当看到选择性必修一《稳态与调节》把“免疫调节”扩展成了一章并不是大的问题，重点问题是很多关键的名词和特异性免疫竟然也发生了改变，让教了多年旧教材的生物教师难以理解和把握。相对于旧教材，新教材仿佛变得更加的繁琐了，其实不然，而是更加的科学，对于免疫说的更加准确了。以下将从几个方面来进行说明：1免疫学当中的多种分类1、淋巴因子与细胞因子是什么关系？淋巴因子突然不见了，多出了细胞因子，并且B细胞等其他细胞也可以分泌细胞因子了，是之前的内容有错误进行了修正吗？答案不是淋巴因子：指由淋巴细胞产生的细胞因子。细胞因子的一类，由活化的淋巴细胞产生的激素样的多肽物质，不具有抗体的结构也不能与抗原结合。不同的淋巴因子能表现多种生物学活性，可作用于相应的靶细胞，使靶细胞发生特性或功能的变化。淋巴细胞借助淋巴因子对邻近或远离的靶细胞产生作用，这与抗体的作用相平行，是实现免疫效应和免疫调节功能十分重要的途径。由此，可以纠正一点，那就是B细胞和T细胞都可以分泌淋巴因子，但是教材中对于B细胞依然是侧重于只分泌抗体。细胞因子（cytokine,CK）：是一类能在细胞间传递信息、具有免疫调节和效应功能的蛋白质或小分子多肽。机体的许多细胞，特别是免疫细胞都可以合成和分泌许多种微量的多肽类因子。它们在细胞之间传递信息，调节细胞的生理过程，提高机体的免疫力，在异常情况下也有可能引起发烧、炎症、休克等病理过程。这样一大类因子已发现的有上百种，统称为细胞因子，包括淋巴细胞产生的淋巴因子、单核细胞产生的单核因子、各种生长因子等。许多细胞因子是根据它们的功能命名的，如白细胞介素（IL）、干扰素（IFN）、集落刺激因子（CSF）、肿瘤坏死因子(TNF)、红细胞生成素（EPO）等。

01都是脂肪，为什么有的是液态有的是固态？生活中常见的两种食物：肥肉和植物油的主要成分都是脂肪，但是形态却大不相同，为什么差别这么大？我们先要从脂肪的本质说起。脂肪也称三酰甘油，又称甘油三酯，甘油三酯这个名称很好的说明了脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸通过酯键相结合而成。其结构如下：脂肪结构中的甘油是一种三碳化合物（如下图），上图剩下的黑色部分则是脂肪酸。脂肪酸种类非常多，一般脂肪酸具有这样四个特点，1.大多数是直链一元羧酸，其通式如下：2.大多数所含碳原子个数是偶数，含有14到24个碳原子的脂肪酸较多。3.含有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。饱和脂肪酸每个碳原子与相邻碳原子以单键连接，同时可以连接两个氢原子，而不饱和脂肪酸则含有碳-碳双键，氢原子数目不能达到饱和。4.如果不饱和脂肪酸含有多个碳-碳双键，则相邻碳-碳双键被一个及以上亚甲基隔开。（如图）植物脂肪含不饱和脂肪酸较多，熔点较低，所以在常温下呈液态，通常俗称为油，而动物脂肪含饱和脂肪酸较多，熔点较高，所以在常温下呈固态，通常俗称为脂。由于这个原因常见的脂肪食品中，一般植物脂肪以液体形态，而动物脂肪以固体形态。。02饱和脂肪酸一定不好？不饱和脂肪酸一定好吗？植物油中不饱和脂肪酸较多，而肥肉中饱和脂肪酸较多，我们的人体会从食物中获取相当多的脂肪酸，人体内两种脂肪酸都有，每一种都参与重要的新陈代谢并发挥一定的生理作用。饱和脂肪酸摄入过多确实对健康不利，但食物中缺少饱和脂肪酸时，人体也会利用糖类合成，这些合成的饱和脂肪酸和来自动物脂肪的饱和脂肪酸基本类似。理论上，过多的饱和脂肪酸会带来心血管的风险，而

今天我们来读必修一第二章第一节《细胞中的元素和化合物》和第二节《细胞中的无机物》。为了符合大家的口味，这次咱们做一点改变，专门谈谈可能的疑问。细胞干重中含量最多的元素是C还是O？观点1：C是细胞干重中含量最多的元素这个观点源自原教材，原教材给出了人体细胞干重中不同元素的含量，其中C的含量是最高的。观点2：不同细胞干重中含量最多的元素不同新教材中给出了玉米和人体细胞干重中不同元素的含量：图中很容易看到玉米细胞干重中含量最多的是O，而在人体细胞干重中含量最多的是C。当然原教材和新教材实际上都强调容易被忽视的一点：教材这部分的数据是大概而言的。教学思考与建议从我个人教学的角度来讲，后续学习细胞中的化合物之后，我会回头再来介绍细胞中的元素和化合物的关系：既然化合物由元素构成，那么就可以根据细胞中化合物的含量推算细胞中元素的含量。细胞干重中元素含量与组成细胞的化合物的含量有关。玉米细胞中糖类更丰富一些，人体细胞中蛋白质更丰富一些。分析糖类和蛋白质的元素组成，我们会发现糖类中O的含量要比蛋白质中高一些，蛋白质中C的含量要比糖类中高一些。这样也就弄清了为什么两种生物细胞干重中含量最多的元素存在差异。新教材加入了玉米细胞干重的数据，能够更好地让师生们体会到生物的复杂性，以及实验数据本身的统计属性，从而明确教材呈现出来的数据“一般都是大概的”，是“基于大量不同种类细胞的统计结果”。元素含量如此，化合物含量也是如此。说说一道题目我们平常评价测试中对演绎推理的要求更多一些。如果我们能记住细胞干重中哪种元素含量最多，那么我们就会在测评中考查这一知识点的演绎推理。这里我们换用一个化合物含量的问题来举例。问题：过度肥胖的人，其脂肪细胞中含量最多的化合物是什么？根据演绎推理的三段论：活细胞（鲜重）中含量最多的化合物是水，过度肥胖的人的脂肪细胞是活细胞，因此过度肥胖的人的脂肪细胞中含量最多的化合物是水。上述推理看似严谨，但是却把统计规律（数据）的一般性和具体事物的特殊性搞混了。就如同大家众所周知的那样，成骨细胞中钙的含量比平均水平高，脂肪细胞中脂肪的含量也比平均水平高。再考虑到人体脂肪细胞数量一般不怎么增加，因此伴随肥胖越来越严重，其脂肪细胞中的脂肪含量会越来越多，脂肪完全可以成为细胞中含量最多的化合物。检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质双缩脲试剂和斐林试剂能乱用吗？这个问题的答案，我们都知道不能乱用。不过学生实际操作的时候，我们就会发现学生哪怕是试剂混用了，加错了顺序，该混合的弄成了依次加入或者该依次加入的弄成了混合后加入，最终还是得到了基本预期的实验结果。这就搞得我们作为教师好像睁眼说瞎话一样。个人觉得如果学生真的胡乱做出了结果，我们还是实事求是，不要回避为宜。要讲清其中的问题，涉及到具体生化方面的实验原理，学生现阶段也听不懂，教师可以作为一个悬疑留待以后学习解决。但是我们还是需要强调，教材给出的实验步骤都是按照实验原理设计的，是理论上更合理的实验步骤。西瓜汁能用作还原糖鉴定的材料吗？这是个教辅常见的模拟题。参考答案一般是不行，通常的解释是这样的：西瓜主要储存的蔗糖是非还原糖，且西瓜汁是红色的，会干扰实验结果的观察。但是推敲一下或者做一下实验就会发现上述观点没有道理的。西瓜储存的蔗糖虽然是非还原糖，但是细胞内利用时还是要水解为单糖，而单糖是具有还原性的——所以强调西瓜汁主要是蔗糖而不能用于还原糖检测是站不住脚的，类似的葡萄、梨中主要储存的也是蔗糖，但是它们仍是良好的还原糖鉴定材料。西瓜汁即使有颜色，但是还原糖检测的终产物是砖红色沉淀，溶液和沉淀过滤一下总是可以区分的；更何况西瓜汁用滤纸过滤两次基本也就是澄清的了——所以说西瓜汁有颜色而影响还原糖的检测也是可以克服的。利用西瓜汁进行还原糖检测的文章大家可以自行搜索查阅。不过和梨匀浆相比较，上述检测还是烦琐了一点，在有限的课堂时间内不容易完成实验，所以强调选用浅色、白色或接近白色的材料也是有道理的，但并不是说必须如此。检测的灵敏度如果教学时间允许，不妨让学生尝试对同一种生物材料进行多种化合物的检测。判断题：梨匀浆加入双缩脲试剂，未出紫色，说明梨中不含有蛋白质。类似的题目应该有不少，经常给的答案是该说法正确，这实际上就忽略了教材给出的任何一种生物材料都同时含有还原糖、脂肪和蛋白质。如梨匀浆中除了含有还原糖，还含有蛋白质和脂肪。受检测灵敏度的限制，我们用苏丹Ⅲ对苹果切片染色，在显微镜下看不到橘黄色的脂肪颗粒，这是因为苹果中脂肪含量过少所致。能否观察到实验现象与检测方法的灵敏度密切相关。梨匀浆加入双缩脲试剂，未出现紫色，实际说明的是梨中蛋白质含量不够丰富，而不是没有蛋白质。细胞中的水水的特性水的特性这个内容很容易被处理成知识点的罗列，而忽视了不同特性之间的有机联系。教材这部分写得挺好，这里不再重述。个人认为教学中把水的特性之间的联系讲一讲挺好，虽然从应试上看有点浪费时间。细胞中的水？生物体内的水？仔细阅读教材，我们会发现新教材这里和原教材有所区别。新教材先是介绍了生物体内水（作用或功能），然后再介绍细胞中的水。“多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中”，“水在生物体内流动，可以把营养物质运送到各个细胞”，这两个方面的作用主要是由细胞外的水所负责，因此把这两个方面的功能放在“细胞内的水”部分就不太适合了，我认为这应该是新教材做出编排改变的原因之一。

一、视频课主讲：林祖荣（本课程得到了林老师的授权）二、知识点：生态工程所遵循的基本原理生态工程是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科。它遵循的基本原理如下。1

一、视频课胚胎工程↓主讲：黄森（来源：生物全解）二、知识点1.受精的标志是卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体，受精完成的标志是雌雄原核融合完成。2.早期胚胎培养中培养液的成分：无机盐、有机盐(两盐)；维生素、激素(两素)；氨基酸、核苷酸(两酸)，以及血清等物质。3.用非激素处理法采集的卵母细胞需要在体外人工培养到减数第二次分裂中期才能与获能的精子受精。4.胚胎移植仅属于一种技术，移植的是通过有性生殖或无性生殖产生的胚胎，其本身并不是一种生殖方式。5.胚胎移植的生理学基础：①供、受体生殖器官的生理变化相同；②早期胚胎与母体子宫无组织上的联系；③受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应；④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系。6.胚胎移植过程中两次使用激素：第一次是对供受体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。7.胚胎移植过程中两次检查：第一次对收集的胚胎进行质量检查；第二次对受体是否妊娠进行检查。8.对囊胚进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。9.胚胎在受体内存活的最可能的生理基础是：受体子宫基本上不对外来胚胎发生免疫排斥反应。三、练习1.下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答下列问题：(1)进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下(光照14

一、视频课植物细胞工程↓动物细胞工程↓主讲：黄森二、知识点1.植物组织培养①培养基的组成：大量元素、微量元素、有机物、蔗糖及植物激素、琼脂等。添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。②若生产人工种子，则培养到胚状体阶段；若提取细胞产物，则一般培养到愈伤组织阶段；若培育新个体，则应培养到试管苗阶段。2.植物体细胞杂交的关键原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。优点：克服远缘杂交不亲和的障碍。①酶解法——用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。②促融剂——常用聚乙二醇。③杂种细胞的形成标志——新细胞壁的形成。④培养杂种植株的技术——植物组织培养。⑤杂种植株培育成功的原理——离体的植物细胞具有全能性。3.动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同第一次：处理剪碎的组织，使其分散成单个细胞；第二次：使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来。4.原代培养与传代培养的区别区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养。细胞贴壁生长到一定程度需要用胰蛋白酶处理，然后再分瓶培养，让细胞继续增殖，这样的培养过程通常称为传代培养。5.克隆动物时选择受体细胞为去核卵母细胞的原因①营养丰富；②体积大，易操作；③含有激发细胞核全能性表达的物质。6.核移植获得的克隆动物与提供细胞核的亲本性状可能不同的三个原因：卵母细胞的细胞质中含有少量的遗传物质；发育过程中可能发生基因突变或染色体变异；外界环境可能引起不遗传的变异三、练习1.下列有关细胞工程的叙述，正确的是A.PEG是促细胞融合剂，可直接诱导植物细胞融合B.用原生质体制备人工种子，要防止细胞破裂C.骨髓瘤细胞经免疫处理，可直接获得单克隆抗体D.核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体答案点击下方空白处获得答案答案：D解析：PEG是细胞促溶剂，但植物细胞不能直接融合，需先去壁形成原生质体才能融合；制备人工种子应用完整的植物细胞，不需用原生质体；骨髓瘤细胞不能产生抗体；核移植克隆的动物，其线粒体DNA来自供卵母体。2.植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。（1）植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有___________（答出2点即可）。（2）通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮（人工薄膜）包装得到人工种子（如图所示），这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是_______。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质，因此应含有植物激素、_______和_______等几类物质（3）用脱毒苗进行繁殖，可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选取植物的_______进行组织培养。（4）植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是______（用流程图表示）。答案点击下方空白处获得答案答案：（1）能保持植物原有的遗传特性，繁殖速度快（2）有利于胚状体进行呼吸作用

一、视频课基因工程的基本工具👇主讲：黄森基因工程原理和技术👇主讲：黄森二、知识点1.基因工程的3种基本工具①限制性核酸内切酶：识别特定核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分子。②DNA连接酶：a.E·coli

今天读书内容：DNA是主要的遗传物质。01对遗传物质的早期推测早期人们没有意识到核酸能够作为遗传物质，这主要是因为人们对核酸的结构缺乏了解。1871年

PART1为什么会体温是否在下降这个主题由于新冠肺炎的原因，发烧让全国上下谈之色变。就连平时不太关注体温的大叔大妈也都对体温格外敏感。于是各大网站和媒体都有了关于体温关键词的文章，当然这里包括人的体温为什么是37度？人的体温在下降等问题。关于人体体温在下降的文章，我大概是2月初见到的，当时并没有在意，后来甘老师又一次提到，本来想写写，但由于没有找到权威来源，加上自己的判断认为作者的观点不妥，就没有写。今天彭老师又一次提到这个问题，于是决定查找资料，研究下到底体温正在下降是不是真的。PART2最开始的不关注是因为怀疑这要从一篇文章说起，这篇名为《人类体温37℃已成为历史：体温越低，免疫力越差，人类体温普遍降低意味着什么？》（最初来源可能是饺子姐的健康八卦）的文章开头是这样的：根据高中生物课本知识就可以判断她测的体温不是37度是很正常的，因为咱们平时测体温一般都是腋下测的，腋下本来就是36.5左右，37是直肠或口腔温度。并且人的体温会因人、因时间、因生理原因都会变化。所以小编认为作者是缺乏最基本的常识、不懂行，就没在意。如果就此下结论，说明小编也是很草率的。对该文的怀疑并不是因为开头这一点，主要原因是该文对体温下降并没有更多的阐述（可能因为不是本文要说的重点），只是下面提到是斯坦福大学医学院教授朱莉·帕森内特（Julie

今天读书内容：伴性遗传。01问题探讨我更喜欢用下面的测试图来引入。你能从图中找到“5”吗？如果能找到5，那么恭喜你：你可能是红绿色盲或者色弱，以后用不着给驾校做贡献了。02人类红绿色盲2.1道尔顿发现红绿色盲是不是杜撰的？原教材介绍红绿色盲发现历史时，提到了道尔顿给妈妈送（樱桃）红袜子的故事，这件事出现在一些作者所写的道尔顿传记中，但在道尔顿提出色盲的论文《Extraordinary

本节读书内容：基因在染色体上。作者亲自献声给您文后送彩蛋。01问题探讨这一节问题探讨的题目对学生要求颇高。人类基因组计划要测定24条染色体的DNA序列，而不是46条，主要原因在于：对于常染色体而言，同源染色体之间具有同源关系，即两者DNA的碱基序列基本相似，因此基因组测序时只需要测定同源染色体中的一条即可。注1：早期测序采用的方法是将整个DNA分子处理成小片段，测定小片段的序列，然后像拼图游戏一样拼接出整个DNA序列，工作量特别大，对于同源染色体这样的相似序列测定两次是极其不划算的。注2：同源染色体的DNA序列相似，螺旋化加粗形成染色体的方式相同。在学习了基因位于染色体上之后，学生就能明确等位基因作为控制同一性状的基因，它们的DNA序列是相似的，因此位于同源染色体相同的位置上。对于性染色体而言，如X和Y染色体，两者虽然也有同源区段，在同源区段两者DNA的碱基序列相似，但是X和Y染色体还存在大量的非同源区段，在非同源区段两者的碱基序列存在显著差异，因此需要同时测定X和Y染色体上的DNA序列，才能获得相对完整的遗传信息。02萨顿的假说萨顿根据基因的行为和染色体的行为具有明显的平行关系，提出假说：基因位于染色体上。对于萨顿提出假说的依据，一些课堂就是把体现基因和染色体行为平行关系的表现照着教材念一遍，这样的教学内容全面性有了，但是学生很难从中深刻理解科学家的思考，思维层次要求偏低。现行教材和新教材为了加深学生的理解和思考，设计了“分析减数分裂中基因和染色体的关系”的思考讨论，这个思考与讨论需要利用起来，从而让学生明确：如果基因位于染色体上，就可以用减数分裂过程中同源染色体的分离去解释等位基因的分离。教材只是设计了一对基因位于一对同源染色体上的情况，教师还可以设计两对基因位于两对同源染色体上的情况，用非同源染色体的自由组合去解释控制不同性状的基因自由组合。注：这里要注意由于非等位基因可能位于非同源染色体上也可能位于同源染色体上，因此非等位基因并不一定会自由组合。由于生物的性状多种多样，因此控制生物性状的基因也远多于染色体数目，这必然会出现多个基因位于一条染色体上的情况，即萨顿实际上预言了基因连锁的存在。03基因位于染色体上的实验证据3.1白眼果蝇杂交实验现象

直到2011年，一个偶然的机会，石正丽团队在云南的一个山洞菊头蝠的身上，发现了和SARS病毒高度同源的病毒，她采集了十多株冠状病毒，这些是和SARS病毒相似的冠状病毒，当年这项发现发表在了《科学》。

今天读书内容“减数分裂与受精作用”。本节内容新教材变化不大，本文主要介绍我个人在本节内容上的教学处理。先看一个大片：01减数分裂1.1教学内容顺序的安排新教材介绍减数分裂分裂时，先依据科学史引出减数分裂，然后通过介绍高等动物精子和卵细胞的形成过程，最后总结得出减数分裂的概念。这种处理期望学生通过有性生殖细胞形成过程的学习，归纳总结形成减数分裂的概念（与现行教材的处理顺序刚好相反）。基于应试的需要，教师在讲述有性生殖细胞形成过程时，会强调形成的场所、不同时期细胞的名称等过于细节的内容，这些都可能冲淡本节最重要的主题“减数”。我自己教学时是这样安排的：先处理精子和卵细胞形成过程中共性的“减数分裂”内容，不考虑细枝末节；在掌握减数分裂大概情况的基础上再学习精子和卵细胞形成过程中的细节内容，这样循序渐进的内容安排更符合高中生的认知规律。1.2减数分裂过程的教学第一，对同源染色体的理解是减数分裂教学的关键。我一般这样处理同源染色体的概念：先依据教材给出的科学史让学生明确减数分裂的存在，然后利用问题探讨让学生意识到减数分裂并不是染色体随意地减半，而是有规律地减半。通常，我会在这里给学生介绍染色体编号的知识（染色体编号的主要依据是染色体的长度和着丝粒的位置，一般来说染色体最长的编号最小，性染色体通常不给编号），果蝇体细胞中有两条Ⅱ号染色体、两条Ⅲ号染色体、两条Ⅳ号染色体和两条性染色体。通过问题探讨的图解让学生意识到：染色体有规律地减半就是配子中各分得两条编号相同染色体中的一条（如有需要，还可以向学生展示人类染色体的核型，进一步让学生意识到怎么实现染色体有规律地减半）。像这样的编号相同的染色体后来就被人们称作同源染色体，减数分裂就是将同源染色体平分的过程。同源染色体的相互识别是其平分的基础，虽然现阶段并不清楚同源染色体是怎样相互识别的，但是同源染色体找到彼此后会“幸福”地并排在一起，这种现象称为联会。减数分裂时能够联会是同源染色体最本质的特征。X、Y染色体虽然大小、形态不同，但是在减数分裂时能够联会，因此它们也被视作同源染色体。（同样地，单倍体经秋水仙素加倍后的个体能正常开花结果，其中发生联会的染色体来自于姐妹染色单体，即来源相同，但由于它们能够联会，因此也被视作同源染色体）第二，减数分裂Ⅰ分的是同源染色体，减数分裂Ⅱ分的是姐妹染色单体。这一点教师们已经很熟悉了，此处从略。通常我只强调减数分离Ⅰ时同源染色体分离，对于非同源染色体自由组合，我会引导学生这样思考：每一对同源染色体的分离会不会互相影响？从而让学生明确同源染色体的分离是独立的、互不影响的。正是源于同源染色体的分离是独立事件，因此非同源染色体自然就会自由组合。1.3精子和卵细胞形成过程的教学在有了减数分裂基础知识的基础上，进行精子和卵细胞形成过程的教学，此处只需要补充细节即可。精子形成过程在减数分离的基础上还需要经历变形期，这一点和选择性必修有着一定的联系。经过变形之后形成的精子呈蝌蚪状，其头部的外层是顶体，顶体中含有顶体酶（顶体酶对于精子穿过透明带具有重要的作用），顶体是由高尔基体转化而来；线粒体集中分布在躯干部（？body），为精子的运动提供能量。卵细胞形成过程的细节主要在于减数分裂过程中细胞质的分配是不均匀的。选择性必修这部分内容更加具体一些，并且和必修此处的内容略有差异。教师可以简单提一下人的情况，让学生明确女孩子的卵细胞其实和她的年龄一样大，这样卵细胞就会随着年龄增长而积累变异，女性年龄越大生育异常孩子的概率也随之增大。精子和卵细胞形成过程中不同时期细胞的名称可以放一起处理。间期未进行DNA分子复制和有关蛋白质合成之前叫做精（卵）原细胞；间期完成叫做初级精（卵）母细胞，初级精（卵）母细胞进行减数第一次分裂；减数第一次分裂产生的子细胞称为次级精（卵）母细胞或极体，次级精（卵）母细胞或极体进行减数第二次分离。1.4几个小细节第一，减数分裂是否具有细胞周期？教学中，不少教师会学习教辅和百度强调减数分裂没有细胞周期，并指出做出这样判断的依据是：减数分裂后形成的子细胞不能继续分裂，因此不满足细胞周期概念中所述的“连续分裂”的细胞。首先，这个问题本身就是错的，细胞周期包括间期和分裂期，分裂期如有丝分裂只是细胞周期中的一个阶段，并不包括间期。其次，减数分裂产生的子细胞不能分裂并不是普遍情况。居间型减数分裂的生物，其减数分裂产生的子细胞可以继续分裂发育成配子体，如苔藓甚至还是以配子体世代为主；合子减数分裂的生物，如酵母，减数分离后形成的单倍体世代也可以继续分裂；只有配子减数分裂的生物，其减数分裂产生的配子才会暂时丧失继续分裂的能力，直至受精。因此，我们有充分的理由认为上述判断根本站不住脚，既然理都讲不清，那么我们为什么要补充这种无聊的东西呢？(图片引自翟中和等主编《细胞生物学》第四版）第二，减数分裂的简写。教辅资料中，经常使用减Ⅰ、减Ⅱ指代减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）和减数分裂Ⅱ（减数第二次分裂），这样简写是错误的，没有任何正式出版物采用这样的简写（请原谅我把绝大部分高中教辅排除在正式出版物之外）。另外减数第一次分裂和减数第二次分裂虽然也有专业书籍使用，但并不是名词委认可的术语，新教材在正文部分基本都换用了减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。第三，四分体还是四联体？Tetrad属于英语中的多义词，一种含义是：减数分裂中联会的一对同源染色体，包含了四条染色单体；另一种含义是：由同一个小孢子母细胞经减数分裂后产生的四个小孢子包被在一起。名词委为了区分，把表述前者意思时翻译为“四联体”，表述后者意思时翻译为“四分体”。也有不少专业书籍统一翻译为四分体，教师没有必要过分纠结。现行教材选修一中出现了第二种含义的tetrad，我暂时没见过选择性必修，不知道还会不会出现，这里只是提醒教师们注意一下。第四，精子和卵细胞形成过程示意图的变化。现行教材精子和卵细胞形成过程示意图中存在端（或近端）着丝粒染色体，这个对学生而言偏难。新教材的示意图中全部改用了中（或近中）着丝粒染色体，这样的染色体学生更为熟悉，有利于学生理解和掌握。第五，新教材弱化了交叉互换的提法。我个人的理解：新教材只是弱化了交叉互换的提法，并不是说crossing

