偶看新闻停车场收费系统 价格:2008.3.20一中教研材料1
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2008.3.20一中教研材料
作者：刘老师推荐 来源：哈一中 发表时间：2008-3-22 15:55:37 访问次数：3417
人教版必修2三、四章集体备课材料
一、教材内容
（一）在知识结构上的划分
1、课标和考纲要求
课标的内容标准
考纲的内容要求
能力要求
遗传的分子基础
总结人类对遗传物质的探索过程。
概述DNA分子结构的主要特点。
说明基因和遗传信息的关系。
概述DNA分子的复制。
概述遗传信息的转录和翻译。
人类对遗传物质的探索过程
Ⅱ
DNA分子结构的主要特点
Ⅱ
基因的概念
Ⅱ
DNA分子的复制
Ⅱ
遗传信息的转录和翻译
Ⅱ
2、在“人教版”和“江苏版”教材中的分布情况比较
考纲的内容要求
人教版内容编排
苏教版内容编排
遗传的分子基础
人类对遗传物质的探索过程
必修2：第3章基因的本质
——第1节DNA是主要遗传物质
必修2：第四章遗传的分子基础——第一节 探索遗传物质的过程
DNA分子结构的主要特点
——第2节DNA分子的结构
——第二节 DNA的结构和DNA的复制
基因的概念
——第4节基因是有遗传效应的DNA片段
——第三节 基因控制蛋白质的合成
DNA分子的复制
——第3节DNA 的复制
——第二节 DNA的结构和DNA的复制
遗传信息的转录和翻译
必修2：第4章基因的本质——第1节基因控制蛋白质的合成
——第三节 基因控制蛋白质的合成
实验
制作DNA双螺旋结构模型
①设计和制作DNA双螺旋结构模型
②实验DNA粗提取
③实践PTC味蕾和基因的关系
不同
增加：实验：DNA粗提取
实践：PTC味蕾和基因的关系
3、在“人教版”和“中图版”教材中的分布情况比较
知识点
人教版
中图版
呈现位置
主要知识及特点
呈现位置
主要知识及特点
DNA是主要的遗传物质
第三章第1节
1、对遗传物质的早期推测
2、肺炎双球菌的转化实验
（1）体内转化实验——格里菲思的肺炎双球菌的转化试验
（2）体外转化实验——艾弗里的体外转化实验
3、噬菌体侵染细菌的俄实验
第三单元第一章第1节
1、DNA是主要的遗传物质
2、探究活动：《DNA是遗传物质的证据》（1）格里菲思的肺炎双球菌的转化试验（2）艾弗里的体外转化实验
3、相关链接《噬菌体侵染细菌实验》
4、烟草花叶病毒组分单独侵染烟草实验
DNA分子的结构
第三章第2节
1、DNA双螺旋结构模型的构建（发现史）
2、DNA分子的结构
3、碱基互补配对原则
4、模型建构：《制作DNA双螺旋结构模型》
第三单元第一章第2节
1、DNA 的基本组成单位
2、DNA双螺旋结构
3、探究活动 ：《分析DNA双螺旋结构模型》
DNA 的复制
第三章第3节
1、 对DNA 分子复制的推测
2、DNA半保留复制的实验证据（选学）
3、DNA分子复制的过程
第三单元第一章第3 节
1、探究实验：《探究DNA 分子的复制》
2、半保留复制
3、相关链接：《DNA半保留复制的证明》
基因的本质
第三章第4节《基因是有遗传效应的DNA片断》
1、说明基因与DNA关系得实例
2、DNA片断中的遗传信息
第三单元第二章第1节
1、基因的提出——约翰逊
2、基因概念的发展
3、探究活动：《基因功能初探》
4、基因的现代含义
（1）断裂基因（其中编码序列——外显子、非编码序列——内含子）
（2）重叠基因（许多原核生物和一些真核生物种的两个基因共用的一段重叠的核苷酸序列）
（3）可动基因 （也叫转座因子）
（4）染色体外基因（存在于染色体之外的基因），如：真核生物中的线粒体基因和叶绿体基因、细菌中的质粒
基因的表达
第四章第1节
1、遗传信息的转录
2、遗传信息的翻译
第三单元第二章第2节
1、转录
2、探究活动：《探究遗传信息的传递途径》——变形虫放射性标记实验
3、翻译
4、相关链接：《中心法则及其发展》
基因与性状
第四章第2节
1、中心法则的提出及其发展
2、基因、蛋白质与性状的关系
第三单元第二章第3节
1、基因与性状的关系
2、探究活动：《红细胞性状改变的原因》
（二）基础知识点
(1)DNA是主要的遗传物质
① 生物的遗传物质：在整个生物界中绝大多数生物是以DNA作为遗传物质的。有DNA的生物（细胞结构的生物和DNA病毒），DNA就是遗传物质；只有少数病毒（如艾滋病毒、SARS病毒、禽流感病毒等）没有DNA，只有RNA，RNA才是遗传物质。
②证明DNA是遗传物质的实验设计思想：设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。
(2)DNA分子的结构和复制
①DNA分子的结构
a.基本组成单位：脱氧核苷酸（由磷酸、脱氧核糖和碱基组成）。
b.脱氧核苷酸长链：由脱氧核苷酸按一定的顺序聚合而成
c.平面结构：
d.空间结构：规则的双螺旋结构。
e.结构特点：多样性、特异性和稳定性。
②DNA的复制
a.时间：有丝分裂间期或减数第一次分裂间期
b .特点：边解旋边复制；半保留复制。
c.条件：模板（DNA分子的两条链）、原料（四种游离的脱氧核苷酸）、酶（解旋酶，DNA聚合酶，DNA连接酶等），能量（ATP）
d.结果：通过复制产生了与模板DNA一样的DNA分子。
e.意义：通过复制将遗传信息传递给后代，保持了遗传信息的连续性。
(3)基因的结构及表达
①基因的概念：基因是具有遗传效应的DNA分子片段，基因在染色体上呈线性排列。
②基因控制蛋白质合成的过程：
转录：以DNA的一条链为模板通过碱基互补配对原则形成信使RNA的过程。
翻译：在核糖体中以信使RNA为模板，以转运RNA为运载工具合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质分子
（三）记忆点
1．DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给后代的，这两个实验证明了DNA 是遗传物质。
2．一切生物的遗传物质都是核酸。细胞内既含DNA又含RNA和只含DNA的生物遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA。由于绝大多数的生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。
3．碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。
4．遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的。基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。
5．DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。在两条互补链中 的比例互为倒数关系。在整个DNA分子中，嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。整个DNA分子中， 与分子内每一条链上的该比例相同。
6．子代与亲代在性状上相似，是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。
7．基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈直线排列，染色体是基因的载体。
8．由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此，不同的基因含有不同的遗传信息。（即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息）。
9．DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序，信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物体表现出各种遗传特性。基因控制蛋白质的合成时：基因的碱基数：mRNA上的碱基数：氨基酸数=6：3：1。氨基酸的密码子是信使RNA上三个相邻的碱基，不是转运RNA上的碱基。转录和翻译过程中严格遵循碱基互补配对原则。注意：配对时，在RNA上A对应的是U。
10．生物的一切遗传性状都是受基因控制的。一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程；基因控制性状的另一种情况，是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。
二、高考试题情况
（一）DNA是主要的遗传物质
(2007广东理科基础)38．下列四种病毒中，遗传信息贮存在DNA分子中的是
A．引发禽流感的病原体 B．烟草花叶病毒
C．T2噬菌体 D．引起AIDS的病原体
【答案】C
(2007广东生物)5.格里菲思（F. Griffith）用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果
A.证明了DNA是遗传物质 B.证明了RNA是遗传物质
C.证明了蛋白质是遗传物质 D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质
【答案】D
(2006江苏生物)3．赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：①培养噬菌体，②35S和32P标记噬菌体，③放射性检测，④离心分离。实验步骤的先后顺序为
A．①②④③ B．④②①③ C．②①④③ D．②①③④
【答案】C
(2004全国理综Ⅳ)4．肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜，R型则不具有。下列叙述错误的是
A．培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能产生一些具荚膜的细菌
B．培养R型活细菌时加S型细菌DNA的完全水解产物，不能产生具荚膜的细菌
C．培养R型活细菌时加S型细菌DNA，能产生具荚膜的细菌
D．培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能产生具荚膜的细菌
【答案】A
（二）DNA分子的结构
(2005北京春季)4．在DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌（生活在高温环境中）的是（ ）
A．含胸腺嘧啶32%的样品
B．含腺嘌呤17%的样品
C．含腺嘌呤30%的样品
D．含胞嘧啶15%的样品
【答案】B
（2006全国理综Ⅱ）4.已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述那一种类型，应该
A．分析碱基类型，确定碱基比率
B．分析碱基类型，分析核糖类型
C．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型
D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
【答案】A
（三）DNA分子的复制
(2007广东生物)10.下列关于DNA复制的叙述，正确的是
A.在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制
B. DNA通过一次复制后产生四个DNA分子
C. DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制
D.单个脱氧核昔酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
【答案】A
(2007山东理综)7.DNA分子经过诱变，某位点上一个正常碱基（设为P）变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G，推测"P"可能是
A.胸腺嘧啶 B.腺嘌呤 C.胸腺嘧啶或腺嘌呤 D.胞嘧啶
【答案】 D
（四）基因是有遗传效应的DNA片段
(2007广东理科基础) 40.右图是由3个圆所构成的类别关系图，其中Ⅰ为大圆，Ⅱ和Ⅲ分别为大圆之内的小圆。符合这种类别关系的是
A．Ⅰ脱氧核糖核酸、Ⅱ核糖核酸、Ⅲ核酸
B．Ⅰ染色体、ⅡDNA、Ⅲ基因
C．Ⅰ固醇、Ⅱ胆固醇、Ⅲ维生素D
D．Ⅰ蛋白质、Ⅱ酶、Ⅲ激素
【答案】C
（五）基因指导蛋白质的合成
(2007天津理综)1.下列关于细胞基因复制与表达的叙述，正确的是
A.一种密码子可以编码多种氨基酸
B.基因的内含子能翻译成多肽
C.编码区增加一个碱基对，只会改变肽链上的一个氨基酸
D. DNA分子经过复制后，子代DNA分子中（C+T）/（A+G）=1
【答案】D
(2007江苏生物)5．下列对转运RNA的描述，正确的是
A．每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸 B．每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它
C．转运RNA能识别信使RNA上的密码子 D．转运RNA转运氨基酸到细胞核内
【答案】C
（六）基因对性状的控制
