我通過多年的教學(xué),發(fā)現(xiàn)學(xué)生在生物學(xué)習(xí)的過程中,基本概念識記不清楚,隸屬關(guān)系混亂,給學(xué)習(xí)生物造成了很大的困難。對此,我在新教材的教學(xué)中,對其中的核心概念進(jìn)行了梳理和排序,希望能對學(xué)生的學(xué)習(xí)有所幫助。
1.高中生物15個核心概念
這些概念從小到大的排列順序是:脫氧核糖;脫氧核苷酸;基因;DNA;染色質(zhì);真核細(xì)胞;細(xì)胞,屬于微觀方面。組織;器官;系統(tǒng);個體;群落;種群;生態(tài)系統(tǒng);生物圈,屬于宏觀方面。現(xiàn)做如下說明。
1.1微觀方面
1.1.1脫氧核糖:一種單糖,由C、H、O三種元素組成,是組成脫氧核苷酸的成分。
結(jié)構(gòu)式
1.1.2脫氧核苷酸:是組成DNA的基本單位,由C、H、O、N、P五種元素組成,每一個脫氧核苷酸分子有一份子的脫氧核糖、一份子含氮堿基和一份子磷酸組成,脫氧核糖核苷酸的堿基有:腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。根據(jù)所含堿基的不同,分為腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸四種。脫氧核糖核酸(DNA)是由四種脫氧核苷酸通過化學(xué)鍵組成的雙螺旋結(jié)構(gòu),就是通常意義上的DNA。其結(jié)構(gòu)式如下:
1.1.3基因:是具有遺傳效應(yīng)的DNA的片段,其基本組成單位是四種脫氧核苷酸,一個DNA上有許多基因。編碼蛋白質(zhì)或RNA等具有特定功能產(chǎn)物的遺傳信息的基本單位,是染色體或基因組的一段DNA序列,包括編碼區(qū)(外顯子)、編碼區(qū)前后對于基因表達(dá)具有調(diào)控功能的序列和單個編碼序列間的間隔序列(內(nèi)含子)。
1.1.4DNA:主要由4種脫氧核糖核苷酸按一定的順序,以3′,5′—磷酸二酯鍵連接而成的一類核酸,是生物遺傳信息的載體。主要存在于細(xì)胞核中,少數(shù)存在于細(xì)胞質(zhì)中,是大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)。一個DNA上有許多基因,DNA和蛋白質(zhì)結(jié)合成為染色質(zhì)或染色體。它們的組成和排列不同,顯示不同的生物功能,如編碼功能、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的調(diào)控功能等。排列的變異可能產(chǎn)生一系列疾病。
1.1.5染色質(zhì):由DNA和蛋白質(zhì)組成,存在于真核細(xì)胞的細(xì)胞核中,易被堿性染料染成深色的物質(zhì)。染色質(zhì)的基本化學(xué)成分為脫氧核糖核酸核蛋白,它是由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成的復(fù)合物。
1.1.6真核細(xì)胞:具有核膜包裹的成型細(xì)胞核的細(xì)胞,細(xì)胞核中含染色質(zhì),細(xì)胞質(zhì)中線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體等多種細(xì)胞器。真核細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂,還能進(jìn)行原生質(zhì)流動和變形運動。在植物細(xì)胞中光合作用和呼吸作用分別在葉綠體和線粒體中進(jìn)行。除細(xì)菌和藍(lán)藻植物的細(xì)胞以外,所有的動物細(xì)胞和植物細(xì)胞都屬于真核細(xì)胞,由真核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱為真核生物。
1.1.7細(xì)胞:是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,有原核細(xì)胞和真核細(xì)胞兩種。細(xì)胞是生命活動的基本單位。已知除病毒之外的所有生物均由細(xì)胞所組成,就是病毒生命活動也必須在細(xì)胞中才能體現(xiàn)。一般來說,細(xì)菌等絕大部分微生物及原生動物由一個細(xì)胞組成,即單細(xì)胞生物;高等植物與高等動物則是多細(xì)胞生物。世界上現(xiàn)存最大的細(xì)胞為鴕鳥的卵子。