今天读书内容：孟德尔的豌豆杂交实验（二）。这一次深度读，教师们比较熟悉的内容，我都略去。自由组合现象和解释花了较大的篇幅，主要是考虑到我的处理对大部分教师是陌生的，建议大家耐着性子看一下。先表达一下歉意，孟德尔的文章发表于1866年，上一次的深度读写成了1861年。01问题探讨不同于现行教材以奶牛为例子，新教材换用了豌豆，围绕豌豆的子叶颜色和种子形状设计了两个问题，问题始终围绕着“独立”和“组合”这一主题，为接下来引出自由组合定律做了充分的铺垫。用于引入的两对相对性状分别位于两对染色体上，确定是自由组合的;同时以豌豆为例还能保持教材前后叙述的连续性和一致性。02两对相对性状的杂交实验2.1两对相对性状的杂交实验现象孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆做亲本做杂交，F1都是黄色圆粒的，F2中出现了四种表现类型：黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒和绿色皱粒，且它们的数量比接近9:3:3:1（或9/16:3/16:3/16/:1/16）。2.2独立事件与自由组合现象如果事件A的发生不影响事件B的发生，我们就把事件A和事件B视作相互独立事件。独立事件同时发生的概率等于两个独立事件单独发生概率的乘积，用数学符号表示就是P（AB）＝P（A）×P（B）。现在我们借用数学中的独立事件来理解两对相对性状杂交的实验现象。考虑两个事件：子叶颜色和种子形状。F2子叶颜色：3/4黄色＋1/4绿色F2种子形状：3/4圆粒＋1/4皱粒若子叶颜色和种子形状属于相互独立事件，则有：（3/4黄色＋1/4绿色）（3/4圆粒＋1/4皱粒）＝9/16黄色圆粒＋3/16黄色皱粒＋3/16绿色圆粒＋1/16绿色皱粒这和F2中的实际实验数据吻合，故子叶颜色和种子形状确实可以理解为相互独立事件，即不同子叶颜色和不同种子形状之间能够互不影响的自由组合，我们把这种现象称之为自由组合现象。03对自由组合现象的解释和验证3.1对自由组合现象的解释F1表现黄色圆粒，因此黄色和圆粒为显性性状。假设豌豆黄色和绿色分别由遗传因子Y、y控制，圆粒和皱粒分别由遗传因子R、r控制。这样纯种黄色圆粒和绿色皱粒的遗传因子组成分别是YY

今天读书内容：孟德尔的豌豆杂交实验（一）。01问题探讨：教材创设情境将学生带回19世纪，按照当时流行的融合遗传，两个亲本杂交后，双亲的遗传物质在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状。也有部分研究者坚持颗粒遗传，颗粒遗传认为两个亲本杂交后，双亲的遗传物质在子代体内没有发生混合，而是相对独立的。

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来源：锦鲤青年（ID：iiijinli）作者：锦鲤青年，当代锦鲤聚集地。公众号：锦鲤青年（iiijinli）

今天读书内容：细胞的衰老和死亡。1问题探讨问题探讨从生活中老年人常见的白头出发，以细胞衰老和个体衰老为情境进行设问，这样的设计贴近生活。唯一的缺憾就是较难联系到细胞死亡。2细胞的衰老2.1细胞衰老的特征新教材以图文结合的方式，通过直观的示意图配上文字介绍细胞衰老的特征。细胞衰老的特征往往同时发生在某个衰老的细胞中，而不是在衰老细胞中孤立地出现，此处用一张图概括细胞衰老的特征，有助于学生建立整体性的认识。细胞的衰老涉及细胞形态和结构的改变，如细胞膜的通透性改变（使物质运输功能降低）和细胞核体积增大等等——这些内容放置在图的左侧先介绍。除细胞结构发生变化，与细胞中的化学反应有关的物质也会发生变化，如细胞水分的减少（使细胞萎缩，体积变小）、多种酶的活性降低（导致呼吸和新陈代谢速率减慢）、色素逐渐积累（因此妨碍了细胞内物质的交流和传递）——这些内容放置在图的右侧后介绍。2.2细胞衰老的原因细胞衰老的原因在现行教材中是以小字呈现的，新教材升级为正文内容，也就是说这部分内容要求有所提高，但在内容表述上并没有显著变化。端粒学说中的端粒是个比较有意思的内容，对于选修生物的学生，可以在选择性必修处理PCR时讲清楚引物和DNA聚合酶的作用特点（不能从头合成，只能将核苷酸加至已有的链上，且合成方向为5'→3'），然后回头处理必修二中DNA分子的复制，解释为什么DNA复制时5'端会不断变短，从而与细胞分裂时端粒变短联系起来。甚至还可以引导学生思考干细胞为什么可以持续分裂下去，由此引出端粒酶。上述分阶段分层次的处理，可以让学生对端粒了解得更全面一些，不过必修部分不宜要求过高。2.3细胞衰老和个体衰老的关系这部分从内容上讲很容易处理，但新教材把这部分内容单独列出来，其中还特别安排了“年龄因素和细胞衰老的关系”的讨论活动，这些设计的目的主要是让学生认识到：随着年龄的增长，人体内细胞的活性慢慢下降，会出现组织衰老，免疫力下降，适应环境的能力也随之降低。学生通过学习明确衰老是一个自然过程，每个人都终将面临衰老，我们应该坦然接受，并且在生活中学会关爱老年人，培养学生的社会责任意识。3细胞的死亡细胞死亡命名委员会（NCCD）专门负责细胞死亡分类。2012年该委员会开始根据生化和分子途径对细胞死亡分类，其最后一版根据形态学分类的建议发表在2009年。新教材对细胞死亡的分类符合形态学分类的标准，故此处主要参考该委员会2009年的建议（https://www.nature.com/articles/cdd2008150）。3.1细胞凋亡现行教材把细胞凋亡和细胞程序性死亡视作等价的或者说是同义词，这种认识并不正确，生理发育过程中发生的细胞死亡有些并不属于细胞凋亡。因此，新教材此处改为：细胞凋亡是一种程序性死亡，这里的意思是细胞程序性死亡不仅仅只有细胞凋亡一种形式。细胞凋亡的形态学特征包括形成凋亡小体、染色质固缩、染色体DNA片段化等。凋亡过程中细胞膜始终保持完整，凋亡形成的凋亡小体最终被临近细胞或吞噬细胞吞噬，因此细胞内含物并不泄漏到细胞外，不会引发炎症反应。（引自翟中和等《细胞生物学》第四版）我们强调细胞凋亡属于细胞程序性死亡，受到细胞内基因的控制，因此有时教学中教师会把细胞凋亡视作凋亡基因表达的结果，这种认识实际上是不准确的。一方面，凋亡进程很快，从凋亡起始到出现凋亡小体不过短短数分钟，这样短的时间不足以启动基因的表达并发挥效应。另一方面，对动物细胞凋亡的研究结果显示，细胞凋亡是受一系列信号转导途径调控的，信号转导途径中的关键化合物是事先合成的（不是启动凋亡基因从头合成的）。不管是内源还是外源途径，一旦出现了合适的刺激信号，凋亡的信号转导途径就运转起来，引发细胞凋亡。3.2细胞坏死细胞坏死最重要的特征是：坏死过程中细胞膜破裂，细胞内容物释放出来，从而引发炎症反应。长期以来，细胞坏死被视作一个偶然的不受控制的细胞死亡形式，但是越来越多的证据表明，细胞坏死的执行受到信号转导途径的调控。[根据生化和分子途径分类标准，有些细胞坏死属于ACD(Accidental

今天读书内容：细胞的分化。1问题探讨问题探讨给出红细胞和白细胞的寿命有限，但血细胞的数量却并不会减少，以此引发学生的认知冲突。同时用常听说的骨髓移植治疗白血病的例子吸引学生注意，并启发学生思考骨髓和血细胞形成的关系。问题探讨的情境设问与本节主题密切相关，教材正文最后介绍了造血干细胞的增殖和分化，呼应了问题探讨的内容。2细胞分化及其意义2.1教材内容组织多细胞生物胚胎发育早期的细胞彼此相似，完成个体发育后，同一动植物体中存在多种不同类型的细胞——这是先让学生形成对细胞分化的感性认识（初中已有相应基础），随后引出细胞分化这一术语的含义，强调细胞分化是一种持久性的变化。细胞分化使多细胞生物体的细胞趋于专门化，引出细胞分化的意义。最后分析了细胞分化的原因。此处细胞分化的原因简单了解即可，必修二中会具体学习细胞分化和基因表达的关系。2.2红细胞没有肌动蛋白吗？教材此处举例提到：红细胞中与肌动蛋白合成有关的基因则处于关闭状态。有人提出绝大多数哺乳动物成熟红细胞是没有细胞核的，这里说基因关闭是不是错了？首先，此处的红细胞指代“成红细胞”，也就是“小时候”的红细胞，哺乳动物这个阶段的红细胞是有核的。其次，科学家目前在哺乳类和鸟类中至少分离得到了6种肌动蛋白，其中4种α-肌动蛋白是肌细胞中特有的，另外2种肌动蛋白作为细胞骨架的组成部分【引用可能有误】，存在于肌细胞和非肌细胞中。此处与肌动蛋白合成有关的基因关闭是指负责α-肌动蛋白的基因处于关闭状态，哺乳动物成熟红细胞也具有细胞骨架，其中含有肌动蛋白。2.3细胞分化的补充说明首先，单细胞生物甚至原核生物也存在细胞分化，如许多细菌在逆境下可以形成芽孢，鱼腥藻具有正常增殖的营养体细胞和具有固氮作用的异形胞。单细胞生物的细胞分化更多是为了适应外界的生活环境。单细胞生物和多细胞生物都存在细胞分化，这更充分说明了细胞分化的普遍性。另一方面，单细胞生物的细胞分化没有多细胞生物的细胞分化那么典型，教材也因此未提及。另外，一些特殊细胞在分化过程中涉及到遗传物质的改变。如造血干细胞分化为B淋巴细胞的过程中，就涉及到基因重排和高频的体细胞突变，正是由于B细胞成熟过程中发生了遗传物质的改变，理论上每个处女B淋巴细胞的遗传组成都不一样，它们才能分泌上百万种抗体。这里要注意基因的选择性表达无法解释抗体的多样性。平常练习中认为所有B淋巴细胞的遗传组成均相同，其产生多样性抗体的原因是基因的选择性表达，这些说法都是有问题的。3细胞的全能性3.1教材内容组织教材先提出问题：已分化的细胞能不能像早期胚胎细胞那样再分化为其它细胞？然后呈现一个思考与讨论，思考与讨论的资料一呈现了斯图尔德的实验（包括植物细胞实现全能性的必要条件），资料二呈现了动物体细胞核移植的实验。在实证基础上给出细胞全能性这一术语的含义。随后分植物细胞全能性和高等动物细胞核的全能性进行介绍。高等动物细胞随分化程度提高而丧失全能性，但仍保留部分具有分裂和分化能力的干细胞。3.2细胞的全能性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。与现行教材相比，概念表述增加了“或分化成其他各种细胞的潜能和特性”，可以参考以下内容来理解这里的改变。斯图尔德的实验表明，高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力。然而对于动物细胞特别是高等动物细胞来说，随着胚胎的发育和细胞分化，细胞逐渐丧失发育成个体的潜能。严格来讲，哺乳动物真正意义上具有全能性的细胞只有受精卵和卵裂早期的细胞（一般不超过16个细胞的卵裂球）。这些具有全能性的细胞能发育成完整个体，自然也就能分化出组成个体的各种细胞类型。我们一般认为取自原始性腺或内细胞团的胚胎干细胞属于多能干细胞，如果将其植入子宫后，由于不能形成胎盘等胚外组织，最终无法发育成正常个体。但也有人认为胚胎干细胞具有全能性，这是因为将胚胎干细胞植入囊胚中后，可以发育成新生的个体。另一方面，小鼠胚胎干细胞培养时能自发生成类似于卵裂球阶段的早期胚胎细胞（具有全能性的细胞）；如果体外培养时下调染色质组装因子CAF-1的活性（down-regulation

今天读书内容：细胞的增殖。1问题探讨本节用象和鼠个体相差悬殊为例，引出生物体的生长过程包括细胞体积增大和细胞数量增多，导入细胞增殖的学习。2细胞增殖新教材此处先让学生明确细胞增殖的意义，然后介绍细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程，并且具有周期性。3细胞周期细胞周期包括两个阶段：物质准备阶段（分裂间期）和细胞分裂阶段（分裂期），对于真核生物来说，有丝分裂是经常采用的细胞分裂方式。有丝分裂这个术语在大学教材中指代核分裂，有丝分裂首先指“分裂”；分裂过程中会出现纺锤丝等结构，故称之为“有丝”分裂，它属于细胞周期中的细胞分裂阶段。分裂间期是为细胞分裂做物质准备的阶段，实际并未发生细胞分裂；同时分裂间期也未出现纺锤丝等结构，不能体现“有丝”的特点。因此不宜将分裂间期划入有丝分裂之中。新教材此处将细胞周期和有丝分裂的关系理清，术语表述更为规范。与之对应，教材配图6-1的名称也发生了改变，现行教材叫“有丝分裂细胞周期”，新教材叫“细胞周期（以进行有丝分裂的细胞为例）”。图名称的改变一方面避免人们产生“有丝分裂的细胞周期”的误解，另一方面暗示细胞周期也存在其它分裂方式。这一节主要强调通过有丝分裂保证亲子代细胞在遗传信息上的一致性。教材只是强调分裂间期进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，细胞有适度的长大，为分裂期进行物质准备，并未介绍分裂间期的三个阶段。4有丝分裂4.1植物细胞有丝分裂图解有丝分裂的过程和特点是本节重点内容，新教材重新绘制了植物细胞有丝分裂过程图，改变了现行教材图文分开的呈现方式，换用图文结合的形式呈现。最上面一行是有丝分裂各期的显微照片，中间一行是有丝分裂各时期的典型模式图，最后一行是各个分裂时期的名称及过程、特点介绍。这样，学生就可以把实物图、模式图和文字介绍相互印证、结合起来学习，既能通过照片直观地认识细胞分裂的真实情况，又能借助清晰简洁的模式图把握各时期的特点，再通过文字描述进行归纳、提炼，从而使得学习更为有效。此处图解加入了分裂间期，主要是考虑到细胞增殖是一个连续的过程。同时为了能够让学生明确分裂间期和有丝分裂不是包含关系，此处将分裂间期和有丝分裂过程之间用了虚线隔开。4.2着丝粒与着丝点新教材用着丝粒代替了现行教材的着丝点。如上图所示，着丝粒连接着姐妹染色单体，着丝粒中与纺锤丝（动粒微管）相连的区域称为动粒，也称着丝点（和纺锤丝相连故得此名），每条染色单体各有一个动粒。进入后期，每条染色体上原已存在的两个动粒（着丝点）分配到细胞的两极，这里并不涉及着丝点（动粒）的分裂，因为着丝点（动粒）本来就是2个。新教材此处不再使用着丝点一分为二，而是换用着丝粒一分为二，术语使用更为规范。4.3纺锤体、纺锤丝与星射线植物细胞从两极发出纺锤丝形成纺锤体，其所形成的纺锤体称为无星纺锤体（因为缺乏星体微管）。动物细胞中的纺锤体称为有星纺锤体，由星体微管、动粒微管和极微管构成。纺锤丝是对构成纺锤体的微管的统称，即纺锤丝包括星体微管、动粒微管和极微管。教材此处讲到：动物细胞的两组中心粒周围，发出大量放射状的星射线形成纺锤体。我特意在名词委查了一下星射线，原来星射线即星体微管。编者此处表述的意思应该是中心体在动物细胞中起着微管组织中心的作用，构成纺锤体的星体微管、动粒微管和极微管的形成均与中心体有关，而不是单指代星体微管（星射线）。个人觉得此处可以像必修二讲动物细胞减数分裂那样直接用纺锤丝，比引入星射线这个词可能更好一点。4.4姐妹染色单体在着丝粒是交叉的还是并排的中期染色体画法常见的有两种：姐妹染色单体要么并排要么交叉，并排和交叉均指着丝粒部位。如下图所示：个人认为中期姐妹染色单体画成并排的为宜。理由如下：首先，专业书籍都是画成并排的。其次，有些老师说并排、交叉是视角问题，怎么画都可以。这其实忽略了一个重要问题，那就是着丝粒的两个动粒是并排的，并且为了保证后期子染色体正确分配，每条染色体的两个动粒需要分别与发自两极的动粒微管结合。画中期染色体的时候，默认其动粒分别位于左右两侧（也可以是上下两侧）。从立体视角看，姐妹染色单体确实可能在着丝粒处发生交叉，但是这也意味着两极也需要立体视角来看。我们画图是平面化的，细胞的两极要么在左右，要么在上下；着丝粒的两个动粒也是如此，要么左右，要么上下。由于着丝粒的两个动粒是并排的，因此姐妹染色单体在着丝粒处也是并排的。4.5删去中期是染色体计数的最佳时期中期确实是染色体计数的最佳时期。我们期望学生得出结论是基于事实和证据，而教材图示不支持中期容易染色体计数这一论点，故而这句话干脆就不提了。如需进行染色体计数或核型分析，通常先通过处理让染色体都处于中期形态，再设法将细胞内的染色体分散开，这样在显微镜下才能数清染色体。此处若选用处于中期的染色体分散开的显微图像，势必就无法显示中期染色体在细胞中的分布特征。4.6姐妹染色单体分开移向两极间期，姐妹染色单体被黏连蛋白维系在一起。进入前期，染色体臂部位的黏连蛋白去除，但是着丝粒部位仍然存在黏连蛋白（见4.2部分图示）。后期在分离酶的作用下，着丝粒部位的黏连蛋白被分解，姐妹染色单体分离，随后在纺锤丝牵引下移向细胞两极。为了保证姐妹染色单体分开后分别进入细胞两极，两个动粒需要与发自两极的动粒微管相连。也就是说姐妹染色单体的每一条移向哪一极，实际上在纺锤体形成（动粒微管捕获动粒）的时候已经决定了。染色体的两个动粒如果与来自同一极的动粒微管相连且没有被修复，将会导致子染色体移向细胞的同一极，引起染色体数目变异。4.7细胞周期检查点细胞周期中存在多个检查点。可以把连续分裂的细胞想象成环形高速公路，每个检查点有交警在那里把正在分裂的细胞拦下来，只有通过了检查，才能继续“行驶”。有丝分裂中的检查点也称纺锤体检查点。这个检查点的作用是保证所有染色体都正确连接到纺锤体上，否则就不能启动姐妹染色单体的分离。秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，而纺锤体形成于前期，很多人不理解为什么高校教材认为秋水仙素处理会阻断在中期。这实际上可以用刚才的环形高速公路类比，到了检查点细胞周期停车，否则就一直持续下去。秋水仙素处理后不能形成纺锤体，也就无法通过该检查点，姐妹染色单体无法分离。秋水仙素处理并不影响前期染色体形态向中期染色体形态变化（即螺旋化加粗变短不受影响），因此处理一段时候后，细胞中的染色体都处于中期形态（注意这里抑制在中期是从染色体形态来说的，而不是染色体位置）。如果秋水仙素处理时，细胞刚刚通过了纺锤体检查点，姐妹染色单体分离导致染色体数目加倍。而纺锤体微管由于秋水仙素的作用发生解聚，加倍后的染色体不能移向两极而留在了细胞中央。这样的染色体数目加倍的细胞在细胞周期这条环形高速公路上继续前行（只是染色体都留在了一个细胞中），直至再次被抑制在下一次分裂的中期。也就是说被抑制在中期的细胞按照染色体数目可以分为两种类型（非整倍体不计）：未加倍的和加倍一次的。当秋水仙素除去之后，纺锤体重建，有丝分裂继续进行，最终就会产生两种细胞：染色体数目未加倍的（为主）和染色体数目加倍一次的（很少）。4.8有丝分裂教学的一点思考新教材在设计上突出了通过有丝分裂亲子代细胞在（核）DNA和染色体数目上保持稳定，同时弱化染色单体，为此还在此处删掉了现行教材中“染色体与姐妹染色单体”图解。虽然学生已经明确染色体中的DNA储存着遗传信息，但是学生并不清楚姐妹染色单体上的遗传信息是一致的。教学中，还是需要教师告知学生间期复制的两个DNA分子分别参与构成姐妹染色单体，因此姐妹染色单体中所含有的遗传信息是一致的。但对染色单体不宜过度强调。4.9动物细胞的有丝分裂教材介绍动物细胞有丝分裂过程、特点时，没有如植物细胞有丝分裂那样详细介绍，只是给出了分裂过程各个时期的模式图。这样做一方面可以避免重复；另一方面，此处设置了思考与讨论活动，让学生比较动植物细胞有丝分裂的相同点和不同点，培养学生读图和概括的能力。4.10癌细胞与无丝分裂细胞周期调控和癌变有着密切的关系，课标中把癌变作为基因突变的实例提出来，教材此处也就没有展开。无丝分裂在现行教材中是作为正文内容存在的（这也是原来课标的要求），新课标只要求学生明确细胞分裂有多种方式，不再明确提对无丝分裂的要求，新教材此处适应这种变化也将无丝分裂降级为小字内容，可以作为资料拓展学生的视野，体会细胞分裂存在多种方式。5细胞大小与物质运输效率的关系现行教材这部分内容是一个实验，但新课标没有这个实验的要求。新教材此处将原来的实验改为一个“思维训练”。这一方面可以帮助学生理解为什么细胞不能无限长大，进而和问题探讨相呼应：生物体的生长包括细胞的生长、增殖等过程。同时，这个思维活动也可以训练学生运用模型进行解释的科学思维。6观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂本节安排“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”的探究活动，这个活动一方面可以让学生亲自动手，观察真实的细胞分裂情况，用实证和所学的理论知识相互印证；另一方面也可以训练学生基本的实验操作技能。这部分内容和现行教材差异不大，不再重述。7建构概念，重视实践，发展素养细胞通过分裂进行增殖。细胞增殖具有周期性，一个细胞周期包括分裂间期和分裂期。分裂间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成。分裂期进行细胞分裂，有丝分裂是真核细胞最常见的分裂方式。有丝分裂最重要的变化是，在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中，从而保证了细胞在遗传上的稳定性。观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂的探究活动，要求学生能够选择适当的材料制作临时装片，并运用高倍显微镜进行观察，从而发展科学探究的技能。教材在正文和课后练习题中通过染色体形态、行为和数量的变化，让学生认识到有丝分裂的实质是维持亲子代在遗传上的稳定性，有助于发展学生抽象概括的科学思维。