(2007广东生物)31．免疫是在长期进化过程中、哺乳动物特别是人体对病原性物质的侵害所形成的特殊防御机制。请回答下列问题：
（1）HIV是具有包膜的 病毒、入侵人体后，引起获得性免疫缺陷综合症（AIDS）。
（2）请简述HIV病毒在寄主细胞内复制繁殖的过程。
（3）除了AIDS外，还有其他免疫细胞的缺陷相关的疾病，这些疾病一般可通过骨髓移植和基因治疗等方法进行部分治疗。
①骨髓移植，其实是 移植。能替代受损的免疫系统，实现免疫重建。
②基因治疗，取患者的 作为受体细胞，将正常的 转染受体细胞后，再回输体内，以替代、修复或纠正有缺陷的基因。
【答案】（1）RNA（逆转录）
（2）病毒侵入寄主细胞后，利用逆转录酶合成DNA，然后分别指导合成大量的病毒遗传物质和病毒蛋白质，并装配成完整的病毒颗粒。
（3）①造血干细胞（干细胞）；
②淋巴细胞（脐带血细胞），外源基因（目的基因）。
立意：考查考生对生物科技进展对健康的影响和意义的了解，对免疫学和遗传相关知识
的掌握程度；正确理解生理专业术语、综合运用遗传学和动物生理学知识解释和解决人体健康相关问题等能力
(2004全国理综Ⅰ)1.人体神经细胞与肝细胞形状结构和功能不同，根本原因是两种细胞
A．DNA碱基排列顺序不同 B．核糖体不同
C．转运RNA不同 D．信使RNA不同
【答案】D
三、教材处理
（一）教学顺序调整
新教材中很多知识点是按照科学发展史编排的，不一定符合学生的认知规律，在授课时可根据不同的学生状况作合理设计，达到提高课效的目的。
如“噬菌体侵染细菌的实验”的教学，就可以设计成这样两种模式：
1．复习DNA和蛋白质的元素组成，以噬菌体侵染细菌的过程(吸附口令注入→合成→组装→释放)导入后，介绍赫尔希和蔡斯的实验过程、实验现象和实验结果，再对实验现象和结果进行分析，进而得出DNA是遗传物质的结论，
2，介绍赫尔希和蔡斯的实验过程、实验现象和实验结果，通过提问复习DNA和蛋白质的元素组成，让学生分析实验现象和结果，得出实验结论，再结合噬菌体侵染细菌的过程加深对噬菌体侵染细菌的实验结论的理解。
两种模式都能使学生理解赫尔希和蔡斯的实验，但是，如果设计的问题不合理，往往起不到良好的效果。如没有DNA和蛋白质的元素组成的复习及P元素和S元素在DNA和蛋白质中的分布情况的铺垫，学生简直如听天书。即使这样，对C、H、O、N元素的同位素标记能否得出DNA是遗传物质的结论仍然应该设计相关问题加以解释。
（再如RNA的结构与DNA的结构一起介绍；先介绍DNA的复制，后介绍同位素标记实验等；基因的概念和基因的本质一同介绍）
（二）教材内容取舍——研究教科书内容的编写意图，创造性地使用教科书
1．利用科学史素材进行教学时应注意哪些问题？
本模块是以人类对基因的本质、功能及其现代应用的研究历程为主线展开的，从孟德尔到摩尔根再到沃森和克里克等，从拉马克到达尔文再到现代生物进化理论，让学生从浓郁的历史感中获取丰富的营养，因此有许多科学史的内容。
在利用科学史素材进行教学时，应注意以下几个问题。（1）科学史是供学生分析和讨论的材料，不是基础知识，不能“为史而史”。应及时对基本概念和原理进行归纳和梳理，不要让它们淹没在科学史的“海洋”中。（2）注意引导学生体会科学发现过程中的科学方法、科学态度和科学精神，思考科学的本质。（3）不必要求学生记住每位科学家的工作，但是应该让学生了解，现代科学研究中，一项重大的科学发现，往往是许多科学家努力的结果。藉此对学生进行团队精神、合作精神的教育。
2、最好要备齐5个版本的教材。对比研究不同版本教材对知识内容的选择、编排和呈现方式等，加深理解高中生物新课标对知识内容的要求，并依据课标优化组合不同教材的课程资源，要摒弃过去那种“轻大纲，重教材”、“教学就等于教教材”的旧观念，树立“以课标为基本依据，以教材为基本素材，充分利用多种教学资源来进行教学”的新观念。(请阅读课标中《教科书编写建议》)
附件Ⅰ：五个版本教科书共有的知识内容
必修1 分子与细胞
第一章 走进细胞
1．分析细胞学说建立的过程。（细胞的发现、细胞学说的主要内、细胞学说的建立过程、意义；生物体的生命活动离不开细胞；细胞是生物体结构和功能的基本单位）
2．使用显微镜观察多种多样的细胞。（显微镜的使用方法，认识不同细胞的共同特点和不同点；细胞的形态与功能的统一；原核细胞与真核细胞的比较）
第二章 组成细胞的分子
1．细胞中的元素和化合物（组成细胞的元素；组成细胞的化合物；检测生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质）
2．概述蛋白质的结构和功能（蛋白质的元素组成和基本单位；氨基酸的种类、结构通式、结合方式；蛋白质的结构和功能及其多样性）
3．简述核酸的结构和功能（核酸的种类和功能；实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布；核酸的基本组成单位及其结构）
4．概述糖类的种类和作用（糖类的元素构成、种类和作用）
5．举例说出脂质的种类和作用（脂质的元素构成、种类和作用）
6．说明生物大分子以碳链为骨架
7．说出水和无机盐的作用（水的生理作用、含量、存在形式；无机盐的存在形式、作用）
第三章 细胞的基本结构
1．简述细胞膜系统的结构和功能（细胞膜的成分与功能；生物膜系统的概念）
2．举例说出几种细胞器的结构和功能（线粒体、叶绿体、液泡、内质网、核糖体、高尔基体、中心体、溶酶体的结构功能；细胞器的协调配合；观察叶绿体、线粒体）
3．阐明细胞核的结构与功能（细胞核的结构功能；染色体与染色质的联系与区别）
4．尝试建立真核细胞的模型
第四章 细胞的物质输入和输出
1．说出物质运输进出细胞的方式（细胞膜的结构模型；由扩散、主动运输）
2．通过模拟实验探究膜的透性
3．观察植物细胞的质壁分离与复原实验
第五章 细胞的能量供应和利用
1．说明酶在代谢中的作用。（酶的发现、化学本质、产生部位、作用和特性）
2．解释ATP在能量代谢中的作用。（ATP的结构特点；高能磷酸键；高能化合物；ATP与ADP相互转化；ATP形成的途径；ATP的利用——生命活动的直接能源）
3．说明细胞呼吸，探讨其原理的应用。（有氧呼吸和无氧呼吸的概念、过程、区别、实例、反应式；细胞呼吸的概念、原理的应用）
4．说明光合作用以及对它的认识过程。（光合作用的发现、过程、反应式；叶绿体色素的种类、作用）
5．研究影响光合作用速率的环境因素。（光照强度；CO2浓度；温度；叶龄等）
第六章 细胞的生命历程
1．简述细胞增殖的周期性。（细胞表面积与体积关系；细胞周期的概念）
2．观察细胞的有丝分裂并概述其过程。（动物细胞和植物细胞有丝分裂的过程及异同点；动物细胞和植物细胞有丝分裂各时期的主要特点；细胞有丝分裂的意义）
3．描述细胞的无丝分裂。（无丝分裂的过程；实例）
4．说明细胞分化。（细胞分化的概念；实例；意义）
5．举例说明细胞的全能性。（细胞的全能性的概念；植物组织培养、动物克隆、干细胞等实例；意义）
6．探讨细胞衰老和凋亡与人类健康的关系。（个体衰老与细胞衰老的关系；细胞衰老的特征；细胞凋亡的概念和意义；衰老和凋亡的区别；实例）
7．说出癌细胞的主要特征，讨论恶性肿瘤的防治。（癌细胞的概念；癌细胞的主要特征；致癌因子；癌症的防治）
必修2 遗传与进化
第一章 遗传因子的发现
1．分析孟德尔遗传实验的科学方法（研究方法；成功原因；孟德尔实验方法的启示）
2．阐明基因的分离规律和自由组合规律（一对相对性状的杂交实验；对分离现象的解释；对分离现象解释的验证；总结分离定律；两对相对性状的杂交实验；对自由组合现象的解释；对自由组合现象解释的验证；总结自由组合定律）
3． 例说明基因与性状关系（孟德尔遗传规律的再发现）
第二章 基因与染色体的关系
1．阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化。（减数分裂的概念和特点；减数分裂过程中染色体数目和主要行为的变化）
2．举例说明配子的形成过程。（精子的形成过程；卵细胞的形成过程；两者的异同）
3．举例说明受精过程。（受精作用的概念和意义）
4．阐明基因的分离规律和自由组合规律。（基因分离规律和自由组合规律的实质）
5．概述伴性遗传。（性别决定；伴性遗传的实例、特点及其应用）
第三章 基因的本质
1．总结人类对遗传物质的探索过程（肺炎双球菌的转化实验；噬菌体侵染细菌的实验；.烟草花叶病毒的遗传物质）
2．概述DNA分子结构的主要特点（化学组成；平面结构和立体结构；碱基互补配对原则；分子结构的稳定性、多样性和特异性；制作DNA双螺旋结构的模型）
3．概述DNA分子的复制（DNA半保留复制的实验证据；复制的概念、过程、条件、时期和意义）
4．说明基因和遗传信息的关系（基因和遗传信息的概念；基因与遗传信息的关系；基因与DNA、染色体的关系）
第四章 基因的表达
概述遗传信息的转录和翻译（转录和翻译的概念和过程；密码子的概念；RNA的种类；中心法则；基因对性状的控制）
第五章 基因突变及其他变异
1．基因突变和基因重组（基因突变的概念；基因突变实例——镰刀型细胞贫血症分析；基因突变的原因和特点；基因重组的概念；基因重组的意义）
2．染色体变异（染色体结构变异的概念；染色体结构变异的四种类型；染色体数目变异概念；以果蝇体细胞染色体图解推导——染色体组概念；二倍体、多倍体、单倍体概念；三倍体西瓜培育图解；单倍体育种方法）
3．人类遗传病（人类遗传病常见类型：单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病；遗传病的监测和预防；人类基因组计划）
第六章 从杂交育种到基因工程
1．搜集杂交育种和诱变育种应用的事例。（杂交育种和诱变育种的概念、原理、方法、意义和局限性）
2．搜集基因工程育种应用的事例。（基因工程的原理、操作工具、基本步骤）
3．关注转基因生物和转基因食品的安全性。（基因工程的成果与发展前景；转基因食品的安全性）
第七章 现代生物进化理论
1.现代进化理论(种群的概念；基因库的概念；基因频率的概念；；进化的基本单位——种群；进化的实质——种群基因频率的改变；进化原材料的来源——突变和基因重组；进化方向的决定——自然选择)
2. 隔离在物种形成中的作用(物种概念；隔离概念；用数学方法讨论基因频率的变化)
3. 生物进化与生物多样性(进化的历程；生物多样性的内容；生物多样性的形成)
4. 进化观点对人们思想观念的影响
5. 生物进化理论的发展
必修3 稳态与环境
第一章 人体的内环境与稳态
说明稳态的生理意义。（内环境的组成和理化性质；稳态的概念和生理意义）
第二章 动物和人体生命活动的调节
1．概述人体神经调节的结构基础和调节过程。（反射弧；反射）
2．说明神经冲动的产生和传导。（神经冲动；静息状态和兴奋状态膜电位的的变化；兴奋在神经纤维上的传导；兴奋在神经元之间的传递）
3．概述人脑的高级功能。
4．描述动物激素的调节。（反馈调节；拮抗作用和协同作用；激素调节的特点）
5．描述体温调节、水盐调节、血糖调节。（维持稳态的相关生理结构；体温调节、水盐调节、血糖调节的过程）
6．探讨动物激素在生产中的应用。
7．举例说明神经、体液调节在维持稳态中的作用。
8．概述人体免疫系统在维持稳态中的作用。（免疫的概念、功能；细胞免疫和体液免疫）
9．关注艾滋病的流行和预防。
第三章 植物激素调节
1．概述植物生长素的发现和作用（生长素的发现；生长素的产生、运输、分布，生长素的生理作用）
2．列举其它植物激素（乙烯、赤霉素、脱落酸、细胞分裂素等激素及其生理作用）
3．评述植物激素的应用价值
第四章 种群和群落
1．种群的特征（种群密度、出生率和死亡率、年龄组成和性别比例等）
2．种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线
3．生物群落的结构特征
4．群落的演替（初生或原生演替，次生演替，演替的原因）
第五章 生态系统及其稳定性
1. 讨论某一生态系统的结构(生态系统的成分；食物链和食物网)。
2. 分析生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用(能量流动和物质循环的概念、过程、特点及其应用；碳循环)。
3.举例说出生态系统中的信息传递(物理信息、化学信息、行为信息)。
4. 阐明生态系统的稳定性(生态系统稳定性的概念；抵抗力稳定性和恢复力稳定性)。
第六章 生态环境的保护
1．探讨人口的增长对生态环境的影响
2．关注全球性环境问题
3．概述生物多样性的保护的意义和措施（生物多样性的含义；生物多样性的价值；生物多样性的保护）
4．形成环境保护需要从我做起的意识
附件2：参考资料
1．基因概念的发展经过了怎样的历程？
遗传学之父孟德尔在对八年植物杂交实验进行统计分析的基础上，通过推理提出生物的性状是由遗传因子决定的，由此产生了基因的雏形概念。1903年，美国学者萨顿发现孟德尔假设的一对遗传因子，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似，进而推论出基因就在染色体上。1909年，丹麦生物学家约翰逊将孟德尔的“遗传因子”起名为“基因”，但是他只提出了基因这一名词，并没有提出基因的物质概念。
1909年，摩尔根和他的学生们开始潜心研究果蝇的遗传行为，于1926年出版了巨著《基因论》，用实验证实了基因确实存在于染色体上，并进一步诠释了基因概念，即基因以直线的形式排列在染色体上，能发生突变，能随同源染色体交叉互换而进行重组，基因不仅是决定性状的功能单位，而且还是一个突变单位和重组单位，确立了“三位一体”的基因概念。至此，基因概念得到了极大的扩充和丰富，但是基因的物质结构和化学组成如何？基因是如何决定生物性状的？人们对此仍然一无所知。
