“遗传与进化”模块的解读

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1、!“生物学通报!#$年 第%&卷 第期!遗传与进化“ 是高中生物学课程内容的共同必修模块之一#内容包括$遗传的细胞基础%遗传的分子基础%遗传的基本规律%生物的变异%人类遗传病%生物的进化(部分& !学生学习本模块的目的意义 在广阔无垠的自然界里)唯有生物具有繁衍后代的 能力)所谓的!生生不息%生命不止“)就是对生命延续性所做的富有哲理的概括& 近#年来)科学家不仅阐明了生物传种接代的过程)而且揭示出生物的代谢%生殖%发 育%遗传和进化的奥秘)尤其是克隆%基因工程%人类基 因组计划等取得的重大成果)预示着!*世纪的生命科学发展将对人类科技%经济%政治和社会发展产生决定 性作用& 随着人类社会的进

2、步和物质生活的日益丰富)人们更加珍惜生命和追求健康)更加重视学习生命科学知识& !遗传与进化“是介绍有关生命的延续和发展%人类的优生和优育)以及控制人口快速增长和改善遗传素 质的基础知识& 因此)学生学习本模块的内容)不仅对深刻认识生命的本质和价值)认识生物界及生物多样性) 形成生物进化的观点和树立正确的自然观有着重要意 义)而且对领悟生命科学对促进经济与社会发展)增进人类健康的价值也是十分重要的& 本模块的学习目标 是$ !知识性目标 *阐明减数分裂是细胞有丝分裂的特殊方式(举 例说明配子成熟和融合的过程& !简述科学家认识遗传物质的过程+概述,-.分 子结构的主要特点+说明基因与遗传信息的

3、关系)以及 遗传信息传递和表达的方式& %描述孟德尔以豌豆为材料的遗传实验)阐明基 因的分离规律和自由组合规律+举例说明基因与性状的关系+概述位于性染色体上基因传递及表现的特殊 性& $举例说出基因重组及其意义#通过典型实例分 析说明基因突变的特征和原因#简述染色体结构变异和数目变异(举例说明诱发突变和染色体倍性变化在 育种上的应用& 根据遗传基础的差异)对人类遗传病进行分类+ 概述人类遗传病的产生原因%监测和预防的方法)简述 人类基因组计划及其意义& (说明现代生物进化理论的主要内容(概述物种 形成的机理(描述生物进化历程及其生物多样性的形成& !“技能性目标 *观察细胞减数分裂的玻片标本#

4、识别减数分裂 过程发生的染色体变化#或者制作用于演示减数分裂时染色体变化的图片& !搜集和交流,-.分子结构模型建立过程的资 料#制作,-.分子双螺旋结构模型& %尝试植物或动物性状分离的杂交实验#并用/ 矩阵预测杂种后代性状分离的概率& $尝试用$!处理植物的分生组织细胞#探究低 温能否诱导染色体加倍& 调查某种常见的人类遗传病#搜集和交流人类 基因组或基因诊治研究方面的资料& (搜集和交流生物进化理论发展的资料#用,-. 分子杂交的模拟实验来鉴定人猿间的亲缘关系#用数 学方法讨论自然选择使种群的基因频率发生变化& !#情感性目标 *主动搜集有关现代遗传学发展的资料#积极参 与有关探索遗传奥

5、秘的调查%观察%模拟或探究实验 活动#提高学习兴趣和增强学习主动性& !关注现代遗传学的迅速发展#认同遗传学研究 的新成就对解决人类面临的问题具有重大的科学价 值和应用价值#积极思考遗传学与其他自然科学和人 文科学的联系#为普及遗传学的知识做出贡献& %在进行遗传调查和实验活动中#善于从自己亲 身经历的事物中发现问题和提出问题#大胆作出假设和进行自主性探究#养成实事求是的科学态度和培养勇于创新与合作的科学精神& “本模块在高中课程中的地位 高中生物学课程分为共同必修和选修两部分#!遗传与进化“是%个共同必修模块之一#它不仅与必 修部分的其他模块共同构成一个相对完整的知识体系#成为高中生物学的核