今天读书内容：光合作用与能量转化。1问题探讨本节问题探讨以植物工厂如何控制环境条件创设情境。植物工厂里，光的颜色、CO2的浓度、温度等环境条件都可能会对蔬菜产量有影响，由此引导学生思考有关光合作用的问题。2捕获光能的色素2.1教材的内容组织教材安排了一个探究活动，提取和分离绿叶中的色素。这个实验简便易行，实验现象明显，学生通过亲身体验能够发现绿叶中有多种色素。然后在此基础上教材介绍了光合色素种类及其吸收光谱。教师可以在光合色素吸收光谱的基础让学生分析叶片为什么通常是绿色的。教材行文至此，来一个转折——这些光合色素在哪里？从而过渡到叶绿体结构的学习。以下谈几个细节问题。2.2删去了汽油作为层析液现行教材该实验的层析液有两种选择：92号汽油，或者是石油醚、丙酮和苯按比例混合。这些年国家对危化品的管控很严格。购买危化品需要报公安机关审批；加油站也不允许非车辆加油。但相对来说，你找人从加油站偷偷弄点汽油不合规矩；报公安机关审批走程序虽然麻烦一些，但是合法合规。新教材此处不再建议用92号汽油做层析液，可能有这方面的考量。2.3滤纸条上色素的顺序和宽窄为了应试，我会要求学生记住层析结果，也就是滤纸条上色素带的顺序是：橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色。甚至还有人根据色素带的宽窄去判断色素的含量。却很少有人思考这样做有没有道理。先来说色素带的顺序。教材在分离（层析）原理中提到：在层析液中溶解度大的色素，在滤纸条上扩散得快（原理应该从分配系数的角度考虑，为了一致性，下述都用溶解度）。上述滤纸条上色素带的顺序是在特定层析液中获得的，如果我们更换层析液，使得光合色素在另一种层析液中的溶解度出现差异，那么色素带的位置也会随之发生改变。再来看色素带宽窄能不能代表色素的含量。首先，这个实验并没有对光合色素都进行完全提取。胡萝卜素微溶于乙醇，因此，无水乙醇不能充分提取胡萝卜素；与之相反，叶绿素在无水乙醇中的溶解度较高，提取也比较充分。这种情况下，色素带上的叶绿素基本反映了其在绿叶内的含量情况；而色素带上的胡萝卜素只是绿叶中胡萝卜素一部分的反映，色素带上的色素含量不能反映色素在绿叶中的实际含量。最后引用Biological

今天读书内容：细胞呼吸的原理和应用。1问题探讨本节问题探讨选择两个酵母菌利用的例子创设情境。一个例子是酵母菌富含蛋白质可以用作饲料添加剂；一个例子是利用酵母菌生产葡萄酒。所举事例和生产生活密切相关，事例中既涉及酵母菌的有氧呼吸，又利用了酵母菌的无氧呼吸。对学生而言，能够从事例表象呈现的矛盾(有氧和无氧)中引发认知冲突，从而激发学习兴趣。教材后续紧接着就安排了酵母菌细胞呼吸方式的探究实验，探究实验是问题探讨的延申和深入，在此基础上引出有氧呼吸和无氧呼吸，使问题情境成为教材内容组织的一条主线。2细胞呼吸的方式2.1明确实验探究的目的由于探究的课题是“探究酵母菌细胞呼吸的方式”，所以有时会被误解为探究酵母菌是采用什么方式呼吸的？实际上问题探讨和实验的背景知识部分已经表明酵母菌在有氧和无氧条件下都可以生存，实验探究的是不同呼吸方式下的分别生成了什么。2.2酒精检测新教材明确提出酸性重铬酸钾可以和葡萄糖发生颜色反应。因此酒精检测时，为了排除葡萄糖的影响，应该在耗尽培养液中的葡萄糖之后再进行检测。基于这样的原因，现行教材选修一果酒制作时检测发酵进程也不宜使用酸性重铬酸钾。2.3对比试验对比试验也叫相互对照实验。在本节探究活动中，学生并不了解酵母菌在有氧和无氧条件下会产生什么，实验结果是事先未知的，因此本实验中两组实验都属于实验组。通过设置有氧和无氧两种条件进行对比，可以看出氧气对细胞呼吸产物的影响。若学生已经了解酵母菌能够进行有氧呼吸，为了探究酵母菌有氧呼吸的场所，可以设置葡萄糖＋酵母菌、葡萄糖＋细胞质基质和葡萄糖＋线粒体的三组实验（三组均通入氧气）。由于已知酵母菌有氧呼吸产生CO2，因此葡萄糖+酵母菌（通入氧气）这一组就属于对照组了。3有氧呼吸3.1有氧呼吸的总反应式有氧呼吸主要发生在线粒体，因此教材先介绍了线粒体的亚显微结构。然后给出有氧呼吸的总反应式，让学生对有氧呼吸中的物质转变有了一个大概了解后，再具体学习有氧呼吸的过程。这里建议，呈现有氧呼吸总反应式的时候，反应物的呈现顺序就是C6H12O6、H2O和O2，产物呈现的顺序就是CO2和H2O。这样做的原因是:这种顺序暗含了反应物参与反应的先后顺序以及产物生成的先后顺序。3.2有氧呼吸的过程有氧呼吸过程非常复杂，依据课标要求，并结合高中生的认知水平，教材只对三个阶段做了概要的介绍。新教材用了一个更形象化的图来示意有氧呼吸的过程。该图示除了像现行教材那样反映了有氧呼吸不同阶段的物质变化，还同时示意每个阶段的反应场所，从而让学生明确有氧呼吸过程是分阶段分场所进行的，每一阶段的反应都需要在特定场所中才能进行（因为底物、酶等条件只能由相应的反应场所提供），这体现了细胞内各部分的分工与协作，也能反映细胞内部结构（成分）和功能是相适应的。另外，图示还用箭头和星形的大小示意释放能量的多少，特别直观、容易理解和记忆。以下内容涉及到一些有氧呼吸的细节，这里就列出每个阶段的大致反应。第一阶段对应糖酵解，反应方程式可以写成：葡萄糖＋2ATP＋2NAD++2ADP+2Pi→2丙酮酸＋4ATP＋2NADH＋2H+＋2H2O第二阶段对应丙酮酸氧化脱羧和三羧酸循环。丙酮酸氧化脱羧：丙酮酸＋NAD+＋辅酶A→CO2＋乙酰辅酶A＋NADH＋H＋三羧酸循环：乙酰辅酶A＋3NAD+＋FAD＋GDP＋Pi+2H2O→2CO2＋3NADH＋3H+＋FADH2＋GTP＋辅酶A第三阶段的某些细节目前并不清楚。已弄清的事实是：前两个阶段产生的NADH（或FADH2）会将电子传递传给O2，并最终生成水，NADH失去电子后再生形成NAD+（NAD+作为电子受体可以继续参与第一阶段和第二阶段的反应。）；电子传递过程会偶联氧化磷酸化生成ATP。3.3有氧呼吸第二阶段的几个问题新教材讲到第二阶段“不需要氧气的直接参与”，现行教材的说法是该阶段“不需要氧的参与”。此处叙述变化的原因如下：第一阶段生成的NADH在第三阶段失去电子重新氧化为NAD+。如果缺乏氧气，第三阶段无法进行，NADH就不能被氧气氧化，NAD+无法再生。这种情况持续下去，将导致NAD+被耗尽。若缺乏NAD+作为电子受体，第一阶段的反应也会停止（注意NAD+是第一阶段的反应物）。为避免上述情况的出现，细胞会选择丙酮酸作为电子受体，NADH将电子传递给丙酮酸，从而将丙酮酸还原生成酒精和二氧化碳或乳酸，同时NADH被氧化生成NAD+，这就实现了NAD+的再生。但是这种变化意味着无氧呼吸。有氧条件下细胞呼吸选择氧气做为NADH的最终电子受体，NADH将电子传递出去后被氧化再生成NAD+，有了充足的NAD+作为电子受体，才能避免细胞选择丙酮酸作为电子受体进入无氧呼吸，有氧呼吸第二阶段才能持续进行。因此新教材说：第二阶段不要氧气的直接参与。这句话的含义是：氧气虽然不是第二阶段的反应物，但是第二阶段需要氧气参与才能持续进行。第二阶段的第二个问题。教材说第二阶段发生在线粒体基质，有些学生知晓催化第二阶段反应的一种酶——琥珀酸脱氢酶——定位在线粒体内膜上。但仔细分析就会发现：该酶定位在线粒体内膜的部分主要负责电子传递，琥珀酸脱氢酶催化的第二阶段反应（琥珀酸→延胡索酸）还是发生在线粒体基质一侧。第三个问题是丙酮酸如何进入线粒体基质，有些老师特别喜欢这类问题。不少人认为丙酮酸以自由扩散的方式进入线粒体基质。实际上，丙酮酸可以自由扩散通过线粒体外膜，但内膜却不允许丙酮酸自由通过。在线粒体内膜上存在运输丙酮酸的转运蛋白，丙酮酸转运蛋白将丙酮酸和质子（H+）一起运进线粒体基质，该过程是次级主动运输，消耗的是线粒体内膜两侧的质子梯度（线粒体内外膜间隙中H+浓度高，这是电子传递链传递电子的同时将H+运出导致的）。3.4一种有氧呼吸过程教学的思考实践中，为了方便学生记忆，我们常会将有氧呼吸的三个阶段写成分阶段的反应方程式（只写了反应物和产物）：第一阶段：C6H12O6→2C3H4O3＋4[H]第二阶段：2C3H4O3＋6H2O→6CO2＋20[H]第三阶段：24[H]＋O2→12H2O这种写法确有参考价值，它便于学生记住每个阶段的反应物和产物分别是什么。但是另一方面，这种呈现形式所反映的一些细节是存在问题的，比如有氧呼吸的第一阶段有水生成，但是这种呈现形式表明所有的水都是在第三阶段生成的。另外这种呈现形式可能会让学生误以为产生了24个NADH，而实际上一共只产生了10个NADH。学生还可能根据这种呈现形式将第三阶段理解成NADH直接和氧气结合，而实际上NADH要经过一系列的化学变化（电子传递），最终才能和氧气结合。我认为不应该以简化的细节不完善的分步反应式来理解有氧呼吸的详细过程，更不应该以此为依据分析有氧呼吸时原子的去向，对于有氧呼吸的总方程式亦是如此。一个在化学上看起来简单的方程式，可能具有极其复杂的生化代谢路径。3.5有氧呼吸储存在ATP中的能量为什么少了？教材在介绍完有氧呼吸过程后，安排了一个思考与讨论。其中涉及了两个问题，一个问题是让学生了解有氧呼吸生成ATP的能量转化情况，另一个则是比较有氧呼吸和体外燃烧的区别。新教材此处1mol葡萄糖氧化分解后储存在ATP中的能量数值发生了变化，变化的原因是这样的：1个葡萄糖分子进行有氧呼吸，第一和第二阶段共生成了10个的NADH和2个的FADH2，同时经由底物水平磷酸化生成4个ATP（其中2个有时是GTP，此处均计算成ATP）。以前认为1个NADH经电子传递链和氧化磷酸化偶联后可以生成3个ATP，而1个FADH2可以生成2个ATP。因此1个葡萄糖氧化分解生成ATP分子的数量就是10×3＋2×2＋4＝38（若考虑糖酵解产生的2个NADH从细胞质基质运输到线粒体中，要经过穿梭系统，穿梭后2个NADH可能转变为2个FADH2，则生成ATP的数量为8×3＋4×2＋4＝36）。现在一般用化学渗透学说来解释线粒体内膜上ATP的生成。NDAH和FADH2在电子传递过程中释放的能量可以将H+转运到线粒体内外膜之间的间隙，这样就在线粒体内膜两侧建立了质子梯度，就像水电站的大坝蓄水。由于这个质子梯度的存在，H+倾向于返回线粒体基质，返回过程发生在ATP合酶。ATP合酶就像水电站的发电机一样，水流经发电机发电，H+流经ATP合酶生成ATP。研究表明，每4个H+可以生成1个ATP分子。由于1个NADH经由电子传递链可以将10个H+转运到线粒体膜间隙，而1个FADH2经由电子传递链只能转运6个H+。因此，1个NADH可以生成2.5（10÷4）个ATP，1个FADH2能生成1.5（6÷4）个ATP。这样1个葡萄糖分子氧化分解生成的ATP的量就是10×2.5＋2×1.5＋4＝32（若考虑穿梭损耗则为30）。如果再考虑丙酮酸运输时也要消耗电子传递所建立的质子梯度，实际产生的ATP数量会更少。新教材这里提到1mol葡萄糖氧化分解后的能量有977.28kJ储存在ATP中，这是假定1个葡萄糖分子氧化分解能够生成32个ATP分子（977.28÷30.54＝32）。新教材此处修改了有氧呼吸生成ATP的量，这反映了科学知识并不是终极知识，而是会随着新的发现而补充、更新和完善。教师在教学中也应该将这种对科学本质的认识潜移默化地传递给学生。教材通过将有氧呼吸和体外葡萄糖燃烧比较，让学生明确，体内有机物的氧化分解是在相对温和的条件下进行的，能量也是分阶段逐步释放的，并且释放的部分能量储存在ATP。4无氧呼吸4.1无氧呼吸第二阶段释放能量还是消耗能量无氧呼吸第二阶段有没有消耗(释放)能量？这是个高中生物老师中争论已久的问题。新教材和现行教材一样，对第二阶段释放能量还是消耗能量只字未提。这里我认为教材的处理是严谨的。分析一个反应是吸能还是放能，关键是看ΔG的变化，而有时人们容易混淆ΔG和ΔG°′。以丙酮酸＋NADH＋H+→乳酸＋NAD+为例（注：以下引用的ΔG和ΔG°′的数据引自杨荣武主编的《生物化学原理》），标准条件下ΔG°′＝-25.1

今天读书内容：细胞的能量货币ATP。1问题探讨教材用萤火虫发光为例引入，在本节结尾处小字部分又对萤火虫发光进行了具体解释，前后呼应。一些课例导入时用剥离蛙的腓肠肌为材料，分别加入葡萄糖和ATP观察腓肠肌的反应，用以说明ATP是直接能源物质。这个实验成本不低，但是根据现有的研究结果来看，多数生物体中ATP不能运进细胞（参见“ATP能不能进出细胞”），即本实验中ATP不是作为细胞内的直接能源物质发挥作用的，本实验并不适合本节课的导入。2ATP是一种高能磷酸化合物“高能磷酸键”这个术语长期被用来描述ATP水解反应时被断开的P～O键，这是不对的，这种表述错误地暗示键自身含有能量。事实上所有化学键的断开都需要能量的输入。磷酸化合物水解释放的能量（自由能）并不是来自于某个具体被断开的键，它来自于产物比反应物具有更少的能量（自由能）。ATP中四个负电荷相距很近且相互排斥，这是ATP不稳定的重要原因。ATP水解时，释放末端的磷酸基团会消弱相邻负电荷之间的互斥作用，同时脱下来的磷酸基团也更加稳定。这样ATP水解后的产物中所含有的能量（自由能）就比ATP低，这部分能量差就被释放出来。由于1mol

今天读书内容：降低反应活化能的酶。这次读书主要是一些教学内容的个性化处理。1问题探讨及导入新教材此处内容我上课会直接略掉。原因有两点：一方面这个例子所体现的教育价值在“关于酶本质的探索”中也能体现出来；另一方面这部分内容只安排了一个课时实在太紧张了。个人会直接上细胞代谢。胃蛋白酶参与的反应发生消化道内，严格来说不属于细胞代谢的范畴。学生前面已经学习了细胞的基本结构，对于细胞内发生许多化学反应并不会陌生，直接引入细胞代谢学生也不至于感觉很突兀。细胞代谢会产生代谢废物，甚至会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。幸而细胞中含有过氧化氢酶，它能够将过氧化氢及时分解为氧气和水。下面就以过氧化氢在不同条件下的分解为例，探究酶的作用。2比较过氧化氢在不同条件下的分解略。3控制变量和设置对照试验教材此处安排科学方法栏目，旨在让学生对实验设计的认识上升理论水平，提升探究能力。个人会将这部分内容和函数相联系。f（x1，x2…）＝y此处f表示实验程序，y表示实验结果（因变量），x1、x2…表示影响实验结果的实验变量（高中暂不考虑实验变量的交互作用，下同）。影响实验结果y（因变量）的实验变量很多，简单的实验每次通常只考虑一个变量对实验结果的影响，此时被研究的实验变量就是自变量。这里我们假定研究实验变量xk（自变量）对实验结果（因变量）的影响。f（x1，x2，…，xk1，…）＝yk1f（x1，x2，…，xk2，…）＝yk2……（yki表示自变量取值为xki时的实验结果）上述实验中，除了自变量xk取值改变，xk以外其它实验变量（无关变量）都适宜且保持一致，于是上式可以简化为：f（xk1）＝yk1f（xk2）＝yk2……这样，我们就可以把（xk1，yk1），（xk2，yk2）…这些点描在平面坐标系上，从而直观反映自变量xk和因变量y之间的关系。上述分析除了建立简单单因子实验的数学模型，同时借用函数的形式，让学生明确在单因子实验中：每一组实验的自变量取值确定以后就保持不变；不同组实验之间除了自变量的差异外要保证正无关变量相同且适宜。其中后一点也被教辅们称为“单一变量原则”，这一提法只适用于单因子实验，现实实验中研究的自变量通常不只一个，“单一变量原则”也并不是实验设计的基本原则。理解上述数学模型后，一些学生立马就能反应出来，两个自变量的实验可以建立空间坐标系分析，更多的自变量则需要更复杂的数学工具处理，这为学生以后学习实验设计与分析打下基础。至于对照的类型，学生只需要明确空白对照即可，其余对照类型暂不给学生介绍。4酶在细胞代谢中的作用通过比较过氧化氢在不同条件下的分解，学生已经能够体会到过氧化氢酶具有催化作用，能在常温下高效催化过氧化氢的分解，从而避免细胞代谢产生的过氧化氢可能带来的伤害。这里要求学生对酶的作用从感性认识上升到理性认识。虽然教材给了形象的比喻并配图，但是实践表明，活化能是个很难理解的化学术语。教材将活化能定义为：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。学生顺着这个意思，可能这样推论：没有反应是因为能量不够，只要给了足够的能量反应就能进行，这样很容易就会把酶的作用理解成“提供”了能量。我通常会换用活化能的另一种说法来解释：活化的复合物和反应物间能量的差异。简单地说，就是活化状态分子的平均能量减去所有反应物分子的平均能量。处于活化状态的分子数越多，化学反应进行地就越快。（仿Karp's