20世纪中期，人们发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的，但对哪一种是遗传物质有着激烈的争论。1944年，艾弗里首次用肺炎双球菌转化实验证实：DNA是遗传物质的载体。1952年，赫尔希和蔡斯用噬菌体侵染大肠杆菌实验进一步证实了艾弗里的观点。1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，进一步说明基因的本质是DNA，它控制着蛋白质的合成，从而决定生物性状。
1957年，本泽尔以噬菌体为材料研究基因内部的精细结构，提出了顺反子、突变子和重组子的概念，一个顺反子决定一条多肽，是基因的同义词，顺反子是可分的，组成顺反子的核苷酸可以独自发生突变或重组，由此产生了突变子和重组子的概念，同时挑战了摩尔根提出的“三位一体”的基因概念，即基因是决定性状的最小单位，但不是突变和重组的最小单位。
1961年，法国遗传学家雅各布和莫诺提出了大肠杆菌乳糖操纵子模型，又进一步丰富了基因概念，他们发现有些基因不编码蛋白质，只起调控其他基因表达活性的作用。至此，人们知道，基因是可分的，不仅体现在结构上，在功能上也可分为结构基因和调控基因。
20世纪70年代后，随着学科间的渗透和实验手段的更新，基因概念又有了进一步的发展，出现了重叠基因、断裂基因、转座子、假基因等相关概念。基因具有重叠性，两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，基因的重叠不仅节约了碱基，能更有效地利用DNA遗传信息量，更重要的可能是参与对基因的调控。
基因由数个彼此相间隔的外显子和内含子构成，这样的基因称为断裂基因，断裂基因在真核细胞中具有普遍性，在进化中的意义可能是更有利于变异和进化，增加了信息量和重组几率，此外，基因中的内含子对基因表达可能有一定的调控作用。
某些DNA序列能够从染色体的一个位点转移到另一个位点，这样的序列称为转座子，复制型转座的转座子在原位点并不切离，而是将它的序列复制到新位点，这样在原位点和新位点都有转座子的DNA序列，转座子可以引起插入突变，使插入位置的基因失活或者出现新的基因，转座子也可以从原来位置上切离，准确的切离使发生插入突变的基因发生回复突变，不准确的切离则不发生回复突变。由于转座子的特殊功能，因而成为分子遗传学研究中一个有用的工具。
假基因与正常基因具有相似的序列，但是不编码功能性产物，不产生表现型。假基因在人、动植物、微生物中广泛存在，近期的研究认为假基因是生物进化的遗迹。例如，基因每重复一次形成的两个基因，分化趋异，有用的基因作为真基因发挥功能，没用的基因成为假基因。科学家预言，随着时间的流逝，假基因终将遭到淘汰而趋于消失。
2．关于生物进化，目前存在哪些争论？
自1859年达尔文《物种起源》发表以来，生物进化理论经历了很大的发展，目前，生物进化理论主要有现代综合进化论、分子进化中性学说和间断平衡论等一些学说。各个学说对于生物进化有很多争论，争论的焦点主要是分子进化中性学说与自然选择学说之间是相互补充还是完全对立、生物进化是渐变式的还是有骤变的过程、小进化能否解释大进化等。
现代综合进化论继承和发展了达尔文的进化学说，将进化看做突变、基因重组、自然选择和隔离等因素相互作用的结果，突变和重组提供了生物进化的原材料，自然选择决定了生物进化的方向，因此又称为“现代达尔文主义”。然而，最早提出分子进化中性学说的日本遗传学家木村资生认为分子层次上的生物进化不是由与自然选择相适应的有利突变引起的，而是由选择中性或接近中性的突变的随机固定造成的。中性学说提出后，一些学者认为中性学说是对现代综合进化论的自然选择学说的完全否定，但是，也有人认为中性学说是对综合进化论的一种补充，中性学说是从分子水平来研究生物进化的，可以很好地解释分子多态性的起源，但是选择只作用于表现型，不能直接作用于分子，表现型的适应进化仍然需要用达尔文的自然选择学说来解释。
1972年，美国古生物学家艾德里奇和戈尔德提出间断平衡论，也译为断续平衡论，该理论认为化石的不连续性是历史的真实反映，生物进化过程是突变和渐变交替出现的过程，而非综合进化论主张的长期的、连续的渐变过程。间断平衡论认为大部分物种是在地质上可以忽略不计的短时间内形成的，如寒武纪大爆发，之后在选择作用下发生缓慢的变异，直到另一次快速的物种形成出现。目前，关于渐变式进化和断续式进化的证据都不少。
小进化是研究种以下的进化改变，大进化是研究种以上分类单元的进化改变，小进化和大进化在物种这一层次上相衔接。关于小进化和大进化的关系，学术界进行了激烈的争论，现代综合进化论认为小进化是大进化的基础，小进化的机制在一定程度上是可以解释大进化的，而间断平衡论认为不能用小进化的机制来解释大进化的事实。
3.核酸是唯一的遗传物质吗？
导致疯牛病、羊瘙痒病以及人的Kuru病的朊病毒（prion），是一种能够迅速繁殖、传染的蛋白质病原体。迄今为止，发现它只含蛋白质，不含核酸。
随着对朊病毒的分子结构、复制机制研究的逐步深入，科学家正在揭开蛋白质遗传的神秘面纱，并使“核酸是唯一遗传物质”的传统概念开始动摇。有科学家认为，这将影响到分子生物学的DNA遗传理论和基因概念，提出了“蛋白质基因”的观点。
目前，生物学家正对这一问题进行深入的研究，不同的观点也在争论之中。
4.有的老师对于教科书上关于基因的定义“基因是有遗传效应的DNA片段”存有疑义，提出“这句话能体现基因丰富的内涵吗？能作为现代基因的概念吗？”要弄清楚这一问题，需要了解现代遗传学和分子生物学与基因有关的一些概念及观点。
断裂基因
一个基因，往往由几个互不相邻的段落（外显子）组成，它们被长达数百个甚至数千个碱基对的插入序列（内含子）所间隔，这样的基因称为断裂基因（splicing gene）。在真核细胞中断裂基因具有普遍性，断裂基因在原核细胞中也有发现。
断裂基因在进化中可能有以下意义。（1）有利于贮存较多的信息，增加信息量。一般地说，一个基因只转录出一种mRNA，但是一些断裂基因以不同的剪接方式可以产生两种以至多种mRNA，编码不同功能的多肽。（2）有利于变异和进化。虽然单个碱基的改变有时可以引起氨基酸的变更而造成蛋白质的变化，但是很难产生重大改变而形成新的蛋白质。更何况如果单个碱基的突变发生在密码子第三位上往往是沉默的，于是大大地降低了突变的效应。而在断裂基因中，如果突变发生在内含子与外显子结合的部位，那么就会造成剪接方式的改变，结果使蛋白质结构发生大幅度的变化，从而加速进化。（3）增加重组几率。内含子有可能不断地增减造成新的剪接方式，一方面形成新的基因，另一方面在剪接过程中无疑会增加重组频率；同时，在断裂基因中，由于内含子的存在，基因长度增加，于是也增加了重组频率。（4）可能是基因调控装置。内含子可能在基因表达中有一定的调控作用，在基因转录水平上以及在合成了mRNA以后的加工过程中起着调控基因表达的作用。总之，断裂基因是具有十分重要的生物学意义的，但是对它的功能还不是完全了解，还有待于进一步研究。
转座子
转座子（transposon）是染色体（或质粒）上的一段DNA序列，它作为一个可以分离但不交换的单元，能从一个位点转移到另一个位点。转座子约占高等真核生物基因组的10%。转座子会影响到基因的表达。已经证实，果蝇所发生的自发突变中，二分之一以上是由于转座子插入基因中或插入邻近基因所造成的。有些基因转录活性的增高或抑制也是因为转座子的靠近造成的。
转座子的遗传学效应具体表现在以下几个方面。（1）引起插入突变。（2）插入位置上出现新的基因。（3）转座子是以它的一个复制品转移到另一位置，而在原来位置上保留原有的转座子。（4）改变染色体结构，主要导致染色体缺失、倒位等染色体畸变。（5）转座子可以从原来位置上消失，这一过程称为切离。准确的切离使因插入转座子而失活的基因发生回复突变，不准确的切离则不发生回复突变，而是带来染色体畸变。（6）调节基因活动的开关。（7）产生新的变异，有利于进化。由于转座子也可以携带其他基因进行转座，形成重新组合的基因组，以及通过转座形成大片段插入，引起缺失，引起倒位等，均会造成新的变异。这些新的变异对生物的适应性以及进化会起到积极的作用。除上述几个方面外，转座子还有其他的遗传学效应。
转座子除了它本身的遗传学效应外，在许多方面是遗传学研究中一个有用的工具，如作为基因转导的供体、基因定位的标记，筛选插入突变，菌株构建，基因克隆等都可以利用转座子作为工具。随着对转座子研究的深入，转座子的应用会愈来愈广泛。
重叠基因
所谓重叠基因（overlapping gene）是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。重叠基因有多种重叠方式。例如，大基因内包含小基因；前后两个基因首尾重叠一个或两个核苷酸；几个基因的重叠，几个基因有一段核苷酸序列重叠在一起，等等。重叠基因中不仅有编码序列也有调控序列，说明基因的重叠不仅是为了节约碱基，能经济和有效地利用DNA遗传信息量，更重要的可能是参与对基因的调控。
假基因
假基因（pseudogene）是相对于与其序列相似的真基因而言的。假基因与正常基因有相似的序列，但是在编码序列当中往往含有移码或终止密码，从而使此类基因不能产生功能性产物或者没有一个可以觉察的表现型。假基因广泛地发现于人、动植物、微生物中，它们可能大量地存在。假基因与真基因之间并没有绝对的界限。一个个体中的假基因，在同一物种的另一个个体中可以是功能性的真基因。近期的研究认为假基因是生物进化的遗迹，例如，基因每重复一次形成的两个基因分化趋异，有用的基因作为真基因发挥功能，没有用的成为假基因。有科学家预言，随着时间的流逝，假基因终将遭到淘汰而趋于消失。是否如此，有待时间检验。
模糊基因
细胞内对RNA的加工可以改变mRNA的密码子，使一些原本无意义的mRNA转变为有意义的mRNA，并能产生具有一定功能的蛋白质。而这些mRNA的基因原本是意义模糊的序列，是不能产生蛋白质的，这样的序列称为模糊基因或隐秘基因（cryptogene）。
关于染色体、基因、DNA关系的新观点
分子生物学把基因的概念严格定义在DNA序列上，鉴定基因的过程是从一定的DNA序列经过蛋白质产物，最后到达一定的性状（表现型）。由于转录过程的剪接的多样性，转录后及翻译后修饰的多样性，完全打破了“一个基因，一个蛋白质”或“一个基因，一个性状”的概念，使基因与它所表达的功能性产物（性状）之间出现了辐射的、交叉的关联，大大增加了从基因到性状的不确定性。
传统遗传学定义基因的过程与分子生物学相反，它是从性状到基因，性状与基因是直截了当的关联，把基因作为染色体上的一个物理的遗传位点，并不仅仅是DNA。看起来传统遗传学不如分子生物学那么精确，但是基因是否仅仅由DNA构成，分子生物学的发展提出了新的观点。
构成染色质的主要结构物质是DNA和组蛋白。组蛋白的化学修饰可以改变染色质的结构，使基因的转录打开或关闭，对基因表达进行调控。如果组蛋白的化学修饰是一种后成遗传信息，而且与DNA遗传信息的开/关密切相关，那么DNA就不是染色体中唯一的遗传信息的载体，作为遗传信息载体的应该是整个染色体（组蛋白—DNA复合体）。孟德尔的遗传因子（基因）的含义要比DNA本身广泛得多。孟德尔—摩尔根遗传学对基因的概念是“基因是染色体的一个节段”。近代分子生物学把基因定义为DNA分子的一个节段，把基因看成DNA专有的功能组分，看来是片面的。随着分子生物学的发展，人们对基因的认识还将不断丰富。
小结
对基因结构和功能的研究，是当今生物科学，特别是现代遗传学、分子生物学、细胞生物学研究的热点领域，新的成果不断涌现，人们对于基因的认识也日新月异。“基因是有遗传效应的DNA片段”这句话，虽然没有非常具体地阐明基因的结构和功能，但是却能够比较好地将传统遗传学和现代遗传学、分子生物学的研究成果统一起来，为人们所普遍接受。我们也期待着新的成果和突破，赋予基因更完善的现代阐述。
附件3：教材分析
第3章《基因的本质》教材分析
在米歇尔（F.Miescher）发现了核酸的基础上，1886年孟德尔揭示了遗传的基本法则，1926年摩尔根发展并确立了基因学说。但是，在20世纪的前40年中，困扰科学家的两个最基本的问题，基因究竟是什么物质、基因是怎样进行工作的，依然没有解决。第3章“基因的本质”就是在前两章学习的基础上，从分子水平上认识基因的本质。
一、教学目的要求
知识方面
1.总结人类对遗传物质探索过程。
2.概述DNA分子结构的主要特点。
3.概述DNA分子的复制。
4.说明基因和遗传信息的关系。
情感态度与价值观方面
1.形成质疑、求实、创新及勇于实践的科学态度和科学精神。
2.认同人类对科学的认识是不断深化不断完善的过程。
3.初步形成结构与功能、多样性与共同性相统一的观点。
能力方面
1.领悟科学探究的方法，发展科学思维和创新能力。
2.学习运用简约的科学语言概述科学现象的能力。
二、教学内容的结构和特点
（一）教学内容的结构
（二）教学内容的特点
本章教材是在初中生物课和高中生物（必修1）《分子与细胞》的基础上，从分子水平上进一步详尽地阐述遗传的物质基础和作用原理。通过讲述DNA是遗传物质的实验证据，DNA分子的结构和复制功能，以及基因的基本概念等内容，使学生对DNA和基因的有关结构、它们之间的关系，以及在遗传上的作用等方面的知识，有更深入的理解和认识。
