《分子與細(xì)胞》教材具體問(wèn)題答疑(一)

1、分子與細(xì)胞教材具體問(wèn)題答疑（一）人民教育出版社 課程教材研究所李紅1關(guān)于吡羅紅和甲基綠的配制，教科書介紹的是吡羅紅和甲基綠混裝粉的配制方法。如果買不到混裝粉，分裝粉該如何配制呢？如果化學(xué)試劑商店沒(méi)有吡羅紅甲基綠混裝粉，可以分別購(gòu)買甲基綠和吡羅紅G（注意：用于核酸染色的是吡羅紅G，請(qǐng)不要錯(cuò)買吡羅紅B），然后按以下方法配制。染色劑A液的配制方法 取甲基綠2 g溶于98 mL蒸餾水中，取吡羅紅G 5 g溶于95 mL蒸餾水中。取6 mL甲基綠溶液和2 mL吡羅紅溶液加入到16 mL蒸餾水中，即為A液，放入棕色瓶中備用。染色劑B液的配制方法 B液是一種緩沖液，由乙酸鈉和乙酸混合而成。先取乙酸鈉16.4

2、 g，用蒸餾水溶解至1 000 mL備用；再取乙酸12 mL，用蒸餾水稀釋至1 000 mL備用。取配好的乙酸鈉溶液30 mL和稀釋的乙酸20 mL，加蒸餾水50 mL，配成pH為4.8的B液。染色劑的配制 染色劑是由A液、B液混合配制而成的。取A液20 mL和B液80 mL混合，就是實(shí)驗(yàn)中所用的吡羅紅甲基綠染色劑。應(yīng)該注意的是該試劑應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配。2細(xì)胞核是細(xì)胞器嗎?許多高校教材、細(xì)胞學(xué)專著、從事細(xì)胞學(xué)研究的科研人員，都把細(xì)胞核作為細(xì)胞器，這是沒(méi)有問(wèn)題的。為此我們專門請(qǐng)教了細(xì)胞學(xué)專家。但是多年來(lái)，咱們國(guó)家的中學(xué)生物教學(xué)一直把細(xì)胞核排除在細(xì)胞器之外單講。這些都是人為定義的，是不是把細(xì)胞核作為細(xì)胞器

3、，并不影響對(duì)細(xì)胞核、細(xì)胞器以及細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的理解。為了遵循教師們多年的教學(xué)習(xí)慣，目前教科書中沒(méi)有明確指出細(xì)胞核是細(xì)胞器。3“生物膜流動(dòng)鑲嵌模型”圖片下部的紫色條帶是什么結(jié)構(gòu)？該圖片源自國(guó)外教材，原書對(duì)此結(jié)構(gòu)沒(méi)有做說(shuō)明。經(jīng)專家推測(cè)，紫色條帶結(jié)構(gòu)是細(xì)胞膜下與膜蛋白相連的由纖維蛋白組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，屬于膜骨架系統(tǒng)，它參與維持細(xì)胞膜的形狀并協(xié)助細(xì)胞膜完成多種生理功能。4“高溫對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響”與“高溫對(duì)酶活性的影響”是一回事嗎？溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面當(dāng)溫度升高時(shí)，與一般化學(xué)反應(yīng)一樣，反應(yīng)速率加快。另一方面由于酶是蛋白質(zhì)，隨著溫度的升高，酶蛋白逐漸變性而失活，引起酶反應(yīng)速率下

4、降。如果用酶促反應(yīng)速率對(duì)溫度作圖，曲線為鐘罩形，不與溫度橫軸相交，因?yàn)槊甘Щ畈坏扔诜磻?yīng)停止。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。幾乎所有的蛋白質(zhì)都因加熱變性而凝固。即高溫使酶失活。如果用酶活性對(duì)溫度作圖，鐘罩形曲線在高溫處與橫軸相交，表示高溫時(shí)酶失活。需要注意的是：酶活力的大小一般用一定條件下催化的某一化學(xué)反應(yīng)的發(fā)應(yīng)速率來(lái)表示。5“水分子通過(guò)人工脂雙層”與“水分子通過(guò)細(xì)胞膜”有什么區(qū)別？人工脂雙層不含蛋白質(zhì)，水分子可以自由擴(kuò)散的方式通過(guò)人工脂雙層；而在細(xì)胞膜中，除了脂雙層外，還鑲嵌有各種蛋白等，水分子在通過(guò)細(xì)胞膜時(shí)，一部分水通過(guò)脂雙層出入細(xì)胞，另一部分水通過(guò)水通道蛋白進(jìn)行擴(kuò)散，也就是說(shuō)，水分子通過(guò)細(xì)胞膜的方式