今天读书内容：被动运输。1问题探讨与现行教材相比，本节问题探讨添加了设问：如果漏斗管足够长，管内液面会无限升高吗？为什么？学生可能会有这样想：漏斗内蔗糖溶液的浓度一直高于烧杯内的清水，因此烧杯内的水分将永不停歇地通过半透膜进入漏斗，漏斗内的液面将一直上升不会停止。实际上，管内液面上升到一定高度之后，管中水柱产生的压力将加速将漏斗中的水分“压出”，水分进入漏斗（因为浓度差）的速率和水分流出（因为管中水柱的压力）的速率相等时，液面将不在上升。问题探讨通过设问，引导学生考虑“压力势”的影响，这可以帮助学生随后弄清为什么植物细胞不能无限吸水。植物细胞吸水膨胀后会对细胞壁产生压力，细胞壁反过来也挤压原生质体，细胞壁产生的压力导致水从植物细胞中挤压出来，最终植物细胞吸水和细胞壁将水从细胞中压出之间将建立平衡。2水进出细胞的原理2.1渗透作用介绍现行教材删去了渗透作用的介绍，新教材又回来了。渗透作用是指水分子通过半透膜的扩散。有些老师对“扩散”一词有误解，甚至认为扩散就是水分子无规则的运动。而实际上扩散是有方向的，因此渗透（作用）也是有方向的：从相对含量高的一侧向相对含量低的一侧，这里渗透的方向是水分子净移动的方向。将人的红细胞置于生理盐水中，水分进出红细胞达到平衡，此时细胞没有水的净移动，没有发生渗透作用。只有将红细胞置于低渗或高渗溶液中，才会发生渗透作用。2.2思考与讨论通过设问引导学生的思维活动，通过和渗透装置类比，明确哺乳动物红细胞的细胞膜相当于一层半透膜，膜两侧存在“浓度”差时就会发生渗透作用。新教材此处加了一个设问，让学生思考会什么临床输液要用生理盐水，引导学生关注生活实践并用所学知识做出合理的解释。2.3植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水，教材选择了成熟植物细胞进行说明。成熟植物细胞失水时，会发生质壁分离。质壁分离指的哪里和哪里分离，教材写得比较具体：细胞壁和原生质层分离。但是名词委的术语中我们看到质壁分离被定义为：原生质体收缩，部分质膜与细胞壁脱离的现象。我们可以大致看一下教材这一部分的写法，不管是哺乳动物红细胞还是成熟植物细胞，教材都在引导学生寻找“半透膜”在哪里，然后再分析“半透膜”两侧存在浓度差会怎样。其目的是期望学生在动植物细胞中找到“渗透装置”。正是基于这样的考虑，教材突出强调了原生质层，虽然原生质层不是被普遍接受的术语，但用在此处能言简意赅地说明成熟植物细胞可以构成一个渗透系统，否则每次都是细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质，我们作为读者也会不胜其烦。这里只需要让学生明确发生了质壁分离即可，并不需要强调一定是原生质层和细胞壁分离（为分数计，还是强调一下吧）。2.4“浓度”——一个艰难的选择教材介绍成熟植物细胞主要通过渗透作用吸水和失水时，比较了细胞液浓度和外界溶液浓度的大小。细胞液中溶质是多种多样的，有电解质也有非电解质；实验时外界溶液中的溶质是蔗糖，属于非电解质，这在化学上是没法比较两者浓度大小的。而且作为教师，我们清楚这里实际比较的是渗透压（或渗透势），电解质和非电解质的渗透压（或渗透势）不能一概用物质的量浓度加以衡量，还要考虑电解质和非电解质对水的吸引能力（束缚能力）是有差异的。考虑到学生的认知水平，教材此处用“浓度”代替渗透压（渗透势）是一个折中的处理。为了弥补这一不严谨表述的缺憾，课后练习题测量细胞液浓度时，问的是“相当于”多大浓度的蔗糖溶液，而不是问细胞液浓度是多少。同样的，在讲哺乳动物红细胞的吸水和失水时，我们最好说成红细胞内的溶液相当于0.9%的氯化钠浓度，而不要说两者浓度相等。3探究——植物细胞的吸水和失水3.1预备知识新教材在学生探究实验前先介绍了不少预备知识，有点散。概括起来有两个方面。一方面介绍了细胞壁的透性和伸缩性。现行教材讲细胞壁是全透性的，溶于水中的物质都能通过细胞壁；新教材修改为水分子对细胞壁是全透性的，不再提溶于水中的物质都能通过细胞壁，这主要是考虑到溶于水的大分子蛋白质很难穿过细胞壁。另一方面此处点出：教材所述的水进出细胞，主要是指水经过原生质层进出液泡。此处教材故意引导学生把原生质层当作一个整体进行考虑，这样做是为了引导学生寻找成熟植物细胞中的渗透系统。教材的质壁分离图像也曾被怀疑是假的，因为大家看到的质壁分离经常是原生质层很不规整。究其原因主要是大家滴加蔗糖后不久就进行观察，此时还处于水从液泡进入原生质层然后再进入外界环境的过程中，如果大家再等待一会，等到外界的水充分穿过原生质层进入液泡，水分进出细胞达到大致平衡时，就能看到原生质体的整体收缩，此时显微镜下的图像就和教材给出的示意图相似了。3.2探究的逻辑分析合理假说的提出要依据一定的已知信息，教材举了一些具体的例子让学生体会植物细胞的吸水和失水，并将其与动物细胞的吸水和失水进行类比。在此基础上我们提出假说：水分通过渗透作用进出植物细胞。验证该假说的关键是在植物细胞中找到渗透装置，或者说要找到“半透膜”？半透膜有两个候选：细胞壁或原生质层。已知构成原生质层的细胞膜能控制物质进出，因此我们推测原生质层也能控制物质进出，相当于“半透膜”。这样假说就转变为：原生质层相当于一层“半透膜”吗？在假说的基础的上进行演绎推理，得出当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞就会失水；当外界溶液低于细胞液浓度时，细胞就会吸水。外界溶液的溶度可以人为控制，这时最关键的就是寻找一个合适的观察指标，用于确认细胞的失水和吸水。洋葱鳞片叶外表皮的细胞满足上述观察指标的要求，因为它的液泡中含有紫色的色素，失水后色素浓度会增大，紫色加深，范围变小；吸水后色素浓度会降低，紫色变淡，范围变大。3.3实验方案及实施作为探究活动，由学生制定实验步骤为宜。教材直接给出了实验步骤，其中滴加蔗糖后再滴加清水的操作，对学生而言比较突兀。为了让滴加蔗糖和滴加清水之间的过渡更自然一些，可以这样做：一种是把实验步骤处理为先加蔗糖然后再去蔗糖（这里的去蔗糖就是加清水）。此类先加自变量再减掉自变量（有时是先减后加）的实验设计在生物学中还是相对常见的，通过前后对照用以确认质壁分离现象是添加蔗糖溶液引起的，去除蔗糖溶液后，恢复原来的状态，即质壁分离复原。这种处理方式对学生思维的要求略高。另一种处理方式，先设计实验步骤至添加蔗糖溶液，随后就进行实验观察。实验结果紫色变深且范围变小符合实验预期。同时，学生能观察到质壁分离，直观感受到原生质层的伸缩性。在这个基础上，我们可以引导学生再去思考：向质壁分离的植物细胞滴加清水，结果会如何？这样的过渡更加流畅自然一些。4自由扩散和协助扩散新教材把自由扩散和协助扩散放在一节进行处理，主要是考虑到两者都属于被动运输，被动运输的实质是通过膜的扩散。这里谈几个小问题。4.1自由扩散（简单扩散）现行教材通过无蛋白的脂双层膜对不同分子或离子通透性的分析，让学生明确离子（因为带电和水合的双重影响）不能自由穿过脂双层，分子的极性和大小影响其在脂双层中扩散的速率。实践中，很少见到教师能够较好地处理现行教材中这个问题探讨，其中很重要的一个原因在于学生缺乏化学基础。新教材删去了这个问题探讨，可能也是基于这样的考虑。新教材选择引导学生从脂溶性的角度去思考什么样的物质容易自由扩散。对学生而言，脂溶性要比极性更容易理解一些。4.2协助扩散现行教材正文主要介绍了载体介导的协助扩散，新教材这里明确提出，协助扩散包括载体介导的和通道介导的两种类型，载体和通道则统称为转运蛋白。通道介导的和载体介导的协助扩散有着一定的差异。载体需要先和被运输的物质结合，引发载体构象的变化，从而完成物质转运。经通道进行物质转运时，通道并不和被转运的物质结合，而是通过通道自身的结构选择形状、大小、电荷适宜的分子或离子通过。这里可以额外跟学生讲一下，经过通道的运输都是协助扩散，尤其是经过离子通道通道的运输，通常还会用“流”来命名，如Na+内流、K+外流，Ca2+内流等等，有些教辅把主动运输也称为“流”，实际上是不符合规范的。关于水的跨膜运输，现行教材将水通道蛋白的研究则放在了课后“科学前沿”栏目中。新教材则直接在正文中就明确提出水的跨膜运输包括自由扩散和水通道蛋白介导的协助扩散。另外，新教材课后安排了生物科学史话“人类对通道蛋白的探索历程”，其中对水通道研究的介绍更加详细，尤其是提到了科学家先发现水跨膜运输速率的异常，然后推测存在自由扩散以外的运输方式，最后发现水通道蛋白。这样的细节介绍具有思维训练的价值。最后教材还介绍了影响协助扩散的三个因素：浓度差、转运蛋白数量以及温度。温度影响扩散的速率，这一点是放在教材课后练习题中让学生思考的。5建构概念，发展素养，重视实践本节需要建立的概念是：细胞中物质的输入和输出都需要经过细胞膜。脂溶性分子通过自由扩散进出细胞，协助扩散借助膜转运蛋白完成，膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白。自由扩散和协助扩散都不需要细胞代谢提供能量，叫做被动运输，水分子进出细胞既可以自由扩散，也可以借助通道蛋白进行协助扩散。通过探究植物细胞吸水和失水的原理这个实验，让学生体验科学探究的一般过程，提高实验设计和动手操作能力。用哺乳动物红细胞膜和成熟植物细胞的原生质层类比半透膜，说明细胞通过渗透作用吸水或失水。磷脂分子的结构特点决定了脂溶性物质可以溶解在细胞膜中，磷脂分子的运动对脂溶性物质的跨膜转运是必须的；一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，转运蛋白空间结构的变化，对物质跨膜运输起着决定性的作用，细胞膜具有一定的流动性是细胞膜能够进行跨膜转运的结构基础。

今天读书内容：主动运输与胞吞胞吐。1问题探讨本节问题探究以甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘为例，引出不同于被动运输的物质跨膜运输方式，引导学生关注这一运输方式和被动运输的区别，并提示学生这一运输方式是不是具有普遍性。学生无法准确回答这一问题，就让学生带着一点点疑惑进入本节的学习。随后教材补充了更多主动运输的例子，提示逆浓度梯度的跨膜运输方式是普遍存在的。2主动运输Na+、K+和Ca2+等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合，由于不同离子或分子的大小和性质不同，不同蛋白质的空间结构差别也很大，所以一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来，载体蛋白随后又恢复原状。2.1主动运输时载体构象发生改变新教材图示的主动运输强调了三点：逆浓度梯度、需要载体蛋白协助以及消耗能量。有点遗憾的是图示未能反映载体蛋白构象的变化，教师可以自己在教学中加上去。和问题探讨的例子相呼应，可以举钠/碘同向转运体的例子，但是这个例子属于次级主动运输，通过消耗Na+的浓度梯度来实现I-的同向共转运，并没有直接消耗ATP。因此，该实例对初学者而言难度偏大，不如直接举钠钾泵的例子，转运时载体蛋白构象变化的图解资料也容易获得。2.2主动运输时载体可以结合一类物质（图片来源：https://www.researchgate.net/figure/Multidrug-resistance-associated-protein-1-MRP1-protein-transport-cycle-1-MRP1_fig2_283544988）新教材此处提到“一种载体蛋白只适合与一种或一类离子或分子结合”，要想举出一个载体和一类离子或分子结合的例子有点困难，我个人可能会选择多药抗性转运蛋白（MRP）。如上图所示，MRP1可以转运多种物质，也能将药物分子从细胞内转运出去，从而逃避药物攻击，使细胞获得耐药性（抗药性）。这个例子和生活关系密切，学生会比较感兴趣。载体蛋白能运输什么物质取决于载体蛋白的结构，载体构象的变化是实现被运输物质跨膜运输的结构基础。2.3协助扩散还是主动运输，这是个难题？有些物质跨膜运输时可能是主动运输也可能是协助扩散，比如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖采用的是主动运输，但是小肠绒毛上皮细胞将葡萄糖运进组织液则是协助扩散。（有文献表明小肠绒毛上皮细胞也采用协助扩散的方式吸收葡萄糖，但是还未被教科书普遍接受，这里仍采用传统教科书的观点。）对于葡萄糖等物质的跨膜运输，我喜欢给学生讲个人的一点看法（追求严谨的朋友请忽视我在此部分接下来写的内容）。人类能舒舒服服吃饱饭并没有多少年的历史，进化过程中生物面临的最大生存危机是饥饿，也就是营养物质匮乏，怎样获得足够多的营养物质是最迫切的需求。假定存在两种类型的生物，一种依靠协助扩散从外界获取营养物质，一种依靠主动运输从外界获取营养物质。采用主动运输的生物虽然浪费了一部分能量用于摄取营养物质，但相对于采用协助扩散的生物，它能获得更多的营养物质供应，也就更容易在营养物质匮乏的环境下获得生存优势。营养物质进入多细胞生物体内后，体内不管转运到到何处，营养物质都还是在生物体内，而不必担心流失到外界环境中去，因此体内转运采用协助扩散更加节能，主动运输反而更加耗能。葡萄糖在小肠绒毛上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，因为这些部位不吸收的话，葡萄糖就会流失到外界环境；而葡萄糖在体内转运时，则基本采用协助扩散。我大胆猜测一下，如果人们一直摄取营养过剩，不用担心营养物质匮乏的问题，那么有一天，我们的小肠绒毛上皮细胞可能会再次唤醒尘封的记忆，在游离面表达协助扩散的载体，以协助扩散的方式从环境获得葡萄糖。3胞吞和胞吐当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫做胞吞。新教材这里对胞吞的叙述，强调了胞吞时大分子先与膜上蛋白质进行结合，这是现行教材所没有的。举个例子，在吞噬病原体的过程中，巨噬细胞要先对病原体进行识别，这是依靠模式识别受体（或特征识别受体，PRRs）来实现的。模式识别受体能够识别病原体共性的分子特征（因此其识别是非特异性的），随后发动吞噬即胞吞作用。模式识别受体通常是糖蛋白（如甘露糖受体和Toll样受体都是模式识别受体分子，化学本质均为糖蛋白），习惯上仍然把它们称作蛋白质（新教材此处就是这样称呼的）。类似的，抗体分子也是含有糖基的蛋白质，但通常我们仍然说抗体是蛋白质，因为本质上来说，糖蛋白仍然是蛋白质。新教材这里讲胞吞胞吐是跨膜运输。对于跨膜运输，我的理解就是把物质从膜的一侧转运到另一侧。上课时我跟学生经常这样比喻：一条小河（膜），我可以趟或游到对岸（穿过了膜），我也可以助跑跳过去（直接跨膜没有穿膜），不管是哪一种方式，我都实现了从河的一侧转移到另一侧——也就是跨过这条河了。此外新教材还明确提出：胞吞胞吐时需要消耗能量。4建构概念，发展素养主动运输和胞吞胞吐都消耗能量，在这一点上它们区别于被动运输，故将两者放在一节之中。物质跨膜运输包括被动运输、主动运输和胞吞胞吐。一些不带电的无机小分子和脂溶性有机分子通过自由扩散的方式进出细胞（穿过磷脂双分子层）。不能穿过磷脂双分子层的离子或小分子可以借助转运蛋白的协助进出细胞，转运蛋白介导的顺浓度梯度扩散属于协助扩散，转运蛋白介导的逆浓度梯度运输属于主动运输。细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白的空间结构的变化，对物质跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的基础。生物大分子通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程也需要膜上蛋白质的参与，更离不开磷脂双分子层的流动性。新教材在习题设计时，注意引导学生运用物质跨膜运输的知识，解释生活中常见的生物学现象，分析和解决诸如蔬菜腌制、合理施肥等实践问题。同时，新教材还通过痢疾内变形虫的例子引导学生关注个人饮食卫生和公共卫生建设。

今天读书内容：细胞核的结构和功能。1问题探讨新教材此处用克隆牛的例子，代替了现行教材中细胞核的直接设问。克隆牛的例子更利于激发学生兴趣，提高学生在教学中的参与度。2细胞核的功能2.1分析归纳概括得出细胞核的功能细胞核的功能是通过四个资料归纳出来的，四个资料的例子对于学生来说形象，具体，很容易将学生吸引到课堂讨论中去。通过思考与讨论的问题，引发学生思考，最终由学生归纳出细胞核的功能：细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。2.2要不要重点分析实验设计听过不少节细胞核，有些老师在上课时分析了四个资料中的实验设计，但是无一例外，他们/她们这一节课都没有正常完成教学内容。教师用书这一节课的参考课时只是1课时，1个课时能做的事情有限，应该强调这一节的主题“细胞核的结构和功能”。另外分析实验探究，个人觉得除了特别经典的实验，还是应该以学生亲自参与的实验为主。将探究置于真实的情境下，才能更好培养学生的科学素养和解决实际问题的能力。2.3伞藻实验的逻辑伞藻的伞帽很容易脱落，脱落之后还能长出和原来一样的伞帽，据此可以推测：伞帽形状是由假根+伞柄控制的。伞帽形状到底是假根还是伞柄控制的呢？嫁接实验表明：伞帽形状是由假根控制的。假根中有细胞核，是细胞核起控制作用？还是假根中细胞核之外的细胞质起控制作用呢？核移植实验说明细胞核起控制作用。将逻辑关系理清楚，可以避免直接呈现完整实验所带来的生硬感。实际上，伞藻核移植实验中，最初长出的伞帽是混合型的（嫁接实验也有类似情况），也就是介于伞形帽和菊花帽之间。实验时需要将最初长出的伞帽去除，然后才能得到和教材图示一样的结果。出现这种现象的原因是这样的：伞帽的形状虽然受细胞核控制，但是细胞质中原来已经转录的RNA会继续发挥作用，直到原来的mRNA被降解，细胞核才能获得完整的控制权。这个实验的真实情况可以留到必修二让学生思考。2.4控制代谢还是控制遗传？很多教辅区分了教材呈现的四个资料，到底体现了细胞核对代谢的控制？还是体现了细胞核对遗传的控制？我个人的观点：细胞代谢是受遗传控制的，反过来遗传要通过细胞代谢表现出来，两者密不可分。此处只需要让学生明确细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心即可。限于篇幅，仅分析资料1和资料2。资料1美西螈的肤色是由细胞核控制的，同时由资料1可知美西螈皮肤颜色和表皮细胞内黑色素密切相关，能合成黑色素表现为黑色，否则表现为白色。黑色素合成则属于细胞代谢的范畴，这里我们能够看到细胞核控制肤色的遗传实际上是通过细胞代谢来实现的。资料2细胞核控制细胞的分裂和分化。这个例子中，蝾螈早期卵裂一方面保证了亲子代细胞在遗传上的一致性；另一方面，完成细胞分裂过程需要细胞代谢为基础。胚胎阶段通过开关不同的基因来实现细胞分化，这体现了遗传的决定性作用；分化的细胞依靠特异的蛋白质执行特定的功能，这属于细胞代谢的范畴。3细胞核的结构3.1细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心细胞核能控制细胞代谢和遗传是因为细胞核中含有遗传信息。遗传信息就像细胞生命活动的蓝图，细胞依据这个蓝图描绘细胞代谢的过程。细胞分裂时，遗传信息也会从亲代细胞传递给子细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。我们已经学习过遗传信息储存在DNA分子中，而DNA主要存在于细胞核中，因此细胞核是遗传信息库。正是由于细胞核储存有遗传信息，细胞核才是细胞代谢和遗传的控制中心。3.2细胞核的结构与功能相适应核细胞中DNA和蛋白质等紧密结合形成染色质。细胞分裂时，染色质高度螺旋化形成圆柱状或杆状的染色体，与一堆散乱的（实际上还是有序的）染色质相比，染色体的形态更有利于细胞分裂时遗传信息的平均分配。细胞分裂结束后，染色体解螺旋形成染色质，染色质的形态更有利于遗传信息这一“蓝图”的实现（实际为遗传信息的表达）。(图片来源：https://socratic.org/questions/56116c7e11ef6b17032ddc8b）真核细胞的细胞核被核膜包裹着，从而将细胞质和细胞核分开，这有利于实现核质之间的分工，让细胞质专注于细胞代谢，细胞核则主要作为控制中心存在。细胞核发出指令控制细胞质中的代谢过程，同样细胞代谢的结果也需要及时反馈给细胞核，因此核质之间要频繁地进行物质交换和信息交流，这是通过核孔来实现的。细胞核中还有一个比较重要的结构——核仁。核仁一方面负责rRNA的合成。另一方面，细胞核发出指令分子（实际为mRNA）经核孔进入细胞质，指令分子指导合成的核糖体蛋白再经核孔进入细胞核，在核仁处与rRNA一起组装成核糖体的大亚基和小亚基，随后大小亚基经由核孔运出至细胞质，在蛋白质合成时发挥作用。4建构模型本节安排了“尝试制作真核细胞的三维结构模型”的探究活动，这是课标建议的。在本章第一节中教材已经安排了“利用废旧物品制作生物膜模型”的活动，通过这一活动，学生对模型建构已经有了一定的感性认识。在此基础上，教材本节专门介绍了科学方法“建构模型”，力图提升学生对模型研究方法的认识，进而在理论指导下完成真核细胞三维结构模型的制作。我校每年都开展这一活动，活动要点就是要求学生尽量从科学性上去考虑如何建构模型，同时兼顾美观、经济。学生参与活动的积极性很高，通过模型建构能帮助学生更好地认识细胞结构，体验模型建构在学习中的作用，还能提高学生的动手能力和协作精神。5建构概念，发展素养，重视实践本节要求学生能“阐明遗传信息主要储存在细胞核中”。通过细胞核结构的介绍，让学生明确细胞核是遗传信息库，细胞核正是通过其中的遗传信息来实现对细胞代谢和遗传的控制。本节安排了“尝试制作真核细胞的三维结构模型”的探究实践活动，还设计了建构模型的科学方法栏目，从理论和实践两个方面落实“模型与建模”的科学思维方法。除了在教材正文强调细胞核的结构和功能相适应，结构和功能观还在课后练习题中有所体现，如“控制细胞器进行物质合成、能量转换等的指令，主要通过核孔送到细胞质（√）”，染色体和染色质“两种不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义？”课后的“生物科技进展”部分介绍了世界首例体细胞克隆猴的诞生，这是我国科学研究中的重大贡献，对学生有正面的积极影响。这部分介绍的最后引出克隆人这一社会热点话题，与课后练习题中“找出不支持克隆人的证据”一道，引导学生关注社会议题并根据所学知识做出理性的解释和判断。

今天读书内容：细胞器之间的分工合作。1问题探讨本节问题探讨以我国自行研制C919飞机为背景，要求学生分析研制中各部门的分工与合作，类比细胞中不同结构之间的关系。其中隐含整体和局部的观念以及对细胞内各组分协调关系的理解；同时也能引导学生关注我国的科技发展，激发学生的爱国情怀。2细胞器之间的分工2.1科学方法——差速离心法新教材中差速离心法的原理介绍更清楚了，学生能够通过阅读教材即明确差速离心是分级分离的。现行教材介绍差速离心时过于概括，不利于学生理解。2.2形态、结构与功能新教材介绍细胞器之间的分工时，着重强调各细胞器的功能，而非形态和结构。一些重要的细胞器如线粒体和叶绿体的结构分别安排在细胞呼吸和光合作用中进行介绍。受教辅资料的影响，教师多会在此处补充细胞器结构的相关知识，这样课堂会略显单调、乏味；而且这一节的主题最终要落到细胞器之间既有分工又有合作上来，过于强调细胞器的结构会冲淡这一主题。2.3动植物细胞亚显微结构图新教材换用了全新的动植物细胞亚显微结构模式图，更加美观；并且围绕动植物细胞展示其中的细胞器，避免了现行教材分开处理给人带来的散乱感。新教材图示中存在胞间连丝，但是这个结构并不是本节的要点，所以没有标注。但我个人觉得，既然刚刚学习过细胞间的信息交流可以通过胞间连丝进行，那么让学生了解一下胞间连丝还是必要的；同时也可以让学生明确植物细胞是共质体的。如图所示我添加的红线对应的细胞壁属于图示细胞，而绿线对应的细胞壁属于它旁边的细胞。相邻细胞的细胞壁中间形成了连续的“通道”（细胞壁上的“小孔”），并且相邻细胞的细胞膜是连通的，甚至内质网也是连通的。正是由于胞间连丝的存在，相连两个植物细胞之间可以进行直接的物质交换和信息交流。2.4液泡与溶酶体新教材对于液泡和溶酶体存在的场所表述比较暧昧。“液泡主要存在于植物的细胞中”，“溶酶体主要分布在动物细胞中”。对于液泡来说，该词常出现在植物学中，研究无脊椎动物学的人也使用液泡，有人把原生生物中的伸缩泡称之为液泡。教材这里的叙述主要是为了更严谨。现行教材认为动植物细胞都具有溶酶体。一些专业书将溶酶体限定在动物细胞中。植物细胞中的圆球体具有酸性水解酶，也有人将其称为“植物的溶酶体”，但是圆球体的膜是单层磷脂构成，圆球体还能聚集脂肪，这些和溶酶体不同。植物液泡也具有部分动物溶酶体的作用（一些酸性水解酶类以及参与细胞自噬），但普遍仍认为液泡不同于溶酶体。2.5中心体的分布新教材的表述是“中心体分布在动物和低等植物细胞中”。我查阅了一篇有关中心体的综述文献[1]。其中的关键内容见下图：根据该文所述，贾第虫（Giardia）、裸藻（Euglena）、纤毛虫（ciliates）、动物、绿藻（Green