本专题的题图寓意深刻：50年前沃森和克里克在《自然》杂志上发表的具有划时代意义的一篇论文上，醒目地衬托着一个双螺旋结构。它不仅预示着100多年来科学家孜孜以求的探索过程，还预示着遗传物质及其结构的发现在生物科学史上划时代的意义。组合图上的引言及组合图旁配以的一首小诗：“基因是什么？DNA或蛋白质？几多实验，几多论争。是谁将谜底揭破？”将学生带入到对遗传物质的早期推测与基因本质的探索中。
本章共包括四节内容：第1节《DNA是主要的遗传物质》；第2节《DNA分子的结构》；第3节《DNA的复制》和第4节《基因是有遗传效应的DNA片段》。在这四节中，除第2节可用2课时教学外，其余三节可各用1课时教学。
第1节《DNA是主要的遗传物质》，主要讲述了DNA是遗传物质的直接证据──“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”。本节由活动引入，引导学生思考一个曾经在科学界争议了很长时间的问题：“DNA和蛋白质究竟谁是遗传物质？”这一活动既从历史事实出发，点出了本节研究的主题，又将学生饶有兴致地带入20世纪中叶生物学界具有重大意义的科学主题中。
在讲述DNA是遗传物质的直接证据前，本文首先讲述了对遗传物质的早期推测。与原教材比较，本段没有从遗传物质的间接证据减数分裂与受精出发，而是以简洁的语言，用与蛋白质结构类比的方法，指出20世纪中叶，为什么大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质，这样讲述可以简洁明确地引入对本节主题的讨论，避免了与前面所讲内容的重复。
在讲述对遗传物质的早期推测的基础上，本节又讲述了“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”。编者之所以选择这两个实验，是因为这两个实验是20世纪中叶证明DNA是遗传物质的最具影响力，也是最经典的实验。通过两个实验应该使学生认识到：这两个实验虽然采用的实验对象不同，方法不同，所处的时代背景不同，但都证明了DNA是遗传物质，从而认同科学结论的获得，最基本的方法是实证的方法。并认识到：一个正确的结论可以通过不同的方法得出；人类对科学的认识是不断深化和不断完善的过程，如在艾弗里实验的8年后，赫尔希和蔡斯才通过噬菌体侵染细菌的实验，最终使人们确信DNA是遗传物质。
在讲述这两个实验时，为了让学生领悟科学的过程和方法，编者不仅按照科学家的探讨途径，以问题的方式引领学生层层深入地进行思考，还较详细地讲述了这两个实验的具体方法。虽然艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同,但是实验的设计思路却有共同之处，通过对两个实验方法的讲述，使学生理解科学家最关键的实验设计思路是：把DNA与蛋白质区分开，单独地去观察DNA和蛋白质的作用。如果说“肺炎双球菌的转化实验”是通过生物体外的实验证明了DNA是遗传物质，那么，“噬菌体侵染细菌的实验”就是通过生物体表现出的生物现象，更直接地证明了DNA是遗传物质。
第2节《DNA分子的结构》，是以坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑为题引导学生活动的，考虑DNA分子比较抽象，以学生比较熟悉的DNA雕塑引入，可以拉近DNA与学生的距离。活动中的设问：你知道为什么将它作为高科技的标志吗？点出了DNA在生物科学发展以至高科技发展中的重要意义。活动中巧妙地利用了DNA分子双螺旋结构发现50周年（2003年）纪念这一有利的条件，启发学生通过自己的活动来回答这一设问。
本节是由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构模型以及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成的。
与原教材比较，本节教材最大的变化是：没有直接讲述DNA分子的结构特点，而是在讲述DNA分子的结构特点之前，以科学家沃森和克里克的研究历程为主线，来构建DNA双螺旋结构模型。构建的方式是以阅读故事的形式，向学生展示出沃森和克里克孜孜以求的画面。展示这幅画面的目的旨在告诉阅读的每一个人：在众多有造诣的科学家中，两个年轻学者之所以脱颖而出并非偶然，首先对问题的兴趣是科学探索的开端；多学科知识的背景是科学发现的前提；科学的思维方法，锲而不舍的精神，以及善于利用前人的成果和与他人的合作的品质，是科学发现的关键。编者利用这一科学界传为佳话的故事，不仅发展了学生的科学素养和人文精神，也很自然地构建出了DNA双螺旋结构的模型。通过对故事的旁栏导读及思考与讨论，又进一步强化了构建DNA双螺旋结构模型的意义和作用。
在构建DNA双螺旋结构模型的基础上，本节又以简洁科学的语言、图文并茂地概述了DNA分子的结构特点，最后通过学生动手尝试建构DNA双螺旋结构模型，达到加深对DNA分子结构特点的认识和理解的目的。
第3节《DNA分子的复制》以北京奥运会会徽“中国印·舞动的北京”为题引导学生进入对复制问题的讨论。2008年奥运会是令国人瞩目的话题，对学生十分熟悉的北京奥运会会徽画面进行的讨论，不仅可以引起学生的极大兴趣，还可以充分体现出时代气息。
本节包括对DNA分子复制的推测，DNA半保留复制的实验证据（选学）和DNA分子复制的过程三部分内容。
在讲述DNA分子复制的过程之前讲述DNA分子复制的推测，不仅可以使学生了解沃森和克里克在制作DNA模型时，就已经推测出了DNA分子的自我复制的机制这一事实，更重要的是旨在使学生理解结构与功能的内在联系，即DNA分子的双螺旋结构，决定了DNA分子半保留复制的方式。在此基础上讲述DNA分子复制的过程学生很容易理解和接受。
讲述DNA分子复制的推测后，讲述DNA半保留复制的实验证据，主要出于以下考虑：一是使学生理解对DNA分子半保留复制机制的揭示必须来源于实证；二是使学生了解DNA分子半保留复制实验的设计思路和方法。由于DNA半保留复制实验的难度较大，出于对不同学生接受能力的考虑，对这部分内容教材采用了选学这一弹性处理的方法。
第4节《基因是有遗传效应的DNA片段》是由一个游戏活动引入对问题的讨论的。在活动中运用排列组合的数学方法，帮助学生理解DNA分子可以贮存大量的信息这一结论。
本节包括说明基因与DNA关系的实例，DNA片段中的遗传信息两部分内容。这两部分内容分别通过两个活动来完成。
在说明基因与DNA关系的实例中，主要是通过资料分析使学生认识基因与DNA的关系。资料分析中共列举了4个实例，其中资料1、3实例是从数量上说明基因是DNA上的片段；资料2、4实例是从现象上说明基因是有遗传效应的。综上所述，学生可以很自然得出如下的结论：基因是有遗传效应的DNA片段。
在DNA片段中的遗传信息内容中，主要是通过探究活动使学生认识DNA上的脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关系。活动中创设的两个情景设法引导学生通过数学推算的方法，得出DNA分子中可以贮存大量遗传信息的结论，从而推出DNA分子具有的多样性和特异性的结论。这一结论从分子水平上揭示了生物体的多样性和特异性的物质基础。
第4章《基因的表达》教材分析
一、教学目的要求
知识方面
1.概述遗传信息的转录和翻译。
2.举例说明基因与性状的关系。
3.了解遗传密码的破译过程（选学）。
情感态度与价值观方面
1.体验质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
2.认同科学是一个逐步发展的过程，科学发展永无止境。
能力方面
1.鉴别、选择、运用和共享信息。
2.运用数学方法，从信息论的观点分析遗传学的相关问题。
3.运用证据和逻辑分析实验现象，得出结论。
本章的核心内容是从分子水平上阐明遗传物质在生物体内是如何起作用的，即遗传信息转录和翻译的过程。教师在进行本章教学时，需要特别注意两个问题。一是在进行遗传信息转录和翻译过程的教学时，要注意这一过程中每一步骤及其所涉及的知识的内在联系。建议用一条主线将各方面内容贯穿起来，并充分培养学生阅读图文的能力，注意避免繁琐和冗长的讲解。二是在本章中，“思考与讨论”栏目比较丰富，利用好这些栏目，能够充分调动起学生学习的主动性，切实培养学生的能力，增加学生对教学内容理解的深度。
二、教学内容的结构和特点
（一）教学内容的结构
（二）教学内容的特点
本章包括三节：第1节《基因指导蛋白质的合成》；第2节《基因对性状的控制》；第3节《遗传密码的破译（选学）》。本章参考学时可用4课时，其中第1节可用2课时，第2节和第3节可分别用1课时。
第1节《基因指导蛋白质的合成》对应课程标准的要求：“概述遗传信息的转录和翻译”。通过本节的学习，学生需要理解遗传信息的转录和翻译。针对转录和翻译的过程，教材可以采用两种呈现方式。一种是先讲清楚tRNA、mRNA、核糖体和遗传密码的相关知识，再在此基础上，集中讲述转录和翻译的步骤。另一种是在讲述转录和翻译的过程中，插入讲解相关知识。两种方式各有利弊。第一种方法将相关知识进行集中讲解，有灌输知识的倾向，但能够使转录和翻译过程的讲述相对集中连贯。第二种方法逐步展开知识的学习，更符合认知规律，但转录、翻译这一主干过程不可避免地会生出一些旁支。教材选用的是后一种方式，与原教材的思路基本一致，不同之处主要体现在以下几方面。
第一，以问题为主线，贯穿转录和翻译的过程。在遗传信息的转录部分，以“为什么RNA适于作DNA的信使呢？”和“DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的？”两个问题串连起来；在遗传信息的翻译部分，以“碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？”和“游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到核糖体中的mRNA上的呢？”两个问题串连起来。原教材也有类似的问句，但是并没有将问句独立成段。以四个独立成段的问句统领全文，有利于启发学生逐步深入的思考，同时能够突出转录翻译的主干过程，保证主线清晰。
第二，三种RNA和遗传密码的介绍相对整合。教材首先总体介绍了RNA的化学组成及其特点，细胞中三种主要的RNA及其功能，然后再在转录和翻译的过程中详细展开。对于遗传密码的介绍，教材从遗传密码破译的第一步，即从理论上推测多少个碱基编码一个氨基酸入手，启发学生思考碱基与氨基酸对应关系的问题，并指出这只是整个破译过程的起始，为第3节做好铺垫。
第三，注意从细胞水平与分子水平两个层面引导学生认识转录和翻译的过程。在本节开头，教材首先从细胞水平引导学生思考位于细胞核中的DNA是如何指导细胞质中蛋白质合成的，然后再将学生引导到分子水平的学习。在从分子水平认识蛋白质的合成后，教材又回归到细胞水平，在结尾处写道：“肽链合成后，……盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。”
第四，转录和翻译过程的讲解图文并重。图解力求直观形象地体现每个步骤，并与文字描述一一对应，便于学生的阅读和自学。
第2节《基因对性状的控制》包括“中心法则的提出及其发展”和“基因、蛋白质与性状的关系”两部分内容。虽然课程标准没有对中心法则提出具体的学习要求，但考虑到中心法则是生物学的核心规律，教材仍然选择了这部分内容。“基因、蛋白质与性状的关系”对应于课程标准的要求“举例说明基因与性状的关系”。
“中心法则的提出及其发展”首先介绍了1957年，克里克提出的中心法则的内容，然后安排了一则“资料分析”，意图是让学生根据提供的实验证据，分析最初的中心法则的不足，并做出适当的修改。这样的组织方式不仅能锻炼学生根据实验证据做出结论的能力，而且能使学生认识到科学是一个逐步完善的过程，科学发展是永无止境的。
“基因、蛋白质与性状的关系”是对三者关系的总结。在初中生物课以及本册书前三章的学习中，阐述的都是基因控制性状；在《细胞与分子》模块中也阐述了蛋白质与性状的关系；但是，教材中还没有将基因、蛋白质与性状这三者的关系联系起来整体考虑。因此，教材在此处着重用实例说明三者的关系。第一个实例是关于豌豆一对相对性状形成原因的分析，将它放在第一位，是因为它与第1章遥相呼应。在经典遗传学中，孟德尔预言了遗传粒子控制性状，当认识深入到分子水平时，孟德尔当年观察到的现象又该作何解释呢？通过在不同时期，对同一个问题不同水平上的解释，学生可以切实感受到科学前进的步伐。
第3节《遗传密码的破译》是选学内容，也是原教材没有的。选择这部分内容主要是出于以下几方面的考虑。第一，遗传密码的破译这一事件本身在生物学史上占有重要的地位。第二，这一事件具有很高的科学教育价值，体现了科学理论和科学实验在科学研究中的重要作用，为学生学习探究方法提供了难得的范例。第三，符合课程标准的基本精神。课程标准要求“总结人类对遗传物质的探索过程”，遗传密码的破译正属于对遗传物质的探索。
承接第1节介绍的理论推导，本节进一步探讨遗传密码的阅读方式，然后介绍克里克的实验，体现了科学思维的严谨和科学讲求实证的特点。虽然克里克的实验本身相当复杂，但教材通过英文句子的类比，让学生能够理解实验的设计思路与研究方法。“遗传密码对应规则的发现”反映了不同的研究思路，即利用生物化学的手段，建立蛋白质体外合成系统。学习蛋白质的合成后，了解蛋白质的体外合成系统相对容易。这是因为体外合成系统实质是对体内反应的模仿。选择这两个实验，旨在让学生认识同一问题有不同的研究思路，新思路和新方法能带来突破性的进展。从生物学史的发展看，尼伦伯格等的发现只是破解遗传密码对应规则的第一步，此后科学家又做了不少改进。但教材编写科学史的目的是使学生领悟科学研究方法，而不是要学生了解每一个技术细节，因此教材没有进一步介绍后继实验。