5、并不單一，其中，水通道的方式速度更快，例如，在哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞中，細(xì)胞膜上存在水通道蛋白，將紅細(xì)胞移入低滲溶液中，紅細(xì)胞很快就會(huì)吸水膨脹而溶血。值得注意的是，并不是所有的細(xì)胞膜上都存在水通道蛋白，如水生動(dòng)物卵母細(xì)胞膜上水通道蛋白就比較少。6物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)行被動(dòng)運(yùn)輸有幾種方式？物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)行被動(dòng)運(yùn)輸，有以下幾種可能方式。1 能通過(guò)人工脂雙層的物質(zhì)，自然能通過(guò)細(xì)胞膜。2. 借助于運(yùn)輸?shù)鞍祝?）通道蛋白。橫跨細(xì)胞膜形成的水的通道，能使適宜大小的分子及帶電荷的溶質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的自由擴(kuò)散從膜的一側(cè)到另一側(cè)。通道蛋白不直接與水分子或溶質(zhì)分子相互作用，這些小的分子可以自由地?cái)U(kuò)散。（2）門通道?！伴T”瞬時(shí)地開

6、放。僅在對(duì)特定的刺激（細(xì)胞外的特定物質(zhì)或細(xì)胞內(nèi)外特異離子濃度發(fā)生變化時(shí)）發(fā)生反應(yīng)短暫地打開。在短暫的瞬時(shí)開放的時(shí)間里，一些離子、代謝物或其他溶質(zhì)自由擴(kuò)散通過(guò)細(xì)胞膜。絕大多數(shù)門通道運(yùn)輸離子，對(duì)其轉(zhuǎn)運(yùn)的離子具有高度選擇性。（3）載體蛋白。是跨膜蛋白分子，能與特定的分子，如葡萄糖、氨基酸或金屬離子等結(jié)合通過(guò)膜。具有高度特異性，與物質(zhì)進(jìn)行暫時(shí)性的、可逆的結(jié)合和分離。（注：主動(dòng)運(yùn)輸也需要載體蛋白）（4）離子載體。是小的疏水分子，溶于膜的脂雙層中，大部分是微生物合成的。可動(dòng)離子載體在膜的一側(cè)結(jié)合離子，在另一側(cè)釋放離子。通道離子載體形成跨膜的通道，運(yùn)輸離子，具有瞬時(shí)開放的特點(diǎn)。有的專著把（1）通道蛋白和（2

7、）門通道兩種情況合并為通道蛋白一種類型，由于絕大多數(shù)通道蛋白運(yùn)輸離子，有的專著將其稱為離子通道，實(shí)際上，除離子通道外，應(yīng)該至少還有水通道。一般書上不提（4）離子載體這種情況。由此可見(jiàn)，離子的運(yùn)輸情況是比較復(fù)雜的。人教版教科書考慮到高中學(xué)生的認(rèn)知水平和接受能力，在參考了大量的國(guó)外最新版教科書及請(qǐng)教了細(xì)胞學(xué)專家之后，確定了目前“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式”的學(xué)習(xí)內(nèi)容。當(dāng)然，隨著生物科學(xué)的發(fā)展，對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸機(jī)制更深入透徹的研究，教科書也將不斷改進(jìn)。必修1分子與細(xì)胞常見(jiàn)問(wèn)題析疑人民教育出版社課程教材研究所李紅高中生物學(xué)課程改革已經(jīng)進(jìn)入第三個(gè)年頭。在過(guò)去兩年的課改實(shí)踐中，實(shí)驗(yàn)區(qū)的教師們積極探索，積累了許多鮮活生