4细胞器之间的协调配合4.1分泌蛋白的合成和运输教材设计了一个思考与讨论，目的是希望学生通过思考，理清分泌蛋白质合成和运输的大致过程。“分泌蛋白是在哪里合成的？”，教师用书给出的答案是：内质网上的核糖体。有些老师说根据教材后文叙述，分泌蛋白质合成的部位应该是游离的核糖体和内质网，此处教师用书的参考答案和教材正文有冲突。其实两者并没有矛盾，思考与讨论要求学生根据图示信息进行分析，仅依据图示信息判断，粗面内质网（或内质网上的核糖体）才是合成分泌蛋白的场所，无法看出游离的核糖体也参与了分泌蛋白的合成。这里要引导学生回答成粗面内质网（尽量不要简单答成内质网）或者内质网上的核糖体（不要漏掉“内质网上的”）。Palade研究豚鼠分泌蛋白持续了很久，1956年[1]采用不同时间间隔中断然后差速离心分析，核糖体也差不多在同时被确认，因此最初的实验中并未研究过核糖体，Palade根据实验结果推测分泌蛋白是在粗面内质网上合成的。1964年Palade等人[2]换用放射自显影技术继续研究，此时人们对核糖体已经有所了解，Palade等人根据实验结果又把粗面内质网合成分泌蛋白修改成“内质网上的核糖体合成分泌蛋白”。教材引用的时间数据源自Palade等人1967年的研究。后述内容要涉及到蛋白质分选，这里就先讲一下。4.2蛋白质分选（引自http://s10.sinaimg.cn/orignal/001yCadbgy6ZIHllq9r79）（该图翻译自Becker's

今天读书内容：细胞膜的结构和功能。1问题探讨本节问题探讨利用了台盼蓝染色鉴别细胞死活，教师演示实验并投影的效果会比直接展示图片好很多。实验结果表明死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？教师用书的参考答案是：活细胞的细胞膜具有选择透过性，染料台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不被染色；死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。我个人认为上述答案应该是学生通过学习之后给出的，教师如果在此处将参考答案抛给学生，直接解开谜底，学生继续探究寻找答案的学习热情就会一下子降至冰点。一个问题情境，学生能够有所思考但又不能完全解决时，这个问题就是导入的最好问题。此处问题探讨最主要的作用是让学生带着不完全理解去思考：细胞膜作为细胞这一系统的边界，应该具有什么功能？2细胞膜的功能2.1先讲结构？先讲功能？新教材先讲细胞膜的功能，从学生认知来说，这样做是合理的。细胞膜的功能可以具体化为一些实例，实例对学生来说比较直观、形象。随后我们引导学生分析功能背后的原因，就可以很自然地过渡到讲结构。2.2从系统的角度讲细胞膜的功能细胞膜作为细胞的边界，能够将细胞和外界环境分开。如果没有细胞膜，细胞内容物就会和外界融为一体。正是由于细胞膜的存在，才使细胞从环境中独立出来，成为一个相对独立的系统。作为一个有序的系统，为了维持下去，细胞需要从外界获得物质和能量，同时需要排出代谢废物，这样细胞就难免要和环境之间发生物质交换。细胞膜能够控制物质进出细胞，就像边防检查站一样，对物质进行“检查”，符合条件的予以放行。多细胞生物体作为一个更大的系统由分化的细胞构成，不同类型的细胞间要相互协作才能完成各项生命活动，这就要求不同的细胞之间要进行“沟通”和“交流”，也就是细胞间的信息交流。细胞间信息交流大都与细胞膜的结构有关。这里需要注意，用激素和靶细胞膜上的受体结合举例时，避免用到进入细胞的激素。3对细胞膜结构的探索3.1从成分到结构与现行教材不同，新教材处理细胞膜结构的科学史时，分成了两部分。通过“思考与讨论”分析得出细胞膜的成分主要是磷脂和蛋白质。然后在了解了细胞膜成分的基础上，介绍磷脂和蛋白质怎样组装成有序的细胞膜结构。为了叙述方便，我把两部分合并处理。3.2细胞膜探索历程的逻辑分析[1]欧文顿的实验表明：脂溶性物质更容易穿过细胞膜，据此提出假说：细胞膜由脂质构成（注意这暂时只是个假说还不是结论）。科学家分离得到纯净的哺乳动物成熟红细胞的细胞膜，化学分析表明组成细胞膜的脂质包括磷脂和胆固醇。欧文顿的假说得到了验证。磷脂在细胞膜中含量丰富，据此可以提出问题：磷脂在细胞膜中是如何排列的？让学生了解磷脂是两性分子（胆固醇和磷脂类似也是两性分子），然后明确细胞膜内外都是水环境，从而引导学生在理论上推测细胞膜中磷脂应该排成两层（这是个假说）。戈特和格伦德尔的实验证明了细胞膜中磷脂确实是双层排列的。由于细胞需要的一些极性分子和离子可以快速通过细胞膜（脂质不允许极性分子和离子快速通过），丹尼利等还发现细胞膜的表面张力小于油水界面的表面张力，这些都表明细胞膜不仅仅是由脂质构成。到了20世纪30年代，科学家已经确定细胞膜中存在蛋白质，但是很少有人思考蛋白质在磷脂双分子层上是如何分布的。1935年丹尼利等根据油脂滴吸附蛋白质后也会表现出表面张力降低，这和细胞膜的情况一致，据此提出假说（类比推理）：细胞膜是由双层脂质分子及内外表面附着的蛋白质所构成（三明治模型）。但这个模型缺乏必要的细节。三明治模型随后又有新的内容添加，但基本都是三明治模型的变式，其中影响比较大的是罗伯特森的“单位膜”模型。1959年罗伯特森的电镜观察结果支持三明治模型，罗伯特森根据观察结果以及他人的研究，将三明治模型补充了一些细节（主要是蛋白质如何和脂质结合的细节），修改为单位膜模型，并且将模型处理成静态的。静态模型很快就面临挑战，它不能解释一系列有关细胞生长、分裂以及变形虫运动等问题。科学家通过冰冻蚀刻技术也发现，蛋白质并不是铺在磷脂双分子层的两侧，有些蛋白质会嵌入甚至贯穿磷脂双分子层。同时，荧光标记的人鼠细胞融合实验表明：细胞膜是动态的。根据一系列实验结果，科学家又提出了新的假说——流动镶嵌结构模型，该模型能够较好解释已观察到的实验现象。3.3科学史中的一个细节细心读者会发现，20世纪初科学家分离得到纯净的细胞膜后进行化学分析。现行教材得到的结果是：膜主要由脂质和蛋白质构成；新教材是：膜脂主要由磷脂和胆固醇构成。一般认为科学家在1930年左右普遍接受了红细胞膜中含有大量蛋白质，新教材的写法更符合科学发现的历史。但是此处我们可能会有这样的疑问：既然科学家分离得到了纯净的细胞膜，而且细胞膜中蛋白质含量巨大，为什么早期科学家却没有注意到呢？说实话，这个问题我不知道，手头的资料也不能解决这个问题。我猜测一下，可能当时制备细胞膜的方法会导致膜蛋白脱落，最终保留的膜蛋白就很少，化学分析时容易被忽略。我们从1925年两位荷兰科学家的实验中可以看到[2]，他们的计算建立在不考虑蛋白质占据细胞膜表面积的基础上。到了1932年，Erik

今天读书内容：核酸是遗传信息的携带者。1番外1——问题探讨本节问题探讨和现行教材一致，都以DNA指纹技术在案件侦破中的用途做为问题情境。这个情境对学生而言既有趣又神秘，能够激发学生继续阅读和学习。该问题的答案在后面讲核酸结构时直接给出来了。这种处理方式是新教材的一大特点，即通常问题探讨的设问可以通过学习找到答案或者得到足够的提示。我看过美国2061计划对教科书评价的相关内容。其中强调引入课题的问题，最好在课程中或者课程学习后能再回到该问题上，新教材很好地体现了这一点。对教学来说，理想状态下，引入一节课的问题除了能激发学生的兴趣进入内容学习，最好还能在解决该问题的探索中串联大部分甚至全部的知识内容，这样一节课的脉络线索就会特别清晰。2番外2——先讲结构还是功能？从科学发现史来看，人们在19世纪即得到了核酸，并分析了其化学组成（构建结构的基础），但当时对核酸的功能并不清楚。直到20世纪四五十年代人们认识到DNA是遗传物质，科学家才将大量的精力投入到核酸结构的研究中，并在随后研究中发现了核酸的更多功能。核酸结构和功能的研究在科学史中是交叉的。对高中生物教育来说，我们最终还是希望：不论先讲什么，都要归结到结构和功能相适应上来。新教材在蛋白质部分是先讲功能再讲结构，而到了核酸这一节则变成了先讲结构再讲功能。对于学生而言，能体现蛋白质功能的具体实例要比蛋白质的结构更加具体、形象。但对于核酸来说，教材对核酸功能的表述就很难实例化，此时相对于更抽象的核酸功能而言，核酸结构反而相对形象一些。内容呈现顺序的大原则就是尽量符合学生认知规律，从具体到抽象，从简单到复杂。3核酸的种类和分布与现行教材不同，新教材删去了“观察DNA和RNA在细胞中的分布”这个实验。实践表明：严格按照现行教材步骤做实验，效果欠佳。一些效果不错的实验多没有经过盐酸水解。另外甲基绿、吡罗红确实太贵了，实验成本偏高；并且染料对人体来说有毒，容易带来安全隐患。2017年版新课标中也删去了这个实验的要求。个人比较赞同删去这个实验，除了上述原因，删去还能避免把该实验误当作鉴定实验。该实验利用了染料和聚合程度不同的核酸结合能力有差异，从而示意不同核酸在细胞中的分布，并不能用于DNA或者RNA的鉴定。4核酸是由核苷酸连接的长链4.1核酸的结构现行教材是从核苷酸开始逐级建构DNA和RNA的，新教材则直接指出核酸是核苷酸连接而成的长链并配图，然后才进入核苷酸的内容。这样处理的原因可能是这样的：一方面初中已经简单了解到DNA是长链结构；另一方面这种处理能更好地说明DNA和RNA在结构上的一致性——都是由核苷酸连接而成的。现行教材只图示了脱氧核苷酸链，实际上不管脱氧核苷酸链还是核糖核苷酸链都是核苷酸通过3,5-磷酸二酯键连接起来的。新教材虽然示意的还是脱氧核苷酸链，但将示意图改名为“核苷酸连接而成的长链”，更突出了核苷酸链的共性。（这里暂时没有必要让学生掌握磷酸二酯键这个术语以及具体的连接方式。）4.2核酸的功能新教材在介绍了核酸的结构之后，分析了核酸中核苷酸的排序能代表遗传信息，然后再说核酸是细胞内携带遗传信息的物质，这样的次序安排连贯性和逻辑性都很好，也更能充分地体现核酸的结构和功能相适应。至于核酸“在生物体的遗传、变异和蛋白质合成中具有极其重要的作用”，这就不是本节能说清楚的，教材安排了一个旁栏，提示要等到必修二才学习。5生物大分子以碳链为骨架5.1内容安排顺序的变化？有人说这个内容变了位置，从某种程度上来说并没有发生改变，都放在了学完生物大分子之后，毕竟“生物大分子以碳链为骨架”是对生物大分子结构共性的理论概括，只有将生物大分子学完之后，学生才能归纳和总结。另外这一节删去了“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，将生物大分子以碳链为骨架的内容调整在这一节，能保证一节课的容量。5.2碳是生命的核心元素碳是生命的核心元素，源于其在构成生物大分子中的重要作用。为了便于学生理解，新教材此处加入了简化的多糖、蛋白质和核酸结构模式图，这样可以让学生更直观地感受到并归纳出生物大分子的结构共性——都是由单体连接而成的多聚体。新教材的生物大分子结构模式图中，把每一种生物大分子的单体都画成了一样的，容易被学生理解为生物大分子的单体都是相同的，教师还是需要让学生明确构成某一生物大分子的单体具有相似的结构，而并非一样要相同。个人教学的话，我还会在此处讲一下生物大分子也可以分解为单体。5.3脂肪是不是生物大分子现行教材对于这个内容写的比较暧味，新教材则相对清晰一些。严格来讲，生物大分子是由单体聚合而成的多聚体。以此标准判断，脂肪并不是生物大分子。有些教辅说脂肪的单体是脂肪酸和甘油，这也是不对的，构成某一种生物大分子的单体应具有相似的结构，而脂肪酸和甘油显然没有相似的结构。不过，为了叙述方便，专业书籍也常也把脂肪和生物大分子放在一起讨论。6建构概念，发展素养先了解“核酸分为DNA和RNA”，然后通过核酸结构的学习，明确“核酸是核苷酸连接而成的长链”，认识到核苷酸的排列顺序代表遗传信息，因此“核酸是细胞内携带遗传信息的物质”，并且“在生物体的遗传、变异和蛋白质的合成中具有极其重要的作用”。通过对组成细胞的各种化合物的学习，最终让学生明确：细胞是由多种化合物构成的。核酸中核苷酸的排列顺序能代表遗传信息，因此核酸是遗传信息的携带者，体现了核酸结构和功能的相适应。用简化的模式图让学生归纳概括生物大分子结构上的共性特征，认同生物大分子以碳链为骨架。最后概括说明组成细胞的化合物共同构建形成细胞，细胞代谢使细胞这一系统的组分处于动态变化之中，再次强调生命的物质观和系统观。

今天读书内容“蛋白质是生命活动的主要承担者”。1问题探讨这一节用不拆线缝合为问题情境，该实例与生活联系紧密，能激发学生的学习兴趣。为什么动物胶原蛋白制作的手术缝合线可被人体吸收呢？从教师用书提供的参考答案看，这个问题设置对学生而言难度偏大，学生要清楚缝合用胶原蛋白线在人体内先分解成小分子然后被吸收（我个人认为学生能回答到这个程度就可以了）。人体胞外基质的主要成分是胶原蛋白，胞外基质中含有催化胶原蛋白分解的酶（在人体内，一方面细胞合成并分泌胶原蛋白进入胞外基质，另一方面胞外基质中的酶也催化胶原蛋白的水解，从而保证胞外基质中胶原蛋白含量的相对稳定），该酶也能够催化和人胶原蛋白类似的动物胶原蛋白水解。这样学生才能理解为什么教师用书的参考答案是：组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。2蛋白质的功能与现行教材相比，新教材选择先讲蛋白质的功能，然后再讲蛋白质的结构。相对于抽象的蛋白质结构来说，蛋白质功能可以通过具体的实例展示给学生去看去体会，这样的实例更加形象、具体。因此，新教材此处的处理逻辑是先易后难，符合学生认知规律。通过图示展示蛋白质多种多样的功能，让学生在归纳的基础上真正理解“蛋白质是生命活动的主要承担者”。学生的兴趣也会随之转移到为什么蛋白质具有这么多样的功能，很自然地就过渡到蛋白质的结构。由于现行教材中示意蛋白质功能的图曾在网上被热议，新教材换用了一幅新图，用运动中的健康少年代替了现行教材的健美女郎，这种修改更符合国人的传统审美。另外所举例子都仅仅围绕着少年男孩，也能让例子看起来不那么散乱。3蛋白质的基本组成单位3.1归纳概括出氨基酸的结构新教材保留了现行教材的思考与讨论，让学生通过对四种组成蛋白质的氨基酸的结构进行比较，然后求同归纳，抽象得出组成蛋白质的氨基酸的结构通式。这样的思维活动让学生自行完成，能让学生对组成蛋白质的氨基酸的理解更为深刻。3.2α-氨基酸高中生物教学中强调的是组成蛋白质的氨基酸，从化学上讲属于α-氨基酸（氨基和羧基连接在同一个碳原子上），当然化学上也有β-氨基酸（氨基和羧基连接到相邻的两个碳原子上）、γ-氨基酸（氨基和羧基比β-氨基酸再多隔一个碳原子）等等。讲课时我每次都讲“组成蛋白质的氨基酸”，而不是随随便便地说“氨基酸”——这一方面是为了更严谨，另一个方面也是照顾学科间的联系，生物和物理、化学并不存在冲突或者互斥的东西，它们都属于科学。3.3构成人体蛋白质的氨基酸有21种新教材提出组成人体蛋白质的氨基酸有21种。学生接触的一些科普读物中，可能会看到组成蛋白质的氨基酸有20种、21种或22种等不同表述。最早人们确实只在蛋白质中发现20种氨基酸，后来又陆续发现第21种（硒代半胱氨酸）和第22种氨基酸（吡咯赖氨酸）。这里需要明确的是，新教材只是强调了人体中组成蛋白质的氨基酸，这个数目目前就是21种，第21种氨基酸（硒代半胱氨酸）存在人体某些含硒的蛋白质中。第22种氨基酸主要存在于一些产甲烷的细菌中，人体中目前还没有发现。4蛋白质的结构及其多样性4.1关于肽键的变化新教材将肽键定义成“连接两个氨基酸分子的化学键”，也就是只指那一条蓝色的杠杠（见下图所示）。这样的调整使得肽键成为名副其实的“化学键”（化学中化学键是指将原子连接起来的一种相互作用，并不包括原子本身）。现行教材的肽键（-NH-CO-）是酰基部分和氨基部分连接起来的，显然作为一个整体它并不符合化学中化学键的规范。其实现行教材把（-NH-CO-）作为一个整体进行强调也并不是没有道理。在化学中，（-NH-CO-）整体具有部分双键的性质，结果会限制与之相连的原子的旋转。出于稳定性的原因，（-NH-CO-）通常是反式结构（参见图示，即O、H分别位于肽键的两侧，O和H在图中均已圈出）；现行教材给出的是顺式结构（即O和H位于肽键的同一侧）。自然构象倾向于形成更加稳定的反式结构，新教材这一点的改动更为合理。这里还有一点需要注意：上课时慎用“多肽”。教辅通常把三个或三个以上氨基酸构成的肽称为多肽，这是从汉语语言习惯上讲的。但在专业上多肽和多糖类似，对于其中氨基酸数目是有一定的数量要求的，一般20个以上的氨基酸残基构成的肽才能称为多肽，2～20个氨基酸构成的肽应该称为寡肽。教师在这里没有必要跟学生讲的太清楚，但也尽量不要犯错误。4.2从一级结构到四级结构新教材用图2-12“由氨基酸形成血红蛋白的示意图”取代了现行教材“由氨基酸形成蛋白质的示意图”。新教材的图示意了蛋白质的一级、二级、三级和四级结构，在兼顾学生认知水平的基础上反映了蛋白质的结构层次。教学中不必让学生知道蛋白质的四级结构，只需要让学生明确肽链折叠盘曲形成一定的空间结构，并且多肽链之间能聚集形成更复杂的空间结构。新教材用二硫键连接胰岛素的A链和B链的例子并配图，用以举例说明多肽链之间的结合方式。以上处理都有助于学生理解蛋白质的结构层次。此外，图2-12把血红蛋白的四条肽链涂成了两种颜色，而不是现行教材的四色，这是因为血红蛋白含有两条α链和两条β链，新教材用两种颜色示意更为合理。如果图中示意二级结构时采用右手螺旋就更好了。4.3蛋白质结构的多样性与现行教材一致，新教材此处设计了一个思考与讨论，其目的是通过思维活动让学生认识到蛋白质结构多样性的原因。相较于现行教材，新教材的呈现次序做了些许调整，将讨论放在了学生学习了蛋白质结构层次之后，这样学生的讨论就有了更多的知识准备，有利于讨论充分展开。第二个讨论题表达的意思是：食物中的蛋白质进入人体后先消化分解为氨基酸，然后才能做为原料合成组成人体的蛋白质。这个问题设置有驳斥吃啥补啥的意味。4.4蛋白质的结构和功能相适应新教材最后再次回到蛋白质的功能。明确每一种蛋白质分子都有与它功能相适应的结构。如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。然后用正常血红蛋白和（镰状细胞贫血）异常血红蛋白的实例说明蛋白质的结构改变，其功能也发生改变。正常血红蛋白质形成的四聚体接近于球形。镰状细胞贫血患者的血红蛋白结构异常，这样的异常血红蛋白质会相互连接成纤维状，纤维状连接的血红蛋白最终会影响到红细胞的形态，导致镰状细胞贫血患者的血细胞呈镰刀型。4.5与生活的联系——变性与现行教材相比，新教材此处删去了盐析，保留了变性。如此处理的原因大致是这样的：这一节重点是蛋白质的结构和功能，强调蛋白质的结构和功能相适应。在盐析的例子中，蛋白质结构和功能之间的联系体现不够充分；而蛋白质变性后，其功能也随之丧失，更能反应蛋白质结构与功能的关系。删去盐析还能简化教学内容，体现课标对教学内容少而精的要求。这部分还增加了利用蛋白质变性消毒灭菌的介绍，让学生理解食物经加热变性后再食用，更容易消化也更安全，这有助于学生树立良好的饮食习惯。5科学史话1965年，中科院上海生化所、北京大学和中科院上海有机所的科学家们通力合作，在世界上第一次用人工方法合成了具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素。他们将结晶牛胰岛素注入小鼠体内，结果表明结晶胰岛素有效降低了血糖。这是诺奖级别的科研成果，但由于种种原因，最终与诺奖插肩而过。无论如何，老一辈科学家们在艰苦的条件下不畏艰难、勇攀科技高峰的精神都值得我们学习。6建构概念，发展素养本节要建构的概念是“阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成”。新教材围绕这一概念，与现行教材相比做了取舍和增添，力图更加突出概念，有利于学生概念的建构。本节内容通过蛋白质分子结构和功能的多样性，使学生认识到生命的复杂性；整节都围绕蛋白质的结构和功能展开，强调蛋白质结构和功能之间的联系，有助于学生建立结构和功能相适应的观念。归纳概括蛋白质的功能和氨基酸的结构通式，分析氨基酸如何组成蛋白质，这些都具有重要的科学思维训练价值。摄入足量的必需氨基酸，食用变性的蛋白质、利用蛋白质变性达到消毒灭菌的目的，引导学生关注自身健康，建立良好的饮食习惯。科学史话中我国科学家合成胰岛素的例子能激发学生的民族自豪感，还能激励学生认真学习、勇攀高峰。