作者：刘老师推荐 来源：哈一中 发表时间：2008-3-22 15:55:37 访问次数：3417
人教版必修2三、四章集体备课材料
一、教材内容
（一）在知识结构上的划分
1、课标和考纲要求
课标的内容标准
考纲的内容要求
能力要求
遗传的分子基础
总结人类对遗传物质的探索过程。
概述DNA分子结构的主要特点。
说明基因和遗传信息的关系。
概述DNA分子的复制。
概述遗传信息的转录和翻译。
人类对遗传物质的探索过程
Ⅱ
DNA分子结构的主要特点
Ⅱ
基因的概念
Ⅱ
DNA分子的复制
Ⅱ
遗传信息的转录和翻译
Ⅱ
2、在“人教版”和“江苏版”教材中的分布情况比较
考纲的内容要求
人教版内容编排
苏教版内容编排
遗传的分子基础
人类对遗传物质的探索过程
必修2：第3章基因的本质
——第1节DNA是主要遗传物质
必修2：第四章遗传的分子基础——第一节 探索遗传物质的过程
DNA分子结构的主要特点
——第2节DNA分子的结构
——第二节 DNA的结构和DNA的复制
基因的概念
——第4节基因是有遗传效应的DNA片段
——第三节 基因控制蛋白质的合成
DNA分子的复制
——第3节DNA 的复制
——第二节 DNA的结构和DNA的复制
遗传信息的转录和翻译
必修2：第4章基因的本质——第1节基因控制蛋白质的合成
——第三节 基因控制蛋白质的合成
实验
制作DNA双螺旋结构模型
①设计和制作DNA双螺旋结构模型
②实验DNA粗提取
③实践PTC味蕾和基因的关系
不同
增加：实验：DNA粗提取
实践：PTC味蕾和基因的关系
3、在“人教版”和“中图版”教材中的分布情况比较
知识点
人教版
中图版
呈现位置
主要知识及特点
呈现位置
主要知识及特点
DNA是主要的遗传物质
第三章第1节
1、对遗传物质的早期推测
2、肺炎双球菌的转化实验
（1）体内转化实验——格里菲思的肺炎双球菌的转化试验
（2）体外转化实验——艾弗里的体外转化实验
3、噬菌体侵染细菌的俄实验
第三单元第一章第1节
1、DNA是主要的遗传物质
2、探究活动：《DNA是遗传物质的证据》（1）格里菲思的肺炎双球菌的转化试验（2）艾弗里的体外转化实验
3、相关链接《噬菌体侵染细菌实验》
4、烟草花叶病毒组分单独侵染烟草实验
DNA分子的结构
第三章第2节
1、DNA双螺旋结构模型的构建（发现史）
2、DNA分子的结构
3、碱基互补配对原则
4、模型建构：《制作DNA双螺旋结构模型》
第三单元第一章第2节
1、DNA 的基本组成单位
2、DNA双螺旋结构
3、探究活动 ：《分析DNA双螺旋结构模型》
DNA 的复制
第三章第3节
1、 对DNA 分子复制的推测
2、DNA半保留复制的实验证据（选学）
3、DNA分子复制的过程
第三单元第一章第3 节
1、探究实验：《探究DNA 分子的复制》
2、半保留复制
3、相关链接：《DNA半保留复制的证明》
基因的本质
第三章第4节《基因是有遗传效应的DNA片断》
1、说明基因与DNA关系得实例
2、DNA片断中的遗传信息
第三单元第二章第1节
1、基因的提出——约翰逊
2、基因概念的发展
3、探究活动：《基因功能初探》
4、基因的现代含义
（1）断裂基因（其中编码序列——外显子、非编码序列——内含子）
（2）重叠基因（许多原核生物和一些真核生物种的两个基因共用的一段重叠的核苷酸序列）
（3）可动基因 （也叫转座因子）
（4）染色体外基因（存在于染色体之外的基因），如：真核生物中的线粒体基因和叶绿体基因、细菌中的质粒
基因的表达
第四章第1节
1、遗传信息的转录
2、遗传信息的翻译
第三单元第二章第2节
1、转录
2、探究活动：《探究遗传信息的传递途径》——变形虫放射性标记实验
3、翻译
4、相关链接：《中心法则及其发展》
基因与性状
第四章第2节
1、中心法则的提出及其发展
2、基因、蛋白质与性状的关系
第三单元第二章第3节
1、基因与性状的关系
2、探究活动：《红细胞性状改变的原因》
（二）基础知识点
(1)DNA是主要的遗传物质
① 生物的遗传物质：在整个生物界中绝大多数生物是以DNA作为遗传物质的。有DNA的生物（细胞结构的生物和DNA病毒），DNA就是遗传物质；只有少数病毒（如艾滋病毒、SARS病毒、禽流感病毒等）没有DNA，只有RNA，RNA才是遗传物质。
②证明DNA是遗传物质的实验设计思想：设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。
(2)DNA分子的结构和复制
①DNA分子的结构
a.基本组成单位：脱氧核苷酸（由磷酸、脱氧核糖和碱基组成）。
b.脱氧核苷酸长链：由脱氧核苷酸按一定的顺序聚合而成
c.平面结构：
d.空间结构：规则的双螺旋结构。
e.结构特点：多样性、特异性和稳定性。
②DNA的复制
a.时间：有丝分裂间期或减数第一次分裂间期
b .特点：边解旋边复制；半保留复制。
c.条件：模板（DNA分子的两条链）、原料（四种游离的脱氧核苷酸）、酶（解旋酶，DNA聚合酶，DNA连接酶等），能量（ATP）
d.结果：通过复制产生了与模板DNA一样的DNA分子。
e.意义：通过复制将遗传信息传递给后代，保持了遗传信息的连续性。
(3)基因的结构及表达
①基因的概念：基因是具有遗传效应的DNA分子片段，基因在染色体上呈线性排列。
②基因控制蛋白质合成的过程：
转录：以DNA的一条链为模板通过碱基互补配对原则形成信使RNA的过程。
翻译：在核糖体中以信使RNA为模板，以转运RNA为运载工具合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质分子
（三）记忆点
1．DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给后代的，这两个实验证明了DNA 是遗传物质。
2．一切生物的遗传物质都是核酸。细胞内既含DNA又含RNA和只含DNA的生物遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA。由于绝大多数的生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。
3．碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基对的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。
4．遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的。基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。
5．DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。在两条互补链中 的比例互为倒数关系。在整个DNA分子中，嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。整个DNA分子中， 与分子内每一条链上的该比例相同。
6．子代与亲代在性状上相似，是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。
7．基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈直线排列，染色体是基因的载体。
8．由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此，不同的基因含有不同的遗传信息。（即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息）。
9．DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序，信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物体表现出各种遗传特性。基因控制蛋白质的合成时：基因的碱基数：mRNA上的碱基数：氨基酸数=6：3：1。氨基酸的密码子是信使RNA上三个相邻的碱基，不是转运RNA上的碱基。转录和翻译过程中严格遵循碱基互补配对原则。注意：配对时，在RNA上A对应的是U。
10．生物的一切遗传性状都是受基因控制的。一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程；基因控制性状的另一种情况，是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。
二、高考试题情况
（一）DNA是主要的遗传物质
(2007广东理科基础)38．下列四种病毒中，遗传信息贮存在DNA分子中的是
A．引发禽流感的病原体 B．烟草花叶病毒
C．T2噬菌体 D．引起AIDS的病原体
【答案】C
(2007广东生物)5.格里菲思（F. Griffith）用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果
A.证明了DNA是遗传物质 B.证明了RNA是遗传物质
C.证明了蛋白质是遗传物质 D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质
【答案】D
(2006江苏生物)3．赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：①培养噬菌体，②35S和32P标记噬菌体，③放射性检测，④离心分离。实验步骤的先后顺序为
A．①②④③ B．④②①③ C．②①④③ D．②①③④
【答案】C
(2004全国理综Ⅳ)4．肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜，R型则不具有。下列叙述错误的是
A．培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能产生一些具荚膜的细菌
B．培养R型活细菌时加S型细菌DNA的完全水解产物，不能产生具荚膜的细菌
C．培养R型活细菌时加S型细菌DNA，能产生具荚膜的细菌
D．培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能产生具荚膜的细菌
【答案】A
（二）DNA分子的结构
(2005北京春季)4．在DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌（生活在高温环境中）的是（ ）
A．含胸腺嘧啶32%的样品
B．含腺嘌呤17%的样品
C．含腺嘌呤30%的样品
D．含胞嘧啶15%的样品
【答案】B
（2006全国理综Ⅱ）4.已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述那一种类型，应该
A．分析碱基类型，确定碱基比率
B．分析碱基类型，分析核糖类型
C．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型
D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
【答案】A
（三）DNA分子的复制
(2007广东生物)10.下列关于DNA复制的叙述，正确的是
A.在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制
B. DNA通过一次复制后产生四个DNA分子
C. DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制
D.单个脱氧核昔酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
【答案】A
(2007山东理综)7.DNA分子经过诱变，某位点上一个正常碱基（设为P）变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G，推测"P"可能是
A.胸腺嘧啶 B.腺嘌呤 C.胸腺嘧啶或腺嘌呤 D.胞嘧啶
【答案】 D
（四）基因是有遗传效应的DNA片段
(2007广东理科基础) 40.右图是由3个圆所构成的类别关系图，其中Ⅰ为大圆，Ⅱ和Ⅲ分别为大圆之内的小圆。符合这种类别关系的是
A．Ⅰ脱氧核糖核酸、Ⅱ核糖核酸、Ⅲ核酸
B．Ⅰ染色体、ⅡDNA、Ⅲ基因
C．Ⅰ固醇、Ⅱ胆固醇、Ⅲ维生素D
D．Ⅰ蛋白质、Ⅱ酶、Ⅲ激素
【答案】C
（五）基因指导蛋白质的合成
(2007天津理综)1.下列关于细胞基因复制与表达的叙述，正确的是
A.一种密码子可以编码多种氨基酸
B.基因的内含子能翻译成多肽
C.编码区增加一个碱基对，只会改变肽链上的一个氨基酸
D. DNA分子经过复制后，子代DNA分子中（C+T）/（A+G）=1
【答案】D
(2007江苏生物)5．下列对转运RNA的描述，正确的是
A．每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸 B．每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它
