高中生物新教材必修部分几个概念的变化

摘要：简要介绍了高中生物学教材修订后出现的几个概念变化，并对概念变化引发的一些困抗作出释疑或商權。

关键词：人教版、新教材、概念、高中生物学

生物科学近几十年发展迅猛，相关概念随着生物科学的发展也在发生变化。人民教育出版社2019版高中生物学新教材（下文称新教材）的编写紧跟时代步伐，对一些概念作出了修正，体现出概念的普遍性、客观性、系统性和时代性。可也会带来一些不适和困惑。本文对这些变化进行汇总或释疑，为教师在教学中利用新教材提供参考。

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”代替了“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25 kJ/mol或30 kJ/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2）（表1）。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-PP，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。

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。

此外，新教材必修2第3章第4节“基因通常是有遗传效应的DNA片段”中，在标题中对基因的本质表述增加了“通常”二字，在文中增加了RNA病毒的表述，指出“对RNA病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。”这种处理与'DNA是主要的遗传物质”和“中心法则”两部分内容相契合，更有利于学生理解和建立完善的基因概念。