今天读书内容：细胞中的糖类和脂质。1问题探讨本节问题探讨以动物细胞培养添加葡萄糖为情境，设计了两个问题。一个问题关于葡萄糖的作用，另一个问题意在说明糖类可以在细胞内转化为脂肪。部分学生更乐于接受生活化的情境，也可以用教材正文中北京鸭的例子，北京鸭主要吃的是糖，结果积累大量脂肪。这个例子和问题探讨中的例子有异曲同工之处。2细胞中的糖类2.1糖类的功能新教材开门见山地提出，糖类是主要的能源物质。这个内容初中生物已有基础，学生在日常生活中也相对熟悉，并不会显得很突兀。至于糖类用作生物体的结构成分，则分散在纤维素和几丁质中进行介绍。2.2糖类是有甜味的物质？学生大都会有一个前科学概念：糖类是有甜味的物质。我们可以通过具体实例让学生体会到有些糖没有甜味，而有甜味的物质（如甘氨酸）也不一定是糖。这种认知上的冲突会促使学生思考糖到底是啥？学生如果有简单的有机化学基础，可以讲讲糖类是多羟基的醛或者酮及其衍生物，在此基础上学生也能更好地理解还原糖和非还原糖。若缺乏有机化学基础，则直接过渡到“碳水化合物”，并让学生明确糖类分子都含有C、H和O。2.3糖的分类与现行教材一致，新教材将糖类根据水解情况分为单糖、二糖和多糖等。我个人会跟学生提寡糖，并指出二糖属于寡糖。这样做是基于以下考虑：一方面处理糖被时可以直接说寡糖；另一方面，根据汉语习惯，三个或三个以上称为“多”，但是这用在多糖上是不对的，讲一下寡糖可以让学生更好地了解多糖。新教材这里不提寡糖，可能是出于简化教学内容的考虑，尽量避免涉及与概念建构关系不密切的专业术语，这更有利于学生掌握。只是将糖类分为单糖、二糖和多糖等几类物质时，这个“等”字是不能省的。此处还可以从还原糖检测实验出发，将糖类分为还原糖和非还原糖。2.4单糖与二糖现行教材讲“二糖必须水解成单糖才能被吸收”，这个说法是有限定范围的，比如说人确实不能直接吸收二糖，但是部分植物细胞可以吸收蔗糖，大肠杆菌还可以吸收乳糖等，新教材改成了“二糖一般要水解为单糖才能被细胞吸收”，这样的表述更严谨了。我家小女儿曾被怀疑乳糖不耐受，因此我在自己的课堂常补充这个例子。正常婴幼儿体内含乳糖酶，该酶可以将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，然后被人体吸收利用。有些婴儿可能缺乏乳糖酶，乳糖作为二糖不能被人体直接吸收利用；但是一些微生物却能利用乳糖，这会导致某些微生物大量繁殖，最终出现类似腹泻的症状。出现乳糖不耐受之后，只需要在乳汁或奶粉中加入乳糖酶就好。东亚人群进入童年阶段后，也会丧失分泌乳糖酶的能力，所以大部分东亚人进入青春期后并不适合喝鲜奶。二糖的分布没有必要过分强调。新教材提到蔗糖和麦芽糖在部分植物细胞中含量丰富，乳糖主要存在于动物乳汁中。上述表述并不是说其它生物细胞中没有相应的糖。2.5多糖从新教材图2-3（见上图）中可以看到，虽然淀粉、糖原和纤维的单体都是葡萄糖，但三种多糖中葡萄糖的连接方式有差异，这最终导致了三种多糖在结构上的差异，并最终反映到功能差异上。上述分析有助于学生形成结构和功能相适应的观念。新教材用一个旁栏，介绍了糖尿病人需要控制馒头、米饭等主食的摄入。这个旁栏设计除了再次让学生明确淀粉的单体是葡萄糖外，更重要的是引导学生关注健康。新教材还对糖原的表述做了些许变化，明确肝糖原可以分解补充血糖。习惯现行教材的教师可能会额外补充肌糖原不能分解，实际上肌糖原可以分解产生葡萄糖（6-磷酸葡萄糖），只是它留在了肌细胞中继续细胞呼吸，而不能运出补充血糖。几丁质的介绍是新教材新加的。这里需要注意几丁质是含有N的，也就是说作为糖类，除了C、H、O之外，还可能含有其他元素。2.6与生活的联系此处借用《中国居民膳食指南（2016）》的控糖意见，指出日常饮食中很容易糖摄入过量，一些疾病则与长期糖摄入超标有着间接或间接的关系。这里的意图主要是引导学生关注生活、关注自身健康，从而促使学生建立健康的饮食习惯，控制高糖类副食的摄入。3细胞中的脂质3.1脂质的元素组成和性质新教材对脂质的介绍从学生比较熟悉的脂肪出发。这里脂质的元素组成必须强调，尤其是要强调脂质中含氧较少，含氢较多。脂质不溶于水易溶于有机溶剂需要跟学生讲清楚，接下来一章讲细胞膜以及后续讲自由扩散时需要用到。3.2思考与讨论新教材这里设计了一个思考与讨论，涉及脂质在动植物体内的分布以及脂肪的作用。这个思考与讨论要紧密结合学生的生活经验，引发学生的兴趣和思考，提高学生的参与度。3.3脂肪是良好的储能物质学生要弄清单位质量的脂肪释放的热量比糖多，因此脂肪是更优良的储能物质；而脂肪之所以氧化分解释放的能量多，是因为脂肪含有更多的氢和更少的氧。暂时没有办法跟学生解释，为什么脂肪中氢多氧少就能释放出更多的能量。这里是一个伏笔，留待学习细胞呼吸后可以初步解开这个问题的部分面纱。这里强调脂肪是良好的储能物质，但并不是说脂肪是唯一的储能物质。淀粉是植物体内的储能物质，糖原是动物体内的暂时储能物质，只是两者的储能效果都不如脂肪。3.4饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸这部分内容是新教材加的，与学生的生活关系密切，有助于学生养成健康的生活方式。如若学生基础稍好，可以多讲讲不饱和脂肪酸，深入处理不饱和脂肪酸就会涉及到顺式脂肪酸和反式脂肪酸，新教材讲不饱和脂肪酸熔点较低不易凝固，这其实只是顺式脂肪酸的特性，反式脂肪酸反而很容易凝固。3.5磷脂与现行教材相比，新教材对磷脂元素组成的表述有小小的变动。“磷脂除了含有C、H、O外，还含有P甚至N”，这句话的意思是磷脂都含有C、H、O和P，有些还含有N。教材给出的磷脂示意图（见上图所示）中，和甘油相连的是磷酸化的胆碱（甘油的另两个羟基和脂肪酸相连），而胆碱恰恰是含有N的。教材这里给出的只是磷脂的一个例子，有些磷脂比如磷脂酰肌醇则是不含N的。3.6固醇固醇类物质很多，新教材选择了胆固醇、性激素和维生素D进行简略介绍。选择的这三种固醇类物质要么学生比较有兴趣，要么就是和生活联系紧密。一般认为胆固醇和人体健康关系密切，过量摄入胆固醇会影响健康。维生素D可以促进钙磷吸收，可以引导学生注意一些钙药广告中强调添加了维生素D。3.7糖脂相互转化新教材加了糖脂相互转化的内容，这部分内容刚好和本节问题探讨的问题相呼应。在介绍糖类转化为脂肪时，还是应该讲清楚，血糖高时优先生成糖原，而糖原作为暂时性的糖库，其储量有限。生成糖原后，血糖含量还是处于较高水平，糖类才会转为脂肪等物质。反过来，氧化分解供能时，优先使用的是血糖和糖原，然后才是脂肪。概括起来就是：糖类很容易转化成脂肪，但脂肪不容易转化形成糖。这有助于人们认识到：增肥容易，减肥太难。日常生活中应该合理饮食，保持健康。不过也有例外，比如我自己，每次体检都是甘油三酯偏低，而血糖一直都处于较高的临界水平，我猜测可能是糖类转化为脂肪过程中某些酶可能出了问题。这也是新教材吸引了我关注自己的健康。4围绕概念教学，发展核心素养本节主要让学生掌握“糖类有多种类型，它们既是细胞的重要组成成分，又是生命活动的主要能源物质”、“不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用”这两个概念。本章概念涉及的内容较多，并对学生后续学习非常重要，需要慎重选择教学内容，以服务于概念的建构和生物学核心素养的发展。通过学习，学生能够了解到糖类和脂质不仅参与细胞的结构组成，也是细胞执行多项生命活动的物质基础，进一步发展学生对生命的物质观的认识。教材还通过旁栏思考题（糖尿病人限制主食摄入）、与社会的联系（控糖）、脂肪的作用（肥胖等）等安排了与健康相关的内容，这有助于学生提高健康意识，建立健康的饮食习惯。淀粉、糖原和纤维素的单体相同，但结构不同，最终功能也不同，这有助于学生形成结构和功能相适应的观念。

今天读书内容必修一第一章第二节“细胞的多样性和统一性”。1观察细胞观察细胞的主要内容是“使用高倍显微镜观察几种细胞”，这部分内容和现行教材相差不大，应尽量克服困难让学生动手操作显微镜。1.1感受（真核）细胞的多样性教材涉及到的观察材料，我会把它们简单归类：酵母菌归为真菌，水绵和叶保卫细胞归为植物，鱼的红细胞归为动物，再加上问题探讨中初中学过的细胞：血细胞、口腔上皮细胞（动物），根尖分生区细胞、洋葱表皮细胞（植物），以及教材选择性遗忘的：草履虫、眼虫、变形虫等（原生生物）。实验时，并不一定局限于教材给定的材料，可以准备易于获取的其它生物细胞，尽量涵盖动物、植物、真菌和原生生物，通过对这些细胞的观察（回忆），学生可以亲身体会（真核）细胞的多样性。1.2归纳（真核）细胞的统一性实验观察时，引导学生在多种多样的细胞中发现统一性。比如上述细胞都有细胞膜，细胞质和细胞核（注：人成熟红细胞例外，但是该细胞小时候是有细胞核的）。细胞核在一些细胞中不容易观察，需要仔细调节细准焦螺旋才能看到。当然，实验室也可以准备好碘液等染液，让学生对细胞核进行染色，这样更利于细胞核的观察。1.3引出原核细胞和真核细胞前述的观察和归纳，主要是让学生体会（真核）细胞的多样性和统一性。紧接着放出教材中的大肠杆菌电镜图，从初中过来的高中新生会觉得这个找不到细胞核的细胞是个很奇葩的存在。这样我们很自然地就可以过渡到真核细胞和原核细胞。2真核细胞和原核细胞这一部分有几个值得关注的地方。2.1蓝藻正名为蓝细菌不少老师都注意到了这个改动，个人觉得这个修改是与时俱进的。我本科阶段接受生物教育时，植物学中也是把蓝藻和其它藻类一起归为植物。从进化来看，蓝藻和其它藻类有着显著的不同：蓝藻是原核生物，在进化中出现较早；而其它藻类则属于真核生物，进化上出现较晚。两者在系统分类上差别太大，不宜放在一起。蓝藻没有改名为蓝细菌之前，教师还需要专门给学生讲：“藻”有些是真核的，有些是原核的。现在明确地将蓝藻正名为蓝细菌，所有的藻类就都是真核生物了，学生掌握起来也容易许多。附带多说一句，教辅们喜欢补充介绍的支原体、衣原体、立克次氏体等在分类上也属于细菌界。原核生物直接对应细菌界（三域系统则对应细菌域和古菌域）。2.2细菌没有染色体原核细胞没有染色体的表述，多见于高中阶段的教材和教辅中。生物学专业书籍中则普遍会提到细菌染色体。新教材正文说原核细胞没有染色体，可能与全国科学技术名词审定委员会（以后均简称名词委）的审定结果有关，名词委的词条中将染色体限定在真核生物中。需要注意的是，名词委的微生物专业词汇中没有收入染色体这个词条。2.3原核生物的DNA是完全裸露的吗？新教材提到原核细胞“没有染色体，但有环状的DNA分子”，这样的表述常被解读成“原核生物的DNA完全裸露，并不与蛋白质结合在一起”，实际上现行教材和新教材都没有这么说过。与真核细胞中DNA和组蛋白结合相似，原核细胞拟核中的DNA也会和蛋白质结合。类似组蛋白的拟核结合蛋白（NAPs，包括HU、H-NS、Fis、CbpA和Dps等）与拟核DNA结合，帮助拟核DNA紧缩起来，从而使原核细胞能够相对轻松地装下它们（不被有序包装的DNA因为其绝对长度将难以在细胞中被装下）。也就是说，不管是原核细胞还是真核细胞，其DNA都会与蛋白质结合组装成有序的结构。2.4蓝细菌可以以群体形式存在新教材提到蓝细菌可以“以细胞群体的形式存在”。有人认为含有很多细胞的生物就是多细胞生物了，这种观念在初学生物的学生中比较流行。但生物学中的多细胞生物不仅仅由多个细胞构成，而是应该强调它是由多种细胞相互协作形成的统一整体。对于蓝细菌细胞群体来说，虽然大到肉眼可见，但是蓝细菌群体的这些细胞之间仍然是相同的，它们各自独立完成生命活动，相互之间缺乏分化和协作。典型的多细胞生物应该有细胞分化，并且分化的细胞之间要相互协作来完成个体的各项生命活动，我们可以看一下最简单的动物——海绵动物，其细胞分化类型很少，但是不同的细胞执行的功能存在差异，不同细胞之间存在明显的分工协作，共同完成海绵的生命活动。这里额外提一下，有人可能说原核生物也存在细胞分化呀，比如逆境时有些细菌细胞会形成芽孢。在细胞生物学中，这种情况确实属于细胞分化，只是这种分化和多细胞生物的细胞分化有着显著的差异，此处分化的目的是为了让细胞生存下去，是针对环境改变的一种适应，其分化之后并不会和其它细胞之间形成相互协作的关系。因此，原核生物中没有真正意义上的多细胞生物。3建构概念，重视实践本节需要让学生建立这一概念：各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异。先组织学生学习高倍显微镜的使用，然后让学生亲自观察尽可能多的细胞类型。再结合问题探讨中的和初中观察的细胞，学生就能很自然地体会到真核细胞的多样性（动物、植物、真菌和原生生物）；并可以在观察的基础上，归纳总结出真核细胞的统一性。在学习了原核生物和真核细胞的区别后，再次引导学生概括归纳，在原核细胞和真核细胞的差异中寻找统一性——它们具有细胞膜和细胞质，并且都以DNA作为遗传物质。水污染导致水体富营养化引发水华和人们争食发菜导致生态破坏的两个例子，可用于引导学生树立环保意识。

今天读书内容“细胞中的无机物”。这部分内容与现行教材相比，改动很大，我个人尤为喜欢。番外新教材在本章调整了组成细胞的四类化合物的介绍顺序。现行教材是先抓最重要的蛋白质和核酸，最后讲无机物；新教材则是先讲比较简单的水和无机盐，最后讲难度较大的蛋白质和核酸。两种处理在逻辑上都有一定的道理。如若从学生认知的角度来看，从简单到复杂的处理更符合学生的认知规律和学习特点。1问题探讨新教材和现行教材类似，都通过运动饮料成分的例子引入。为了让该情境更真实，我觉得还可以把普通饮用水带进教室，将普通饮用水的化学成分也给学生展示一下，进行相互比较。不管是喝普通饮用水还是运动饮料都能给身体补充水，水在细胞中起什么作用呢？运动饮料中添加的这些成分除了糖分能够供能，其余主要是无机盐，运动饮料中为什么要添加这些无机盐呀？无机盐在细胞中又有什么样的作用？2细胞中的水2.1生物体内的水和细胞中的水现行教材开门见山地把细胞内的水分为自由水和结合水，然后进行分别介绍。这种做法有一个困境：多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中；水在生物体内流动运输营养物质和代谢废物——这两个功能涉及到的水并不位于细胞内，而是位于细胞外。如果把自由水定义为细胞内的水，上述两个功能都不属于自由水的，但确实又是水在生物体内的重要作用。为了调和这个矛盾，新教材先介绍了水在生物体内（主要是细胞外）的作用，然后再提出细胞内的水分为自由水和结合水。其实将自由水的范围扩大到细胞外也是可以的。但是考虑到新教材第二章需要建立的概念是“细胞由多种多样的分子构成……”，也就是说这一章重点强调的是细胞这一系统的组成，从建立这个概念的角度出发，重点介绍细胞内的水更为合适，适当提及水在生物体内（细胞外）的作用。2.2水的特性新教材这一部分的内容是新加的，其主旨是希望学生从水的结构出发，理解水是良好的溶剂并解释水中的氢键，然后在氢键的基础上解释水的流动性和高比热容。这样的设计有助于学生形成结构和功能相适应的观念。学生学习时只有初中化学基础，教师需要视学生的具体情况来确定这部分教学内容的深度。新教材解释了水是极性分子之后，谈到“带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合”，以此来说明水是良好的极性溶剂。教师可以提一下不带电的极性分子在水中也有很好的溶解性，诸如葡萄糖之类的极性分子由于电子不对称分布也很容易与水结合。（顺带提一句，“带有正电荷或负电荷的分子”这个表述是会被化学老师一脚踹出教室的，化学中分子是电中性的。生物中确实常出现DNA带负电这样的表述，咱既然入了生物的坑，也就随波逐流吧。）氢键是相邻水分子之间弱的吸引力，如果这种吸引力太强，水分子就会失去流动性。但是由于氢键相对较弱，易被破坏，且只能维持极短的时间，水分子才有了移动的机会。氢键不断断裂，又不断重新形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。

今天读书内容必修一第一章第一节：细胞是生命活动的基本单位。1问题探讨1.1前后联系，强调主题新教材完全重写了现行教材（以下“现行教材”均指代2007版的人教高中生物教材）的问题探讨。现行教材用SARS病毒作为问题探讨的素材，这个例子距离现在的高中生过于久远。这一章的主题是细胞，用一个病毒的例子作为问题探讨来引入，有点突出了特例冲淡了主题。用大熊猫为例引入问题探讨，学生的（国家）自豪感会油然而生，也相对能激发学生的兴趣。大熊猫和冷箭竹的例子初中生物教材也有涉及，这样初高中衔接起来的设计，学生接受起来也比现行教材的SARS病毒更为容易。同时，本节随后生命系统结构层次又再次回到大熊猫和冷箭竹的例子上。1.2直接证据与间接证据教材让学生提供证据说明大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的。这个问题是开放性的，起初我对这个问题有些不太理解，主要是考虑到最直接的证据应该是显微镜观察。选冷箭竹的根、茎、叶等部位进行观察，寻找其中的细胞，这没有问题。但是这个方法对大熊猫却不适用，毕竟人家是保护动物，我们不可能去解剖大熊猫，更不用说看到大熊猫的心脏，然后再取其心脏的不同部位制成切片进行观察了。我们没有办法获得直接证据，此时可以求助于大熊猫研究中心的帮助，他们那里可能存在非正常死亡大熊猫的解剖资料和显微观察结果，这些资料可以作为证据说明大熊猫是由细胞构成的。对于这样的间接证据，我们要保证证据来源的可靠性，如果我给你提供几张大熊猫不同部位的显微照片，那么这些基本是不可信的，因为我目前最接近大熊猫的一次还是在成都熊猫基地距离它们1米开外。好在初中时学生学过大熊猫和冷箭竹由细胞组成的相关知识，出现在初中教材的信息虽然也是间接证据，但比我这个间接证据要靠谱多了。2细胞学说及其建立过程2.1细胞学说的主要内容细胞学说的内容中提到“一切动植物都由细胞发育而来”，现行教材也有这个表述。教辅们普遍对这句话的解读是：施莱登和施旺分别研究了动物和植物，并且过分的一点还暗示他们没有研究过微生物。这一说法听着很有道理，但却是站不住脚的。在施莱登和施旺的年代，对于生物分类的认识，还是建立在林奈分类学的基础之上。而研究分类学的历史，我们知道林奈把当时的生物统分为两界，在这个两界系统中，一种生物，要么是动物，要么是植物，不存在第三种选择。直到1866年，海克尔才提出一个三界的分类系统，分出了原生生物界，而施莱登和施旺早在此之前就已经形成了细胞学说的主要内容，我们有理由相信施莱登和施旺研究细胞学说中的“一切动植物”实际上就是当时认识的“所有生物”，并不是局限于我们现在分类学上的动物和植物。新教材明确了新细胞是老细胞通过分裂产生的，与现行教材比，这是一个变化，也更突出了魏尔肖的贡献。我个人觉得这仅仅是编者在表述取舍上的一种选择。当然对于应试得分来说，老师教学时可能需要特别强调一下了。2.2分析细胞学说建立的过程这部分内容的知识相对有点多，处理不好，就会使内容碎片化。在细胞学说的建立过程中，先介绍了生物研究从宏观逐渐走向微观。维萨里和比夏将对生物的研究从个体水平分别带到了器官水平和组织水平；随后显微镜的发明和使用，使科学家观察到了细胞，推动生物研究进入细胞水平。接下来两位主角施莱登和施旺登场，他们归纳概括自己和他人的观察结果，提出了细胞学说的主要内容。不过他们的观点有点小瑕疵，魏尔肖根据耐格里（此人就是一棍子打趴下孟德尔的那个植物学家，等读到孟德尔的时候，我们再提这段往事吧）等的观察结果，修正了施莱登和施旺有关新细胞形成的观点。通过上面的方式捋一下，细胞学说建立过程中的大事就能理出一个大概的脉络线索。另外这一部分内容除了教材设计的问题之外，教师还可以提醒学生去体会显微镜在细胞学说建立中的作用，从而明确技术进步对科学发现的影响；还可以从细胞学说的建立、修正和完善中体会科学发展的曲折。2.3细胞学说的意义现行教材只介绍细胞学说揭示了动物和植物的统一性，以及生物体结构的统一性。新教材这一部分着墨较多。细胞学说还促进了生物学不同分支的融合，从而催生了生物学的问世，更使生物学的研究进入细胞水平。细胞学说不仅解释了个体发育，也为进化论的确立埋下了伏笔。2.4归纳法细胞学说的提出用到不完全归纳法，新教材这里专门设计了有关归纳法的简介。科学研究中归纳是一种跟演绎“相反”的思维方法，两者在科学研究中都具有重要的价值。科学研究始于对研究对象的观察，随后人们根据大量的观察结果进行归纳，形成一般性的“结论”，促使科学研究走向理论概括。新教材将归纳法表述为“由一系列具体事实推出一般结论的思维方法”。我们知道归纳法有完全归纳法和不完全归纳法，完全归纳法是对针对所有研究对象得出的“结论”，这个“结论”是可靠的，称为结论很容易理解。但是科学研究中通常是无法穷尽研究对象的，这时我们的归纳仅仅是针对部分研究对象提出的，我们不妨将此时归纳的“结论”视作推断/假设，可以通过进一步的观察来检验其真伪。3细胞是基本的生命系统3.1避开病毒，有意的吗？新教材通过单细胞和多细胞生物的例子，说明生命活动离不开细胞，这部分叙述跟现行教材相比，最大的不同是删去了有关病毒的内容。病毒在国外普生教材中大都不作为生命处理，病毒的加入导致很多生物学一般规律的叙述变得罗嗦冗长。国外普生等教材大都是单列一章介绍病毒，但是其它部分的叙述基本不考虑病毒这一特例。另一方面，现代的生物进化研究中病毒的进化一直是一个难题，按照进化对生物进行分类时，不管是二域系统或三域系统，还是五界系统，都不涉及病毒，只有六界系统讲了病毒。但是与其它界相比，病毒难以理清其进化树，这些都表明我们对病毒所知甚少，不妨就放一放，何况病毒本身也不能表现生命特征。3.2生命系统的不同层次以细胞为基础新教材讲生命系统的结构层次时，再次用到开篇大熊猫和冷箭竹的例子。初中时学生已有动植物体结构层次的基础，种群、群落、生态系统的内容后续还要详细学习，此处不过度介绍。另外需要明确，这部分的主旨并不是停留在对生命系统结构层次本身的介绍上。新教材在设问上花费了很多的心思，其目的是让学生认识到：不管什么水平的结构层次，其形成、维持和运转都是以细胞为基础的，从而让学生形成重要的概念：细胞是最基本的生命系统，是生命活动的基本单位。4建构概念，发展素养本节教学应该围绕“细胞是生物体结构和与生命活动的基本单位”这一概念进行。从问题探讨到细胞学说，都是在强调这一概念。介绍生命系统结构层次时，教材通过设问引导学生，使其体会到生命系统的不同结构层次也是细胞为基础的，细胞是基本的生命系统。教学中我会引导学生分析细胞学说建立的过程，让学生在分析中认同科学发现的基本特点：在观察的基础上归纳形成理论概括；技术进步促进科学的发现；理论概括需要经过实证的检验；科学理论的建立需要不断地修正完善。