C．转运RNA能识别信使RNA上的密码子 D．转运RNA转运氨基酸到细胞核内
【答案】C
（六）基因对性状的控制
(2007广东生物)31．免疫是在长期进化过程中、哺乳动物特别是人体对病原性物质的侵害所形成的特殊防御机制。请回答下列问题：
（1）HIV是具有包膜的 病毒、入侵人体后，引起获得性免疫缺陷综合症（AIDS）。
（2）请简述HIV病毒在寄主细胞内复制繁殖的过程。
（3）除了AIDS外，还有其他免疫细胞的缺陷相关的疾病，这些疾病一般可通过骨髓移植和基因治疗等方法进行部分治疗。
①骨髓移植，其实是 移植。能替代受损的免疫系统，实现免疫重建。
②基因治疗，取患者的 作为受体细胞，将正常的 转染受体细胞后，再回输体内，以替代、修复或纠正有缺陷的基因。
【答案】（1）RNA（逆转录）
（2）病毒侵入寄主细胞后，利用逆转录酶合成DNA，然后分别指导合成大量的病毒遗传物质和病毒蛋白质，并装配成完整的病毒颗粒。
（3）①造血干细胞（干细胞）；
②淋巴细胞（脐带血细胞），外源基因（目的基因）。
立意：考查考生对生物科技进展对健康的影响和意义的了解，对免疫学和遗传相关知识
的掌握程度；正确理解生理专业术语、综合运用遗传学和动物生理学知识解释和解决人体健康相关问题等能力
(2004全国理综Ⅰ)1.人体神经细胞与肝细胞形状结构和功能不同，根本原因是两种细胞
A．DNA碱基排列顺序不同 B．核糖体不同
C．转运RNA不同 D．信使RNA不同
【答案】D
三、教材处理
（一）教学顺序调整
新教材中很多知识点是按照科学发展史编排的，不一定符合学生的认知规律，在授课时可根据不同的学生状况作合理设计，达到提高课效的目的。
如“噬菌体侵染细菌的实验”的教学，就可以设计成这样两种模式：
1．复习DNA和蛋白质的元素组成，以噬菌体侵染细菌的过程(吸附口令注入→合成→组装→释放)导入后，介绍赫尔希和蔡斯的实验过程、实验现象和实验结果，再对实验现象和结果进行分析，进而得出DNA是遗传物质的结论，
2，介绍赫尔希和蔡斯的实验过程、实验现象和实验结果，通过提问复习DNA和蛋白质的元素组成，让学生分析实验现象和结果，得出实验结论，再结合噬菌体侵染细菌的过程加深对噬菌体侵染细菌的实验结论的理解。
两种模式都能使学生理解赫尔希和蔡斯的实验，但是，如果设计的问题不合理，往往起不到良好的效果。如没有DNA和蛋白质的元素组成的复习及P元素和S元素在DNA和蛋白质中的分布情况的铺垫，学生简直如听天书。即使这样，对C、H、O、N元素的同位素标记能否得出DNA是遗传物质的结论仍然应该设计相关问题加以解释。
（再如RNA的结构与DNA的结构一起介绍；先介绍DNA的复制，后介绍同位素标记实验等；基因的概念和基因的本质一同介绍）
（二）教材内容取舍——研究教科书内容的编写意图，创造性地使用教科书
1．利用科学史素材进行教学时应注意哪些问题？
本模块是以人类对基因的本质、功能及其现代应用的研究历程为主线展开的，从孟德尔到摩尔根再到沃森和克里克等，从拉马克到达尔文再到现代生物进化理论，让学生从浓郁的历史感中获取丰富的营养，因此有许多科学史的内容。
在利用科学史素材进行教学时，应注意以下几个问题。（1）科学史是供学生分析和讨论的材料，不是基础知识，不能“为史而史”。应及时对基本概念和原理进行归纳和梳理，不要让它们淹没在科学史的“海洋”中。（2）注意引导学生体会科学发现过程中的科学方法、科学态度和科学精神，思考科学的本质。（3）不必要求学生记住每位科学家的工作，但是应该让学生了解，现代科学研究中，一项重大的科学发现，往往是许多科学家努力的结果。藉此对学生进行团队精神、合作精神的教育。
2、最好要备齐5个版本的教材。对比研究不同版本教材对知识内容的选择、编排和呈现方式等，加深理解高中生物新课标对知识内容的要求，并依据课标优化组合不同教材的课程资源，要摒弃过去那种“轻大纲，重教材”、“教学就等于教教材”的旧观念，树立“以课标为基本依据，以教材为基本素材，充分利用多种教学资源来进行教学”的新观念。(请阅读课标中《教科书编写建议》)
附件Ⅰ：五个版本教科书共有的知识内容
必修1 分子与细胞
第一章 走进细胞
1．分析细胞学说建立的过程。（细胞的发现、细胞学说的主要内、细胞学说的建立过程、意义；生物体的生命活动离不开细胞；细胞是生物体结构和功能的基本单位）
2．使用显微镜观察多种多样的细胞。（显微镜的使用方法，认识不同细胞的共同特点和不同点；细胞的形态与功能的统一；原核细胞与真核细胞的比较）
第二章 组成细胞的分子
1．细胞中的元素和化合物（组成细胞的元素；组成细胞的化合物；检测生物组织中的还原糖、脂肪、蛋白质）
2．概述蛋白质的结构和功能（蛋白质的元素组成和基本单位；氨基酸的种类、结构通式、结合方式；蛋白质的结构和功能及其多样性）
3．简述核酸的结构和功能（核酸的种类和功能；实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布；核酸的基本组成单位及其结构）
4．概述糖类的种类和作用（糖类的元素构成、种类和作用）
5．举例说出脂质的种类和作用（脂质的元素构成、种类和作用）
6．说明生物大分子以碳链为骨架
7．说出水和无机盐的作用（水的生理作用、含量、存在形式；无机盐的存在形式、作用）
第三章 细胞的基本结构
1．简述细胞膜系统的结构和功能（细胞膜的成分与功能；生物膜系统的概念）
2．举例说出几种细胞器的结构和功能（线粒体、叶绿体、液泡、内质网、核糖体、高尔基体、中心体、溶酶体的结构功能；细胞器的协调配合；观察叶绿体、线粒体）
3．阐明细胞核的结构与功能（细胞核的结构功能；染色体与染色质的联系与区别）
4．尝试建立真核细胞的模型
第四章 细胞的物质输入和输出
1．说出物质运输进出细胞的方式（细胞膜的结构模型；由扩散、主动运输）
2．通过模拟实验探究膜的透性
3．观察植物细胞的质壁分离与复原实验
第五章 细胞的能量供应和利用
1．说明酶在代谢中的作用。（酶的发现、化学本质、产生部位、作用和特性）
2．解释ATP在能量代谢中的作用。（ATP的结构特点；高能磷酸键；高能化合物；ATP与ADP相互转化；ATP形成的途径；ATP的利用——生命活动的直接能源）
3．说明细胞呼吸，探讨其原理的应用。（有氧呼吸和无氧呼吸的概念、过程、区别、实例、反应式；细胞呼吸的概念、原理的应用）
4．说明光合作用以及对它的认识过程。（光合作用的发现、过程、反应式；叶绿体色素的种类、作用）
5．研究影响光合作用速率的环境因素。（光照强度；CO2浓度；温度；叶龄等）
第六章 细胞的生命历程
1．简述细胞增殖的周期性。（细胞表面积与体积关系；细胞周期的概念）
2．观察细胞的有丝分裂并概述其过程。（动物细胞和植物细胞有丝分裂的过程及异同点；动物细胞和植物细胞有丝分裂各时期的主要特点；细胞有丝分裂的意义）
3．描述细胞的无丝分裂。（无丝分裂的过程；实例）
4．说明细胞分化。（细胞分化的概念；实例；意义）
5．举例说明细胞的全能性。（细胞的全能性的概念；植物组织培养、动物克隆、干细胞等实例；意义）
6．探讨细胞衰老和凋亡与人类健康的关系。（个体衰老与细胞衰老的关系；细胞衰老的特征；细胞凋亡的概念和意义；衰老和凋亡的区别；实例）
7．说出癌细胞的主要特征，讨论恶性肿瘤的防治。（癌细胞的概念；癌细胞的主要特征；致癌因子；癌症的防治）
必修2 遗传与进化
第一章 遗传因子的发现
1．分析孟德尔遗传实验的科学方法（研究方法；成功原因；孟德尔实验方法的启示）
2．阐明基因的分离规律和自由组合规律（一对相对性状的杂交实验；对分离现象的解释；对分离现象解释的验证；总结分离定律；两对相对性状的杂交实验；对自由组合现象的解释；对自由组合现象解释的验证；总结自由组合定律）
3． 例说明基因与性状关系（孟德尔遗传规律的再发现）
第二章 基因与染色体的关系
1．阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化。（减数分裂的概念和特点；减数分裂过程中染色体数目和主要行为的变化）
2．举例说明配子的形成过程。（精子的形成过程；卵细胞的形成过程；两者的异同）
3．举例说明受精过程。（受精作用的概念和意义）
4．阐明基因的分离规律和自由组合规律。（基因分离规律和自由组合规律的实质）
5．概述伴性遗传。（性别决定；伴性遗传的实例、特点及其应用）
第三章 基因的本质
1．总结人类对遗传物质的探索过程（肺炎双球菌的转化实验；噬菌体侵染细菌的实验；.烟草花叶病毒的遗传物质）
2．概述DNA分子结构的主要特点（化学组成；平面结构和立体结构；碱基互补配对原则；分子结构的稳定性、多样性和特异性；制作DNA双螺旋结构的模型）
3．概述DNA分子的复制（DNA半保留复制的实验证据；复制的概念、过程、条件、时期和意义）
4．说明基因和遗传信息的关系（基因和遗传信息的概念；基因与遗传信息的关系；基因与DNA、染色体的关系）
第四章 基因的表达
概述遗传信息的转录和翻译（转录和翻译的概念和过程；密码子的概念；RNA的种类；中心法则；基因对性状的控制）
第五章 基因突变及其他变异
1．基因突变和基因重组（基因突变的概念；基因突变实例——镰刀型细胞贫血症分析；基因突变的原因和特点；基因重组的概念；基因重组的意义）
2．染色体变异（染色体结构变异的概念；染色体结构变异的四种类型；染色体数目变异概念；以果蝇体细胞染色体图解推导——染色体组概念；二倍体、多倍体、单倍体概念；三倍体西瓜培育图解；单倍体育种方法）
3．人类遗传病（人类遗传病常见类型：单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病；遗传病的监测和预防；人类基因组计划）
第六章 从杂交育种到基因工程
1．搜集杂交育种和诱变育种应用的事例。（杂交育种和诱变育种的概念、原理、方法、意义和局限性）
2．搜集基因工程育种应用的事例。（基因工程的原理、操作工具、基本步骤）
3．关注转基因生物和转基因食品的安全性。（基因工程的成果与发展前景；转基因食品的安全性）
第七章 现代生物进化理论
1.现代进化理论(种群的概念；基因库的概念；基因频率的概念；；进化的基本单位——种群；进化的实质——种群基因频率的改变；进化原材料的来源——突变和基因重组；进化方向的决定——自然选择)
2. 隔离在物种形成中的作用(物种概念；隔离概念；用数学方法讨论基因频率的变化)
3. 生物进化与生物多样性(进化的历程；生物多样性的内容；生物多样性的形成)
4. 进化观点对人们思想观念的影响
5. 生物进化理论的发展
必修3 稳态与环境
第一章 人体的内环境与稳态
说明稳态的生理意义。（内环境的组成和理化性质；稳态的概念和生理意义）
第二章 动物和人体生命活动的调节
1．概述人体神经调节的结构基础和调节过程。（反射弧；反射）
2．说明神经冲动的产生和传导。（神经冲动；静息状态和兴奋状态膜电位的的变化；兴奋在神经纤维上的传导；兴奋在神经元之间的传递）
3．概述人脑的高级功能。
4．描述动物激素的调节。（反馈调节；拮抗作用和协同作用；激素调节的特点）
5．描述体温调节、水盐调节、血糖调节。（维持稳态的相关生理结构；体温调节、水盐调节、血糖调节的过程）
6．探讨动物激素在生产中的应用。
7．举例说明神经、体液调节在维持稳态中的作用。
8．概述人体免疫系统在维持稳态中的作用。（免疫的概念、功能；细胞免疫和体液免疫）
9．关注艾滋病的流行和预防。
第三章 植物激素调节
1．概述植物生长素的发现和作用（生长素的发现；生长素的产生、运输、分布，生长素的生理作用）
2．列举其它植物激素（乙烯、赤霉素、脱落酸、细胞分裂素等激素及其生理作用）
3．评述植物激素的应用价值
第四章 种群和群落
1．种群的特征（种群密度、出生率和死亡率、年龄组成和性别比例等）
2．种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线
3．生物群落的结构特征
4．群落的演替（初生或原生演替，次生演替，演替的原因）
第五章 生态系统及其稳定性
1. 讨论某一生态系统的结构(生态系统的成分；食物链和食物网)。
2. 分析生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用(能量流动和物质循环的概念、过程、特点及其应用；碳循环)。
3.举例说出生态系统中的信息传递(物理信息、化学信息、行为信息)。
4. 阐明生态系统的稳定性(生态系统稳定性的概念；抵抗力稳定性和恢复力稳定性)。
第六章 生态环境的保护
1．探讨人口的增长对生态环境的影响
2．关注全球性环境问题
3．概述生物多样性的保护的意义和措施（生物多样性的含义；生物多样性的价值；生物多样性的保护）
4．形成环境保护需要从我做起的意识
附件2：参考资料
1．基因概念的发展经过了怎样的历程？
遗传学之父孟德尔在对八年植物杂交实验进行统计分析的基础上，通过推理提出生物的性状是由遗传因子决定的，由此产生了基因的雏形概念。1903年，美国学者萨顿发现孟德尔假设的一对遗传因子，它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似，进而推论出基因就在染色体上。1909年，丹麦生物学家约翰逊将孟德尔的“遗传因子”起名为“基因”，但是他只提出了基因这一名词，并没有提出基因的物质概念。
1909年，摩尔根和他的学生们开始潜心研究果蝇的遗传行为，于1926年出版了巨著《基因论》，用实验证实了基因确实存在于染色体上，并进一步诠释了基因概念，即基因以直线的形式排列在染色体上，能发生突变，能随同源染色体交叉互换而进行重组，基因不仅是决定性状的功能单位，而且还是一个突变单位和重组单位，确立了“三位一体”的基因概念。至此，基因概念得到了极大的扩充和丰富，但是基因的物质结构和化学组成如何？基因是如何决定生物性状的？人们对此仍然一无所知。
