【概念详解】肺炎双球菌、密码子表、表观遗传这些概念都有变化！新教材必修部分概念变化详解
必修一
1 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。
2 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）。
评析∶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。
3 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。
评析∶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。
4 被动运输
必修1旧教材70页∶物质进出细胞，既有顺浓度梯度的扩散，统称为被动运输。
必修1新教材65页∶物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。
评析∶旧教材在被动运输概念中侧重顺浓度的重要性，新教材在被动运输概念中则侧重不消耗能量的表述。
5 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。
评析∶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。
6 协助扩散
必修1旧教材70页∶进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。
必修1新教材66页∶这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫在协助扩散，也叫易化扩散。转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。
评析∶旧教材协助扩散的概念经常与大学生物教材的易化扩散概念差别较大，不便于对协助扩散的细解。而新教材中把协助扩散和易化扩散统一起来，而日明确了协助扩散可以是载体蛋白的协助，也可以是通道蛋白的协助。这样的更改，有利于消除争议，统一观点
7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。
评析∶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。
8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。
评析∶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。
9 细胞全能性
必修1旧教材119页∶细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。必修新教材121页∶细胞的全能性是指细胞经过分裂和分化后，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。
评析∶新教材细胞全能性概念的外延扩大了，加加了细胞分化成其他细胞的潜能和特性。消除了一教辅书对细胞全能性范围的不同界定。
必修二
1 基因突变
必修2旧教材81页∶DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。必修2新教材81页∶DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
评析∶新教材将旧教材基因突变概念中的'引起的基因结构的改变'更改为'引起的基因碱基序列的改变'。这样的改动使基因突变概念更加确切。
2 染色体变异
必修2旧教材没有染色体变异的概念。必修2新教材87页∶生物体的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。
评析∶新教材增加染色体变异概念，可以增加对染色体变异类型的理解。
3 基因检测
必修2旧教材没有基因检测的概念。必修2新教材94页∶基因检测是指通过检测人体细胞中DNA序列，以了解人体的基因状况。
评析∶新教材增加基因检测概念，有利于增强学生对人类遗传病产前诊断的理解。
4 将豌豆7对相对性状中的种皮颜色改为花的颜色
新教材第 1 章第 1 节设计了新的“问题探讨”，以红花豌豆与白花豌豆的杂交创设情境。与之呼应，在豌豆的 7 对相对性状（教材图 1-2）和孟德尔豌豆杂交实验结果（教材表 1-1）中，新教材将“种皮颜色”改为“花的颜色”。这种修改是无异议的，理由如下：（1）这两个性状在孟德尔的原文中属于同一组实验，数据相同；（2）研究表明这两个性状由同一对基因控制，控制红花基因的显性基因也控制种皮颜色为灰色。
5 规范使用科技名词
实验教科书称减数分裂的两个过程分别为减数第一次分裂和减数第二次分裂。通过查询17 种共22 本大学教科书及名词词典，“减数分裂Ⅰ”和“减数分裂Ⅱ”是主流称谓，少数教科书称“第一次减数分裂”或“减数第一次分裂”。为规范使用科技名词，新教材将这两个过程改为“减数分裂Ⅰ”和“减数分裂Ⅱ”。类似的情形还有，将“表现型”改为“表型”，将“镰刀形细胞贫血症”改为“镰状细胞贫血”，将“共同进化”改为“协同进化”等。
6 减数分裂不包括细胞间期
新教材必修 1 已经明确有丝分裂不包括细胞间期，有丝分裂仅包括前期、中期、后期、末期。与必修 1 一致，必修2 在介绍减数分裂时，描述为：“在减数分裂前的间期”“减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期”，可理解为细胞间期为减数分裂Ⅰ前的间期，这也意味着减数分裂不包括细胞间期。
7 关于道尔顿发现色盲现象的故事