6、心内容#而且与%个选修模 块的某些内容联系紧密#成为继续学习相关知识的必 要基础& “!本模块在共同必修部分的地位高中生物学课 程的共同必修模块内容#主要是从微观和宏观两个方面引导学生学习和掌握生命科学最基本的概念%原理和理论#以及相关知识在实践中的应用& 其中#!分子与细胞“立足于从细胞水平%亚细胞水平乃至分子水 平上阐述生命的本质(!遗传与进化“不仅从微观层面!遗传与进化“模块的解读郑春和0)北京市第四中学北京*#%$0国家高中生物课程标准研制组核心成员!“#年 第$%卷 第&期生物学通报!%上阐述生命的延续性! 而且立足于整个生物界及其生 物多样性!从宏观层面上阐述生命的发展过程“原因和

7、结果#$稳态与环境% 则从宏观层面上阐述生命系统通 过自我调节机制使其保持稳态并适应外界环境! 以及生态系统通过自动调节作用使其结构与功能达到的和 谐与统一& 因此说!$个共同必修模块构成一个相对完 整的知识体系&生物通过生殖和遗传实现生命的延续和种族的繁 衍通过进化实现生命的发展而形成生物多样性和适应 性& 在$遗传与进化%模块中选取减数分裂和受精作用等内容目的在于揭示生命延续的细胞学基础显然这 部分内容必须以细胞周期及其细胞有丝分裂等知识为 基础& 观察减数分裂及识别细胞内染色体变化的实验操作也必须以观察细胞有丝分裂的技能训练为前提&本模块选取()*分子结构及其遗传基本功能遗传和 变异的基

8、本原理及应用等内容目的在于阐明遗传物质及其作用原理以及基因传递重组和改变的模式生命 分子和细胞结构是这部分内容的必要基础显示()*与+)*在细胞中分布的观察实验则有助于学生深入 理解()*与+)*之间的遗传关系( 本模块还选取现代生物进化理论和物种形成等知识目的在于概述原始生命诞生后的发展历程以及生物进化的原因和结果大自然的定向选择促进生物进化全球生物多样性和适 应性是自然选择的结果( 正因为生命的发生和发展的历程显示出生物与环境相互作用的关系所以这部分知 识又成为学生进一步学习和理解生态学知识的基础( !本模块与选修模块的内在联系)遗传与进化%模 块的某些内容与选修模块中的相关内容联系紧密(

9、 例如选修模块涉及的避孕原理和方法人工授精试管婴儿等生殖技术都是以减数分裂和受精作用为必要的知 识基础,克隆基因工程基因诊断和基因治疗以及 -.+技术和蛋白质工程等内容则是以基因及其遗传信 息的传递和表达为知识基础的( 此外选修模块介绍的现代生物技术在育种中的应用实际上是对选择育种 辐射育种单倍体和多倍体育种原理的拓展和引申( 因此选取本模块的内容时既要重视联系生活生产社 会及其与技术科学的综合又要关注与选修模块中相关 内容的衔接避免前后出现不必要的重复( “对本模块内容要求的阐述 本模块内容包括*遗传的细胞基础遗传的分子基础遗传的基本规律生物的变异人类遗传病生物的进化/部分! 每部分内容就是

10、一个相对独立的知识单 元!对各个单元课题内容的要求分别阐述如下* “!#)遗传的细胞基础%部分本部分内容包括减数分 裂配子生成和受精作用等单元知识点要求是0以人或 高等动植物为例说明减数分裂的发生部位时间过程和结果形成减数分裂的概念,结合图解阐明减数分裂过程中染色体的动态变化,观察细胞的减数分裂或者制作模拟减数分裂时染色体变化的图片& 图示动物精子生成过程的分期说明各个时期细胞结构的动态变 化,比较说明卵细胞生成与精子的异同,简述配子的作用& 以人为例说明受精部位时间过程和影响因素,概 述被子植物的双受精过程& “!)遗传的分子基础% 部分本部分内容的知识点 有*对遗传物质的认识过程()*分子

11、结构基因和遗 传信息遗传信息传递和表达等!要求是*分析肺炎球 菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的结果! 证实()*是遗传物质# 分析烟草花叶病毒 +123, 感染实验或 123与4+霍氏车前病毒, 重建实验的结果! 证实 +)*也是遗传物质#概括遗传物质的特征& 简述()* 分子的结构层次#阐述()*分子链+一级结构,的结构 稳定性# 图解()*分子双螺旋结构模型的基本要点! 说明()*分子构型的稳定性特异性和多样性#搜集56 (6沃森和7646.6克里克建立()*分子双螺旋结构模型 的资料!制作一个()*分子双螺旋结构模型& 简述基 因与形状基因与()*基因与染色体基因与遗传信息的多重关系!形