在诸多候选者里，科学家们将注意力集中在了一个叫做增强子13（Enh13）的DNA小片段上。它只有557个碱基那么长，却在哺乳动物中高度保守。一旦它失去活性，小鼠体内的SOX9就下降到了极低的水平。

最近不断被问到有关ATP的问题，这些问题主要分为两个：一是ATP能不能进出细胞？二是ATP在体内除了充当通用的能量货币以外，还有没有其他的功能？下面我想发表一下我对这两个问题的看法。

来源：好奇博士说明：雄性艾草松鸡那两个大胸其实是气囊，它们会在勾搭妹子时把气充满，然后一顿唱跳......雄性艾草松鸡的求偶舞↑来源：好奇博士/编辑：蒋世禄

纪念朱正威先生去世一周年他编写的生物教科书影响了几代人！朱正威老师是人教版中学生物学教材的主编，2017入选我国当代教育名家。令人痛惜的是他于2018年5月5日永远离开了我们，离开了他终生挚爱的生物学教育事业。一年来，我的脑海里不时浮现与朱老师一起摸爬滚打的幕幕往事；我们教材编写团队在遇到难题时，更是会不由自主地怀念他。值此朱正威老师逝世一周年之际，追忆他为教材建设事业做出的贡献，总结他的教材编写理念和实践，对于提高教材编写水平、提升教材质量无疑是大有裨益的。1悠悠十八载，教材数十册朱正威老师作为我国的教育名家，一生对教育所做贡献是多方面的，可以说著述等身，桃李满天下。而他正式投身教材编写事业始自2000年。那一年，他刚从北京师范大学附属中学退休，就欣然接受了人民教育出版社的聘约，和我共同担任人教版中学生物学教材的主编。悠悠十八载，他将主要精力投入教材编写工作中，将平生所学毫无保留地奉献出来，鞠躬尽瘁，殚精竭虑，为我国教材建设事业做出了杰出贡献。他和我共同主编的教材包括：2001年版义务教育课程标准实验教科书、2004年版普通高中课程标准实验教科书、2012年版义务教育教科书《生物学》。此外，他还参加了部分配套的教师教学用书、探究活动报告册。人教版普通高中课程标准实验教科书《生物》（左右滑动，查看更多）2016年，我社启动了普通高中教材的修订工作，朱老师抱病起草了必修1《分子与细胞》模块教材的编写框架，参加了教材修订工作会，对教材修订提出了重要意见。朱老师作为教材的主编，绝不是挂名的。他经常说的一句话是：“既然人教社这么看重我，我就要把全部力气使出来。只挂名不干事有什么意思，既是对事业不负责任，也是对自己不负责任！”在教材编写工作中，他不仅亲自执笔起草编写提纲，还亲自执笔撰写部分章节，特别是大家都认为难写的章节。朱老师执笔的内容多，出的主意更多，许多章节的编写思路都出自他的奇思妙想。2以学科思想为统领，重构教材知识体系在本世纪初新课程改革的酝酿阶段，不少专家对初中生物学科的知识体系提出质疑。以往的初中生物学教材某种程度上是大学教材的简化、浅化和浓缩。新课改之初，打破学科体系是普遍共识，但是构建新的知识体系，却比提出质疑和指责困难多了。中学生物学课程标准研制组在这个问题上反复讨论（朱老师是课标组核心成员，核心成员还有刘恩山教授、汪忠教授、刘植义教授和我），朱老师首先提出借鉴美国BSCS教材绿皮本的做法，以人与生物圈为主线构建知识体系，这一想法很快得到大家认同，并委托朱老师起草这一部分的提纲。在朱老师起草的基础上，经过集体讨论修改，形成了突出人与生物圈、由十大主题构成的内容标准，为各版本教材知识体系的构建提供了基本依据。在人教版初中生物学教材的编写中，朱老师负责整套教材编写提纲的起草。课标的内容标准不等同于教材的编排体系。将内容标准转化为教材编排体系（包括知识体系、方法体系、探究活动安排等），还有相当大的创造空间。经过夜以继日的苦思冥想，朱老师将内容标准的十大主题转化为教材的八大单元，创造性地将突出人与生物圈的思路落实在教材的知识体系中。这一知识体系将关于动物、植物、微生物及人类生物学的内容，都置于生物圈这一大背景下展开，引导学生从生物适应环境的视角认识各类生物形态、结构和生理特点，并在此基础上思考各类生物在生物圈中的作用以及与人类的关系。例如，动物学部分彻底打破了传统教材按进化顺序从原生动物讲到哺乳动物的写法，改为“水中生活的动物”“陆地生活的动物”“空中飞行的动物”三节，水、陆、空代表生物圈的三个圈层：水圈、岩石圈和大气圈。各个圈层中都生活着从低等到高等各门类动物。在不同的圈层环境中，生物的生存分别会面临哪些挑战，生物又是通过哪些适应性特征来战胜这些挑战，它们与环境的相互关系如何，在生物圈中起什么作用，与人类有什么关系。每节都按这样的问题驱动的思路，引导学生在探究生物如何适应环境等问题的过程中展开学习过程。动物部分知识体系的构建可以说是颠覆性的创新。它不仅是知识详略和顺序的改变，更重要的是育人目标的转变（由掌握学科知识转变为全面提高生物科学素养），而且意味着学习方式的转变（由被动接受转变为主动探究）；它不仅让学生学到关于动物主要类群的基础知识，而且让学生关注各类动物在自然界的作用以及与人类的关系，树立人与自然和谐共生的观念。这一崭新的知识体系，打破了传统生物学教材学科体系的束缚，不仅是我国初中生物学教材的首创，恐怕也是世界范围内初中生物学教材的首创。在高中生物学教材的编写中，他创造性地提出以系统论思想为统领构建必修1《分子与细胞》的知识体系。将“细胞是一个基本的生命系统”作为贯穿全书的主线，引导学生在学习细胞学具体知识的同时，认识到细胞作为一个生命系统，具有整体性、开放性、动态性等特征，并期望学生能以系统的视角看待世界上的各种事物，分析问题，解决问题，用现在流行的话说就是提升学生的核心素养。他还提出必修2《遗传与进化》应突出信息论思想，必修3《稳态与环境》应突出控制论思想，这对于提升教材的思想性和育人价值都具有重要意义。3画龙点睛，聚焦学科核心概念在以学科思想为统领重构教材知识体系的基础上，朱老师提出在具体内容的处理上应该聚焦学科核心概念。在教材编写过程中，他反复强调教材的知识内容不应成为零散知识的堆砌，任何科学首先都是一个概念体系，介绍事实性知识的目的是帮助学生建构概念，并且在概念的基础上升华为思想观念。在高中生物学教材的编写中，他主动执笔必修1的第一章《走近细胞》。这既是教材中全新的内容，也是挑战性最大的章节之一。在这一章的编写中，他充分发挥自己教学经验丰富、驾驭复杂内容能力强的优势，将生命系统的层次性等富有哲理的生物学重要概念，寓于生动直观的生物学事实材料中，引导学生通过资料分析或实验观察去建构，并与学生初中所学知识和经验联系起来，层次分明，逻辑顺畅，行文如行云流水，轻松自然。在科学的知识体系中，没有孤立的概念，所有概念都是处于概念网络中的，与其他相关概念有着紧密联系。为了帮助学生建立概念之间的联系，将所学概念结构化，高中生物学教材在章末设计了画概念图的习题，初中生物学教材设置“单元小结”，高中生物学教材设置“本章小结”。一章或一个单元的概念有许多，要在短短的小结中将重要概念简明扼要地表达出来，而且体现概念之间的内在逻辑联系，这不仅需要对本章或本单元内容烂熟于心，还要对有关概念在本学科中的地位和对后续学习的意义作出价值判断。因此，小结的编写对每一位教材作者来说都是高难度的任务。朱老师发挥他教学经验丰富、学科功底扎实的优势，在审改“小结”的过程中，往往有“画龙点睛”之笔，有时还亲自捉刀，并且表现得举重若轻。4抚今追昔，揭示科学的历史和本质生物学同其他自然科学一样，既是一个概念的体系，也是一个不断发展的过程。科学的概念体系不是静止封闭的，而是动态开放的。生物学教育是科学教育。学生通过生物学课程的学习，不仅应了解生物学这个学科，更应当借此来理解科学的历史和本质，因为科学精神的培育、科学思维习惯的养成，都有赖于此。换言之，只有这样，才能提高科学素养。这些都是朱老师在教材编写和教师培训中经常强调的观点。在这些理念的引领下，人教版中学生物学课标教材发生了以下重要变化。一是科学史的内容大大扩充。以往教材主要讲现今定论的知识，至于这些知识是怎么来的，经历了怎样的过程，用到了哪些方法，则很少涉及。在初中生物学教材编写中，朱老师提议设置“科学家的故事”栏目。在高中生物学教材编写中，他亲自执笔了必修1《分子与细胞》中“细胞学说建立的过程”“细胞世界探微三例”等内容，参与了其他科学史内容的讨论和修改。更加值得载入我国生物教育史册的是，他创造性地提出必修2《遗传与进化》以科学史为主线来构建知识体系的设想，并且起草了该模块的编写提纲，拟订了该模块必须要写的科学史内容。以往的中学生物学教材，都是先写遗传的细胞学基础和分子基础，后写孟德尔的遗传规律。仅从知识学习的角度说，这样学习起来容易一些。以科学史为主线来构建知识体系，就需要把顺序颠倒过来，先写孟德尔的杂交实验和遗传规律，后写减数分裂、DNA等细胞学和分子生物学内容，学生学习起来会有些困难。但是，后一种知识体系的优势是无与伦比的，特别是对学生理解科学的历史和本质、提升学生的科学思维水平大有裨益。编写组经过激烈的讨论，最后同意按后一种体系编写。十多年的教学实践表明，这一全新的教材编排体系得到了广大师生的认可和喜爱。二是要及时反映生物科学的新进展。正如朱老师在教师用书中所写的：“学生不应该仅了解科学的过去，更重要的是接触现代科学的许多生长点，以此唤起一代新人的努力。”为了让教材准确反映科学进展，我们邀请了许多大学教授和科研院所的研究员参与教材编写，使教材跟上了时代发展的脉搏。例如，高中生物学教材“着意展示了相关内容的新进展，如‘组装细胞’‘国际人类蛋白质组计划’‘干细胞研究进展与人类健康’‘细胞衰老的原因’等，使学生感受到现代生命科学不息的脉动，把今日的学习融合到促进生命科学未来发展的事业中去”。三是反映科学与技术的关系。科学的发展离不开相关技术的进步，科学与技术是相互依赖、相互促进、相互制约的。以往的生物学教材（其他理科教材也类似）主要讲述本学科的科学理论知识（基本概念、原理、规律、模型等），至于这些理论知识的产生有赖于哪些技术的发明和进步，这些理论知识的应用又催生了哪些技术革新，教材则少有涉及。在朱老师的引领下，教材在这方面取得了显著的进步。四是要引导学生亲历实验和探究。“不入虎穴，焉得虎子”。不亲历科学探究的过程，对科学本质的理解终究是隔靴搔痒，所得如同镜花水月。为此，教材中安排了丰富多彩的探究活动，既有动手动脑的“探究”“实验”“制作”“模型建构”，也有“资料分析”“资料搜集和分析”“思考与讨论”等思维层面的探究活动。5开合有度，辩证处理教材编写中各种关系教材编写是一项十分复杂的系统工程，需要处理好各种关系，这些关系实际是一对对矛盾，把握不好就会顾此失彼，畸轻畸重。比如基于学科与跳出学科的关系，借鉴国外与立足国情的关系，知识讲述与探究活动的关系，探究的引导性与开放性的关系，等等。对于这些问题，朱正威老师都有鲜明的态度、明确的观点，态度就是实事求是，观点就是要辩证对待。传统教材往往追求学科的系统性，这或许有利于培养专业人才，但是与提高学生的公民科学素养相背离，因此遭到诟病。如何通过生物学教育，全面提升学生的生物科学素养，朱老师和教材编写组一致认为，要“基于学科，跳出学科”。基于学科，即生物学教材要引导学生认识生命世界的现象、本质和规律，能力的培养、方法的训练、情感态度价值观的提升都要通过学科知识的学习来完成，不能脱离学科另搞一套。跳出学科，即不能让生物学教材成为单纯的生物学学术著作，用朱老师的话说，就是不应把学生关进生物学的“象牙之塔”。要在生物学内容基础上，让教材的触角伸向社会和人生，伸向活生生的生产和生活，让学生“在现实的背景中学习生物学，为现实生活服务”，引导学生思考科学、技术和社会的相互影响，思考科学之于社会和人生的价值，培养学生恰当运用（充分运用但不滥用）科学技术成果的意识和能力，帮助他们形成正确的世界观、人生观和价值观。2004年9月，胡锦涛同志亲切看望人教版生物课程标准实验教材主编朱正威老师教材在有限的篇幅内，如何达成如此宏伟的育人目标？我们的做法是将学科内容作为主体和内核，力求做到扎实和系统；与社会和个人生活相联系的内容，作为背景、延伸和拓展，或穿插在正文及活动中让学生阅读和思考，或安排专门的课外阅读材料，或作为习题的情境。作为烘托背景的内容要能引起学生探究的兴趣；延伸和拓展的内容要处理得自然而贴切，使情感态度价值观的教育不露痕迹，润物无声，或者让学生通过分析和解决真实情境下的问题来实现知识迁移和能力提升。我们在编写教材过程中参阅了大量国外同类教材，这些教材确实有许多借鉴之处。正如朱老师反复强调的，对国外教材只能是借鉴，不能照搬，我们的教材编写一定要立足中国国情。新课程改革的重要理念之一是倡导探究性学习。对此，朱老师也是大力提倡并且付诸实践的，教材中许多探究活动就出自他的创意。但是，对于将探究泛化、绝对化和程式化的倾向，他始终有着清醒的认识，并不断告诫编写团队同仁，不要把简单提问以及从课文中找答案也当作探究，不要课课都探究，不要把探究活动写成固定统一的模式。他在肯定探究性学习重要性的同时，肯定有意义的接受式学习也是有效的学习方式。他认为探究的过程和结论同样重要，重结论轻过程固然不妥，唯过程而弃结论更不可行。他在教师用书中写道：“科学既是过程，又是概念的体系，两者都重要，各有其教育价值，不可偏废。”倡导探究性学习，需要教材内容特别是探究活动的写法有一定的开放性。探究的问题可由学生提出，探究的材料用具和方法步骤可由学生选择和设计，问题的答案可以是不唯一的。但是，学生毕竟不是科学家，有的探究活动如果没有适当的引导，学生会感到一片茫然，无从下手；引导性过强又会导致照方抓药。在开放性与引导性的矛盾中间如何拿捏恰当的分寸，就需要丰富的教学经验了，在这方面，朱老师作为从教四十余年的特级教师，无疑具有巨大的优势，自然发挥了不可替代的作用。还有一些细节生动地反映了朱教师在处理教材编写问题中的辩证思维。在编写《人类活动对生物圈的影响》一章时，编写组有老师建议本章开头用一张令人触目惊心的人类活动破坏生态环境的照片作为情境引入，激发学生保护生态环境的紧迫感。朱老师明确反对。他说那样做可能会让学生错误地认为人类对生物圈的影响都是负面的、破坏性的。他建议用一张人类活动改善生态环境的正面的实例，最好就用“三北”防护林的照片，因为这是我们党和政府带领人民建设的伟大工程。他还说道，这样的正面实例的教育意义很大，包括爱国主义教育，也让学生从小就认识到，人类在保护环境方面是大有可为的。编写组一致同意他的建议，选用了“三北”防护林的照片，在照片图下写道：看了这幅照片，你会赞叹人类在改善生态环境方面所取得的辉煌成果。然而，人类的活动也会破坏生态环境，对生物圈造成不利影响，这更应当引起人们的关注。6一页致同学，教育思想和语言艺术相得益彰在初中生物学教材的编写中，他执笔撰写大家认为最难写的全书开篇之作“致同学们”。这篇文字融知识性、趣味性、启发性、励志性、思想性于一体，读起来既朗朗上口，催人奋进，又跌宕起伏，引人遐思，广大师生莫不称颂，堪称教材经典。开篇这样写道：你喜欢生物吗？不用说，许许多多的生物，你都太熟悉太喜欢了！禾苗青青，麦浪滚滚；春水澄碧，游鱼嬉戏；长空万里，大雁远去……都曾引发你无限的遐想。五颜六色的花草，伴你玩耍的宠物，引你追赶的蝴蝶……都曾牵动你的爱心，带给你难忘的童趣。廖廖数语，有动物，有植物；有野生的，有种养的；有近景，有远眺；有城市，有农村；有季节变换，有水陆空不同生境的腾挪；有大自然的客观描摹，有儿童的心理刻画。读来不能不叹服，这才是大家手笔！这篇“致同学们”，在简要介绍了生物学是什么、有什么用之后，对如何学好生物学提出了如下建议：朝以下几个方面去努力，你会发现，生物学课程的学习，是充满乐趣之旅！·为自己的好奇心而自豪。好奇产生兴趣，兴趣是最好的老师。·为提出好问题而愉悦。“发现一个问题比解决一个问题更重要”。·为动脑动手、主动探究而兴奋。科学问题靠证据和逻辑来回答。通过观察和实验寻找证据，通过逻辑推理做出解释，从而体验科学探究的真谛。·为交流与合作而快乐。乐于倾听，勇于表达，观点碰撞产生思想的火花；取长补短，分工合作，不仅提高学习效率，而且增进同学间的友谊。·为理解和欣赏而倍感充实。生物学不仅描述生物界的“是什么”，更要解释“为什么”。因此，学习生物学知识要重在理解而不是背诵。在理解的基础上，倍加欣赏生命的神奇和美丽！这五条建议体现了丰富的教育思想：重视激发学生的好奇心和求知欲；重视培养学生发现问题和提出问题的能力；将科学探究作为学习科学的中心环节；重视合作学习；重视理解的质而非信息的量；寓美育于科学教育。更加可贵的是，他不是将这些思想内容居高临下地讲给学生，而是从学生的心理出发，阐明怎样才能让学习充满乐趣。强调学习并不是单纯地吸纳知识的过程，而是伴随着丰富的内心体验实现生命成长的过程，可以说鲜明体现了以学生为主体的思想。7多篇课外读，育人情怀跃然纸上教材中适当安排一些课外阅读材料，供感兴趣的学生自己阅读，是人教版生物学教材的传统做法。在课程标准实验教材的编写中，我们沿用了这一做法。但是，以往教材的课外阅读材料都是正文知识内容的拓展。从2001年版教材开始，课外阅读材料的设计更加注重全面提升学生的科学素养，具体做法是借鉴国外教材，将课外阅读材料按题材和主旨分成几个栏目，如“与生物学有关的职业”“科学家的故事”“科学·技术·社会”等。这些栏目的设计可以说是课标教材的一大创新，也反映了教材编写理念从“知识中心”向“学生发展为本”的转变。理念有了，要将这一理念落实在每则课外读中却非易事。于是，朱老师又率先垂范，主动承担了多篇课外读的编写任务。他执笔撰写的“与生物学有关的职业”栏目下“大地的美容师——园艺师”“林业工人的新任务”“农业技术员与绿色证书”，既说明了这些职业需要哪些生物学知识和技能，又阐明了平凡职业的不平凡意义，歌颂了普通劳动者的宝贵品质和重要贡献。因此，既让学生认识到学习生物学的实践应用价值，又能对学生进行职业意识和敬业精神的培养，还能渗透尊重劳动、崇尚劳动的教育。下面摘录几句，由此可见一斑。园艺师是大地的美容师。他们根据生物学原理，用精湛的技艺栽培植物、改变植物，为自然增添美，为人类创造美。让牡丹在隆冬开放，让秋菊在夏日吐蕾，让荷兰的郁金香移居中国，让百年老树桩缩微成小小盆景，这些都是他们的拿手好戏。……你喜欢这个职业吗？中国是个园艺大国，有小巧玲珑的江南园林，也有气魄宏伟的皇家园林，……我国的园艺师为世界园艺的发展做出了贡献。这篇课外读的最后一段，还不失时机地激发学生的民族自豪感，自然而然地进行爱国主义教育。他执笔撰写的“科学家的故事”“科学·技术·社会”等栏目中的课外阅读材料，无不给人以多方面的启迪。8妙用文学手法，科学精神和人文底蕴交相辉映高中生物学教材每一章都有章引言，这往往是各章最难写的内容，需要站在一定高度对本章内容有整体把握，朱老师在这方面贡献尤为突出。记得在高中教材立项送审样章撰写过程中，《动物和人体生命活动的调节》一章的初稿完成了，朱老师拿回家去修改。本章的章首页选用了一幅大脑神经网络的模拟结构图片。他再次来到生物编辑室时，说自己昨天在家改稿子，总觉得这一章的章首页缺点什么，但又不知道怎么改，于是就到楼下小院里蹓跶，突然脑子里灵光一现：如果在这张大图上压一首小诗就好了。于是很快想出几句，回到家里一挥而就：是重帘低垂抑或星云闪亮，不，是脑细胞织就信息之网。万千信息在此传输交汇，调节着机体的稳态更闪耀着智慧的光芒！编辑室的同志纷纷称赞，说这首诗生动概括了大脑的结构和功能，与该页大图真是相得益彰。正是朱老师这一创意，开创了高中生物学教材章首页题图配诗的先河。人教版普通高中课程标准实验教科书《生物》章首页（左右滑动查看更多）不论是在初中生物学教材还是高中生物学教材编写中，朱老师都十分认真地审阅和修改书稿，经常做出大幅度的修改甚至重写，还亲自做了许多搜集图片的工作。作为主编，他不仅在书稿的科学性、思想性、教学适宜性上把关，而且提升了教材的艺术性。例如，在初中生物学课程标准实验教科书七年级上册第三单元《生物圈中的绿色植物》的单元首页，他将单元的引言改写为：“生物圈中到处都有绿色植物。俄国著名植物生理学家季米里亚捷夫（Timiriazev,1843-1920）曾这样形容绿色植物在生物圈中的作用：‘它是窃取天火的普罗米修斯，它所获取的光和热，不仅养育了地球上的其他生物，而且使巨大的涡轮机旋转，使诗人的笔挥舞’你能理解这段话的意思吗？”这段引用语形象地反映了绿色植物在生物圈中的作用及其与人类的关系：绿色植物通过光合作用将太阳能转化为储存在有机物中的化学能，从而养育了地球上其他生物，当然也养育了人类；就连工业上用的煤炭等化石能源，也是源自亿万年前植物的光合作用。道理并不复杂，但是借用诗意的语言表述出来，就显得分外生动，而且给学生提供了广阔的思维和想象空间。再如，朱老师在初中生物学教科书第七单元“生物圈中生命的延续和发展”首页家燕育雏图下写道：“梁上有双燕，翩翩雄与雌……青虫不易捕，黄口无饱期……须臾十来往，犹恐巢中饥。”唐代诗人白居易（772-846)这脍炙人口的诗句，描写了燕子生儿育女的艰辛，反映了生物繁衍后代的本能。“生物繁衍后代的本能”是科学的解释，“生儿育女的艰辛”则是人文的观照。科学与人文就这样自然而然地结合在一起了。朱老师还在教材的习题编制上倾注了大量心血。记得初中教材编写过程中，初稿形成后，他每天来生物编辑室同责编一起磨题，有时一上午也就编出两三道有新意的习题。在此过程中，他发挥了自己文学底子好、视野开阔、知识面广、生产实践经验丰富的优势，编出了许多新颖有趣的原创习题，其中有些习题就是从古诗词中找到灵感的。例如，在《环境对生物的影响》一节，他出了这样一道习题：“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”你能对这句诗描述的现象作出科学的解释吗？一道看似简单的小题，打通了科学与人文之间的壁垒，体现了科学教育应在弘扬科学精神的同时兼具人文底蕴的重要理念。科学与人文的关系，其实质是真与善和美的关系。科学求真，人文求善求美。二者同源于实践，同源于人脑对客观世界的反映，因而共生、互通，并且总是相互影响。然而近代以来，人类文化中出现科学与人文的分离和不平衡发展，已经让人类备尝苦果。在学科教育中实现科学与人文的融通，即人文教育中适当渗透科学的理性精神，科学教育中适当体现人文的求善与审美观照，是人类文化重建科学与人文平衡的必由之路。理科教材在渗透人文精神方面适当引用我国经典诗词或名言警句，则同时兼具中华优秀传统文化教育功能，有助于培育学生的文化自信。朱老师在这方面为我们做出了示范。朱老师之所以能够达到这样的境界，固然离不开深厚的专业功底、专业之外的广泛涉猎、丰富的实践经验，更为关键的深层原因是他对党和国家的教育事业满腔热忱，是他心中装满了对学生的爱，对祖国的爱，对自然的爱，当然也有对生命的热爱。斯人已去，精神长存。我们在深切缅怀朱正威老师的同时，更要继承他编修教材的遗志，发扬他热爱教育、无私奉献的精神。“落红不是无情物，化作春泥更护花。”朱老师虽然永远离开了我们，但他的教育教学思想会永远在教材中发光发亮，他的教材编写理念和实践会为教材编写者持续提供丰富的营养。“唯有十册教材在，章章节节朱正威！”总结和提炼朱老师的教材编写理念和教学思想，并将这些思想营养运用到今后的教材编修实践中，运用到教育教学实践中，是我们对朱老师最好的纪念和告慰！本文作者：赵占良，人民教育出版社副总编辑、编审，中国教育学会生物学教学专业委员会理事长，人教版中学生物学教材主编之一，主要从事中学生物学课程和教材研究。设计：孙瑞（实习）编辑：周