20世纪中期，人们发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的，但对哪一种是遗传物质有着激烈的争论。1944年，艾弗里首次用肺炎双球菌转化实验证实：DNA是遗传物质的载体。1952年，赫尔希和蔡斯用噬菌体侵染大肠杆菌实验进一步证实了艾弗里的观点。1953年，美国生物学家沃森和英国物理学家克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，进一步说明基因的本质是DNA，它控制着蛋白质的合成，从而决定生物性状。
1957年，本泽尔以噬菌体为材料研究基因内部的精细结构，提出了顺反子、突变子和重组子的概念，一个顺反子决定一条多肽，是基因的同义词，顺反子是可分的，组成顺反子的核苷酸可以独自发生突变或重组，由此产生了突变子和重组子的概念，同时挑战了摩尔根提出的“三位一体”的基因概念，即基因是决定性状的最小单位，但不是突变和重组的最小单位。
1961年，法国遗传学家雅各布和莫诺提出了大肠杆菌乳糖操纵子模型，又进一步丰富了基因概念，他们发现有些基因不编码蛋白质，只起调控其他基因表达活性的作用。至此，人们知道，基因是可分的，不仅体现在结构上，在功能上也可分为结构基因和调控基因。
20世纪70年代后，随着学科间的渗透和实验手段的更新，基因概念又有了进一步的发展，出现了重叠基因、断裂基因、转座子、假基因等相关概念。基因具有重叠性，两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，基因的重叠不仅节约了碱基，能更有效地利用DNA遗传信息量，更重要的可能是参与对基因的调控。
基因由数个彼此相间隔的外显子和内含子构成，这样的基因称为断裂基因，断裂基因在真核细胞中具有普遍性，在进化中的意义可能是更有利于变异和进化，增加了信息量和重组几率，此外，基因中的内含子对基因表达可能有一定的调控作用。
某些DNA序列能够从染色体的一个位点转移到另一个位点，这样的序列称为转座子，复制型转座的转座子在原位点并不切离，而是将它的序列复制到新位点，这样在原位点和新位点都有转座子的DNA序列，转座子可以引起插入突变，使插入位置的基因失活或者出现新的基因，转座子也可以从原来位置上切离，准确的切离使发生插入突变的基因发生回复突变，不准确的切离则不发生回复突变。由于转座子的特殊功能，因而成为分子遗传学研究中一个有用的工具。
假基因与正常基因具有相似的序列，但是不编码功能性产物，不产生表现型。假基因在人、动植物、微生物中广泛存在，近期的研究认为假基因是生物进化的遗迹。例如，基因每重复一次形成的两个基因，分化趋异，有用的基因作为真基因发挥功能，没用的基因成为假基因。科学家预言，随着时间的流逝，假基因终将遭到淘汰而趋于消失。
2．关于生物进化，目前存在哪些争论？
自1859年达尔文《物种起源》发表以来，生物进化理论经历了很大的发展，目前，生物进化理论主要有现代综合进化论、分子进化中性学说和间断平衡论等一些学说。各个学说对于生物进化有很多争论，争论的焦点主要是分子进化中性学说与自然选择学说之间是相互补充还是完全对立、生物进化是渐变式的还是有骤变的过程、小进化能否解释大进化等。
现代综合进化论继承和发展了达尔文的进化学说，将进化看做突变、基因重组、自然选择和隔离等因素相互作用的结果，突变和重组提供了生物进化的原材料，自然选择决定了生物进化的方向，因此又称为“现代达尔文主义”。然而，最早提出分子进化中性学说的日本遗传学家木村资生认为分子层次上的生物进化不是由与自然选择相适应的有利突变引起的，而是由选择中性或接近中性的突变的随机固定造成的。中性学说提出后，一些学者认为中性学说是对现代综合进化论的自然选择学说的完全否定，但是，也有人认为中性学说是对综合进化论的一种补充，中性学说是从分子水平来研究生物进化的，可以很好地解释分子多态性的起源，但是选择只作用于表现型，不能直接作用于分子，表现型的适应进化仍然需要用达尔文的自然选择学说来解释。
1972年，美国古生物学家艾德里奇和戈尔德提出间断平衡论，也译为断续平衡论，该理论认为化石的不连续性是历史的真实反映，生物进化过程是突变和渐变交替出现的过程，而非综合进化论主张的长期的、连续的渐变过程。间断平衡论认为大部分物种是在地质上可以忽略不计的短时间内形成的，如寒武纪大爆发，之后在选择作用下发生缓慢的变异，直到另一次快速的物种形成出现。目前，关于渐变式进化和断续式进化的证据都不少。
小进化是研究种以下的进化改变，大进化是研究种以上分类单元的进化改变，小进化和大进化在物种这一层次上相衔接。关于小进化和大进化的关系，学术界进行了激烈的争论，现代综合进化论认为小进化是大进化的基础，小进化的机制在一定程度上是可以解释大进化的，而间断平衡论认为不能用小进化的机制来解释大进化的事实。
3.核酸是唯一的遗传物质吗？
导致疯牛病、羊瘙痒病以及人的Kuru病的朊病毒（prion），是一种能够迅速繁殖、传染的蛋白质病原体。迄今为止，发现它只含蛋白质，不含核酸。
随着对朊病毒的分子结构、复制机制研究的逐步深入，科学家正在揭开蛋白质遗传的神秘面纱，并使“核酸是唯一遗传物质”的传统概念开始动摇。有科学家认为，这将影响到分子生物学的DNA遗传理论和基因概念，提出了“蛋白质基因”的观点。
目前，生物学家正对这一问题进行深入的研究，不同的观点也在争论之中。
4.有的老师对于教科书上关于基因的定义“基因是有遗传效应的DNA片段”存有疑义，提出“这句话能体现基因丰富的内涵吗？能作为现代基因的概念吗？”要弄清楚这一问题，需要了解现代遗传学和分子生物学与基因有关的一些概念及观点。
断裂基因
一个基因，往往由几个互不相邻的段落（外显子）组成，它们被长达数百个甚至数千个碱基对的插入序列（内含子）所间隔，这样的基因称为断裂基因（splicing gene）。在真核细胞中断裂基因具有普遍性，断裂基因在原核细胞中也有发现。
断裂基因在进化中可能有以下意义。（1）有利于贮存较多的信息，增加信息量。一般地说，一个基因只转录出一种mRNA，但是一些断裂基因以不同的剪接方式可以产生两种以至多种mRNA，编码不同功能的多肽。（2）有利于变异和进化。虽然单个碱基的改变有时可以引起氨基酸的变更而造成蛋白质的变化，但是很难产生重大改变而形成新的蛋白质。更何况如果单个碱基的突变发生在密码子第三位上往往是沉默的，于是大大地降低了突变的效应。而在断裂基因中，如果突变发生在内含子与外显子结合的部位，那么就会造成剪接方式的改变，结果使蛋白质结构发生大幅度的变化，从而加速进化。（3）增加重组几率。内含子有可能不断地增减造成新的剪接方式，一方面形成新的基因，另一方面在剪接过程中无疑会增加重组频率；同时，在断裂基因中，由于内含子的存在，基因长度增加，于是也增加了重组频率。（4）可能是基因调控装置。内含子可能在基因表达中有一定的调控作用，在基因转录水平上以及在合成了mRNA以后的加工过程中起着调控基因表达的作用。总之，断裂基因是具有十分重要的生物学意义的，但是对它的功能还不是完全了解，还有待于进一步研究。
转座子
转座子（transposon）是染色体（或质粒）上的一段DNA序列，它作为一个可以分离但不交换的单元，能从一个位点转移到另一个位点。转座子约占高等真核生物基因组的10%。转座子会影响到基因的表达。已经证实，果蝇所发生的自发突变中，二分之一以上是由于转座子插入基因中或插入邻近基因所造成的。有些基因转录活性的增高或抑制也是因为转座子的靠近造成的。
转座子的遗传学效应具体表现在以下几个方面。（1）引起插入突变。（2）插入位置上出现新的基因。（3）转座子是以它的一个复制品转移到另一位置，而在原来位置上保留原有的转座子。（4）改变染色体结构，主要导致染色体缺失、倒位等染色体畸变。（5）转座子可以从原来位置上消失，这一过程称为切离。准确的切离使因插入转座子而失活的基因发生回复突变，不准确的切离则不发生回复突变，而是带来染色体畸变。（6）调节基因活动的开关。（7）产生新的变异，有利于进化。由于转座子也可以携带其他基因进行转座，形成重新组合的基因组，以及通过转座形成大片段插入，引起缺失，引起倒位等，均会造成新的变异。这些新的变异对生物的适应性以及进化会起到积极的作用。除上述几个方面外，转座子还有其他的遗传学效应。
转座子除了它本身的遗传学效应外，在许多方面是遗传学研究中一个有用的工具，如作为基因转导的供体、基因定位的标记，筛选插入突变，菌株构建，基因克隆等都可以利用转座子作为工具。随着对转座子研究的深入，转座子的应用会愈来愈广泛。
重叠基因
所谓重叠基因（overlapping gene）是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。重叠基因有多种重叠方式。例如，大基因内包含小基因；前后两个基因首尾重叠一个或两个核苷酸；几个基因的重叠，几个基因有一段核苷酸序列重叠在一起，等等。重叠基因中不仅有编码序列也有调控序列，说明基因的重叠不仅是为了节约碱基，能经济和有效地利用DNA遗传信息量，更重要的可能是参与对基因的调控。
假基因
假基因（pseudogene）是相对于与其序列相似的真基因而言的。假基因与正常基因有相似的序列，但是在编码序列当中往往含有移码或终止密码，从而使此类基因不能产生功能性产物或者没有一个可以觉察的表现型。假基因广泛地发现于人、动植物、微生物中，它们可能大量地存在。假基因与真基因之间并没有绝对的界限。一个个体中的假基因，在同一物种的另一个个体中可以是功能性的真基因。近期的研究认为假基因是生物进化的遗迹，例如，基因每重复一次形成的两个基因分化趋异，有用的基因作为真基因发挥功能，没有用的成为假基因。有科学家预言，随着时间的流逝，假基因终将遭到淘汰而趋于消失。是否如此，有待时间检验。
模糊基因
细胞内对RNA的加工可以改变mRNA的密码子，使一些原本无意义的mRNA转变为有意义的mRNA，并能产生具有一定功能的蛋白质。而这些mRNA的基因原本是意义模糊的序列，是不能产生蛋白质的，这样的序列称为模糊基因或隐秘基因（cryptogene）。
关于染色体、基因、DNA关系的新观点
分子生物学把基因的概念严格定义在DNA序列上，鉴定基因的过程是从一定的DNA序列经过蛋白质产物，最后到达一定的性状（表现型）。由于转录过程的剪接的多样性，转录后及翻译后修饰的多样性，完全打破了“一个基因，一个蛋白质”或“一个基因，一个性状”的概念，使基因与它所表达的功能性产物（性状）之间出现了辐射的、交叉的关联，大大增加了从基因到性状的不确定性。
传统遗传学定义基因的过程与分子生物学相反，它是从性状到基因，性状与基因是直截了当的关联，把基因作为染色体上的一个物理的遗传位点，并不仅仅是DNA。看起来传统遗传学不如分子生物学那么精确，但是基因是否仅仅由DNA构成，分子生物学的发展提出了新的观点。
构成染色质的主要结构物质是DNA和组蛋白。组蛋白的化学修饰可以改变染色质的结构，使基因的转录打开或关闭，对基因表达进行调控。如果组蛋白的化学修饰是一种后成遗传信息，而且与DNA遗传信息的开/关密切相关，那么DNA就不是染色体中唯一的遗传信息的载体，作为遗传信息载体的应该是整个染色体（组蛋白—DNA复合体）。孟德尔的遗传因子（基因）的含义要比DNA本身广泛得多。孟德尔—摩尔根遗传学对基因的概念是“基因是染色体的一个节段”。近代分子生物学把基因定义为DNA分子的一个节段，把基因看成DNA专有的功能组分，看来是片面的。随着分子生物学的发展，人们对基因的认识还将不断丰富。
小结
对基因结构和功能的研究，是当今生物科学，特别是现代遗传学、分子生物学、细胞生物学研究的热点领域，新的成果不断涌现，人们对于基因的认识也日新月异。“基因是有遗传效应的DNA片段”这句话，虽然没有非常具体地阐明基因的结构和功能，但是却能够比较好地将传统遗传学和现代遗传学、分子生物学的研究成果统一起来，为人们所普遍接受。我们也期待着新的成果和突破，赋予基因更完善的现代阐述。
附件3：教材分析
第3章《基因的本质》教材分析
在米歇尔（F.Miescher）发现了核酸的基础上，1886年孟德尔揭示了遗传的基本法则，1926年摩尔根发展并确立了基因学说。但是，在20世纪的前40年中，困扰科学家的两个最基本的问题，基因究竟是什么物质、基因是怎样进行工作的，依然没有解决。第3章“基因的本质”就是在前两章学习的基础上，从分子水平上认识基因的本质。
一、教学目的要求
知识方面
1.总结人类对遗传物质探索过程。
2.概述DNA分子结构的主要特点。
3.概述DNA分子的复制。
4.说明基因和遗传信息的关系。
情感态度与价值观方面
1.形成质疑、求实、创新及勇于实践的科学态度和科学精神。
2.认同人类对科学的认识是不断深化不断完善的过程。
3.初步形成结构与功能、多样性与共同性相统一的观点。
能力方面
1.领悟科学探究的方法，发展科学思维和创新能力。
2.学习运用简约的科学语言概述科学现象的能力。
二、教学内容的结构和特点
（一）教学内容的结构
（二）教学内容的特点
本章教材是在初中生物课和高中生物（必修1）《分子与细胞》的基础上，从分子水平上进一步详尽地阐述遗传的物质基础和作用原理。通过讲述DNA是遗传物质的实验证据，DNA分子的结构和复制功能，以及基因的基本概念等内容，使学生对DNA和基因的有关结构、它们之间的关系，以及在遗传上的作用等方面的知识，有更深入的理解和认识。