道尔顿虽然是化学家，但是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》却是生物学领域的，正是这篇论文记载了他发现色盲现象的故事。1790 年，道尔顿开始做植物学研究，并且发现自己的色觉与常人不同。他能分辨白色、黄色或绿色，但认为人们说的紫色、粉红色、深红色和花斑色差不多。1792年，道尔顿观察一朵花时，发现这朵花白天在日光下呈现蓝色，晚上在烛光下则变成了红色，但其他人认为花始终是粉红色。更加奇怪的是，只有他和他的弟弟观察到了“变色”现象。当时其他人都不理解他，认为他很可笑，但是道尔顿没有放过这个现象，他不懈地努力研究，终于得出这是一种色盲现象的结论，成为第一个发现色盲的人。教材就根据这篇论文重新讲述了这个故事，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
根据艾弗里发表于 1944 年的论文，新教材必修 2 修改了该实验过程。实验教科书讲述艾弗里从肺炎链球菌 S 型菌中分别提取出 DNA、 RNA、蛋白质等物质，然后与活的 R 型菌混合后培养，观察是否发生了转化。但实际上，当时的技术条件无法彻底分离 DNA、 RNA、蛋白质等物质，艾弗里得到的提取物实际上是一种混合物。他向提取物中分别加入蛋白酶、酯酶、 RNA 酶、 DNA 酶，结果发现，只有 DNA 酶能够阻止转化实验，这说明被 DNA 酶分解的DNA 极可能就是有活性的“转化因子”。此外，教材补充介绍艾弗里分析发现“转化因子”的理化特征与 DNA 的十分相似，因此，这些结论表明， DNA 才是使R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。
对艾弗里实验的修改也影响了该实验上下文的逻辑关系。实验教科书讲述：“赫尔希和蔡斯完成了一个更具说服力的实验”，新教材删除了这句话中的“更”字。为什么删除“更”？其实，这两个实验分别从不同角度证明了 DNA 是遗传物质，艾弗里实验是首次证明，具有开创性；噬菌体侵染实验是对这个结论的有力支持。理解这两个实验的关系，还要结合时代背景。艾弗里的实验结果发表后，由于受传统观念的影响，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，噬菌体侵染实验的结论就为人们接受 DNA 是遗传物质的结论扫清了所有障碍，因此噬菌体侵染实验对人们接受这一事实起到重要作用，但并不表明它比艾弗里实验更有说服力、结论更可靠。
此外需要注意的是，依据命名变化，教材将肺炎双球菌改为肺炎链球菌。肺炎 链 球 菌 发 现 于 1881 年， 最 初 被 命 名 为 Pneumococcus。1920 年 改 称 Diplococcus
pneumoniae（ 肺 炎 双 球 菌 ）。因 为 它 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部分内容。
1. 介绍硒代半胱氨酸（Sec）的密码子。硒代半胱氨酸是组成生物体蛋白质的第21 种氨基酸，广泛存在于原核生物和真核生物中的一些特殊的蛋白质中，如细菌的甲酸脱氢酶、哺乳动物的谷胱甘肽过氧化物酶等。编码 Sec 的密码子 UGA 是一种双功能密码子，通常它是终止密码子，但是在某些特殊情况下，如具备 Sec 插入序列和一系列参与Sec 插入机理的组分时， UGA 就可以编码 Sec。此外， 2002 年科学家发现了第 22 种组成蛋白质的氨基酸——吡咯赖氨酸（Pyl），它是由 UAG 编码的。但考虑到必修 1 介绍人体中组成蛋白质的氨基酸有 21 种，而且yl 只存在于一些产甲烷古菌和细菌中，且含量极少，因此必修 2 教材在密码子表中没有介绍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。真核生物的起始密码子均为 AUG，编码甲硫氨酸；而原核生物的起始密码子有三种：AUG、 GUG 和 UUG，绝大多数情况下是 AUG，编码甲酰甲硫氨酸，少数情况下UG 也可以是起始密码子，但作为起始密码子， GUG 也编码甲酰甲硫氨酸。也就是说， GUG 作为肽链中间的密码子，编码缬氨酸，只在原核生物中作为起始密码子时，才编码甲酰甲硫氨酸。需要进一步说明的是，在原核生物中，起始氨基酸是一种甲酰化的甲硫氨酸，称甲酰甲硫氨酸；而真核生物不发生甲酰化作用，起始氨基酸是甲硫氨酸。为降低难度，教材介绍 GUG 时只注明编码“甲硫氨酸”，删去了“甲酰”二字。同时，考虑到UUG 作为起始密码子只有极少数情况，为降低难度，教材未予介绍。
10 关于表观遗传
表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中，是非常重要的生命现象。考虑到课程标准仅要求“概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象”，而且表观遗传现象和机制比较复杂，这个领域发展迅速，其概念、类型、机制等仍处于更新和完善中，因此，教材以 DNA 甲基化为主进行介绍，仅在副栏的“相关信息”中简单介绍了组蛋白甲基化、乙酰化等其他类型的表观遗传修饰。教材仍然以科学探究的方式引导学生学习DNA 甲基化，“思考·讨论”选取了植物（柳穿鱼）、动物（小鼠）中因 DNA 甲基化程度不同而表型发生改变的实例，希望学生归纳出“DNA 甲基化的变化会影响表型”的结论。关于这两个实例的具体机制，将另文介绍。教材将“表观遗传”的内容放在第 4 章第 2 节，安排在“基因表达产物与性状的关系”“基因的选择性表达与细胞分化”之后，这样编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，让学生认识到生物学中因果关系的复杂性，形成多角度多因素分析生物现象的意识；同时，教材通过联系社会（吸烟会影响NA 甲基化），让学生认识到生活方式可能也会通过表观遗传修饰影响人体健康，从而选择健康的生活方式。
11 关于细胞的癌变
根据课程标准内容要求的变化，细胞癌变的内容由实验教科书必修1 移至新教材必修2。考虑到细胞癌变的本质是基因突变，因此，新教材将这部分内容在第5 章第1小标题“基因突变的实例”中。“思考·讨论”介绍了一个结肠癌发生的简化模型，省略了基因的具体名称，仅以“抑癌基因Ⅰ”“抑癌基因Ⅱ”等替代。接下来，教材介绍了原癌基因和抑癌基因的作用；然后简单总结癌细胞的特征。与实验教科书必修相比，细胞癌变的整体内容做了很大精简。
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