1.2宏觀方面
1.2.1組織:由形態(tài)相似、結(jié)構(gòu)、功能相同的細(xì)胞聯(lián)合在一起的細(xì)胞群,是細(xì)胞分化的結(jié)果。受精卵分裂產(chǎn)生的細(xì)胞開始在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上是相同的,以后經(jīng)過細(xì)胞的分化,逐漸形成各種不同的形態(tài),具有不同的功能。它們進(jìn)而形成不同的細(xì)胞群,就是組織。所以說,組織是細(xì)胞分化的結(jié)果。動物和人的組織有四大類:上皮組織、結(jié)締組織、肌肉組織和神經(jīng)組織。
1.2.2器官:由不同的組織按照一定的次序結(jié)合在一起而構(gòu)成的能行使一定功能的結(jié)構(gòu)單位。如動物的心臟、肺、肝、腎等,植物的花、果實、種子、根、莖、葉等。器官是由多種組織構(gòu)成器官是生物體中自己具有一定功能,承擔(dān)生物體一定的工作,是生物結(jié)構(gòu)層次中比組織高一級的層次,器官由各種組織構(gòu)成。植物的器官比較簡單,最高等的被子植物有根、莖、葉、花、果實、種子六大器官,而其他植物并不是都有這六大器官的。裸子植物有根、莖、葉、花、果實;蕨類植物有根、莖、葉。
1.2.3系統(tǒng):能夠共同完成一種或幾種生理功能的多個器官,按照一定的次序組合而構(gòu)成系統(tǒng)。如動物的神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等。
1.2.4個體:若干個器官和系統(tǒng)協(xié)同完成復(fù)雜生命活動的單個生物體為一個個體。單細(xì)胞生物的個體就是由一個細(xì)胞構(gòu)成的生物體。個體能夠進(jìn)行新陳代謝,實現(xiàn)自我更新,在新陳代謝的基礎(chǔ)上,表現(xiàn)出生長、發(fā)育、衰老、死亡,等等。
1.2.5種群:是指在一定時間內(nèi)占據(jù)一定空間的同種生物的所有個體。種群中的個體并不是機(jī)械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通過繁殖將各自的基因傳給后代。它是進(jìn)化的基本單位,同一種群的所有生物共用一個基因庫。
1.2.6群落:把在一定生活環(huán)境中的所有生物種群的總和叫做生物群落,簡稱群落。組成群落的各種生物種群不是任意地拼湊在一起的,而有規(guī)律組合在一起才能形成一個穩(wěn)定的群落。它們之間有各種直接和間接的關(guān)系。在群落中,一個種群的興衰、變化都會對其他種群產(chǎn)生各種各樣的影響。
1.2.7生態(tài)系統(tǒng):在一點自然區(qū)域中,生物群落與它的無機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。它是由生物群落與無機(jī)環(huán)境構(gòu)成的,生態(tài)系統(tǒng)的范圍可大可小,相互交錯,最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈,最為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)是熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)。它由無機(jī)環(huán)境因素和生物因素組成,無機(jī)因素包括陽光、水、空氣、溫度、無機(jī)鹽等,生物因素由生產(chǎn)者(綠色植物)、消費者(草食動物和肉食動物)、分解者(腐生微生物)三部分組成。它既有垂直結(jié)構(gòu)又具有水平結(jié)構(gòu)。
1.2.8生物圈:生物圈是指地球上凡是出現(xiàn)并感受到生命活動影響的地區(qū),是地表生物體包括微生物及其自下而上環(huán)境的總稱,是地球特有的圈層。它也是人類誕生和生存的空間。生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)。它包括大氣圈的下層、巖石圈的上層、整個水圈和土壤圈全部。
2.細(xì)胞是核心概念