12、成基因的概念#举例说明基因与遗传 信息的关系& 概述()*复制的时间过程条件分子 基础和特点8揭示()*复制的实质#概述遗传信息转录的场所模板和过程揭示遗传信息的翻译过程是信使 +)*核糖体和转运+)*三者协同作用的结果概述中 心法则& “!“$遗传的基本规律% 部分本部分内容的知识点 有0孟德尔的遗传实验孟德尔定律表型和基因型伴性遗传等要求是0简述豌豆作实验材料的优点描述孟德尔的豌豆杂交实验程序说出孟德尔收集整理和解读数据的方法概述孟德尔研究的杰出贡献& 简述孟德 尔发现遗传定律的实验依据假设及推测验证及结论,用现代遗传学的研究成果阐明杂合体内等位基因之间的相互作用以及配子生成时等位基因分离

13、和非等位基因之间随机重组的细胞学基础,尝试植物或动物性状分 离的杂交实验& 举例说明基因型是性状表现的决定因素杂合体内等位基因的相互作用对其表型的影响阳 光温度营养性激素等发育条件对基因表型效应的影响以及杂合体内非等位基因的相互作用对其表型的影 响& 以人类红绿色盲或血友病为例简述人类性状遗传 的研究方法,分析红绿色盲的调查资料并提出问题对控制红绿色盲遗传的基因及座位作出假设推测9连锁隐 性基因表型效应与性别的关系及其传递方式的特殊性 列举检验假设的方法,对伴性基因的传递方式和遗传表现加以归纳形成伴性遗传的概念& “!$生物的变异% 部分本部分内容的单元知识点 有0基因重组基因突变染色体变异变

14、异与育种等要求是0从广义上列出基因重组的类型结合减数分裂中!“生物学通报#“$年 第!%卷 第&期染色体行为简述基因重组的细胞学基础举例说出基 因重组的意义!图解镰状细胞贫血的病因(形成基因突变的概念简述基因发生突变的时间“原因和遗传效应 #分子病或代谢缺陷$举例说明自然突变的特征(简述基因突变的意义! 简述染色体变异的类型和导致生物 变异的原因(图示染色体的结构变异以果蝇的染色体 组型为例(解说染色体组的概念列举自然界中常见的染色体数目变异类型(简述多倍体植物和单倍体植物 的特征和来源!简述人工诱变的方法(列举辐射育种的 成就举例说出多倍体育种和单倍体育种的程序(简述人工诱导染色体加倍性的一

15、般原理尝试用低温诱导 植物分生组织细胞内染色体加倍! !“%人类的遗传病&部分本部分内容的单元知识 点有)人类遗传病的类型“遗传病的检测和预防“人类基因组计划等(要求是)简述人类遗传病的产生原因和 特点说出医学遗传学对遗传病的分类原则(列出遗传病的类型举例说出各类单基因病的遗传方式和风险 率列举染色体病对新生儿的严重危害调查某种常见的人类遗传病!说出遗传病的产前诊断与优生的关系( 图示产前诊断的程序(简述羊膜穿刺术和核型分析在 产前诊断中的作用说出遗传咨询与优生的关系(简述遗传咨询的一般方法搜集和交流基因诊治研究方面的资料!说出人类基因组计划的研究对象和目标(简述 人类基因组计划的研究成果和意

16、义概述人类单体型计划的对象和目标(说出人类单体型计划与人类基因 组计划之间的关系搜集和交流有关人类基因组研究方面的资料! !#%生物的进化&部分本部分内容的知识点有)现 代生物进化理论简介“物种形成“生物进化的历程与生物多样性的形成等(要求是)概述达尔文的自然选择 理论的基本观点(对自然选择理论作出评价概述现代生物进化理论的基本观点(举例说明基因突变和基因重组是种群基因库变迁的动因(用数学的方法分析说明自然选择导致种群基因频率发生定向改变(举例说 明隔离阻止种群间基因交流的作用! 简述达尔文在加拉帕戈斯群岛对地雀的考察与描述用现代进化理论 的观点解释*!种地雀的进化过程和原因! 简述生物 进化的大体过程+列举生物进化历程中出现的重大转折及其深远意义概述生物进化的一般趋势(举例说明 趋同进化和趋异