例如制作比较高的缸体，可以选择制作树形多枝叉的沉木骨架，制作过程中会利用到铁丝，绑带，发泡剂。以方便木头之间的固定。使用格林德成品背景板进行切割，作为背景使用，很类似石头的质感。种植植物

本文资料来自公众号SME科技故事大家还记得高中生物学课本中那个生活在无菌房中的孩子吗？对，就是他↓下面请大家回答我几个问题：1.它是男孩还是女孩？他叫什么名字？2.他患的是什么病？病名的英文缩写是什么？3.他接受过基因治疗吗？4.他还活着吗？点击下方空白处查看答案▼1.男孩，大卫·菲利普·维特尔2.严重联合免疫缺陷症（SCID）3.没有接受过基因治疗，接受的是他姐姐的骨髓移植4.可惜，只活到12岁。一、为什么会问它是男孩还是女孩？是因为教材在介绍基因治疗时，是用4岁小姑娘艾姗蒂（D.

在许多人的印象里，脂肪不是什么好东西。颠覆三观，在愈伤过程中，理应静静呆着不动的脂肪细胞，竟然会主动出击，帮助治愈伤口。我，居然被一群脂肪细胞拯救了！快来一起看看究竟是怎么回事吧~~文章来源//今日头条-健康编辑//彭草

一个脂肪细胞的自白著名人类进化学家，哈佛大学人类进化生物学教授丹尼尔·利伯曼认为：在解释为什么全世界有越来越多人正在变胖方面，饮食的作用是主导的，但还有几个其他因素也很重要，基因、睡眠、压力、运动，甚至肠道细菌。郁唯一考上了区重点高中，不是市重点，他和爸爸都很失望。7月30日，郁爸爸带着唯一来到学校报到，参加暑期军训动员活动。校园门前，道路两旁的香樟树还未长成，私家车一辆一辆冒着尾气，烘烤着郁唯一白白胖胖的脸蛋和胳膊。离报道规定的八点钟还差5分钟，郁唯一只能放弃爸爸早上准备的大肉包，拎上书包冲进校园。我跟着郁唯一的肚皮颠着进入了高一（3）班的教室。我是谁？我是郁唯一腹部的一个脂肪细胞，我所在的部位不在皮下，而是内脏附近，因此手指是捏不到我的。如果按照细胞的生命历程来算，我还比较年轻，属于干细胞的阶段。郁唯一16岁，上个月刚拿到身份证，在这小子的体内有大约300亿个脂肪细胞，这还算是正常的数量，但是我和兄弟姐妹们都在迅速长胖，不断地接收和储存来自血液的脂肪分子。正常体型的人，比如郁唯一那个热爱瑜伽的妈妈，她的脂肪细胞大小是直径67—98μm，细胞内的含脂肪量为0.6μg左右。但是唯一同学的脂肪细胞们已经增大到正常情况的两倍，如果这小子还是那么贪吃不运动，我们就得分裂新的脂肪细胞来承担容纳的任务了。人体内的脂肪细胞数目太多并不是一件好事，它会让人看起来憨(hu)态(bei)可(xiong)掬(yao)，而且日后减肥也会非常困难。脂肪分子是什么?脂肪分子就是人类常说的脂肪（fat），甘油和脂肪酸是构成脂肪分子的基本成分。甘油的化学名称叫做丙三醇，而脂肪酸则是由碳和氢组成的长链，哺乳动物体内的脂肪都是饱和脂肪，也就是脂肪酸中碳和碳之间的化学键是单键（C—C）的形式。饱和脂肪是我们脂肪细胞们的最爱，因为它独特的化学键连接方式，使得它在室温下是固态的，而且是最完美的储能物质，1g脂肪氧化分解所产生的能量是37.6kJ（大约9大卡），是1g葡萄糖或者蛋白质氧化分解产生能量的2倍。我从哪里来？为了回答哲学的第二个终极问题，我着实动了一番脑经，在我思考的时候，被邻居细胞撞到了，回过神来，是郁唯一匆忙奔向了卫生间。由于是来到了一所新学校，差点一头冲进女厕所。郁唯一又拉肚子了！胖子容易拉肚子，这是真的，郁唯一就是这样，因为他喜欢暴饮暴食，还爱吃冰激淋。这下居住在大肠的益生菌们又要遭殃了，通通要被冲进马桶。在厕所蹲着的郁唯一憋出了一身的汗，但是我生活的环境依然是37摄氏度，舒服的温泉浴。我们细胞生活的内部环境（口腔、咽喉、食道、胃、小肠、大肠和肛门除外）是一个温度、酸碱度和渗透压都保持动态平衡的好地方，这之中也有郁唯一在大热天不断出汗的功劳。那么我作为一个脂肪细胞，究竟是从哪里来的呢?包括我们脂肪组织在内的人体的所有细胞（不包括寄居在人体各处的微生物细胞）最初都是来源于受精卵细胞。16年前，郁爸爸的精子和郁妈妈的卵子结合，将各自基因的一半进行完美的组合，待到受精卵在郁妈妈的输卵管中形成后，很快一分为二，二分为四……一周内，一团叫做胚泡的未分化细胞形成，胚泡到达子宫后漂浮着，寻找适合着陆的肥沃土壤（医学上称为着床），着床后的胚胎深埋于子宫壁，开始进一步的分裂和分化。我就是从那个受精卵源头来的，所以拥有着和受精卵相同的遗传信息。如果你要问当初那个受精卵还在不在？对细胞来说，年纪太大了，早就不在了。我要到哪里去？从空间上来讲，我只能待在郁唯一的腹部右侧，靠近肾脏的固定位置，我和全身的大部分细胞一样（免疫细胞和血细胞除外），活动范围很小，和同类型的细胞被整齐地排列在一起形成相应的组织，承担很重要的生理功能。当然我们也需要吃喝拉撒，所以我们每个细胞旁边都有毛细血管，承担物流运输的作用。郁唯一这小子现在的身体质量指数BMI（计算方法为体重除以身高的平方

5月14日，世界卫生组织呼吁各国5年内彻底消除食品中的人造反式脂肪。因人造反式脂肪的廉价、好用，能增添食品酥脆口感、易于长期保存等优点，被大量运用于市售包装食品、餐厅的煎炸食品中。毫不夸张地说，中国已经被含有人造反式脂肪的各种加工食品团团包围。统计数据显示，反式脂肪每年在全球导致50多万人死于心血管疾病；反式脂肪增肥力度最高！是脂肪总体平均效应的7倍，是饱和脂肪的3～4倍，因此有人说，吃一口反式脂肪等于七口油！“致命风险”、“肥胖风险”，一度成为“人造反式脂肪”的敏感标签，人造反式脂肪都“藏”在哪些美食中？它会给我们带来哪些危害？如何远离反式脂肪，科学避开它的健康陷阱？什么是反式脂肪反式脂肪又名反式脂肪酸，分为天然反式脂肪和人造反式脂肪两种。天然反式脂肪主要来源于反刍动物，如牛羊肉、牛奶和奶制品中存在少量的天然反式脂肪，数据显示，每100克生鲜牛羊肉含反式脂肪0.40克，液态奶0.08克。人造反式脂肪来源于加工食品。主要包括部分氢化的植物油、精炼的植物油、长时间的高油温烹饪。总体来说，反式脂肪酸在天然食物中较少，主要来自氢化油。人造反式脂肪“藏”在哪些食物中？1.

时光飞逝，一晃高考2018已经渐渐远去。但那个最引人注目的第8题（全国Ⅰ卷理综）的热度并没有降温。主要原因是各省教育厅深夜纷纷发布通告，另外，陆续有媒体和个人发表自己的看法，不乏大学教授等参与，方舟子也加入其中，所以有必要进行下梳理。先看看它的庐山真面目吧：1

【编者按】离2018年高考就十来天的时间了，高考的考点一个都不能忽略。最近新华社《学习进行时》梳理摘录了习近平总书记在生态环保方面的十个精妙论述，阐述了生态环境保护的重要性。生态环境保护是生物高考的考点之一，结合考试大纲和往年的考题，提醒各位老师和考生，不要忽略这个看似简单又不易考到的考点。一、习近平总书记在生态环境保护的重要性上说了哪10句话习近平总书记十分重视生态环境保护，频频以妙言隽语生动阐释。新华社《学习进行时》梳理摘录习近平总书记在生态环保方面的十个精妙论述，与您分享。1.“绿水青山就是金山银山”（2013年9月7日、2014年3月7日，2016年3月7日、2016年8月19日）2.“像保护眼睛一样保护生态环境，像对待生命一样对待生态环境”（2015年3月6日、2016年3月10日）3.“生态环境保护是功在当代、利在千秋的事业”（2013年5月24日，2017年10月18日）4.“把生态环境保护摆在更加突出的位置”（2013年9月7日）5.“人民生活的增长点”“经济社会持续健康发展的支撑点”“我国良好形象的发力点”（2017年5月26日）6.“山水林田湖是一个生命共同体”（2013年11月9日）7.“最公平的公共产品”“最普惠的民生福祉”（2013年4月8日至10日）8.“买不来也借不到的宝贵财富”(2018年4月11日至13日)9.“为子孙后代留下可持续发展的‘绿色银行’”(2013年4月8日至10日2017年5月26日）10.“不能越雷池一步”（2013年5月24日，2015年3月6日）二、考点：生态系统及生态环境的保护1.近两年全国各地高考考察情况基于新课标卷（理综）题量少，再加上代谢、遗传、调节三大块的内容出大题的机会多，所以，从2016年全国大部分地区使用全国新课标卷开始，两年来新课标卷很少考查生态系统和生态环境保护的考点。另外该部分内容多和种群群落一起命题，以选择题居多。海南和江苏由于是单科命题，覆盖面，所以他们可以有空间在这个考点命题。近两年全国各地高考考查情况见下表。年份2016年2017年题号新课标Ⅰ卷.5；2016年新课标III卷.31新课标卷.无海南、江苏有考查分数6；6-知识点物质循环、能量流动、生态环境保护、食物链-2.2018年考试说明对该考点的要求与去年相比，考试说明对该考点的唯一变化就是对（3）生物多样性保护的意义和措施的要求从Ⅰ变成了II。也就是从（对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予的相对简单的情景中识别和使用它们）变成了（理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。）要求提高了。这是什么信号？习近平总书记高瞻远瞩的关注生态环境的保护的上述十条，没有理由不联想到两年没怎么考查的考点。3.近三年的高考题①2015年课标卷Ⅰ、Ⅱ、III都有考查，并且有两个非选择题。2015年高考（课标卷Ⅰ）31．（10分）现有一未受人类干扰的自然湖泊，某研究小组考察了该湖泊中处于食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成，结果如下表。年龄0+1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+≥12个体数92187121706962637264554239264注：表中“1+”表示鱼的年龄大于等于1、小于2，其他以此类推。回答下列问题：（1）通常，种群的年龄结构大致可以分为三种类型，分别是_________。研究表明：该鱼在3+时达到性成熟（进入成年），9+时丧失繁殖能力（进入老年）。根据表中数据可知幼年、成年和老年3个年龄组个体数的比例为________，由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是_________。（2）如果要调查这一湖泊中该鱼的种群密度，常用的调查方法是标志重捕法。标志重捕法常用于调查______强、活动范围广的动物的种群密度。（3）在该湖泊中，能量沿食物链流动时，所具有的两个特点是_______。【答案】（1）增长型、衰退性、稳定型（3分）

在我从教50周年的今天，承蒙诸位放下手头重要的工作，齐聚百年名校——北京师范大学附属中学，对我的教育教学工作进行研讨，深为感动。因为，我不过是千千万万普通教师中的一员，一名普通工作者。也许是我的遗传基因比较好，心态也开朗，活得久一些，得以健康工作50年。还因为，相对来说，我对事业还有所追求，又欣逢改革开放的大好年代，给了我许多机遇，得以在教育教学工作中有所创新，有所前进。今天这个会，主要是请各位对我的教育教学工作进行评价和批评、指正，我真是受宠若惊，不知道说些什么好。思之再三，只能说说从教50年来的些许体会吧。第一，这些年来，这样形式的研讨会，渐渐地多了起来，这反映了各级教育行政部门和社会的尊师重教，以及对发展教育事业，办好学校，提高教育质量的殷切期望。作为教师，校长、编辑、课程研制者，有感责任之重大。我经常问自己：你做了什么?做得怎样?你还应该做些什么？这就是说，我只是一个教育工作的实践者。我所要求自己的，就是在辛勤的耕耘中，努力学习和贯彻党和国家在不同历史时期提出的教育方针和政策。改革开放以来，时时不忘学习和贯彻邓小平同志教育要“三个面向”的理论，江泽民同志关于教育要创新的指示，努力发挥教育在”三个代表“重要思想中的作用。因为，这些都是统领我国社会主义教育事业健康、快速发展的根本性的思想和理论。作为一名普通的教育工作者，能在这些思想和理论的指导下，毕其一生，在某些方面做出一点成绩，就很不容易了。尽管我已经工作了50个春秋，党和国家给了我很多荣誉和称号，我真是诚惶诚恐，觉得必须加强学习，谦虚谨慎，力戒浮躁，努力做一个好的实践者。至于能否在教育思想或理论上有一点建树，这只是一种追求罢了。第二，50年来支撑我孜孜以求的，是源于我对学生的爱和对生物科学教育的爱。莘莘学子是民族的希望，是国家的未来。教师是为更加美好的明天而生活着、工作着、探索着，他的全部喜、怒、哀，乐都系于他所执教的学生们。我记不得教过多少学生，人们常说：桃李满天下，何止是桃或李啊，参天大树、栋梁之材也比比皆是。当然不是我一个人的功劳，每一个学生都有教育培养他的许多老师。我把我的爱学生之心，化在每一个教育教学活动之中。就以上课来说，我力求精神饱满，富有激情；寻求各种教学策略方式启迪学生的心智；刻意于科学的严谨、准确和鲜活；务求在教学活动中给学生以丰富的、健康的思想营养；我鼓励有潜质的学生，同时呵护后进的学生；我决不以分数和升学的指挥棒向学生施压。这些都是真的，今天在座的学生们可以为我作证。有许许多多人论述过教师对学生的爱，我以为它超过亲情，是爱国家、爱人民、爱未来的体现：它并非只是温馨慈祥，而是符合教育规律的，严格要求的教育教学的实践行为。作为生物科学教育工作者，在长期的实践中，我对这个工作的艰辛和重要性有了较为深刻的认识，对它的爱是非常理性的。现在许多人都在说21世纪是生命科学的世纪，然而，长时期来，在我国基础教育中的地位卑微，甚至难以和自然科学课程中的物理、化学平起平坐，这关系到民族素养的均衡，也关系到国力的竞争。为此，我用很大一部分精力来研究中学生物科学教育。一方面，努力在生物科学教育实践中出成绩，引起方方面面的重视，也曾协助汪堃仁和裘维蕃院士完成了《加强我国中小学生物教学》的调查报告，呈送中央。另一方面，投身这一领域的科学研究和教育改革，曾主持”八五“教育科学规划的重要课题：《理科教学中的STS教育》，并参与”九五“重点课题《中小幼科技教育》，“十五”期间迎来了我国基础教育的新一轮课程改革，它给了加强中学生物科学教育以极好的机遇和挑战，从2000年至今，研究课标，主编教材，培训教师，投入了几乎全部的精力。在和课改实验区的师生亲切的交流中，我快乐着，感到我们的生物科学教育事业在前进着。没有对学生、对事业的爱，就没有了教师的灵魂。第三，人的一生一定要与时俱进。教师的专业化成长，就是要与时俱进，终身学习。说到这个问题，首先要感谢北京师范大学及其附属中学，我有幸在这个引领我国教育事业改革创新并具有浓厚学术氛围的环境中工作，给了我许多学习的机遇和必须学好的压力，环境造就人。还要感谢北京市人民政府，北京市教委及其生物教学研究室，他们给了我许多关怀和爱护，并提供了很多参与教育教学决策的机会和施展才能的舞台。我也不会忘记在《生物学通报》长期担任常务编委和副主编，以及在《中国基础教育》担任主编的岁月，使我有机会和许多德高望重、学术精湛的专家共同工作，受益匪浅，而读稿、改稿，更是紧跟时代步伐，汲取了许多先进理念和鲜活经验。在我从中学教学岗位退休伊始，蒙教育部基础教育司和人民教育出版社（教育部课程教材研究所）的厚爱，投入了新一轮课程改革之中，更新了我的观念，拓宽了我的视野，迫使我学了许多新东西，也使我和全国的教科研人员、一线教师有共同研讨、一起提高的机会，这些都是应该终身铭记的。我曾说过：人之初，性本懒。这是说我自己的，没有良好的又具有压力的环境，我不见得能与时俱进，不断学习。面对教育理论的革新和发展，面对生命科学及技术的日新月异，面对富民强国的历史重任，我还学习得很不够。我要坚持学习，跟上时代。生活就是学习，学习使人年轻，使人快乐。第四，我总得说一说我的校长工作。我的前任和后任都比我做得好，但在北京师大附中百年历史中我是担任校长时间最长的一位，历时十年。这是一个改革开放后，改革教育、振兴教育的年代。在大学部、市区两级教委和工会的领导下，我和同事们一起，在全市率先试行了校长负责制、结构工资制、全员聘任制，并在中华全国教育总工会的关怀下，建立教工代表大会制度，在管理体制的改革中有所前进。在教育教学工作中强化了德育、美育和体育：课程实施了必修、选修、课外活动三个板块的结合；因材施教，实施了某些课程的AB制，淡化追求升学率，强化全面发展。所有这些都是改革的起步，以今后对校长的要求来说，差之甚远。如果说有什么体会的话，就是校长的根本任务必须贯彻好党和国家的教育改革方针，同时，校长应该是教师的教师，爱护教师，关心教师，培养教师，与教师共艰辛、同欢乐，一个现代化的管理，是一种以人为本的管理，应该建设一个以人的发展为中心的校园文化。可惜，我已没有这样的实践机会了。但我深信，我国的千千万万所学校，一定会在新的历史时期，欣欣向荣，其中就有我在这里工作了半个世纪的北师大附中，历史的荣耀和现代的辉煌将相交辉映。该结束我的发言了。我曾经在全国高中生物课程改革的教师培训会上，引用了“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”的诗句，课程改革的新陈代谢是如此，教育事业的发展、人才的涌现也如此。愿我们的事业，如激越奔腾的江水，一往无前！再次感谢诸位的光临！

新学期刚开学，杭州市上城区教育局向全区中小学推广了一份做“好老师”的标准，内容涵盖“教师形象、教师沟通、班级管理、教学常规”四大类78条工作细则。

据最新研究报告，一种变异小龙虾具有“自我复制”能力，其后代在过去25年已入侵全欧洲的淡水生态系统。研究称，这种名叫“Marmorkrebs”的小龙虾在25年前还不存在，是由一种原产于美国的小龙虾经过基因突变进化而来。科学家们认为，正常小龙虾的生殖细胞中只有一套染色体，但在一次交配中，其中一只的生殖细胞出现突变，拥有了两套染色体，从而1+2=3，产生了这个拥有三套染色体的新物种。新小龙虾不但没有产生任何畸形，它还成功诱导自己的卵发育成胚胎，导致所有的雌性后代都继承了这三套染色体。这种变异使得这种生物可以自我克隆，但已不能与其原代小龙虾生育后代了。这个品种有点不一般……一个基因变异，出现了一只可以无限复制自己无性繁殖的雌性小龙虾.....