而导致相应的蛋白质活性过强,或者抑癌基因突变导致相应蛋白质活性过弱,也可能引起细胞癌变。
抑癌基因表达的蛋白能一直细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应的蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。(如下图所示)
12、基因突变的意义
如下图:本知识点删减了多害少利特点,并在此把中性突变重点强调
13、增加了通过化石证据论证生物的共同起源和演化历程内容
这部分知识原来是初中相关知识,在准确的化石基础上,可以通过化石证据论证生物的共同起源和演化历程如图示)
14、增加了比较解剖学的证据证明进化
这个内容原来在32K本教材有,改编后删除了,现在重新回归。 如下图所示:通过对比形态上的高度相似性,证明亲缘关系。
15、胚胎学证据和细胞核分子水平的证据
本章节还增加了胚胎学和分子水平的证据:胚胎发育的历程和直观的反应了生命的诞生过程,可以作为进化的证据,细胞核分子间的微观结构相似程度亦可以最为进化的证据。如图示:
16、关于共同进化知识点的变化,有修正和增加
该知识点强调了物种间相互间的互助作用。强化了收割理论:即捕食者优先捕食数量多的种群,这样可以免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的情况,为其它物种的繁衍腾出生态空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。共时把“ 共同进化”概念改为“ 协同进化”。如图示:
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