本专题的题图寓意深刻：50年前沃森和克里克在《自然》杂志上发表的具有划时代意义的一篇论文上，醒目地衬托着一个双螺旋结构。它不仅预示着100多年来科学家孜孜以求的探索过程，还预示着遗传物质及其结构的发现在生物科学史上划时代的意义。组合图上的引言及组合图旁配以的一首小诗：“基因是什么？DNA或蛋白质？几多实验，几多论争。是谁将谜底揭破？”将学生带入到对遗传物质的早期推测与基因本质的探索中。
本章共包括四节内容：第1节《DNA是主要的遗传物质》；第2节《DNA分子的结构》；第3节《DNA的复制》和第4节《基因是有遗传效应的DNA片段》。在这四节中，除第2节可用2课时教学外，其余三节可各用1课时教学。
第1节《DNA是主要的遗传物质》，主要讲述了DNA是遗传物质的直接证据──“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”。本节由活动引入，引导学生思考一个曾经在科学界争议了很长时间的问题：“DNA和蛋白质究竟谁是遗传物质？”这一活动既从历史事实出发，点出了本节研究的主题，又将学生饶有兴致地带入20世纪中叶生物学界具有重大意义的科学主题中。
在讲述DNA是遗传物质的直接证据前，本文首先讲述了对遗传物质的早期推测。与原教材比较，本段没有从遗传物质的间接证据减数分裂与受精出发，而是以简洁的语言，用与蛋白质结构类比的方法，指出20世纪中叶，为什么大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质，这样讲述可以简洁明确地引入对本节主题的讨论，避免了与前面所讲内容的重复。
在讲述对遗传物质的早期推测的基础上，本节又讲述了“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”。编者之所以选择这两个实验，是因为这两个实验是20世纪中叶证明DNA是遗传物质的最具影响力，也是最经典的实验。通过两个实验应该使学生认识到：这两个实验虽然采用的实验对象不同，方法不同，所处的时代背景不同，但都证明了DNA是遗传物质，从而认同科学结论的获得，最基本的方法是实证的方法。并认识到：一个正确的结论可以通过不同的方法得出；人类对科学的认识是不断深化和不断完善的过程，如在艾弗里实验的8年后，赫尔希和蔡斯才通过噬菌体侵染细菌的实验，最终使人们确信DNA是遗传物质。
在讲述这两个实验时，为了让学生领悟科学的过程和方法，编者不仅按照科学家的探讨途径，以问题的方式引领学生层层深入地进行思考，还较详细地讲述了这两个实验的具体方法。虽然艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同,但是实验的设计思路却有共同之处，通过对两个实验方法的讲述，使学生理解科学家最关键的实验设计思路是：把DNA与蛋白质区分开，单独地去观察DNA和蛋白质的作用。如果说“肺炎双球菌的转化实验”是通过生物体外的实验证明了DNA是遗传物质，那么，“噬菌体侵染细菌的实验”就是通过生物体表现出的生物现象，更直接地证明了DNA是遗传物质。
第2节《DNA分子的结构》，是以坐落于北京中关村高科技园区的DNA雕塑为题引导学生活动的，考虑DNA分子比较抽象，以学生比较熟悉的DNA雕塑引入，可以拉近DNA与学生的距离。活动中的设问：你知道为什么将它作为高科技的标志吗？点出了DNA在生物科学发展以至高科技发展中的重要意义。活动中巧妙地利用了DNA分子双螺旋结构发现50周年（2003年）纪念这一有利的条件，启发学生通过自己的活动来回答这一设问。
本节是由DNA双螺旋结构模型的构建、DNA分子的结构模型以及制作DNA双螺旋结构模型三部分内容构成的。
与原教材比较，本节教材最大的变化是：没有直接讲述DNA分子的结构特点，而是在讲述DNA分子的结构特点之前，以科学家沃森和克里克的研究历程为主线，来构建DNA双螺旋结构模型。构建的方式是以阅读故事的形式，向学生展示出沃森和克里克孜孜以求的画面。展示这幅画面的目的旨在告诉阅读的每一个人：在众多有造诣的科学家中，两个年轻学者之所以脱颖而出并非偶然，首先对问题的兴趣是科学探索的开端；多学科知识的背景是科学发现的前提；科学的思维方法，锲而不舍的精神，以及善于利用前人的成果和与他人的合作的品质，是科学发现的关键。编者利用这一科学界传为佳话的故事，不仅发展了学生的科学素养和人文精神，也很自然地构建出了DNA双螺旋结构的模型。通过对故事的旁栏导读及思考与讨论，又进一步强化了构建DNA双螺旋结构模型的意义和作用。
在构建DNA双螺旋结构模型的基础上，本节又以简洁科学的语言、图文并茂地概述了DNA分子的结构特点，最后通过学生动手尝试建构DNA双螺旋结构模型，达到加深对DNA分子结构特点的认识和理解的目的。
第3节《DNA分子的复制》以北京奥运会会徽“中国印·舞动的北京”为题引导学生进入对复制问题的讨论。2008年奥运会是令国人瞩目的话题，对学生十分熟悉的北京奥运会会徽画面进行的讨论，不仅可以引起学生的极大兴趣，还可以充分体现出时代气息。
本节包括对DNA分子复制的推测，DNA半保留复制的实验证据（选学）和DNA分子复制的过程三部分内容。
在讲述DNA分子复制的过程之前讲述DNA分子复制的推测，不仅可以使学生了解沃森和克里克在制作DNA模型时，就已经推测出了DNA分子的自我复制的机制这一事实，更重要的是旨在使学生理解结构与功能的内在联系，即DNA分子的双螺旋结构，决定了DNA分子半保留复制的方式。在此基础上讲述DNA分子复制的过程学生很容易理解和接受。
讲述DNA分子复制的推测后，讲述DNA半保留复制的实验证据，主要出于以下考虑：一是使学生理解对DNA分子半保留复制机制的揭示必须来源于实证；二是使学生了解DNA分子半保留复制实验的设计思路和方法。由于DNA半保留复制实验的难度较大，出于对不同学生接受能力的考虑，对这部分内容教材采用了选学这一弹性处理的方法。
第4节《基因是有遗传效应的DNA片段》是由一个游戏活动引入对问题的讨论的。在活动中运用排列组合的数学方法，帮助学生理解DNA分子可以贮存大量的信息这一结论。
本节包括说明基因与DNA关系的实例，DNA片段中的遗传信息两部分内容。这两部分内容分别通过两个活动来完成。
在说明基因与DNA关系的实例中，主要是通过资料分析使学生认识基因与DNA的关系。资料分析中共列举了4个实例，其中资料1、3实例是从数量上说明基因是DNA上的片段；资料2、4实例是从现象上说明基因是有遗传效应的。综上所述，学生可以很自然得出如下的结论：基因是有遗传效应的DNA片段。
在DNA片段中的遗传信息内容中，主要是通过探究活动使学生认识DNA上的脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关系。活动中创设的两个情景设法引导学生通过数学推算的方法，得出DNA分子中可以贮存大量遗传信息的结论，从而推出DNA分子具有的多样性和特异性的结论。这一结论从分子水平上揭示了生物体的多样性和特异性的物质基础。
第4章《基因的表达》教材分析
一、教学目的要求
知识方面
1.概述遗传信息的转录和翻译。
2.举例说明基因与性状的关系。
3.了解遗传密码的破译过程（选学）。
情感态度与价值观方面
1.体验质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
2.认同科学是一个逐步发展的过程，科学发展永无止境。
能力方面
1.鉴别、选择、运用和共享信息。
2.运用数学方法，从信息论的观点分析遗传学的相关问题。
3.运用证据和逻辑分析实验现象，得出结论。
本章的核心内容是从分子水平上阐明遗传物质在生物体内是如何起作用的，即遗传信息转录和翻译的过程。教师在进行本章教学时，需要特别注意两个问题。一是在进行遗传信息转录和翻译过程的教学时，要注意这一过程中每一步骤及其所涉及的知识的内在联系。建议用一条主线将各方面内容贯穿起来，并充分培养学生阅读图文的能力，注意避免繁琐和冗长的讲解。二是在本章中，“思考与讨论”栏目比较丰富，利用好这些栏目，能够充分调动起学生学习的主动性，切实培养学生的能力，增加学生对教学内容理解的深度。
二、教学内容的结构和特点
（一）教学内容的结构
（二）教学内容的特点
本章包括三节：第1节《基因指导蛋白质的合成》；第2节《基因对性状的控制》；第3节《遗传密码的破译（选学）》。本章参考学时可用4课时，其中第1节可用2课时，第2节和第3节可分别用1课时。
第1节《基因指导蛋白质的合成》对应课程标准的要求：“概述遗传信息的转录和翻译”。通过本节的学习，学生需要理解遗传信息的转录和翻译。针对转录和翻译的过程，教材可以采用两种呈现方式。一种是先讲清楚tRNA、mRNA、核糖体和遗传密码的相关知识，再在此基础上，集中讲述转录和翻译的步骤。另一种是在讲述转录和翻译的过程中，插入讲解相关知识。两种方式各有利弊。第一种方法将相关知识进行集中讲解，有灌输知识的倾向，但能够使转录和翻译过程的讲述相对集中连贯。第二种方法逐步展开知识的学习，更符合认知规律，但转录、翻译这一主干过程不可避免地会生出一些旁支。教材选用的是后一种方式，与原教材的思路基本一致，不同之处主要体现在以下几方面。
第一，以问题为主线，贯穿转录和翻译的过程。在遗传信息的转录部分，以“为什么RNA适于作DNA的信使呢？”和“DNA的遗传信息是怎么传给mRNA的？”两个问题串连起来；在遗传信息的翻译部分，以“碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的？”和“游离在细胞质中的氨基酸，是怎样运送到核糖体中的mRNA上的呢？”两个问题串连起来。原教材也有类似的问句，但是并没有将问句独立成段。以四个独立成段的问句统领全文，有利于启发学生逐步深入的思考，同时能够突出转录翻译的主干过程，保证主线清晰。
第二，三种RNA和遗传密码的介绍相对整合。教材首先总体介绍了RNA的化学组成及其特点，细胞中三种主要的RNA及其功能，然后再在转录和翻译的过程中详细展开。对于遗传密码的介绍，教材从遗传密码破译的第一步，即从理论上推测多少个碱基编码一个氨基酸入手，启发学生思考碱基与氨基酸对应关系的问题，并指出这只是整个破译过程的起始，为第3节做好铺垫。
第三，注意从细胞水平与分子水平两个层面引导学生认识转录和翻译的过程。在本节开头，教材首先从细胞水平引导学生思考位于细胞核中的DNA是如何指导细胞质中蛋白质合成的，然后再将学生引导到分子水平的学习。在从分子水平认识蛋白质的合成后，教材又回归到细胞水平，在结尾处写道：“肽链合成后，……盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，开始承担细胞生命活动的各项职责。”
第四，转录和翻译过程的讲解图文并重。图解力求直观形象地体现每个步骤，并与文字描述一一对应，便于学生的阅读和自学。
第2节《基因对性状的控制》包括“中心法则的提出及其发展”和“基因、蛋白质与性状的关系”两部分内容。虽然课程标准没有对中心法则提出具体的学习要求，但考虑到中心法则是生物学的核心规律，教材仍然选择了这部分内容。“基因、蛋白质与性状的关系”对应于课程标准的要求“举例说明基因与性状的关系”。
“中心法则的提出及其发展”首先介绍了1957年，克里克提出的中心法则的内容，然后安排了一则“资料分析”，意图是让学生根据提供的实验证据，分析最初的中心法则的不足，并做出适当的修改。这样的组织方式不仅能锻炼学生根据实验证据做出结论的能力，而且能使学生认识到科学是一个逐步完善的过程，科学发展是永无止境的。
“基因、蛋白质与性状的关系”是对三者关系的总结。在初中生物课以及本册书前三章的学习中，阐述的都是基因控制性状；在《细胞与分子》模块中也阐述了蛋白质与性状的关系；但是，教材中还没有将基因、蛋白质与性状这三者的关系联系起来整体考虑。因此，教材在此处着重用实例说明三者的关系。第一个实例是关于豌豆一对相对性状形成原因的分析，将它放在第一位，是因为它与第1章遥相呼应。在经典遗传学中，孟德尔预言了遗传粒子控制性状，当认识深入到分子水平时，孟德尔当年观察到的现象又该作何解释呢？通过在不同时期，对同一个问题不同水平上的解释，学生可以切实感受到科学前进的步伐。
第3节《遗传密码的破译》是选学内容，也是原教材没有的。选择这部分内容主要是出于以下几方面的考虑。第一，遗传密码的破译这一事件本身在生物学史上占有重要的地位。第二，这一事件具有很高的科学教育价值，体现了科学理论和科学实验在科学研究中的重要作用，为学生学习探究方法提供了难得的范例。第三，符合课程标准的基本精神。课程标准要求“总结人类对遗传物质的探索过程”，遗传密码的破译正属于对遗传物质的探索。
承接第1节介绍的理论推导，本节进一步探讨遗传密码的阅读方式，然后介绍克里克的实验，体现了科学思维的严谨和科学讲求实证的特点。虽然克里克的实验本身相当复杂，但教材通过英文句子的类比，让学生能够理解实验的设计思路与研究方法。“遗传密码对应规则的发现”反映了不同的研究思路，即利用生物化学的手段，建立蛋白质体外合成系统。学习蛋白质的合成后，了解蛋白质的体外合成系统相对容易。这是因为体外合成系统实质是对体内反应的模仿。选择这两个实验，旨在让学生认识同一问题有不同的研究思路，新思路和新方法能带来突破性的进展。从生物学史的发展看，尼伦伯格等的发现只是破解遗传密码对应规则的第一步，此后科学家又做了不少改进。但教材编写科学史的目的是使学生领悟科学研究方法，而不是要学生了解每一个技术细节，因此教材没有进一步介绍后继实验。