8、動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，使生物學(xué)的課堂教學(xué)呈現(xiàn)出學(xué)生參與程度高，樂(lè)于探究，師生互動(dòng)，教學(xué)相長(zhǎng)的喜人氣象。但是教師們也從教材與教學(xué)關(guān)系的角度，提出了不少問(wèn)題。這些問(wèn)題的解決，有賴于教師課程觀念的轉(zhuǎn)變，也有賴于教材編者與教師們的進(jìn)一步溝通。這篇“析疑”的目的，就是期望把教材編寫的意圖更好地傳達(dá)給老師們，讓課程改革的理念和教材編寫的指導(dǎo)思想，通過(guò)老師們的創(chuàng)造性勞動(dòng)，在課堂教學(xué)中開花結(jié)果。以下擷取一些有代表性的問(wèn)題，與教師們探討。1緒論課怎么上？新教材以“科學(xué)家訪談”代序，是對(duì)傳統(tǒng)教科書緒論的突破。以分子與細(xì)胞為例，訪談的是我國(guó)著名生物學(xué)家，中科院院士鄒承魯教授。鄒承魯院士的研究領(lǐng)域是生物大分子，其研究工作與本模塊

9、的學(xué)習(xí)內(nèi)容密切相關(guān)。教材通過(guò)介紹鄒院士的工作，闡述學(xué)習(xí)、研究生物大分子的意義，解決“學(xué)什么”和“為什么學(xué)”的問(wèn)題?！霸L談”重點(diǎn)圍繞人工合成結(jié)晶牛胰島素展開，既談到科學(xué)研究的過(guò)程和方法，也談到科學(xué)家的勇氣和創(chuàng)新，團(tuán)隊(duì)合作和鍥而不舍的精神，以及為祖國(guó)為人類做貢獻(xiàn)的志向，給學(xué)生多方面的啟迪，讓學(xué)生在具體的事例中，領(lǐng)悟應(yīng)該“怎樣學(xué)”科學(xué)。教師可以讓學(xué)生先閱讀“科學(xué)家訪談”，然后分小組討論感想。為保證“討論”不跑題，教師最好事先擬定討論提綱，供學(xué)生討論。為了更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，教師還可以事先收集生命科學(xué)最新進(jìn)展，以及需要依靠生命科學(xué)解決的重大問(wèn)題的資料，組織學(xué)生討論。這些資料最好與本模塊的學(xué)

10、習(xí)內(nèi)容“分子”和“細(xì)胞”相關(guān)。2從生物圈到細(xì)胞一節(jié)內(nèi)容多，1課時(shí)上不完，怎么辦？第1章第1節(jié)從生物圈到細(xì)胞，包括兩個(gè)內(nèi)容“生命活動(dòng)離不開細(xì)胞”和“生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次”，目的是為了幫助學(xué)生建構(gòu)一個(gè)概念，即“細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位”。概念的建構(gòu)，不是靠教師告訴學(xué)生，而應(yīng)該由學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)獲得。通過(guò)學(xué)生主動(dòng)參與的，認(rèn)真思考的探究性學(xué)習(xí)過(guò)程而建構(gòu)的概念，才會(huì)比較容易整合進(jìn)學(xué)生的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，印象才深刻，記憶才長(zhǎng)久；也才能在需要運(yùn)用時(shí)，比較容易地提取，用于分析、解決實(shí)際問(wèn)題。本節(jié)教材以及其他章節(jié)的教材中，提供了供學(xué)生分析、討論用的大量圖文資料，這些資料是重要的課程資源，是幫助學(xué)生

11、建構(gòu)概念的，不需要學(xué)生記憶。教學(xué)時(shí)，教師可安排不同的小組分別討論不同的資料，然后小組代表匯報(bào)討論結(jié)果，再由教師對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、修正和概括總結(jié)。如果在教學(xué)中明確教學(xué)目標(biāo)，抓住核心概念的學(xué)習(xí)，就不會(huì)出現(xiàn)課時(shí)不夠的情況了。3本模塊的實(shí)驗(yàn)、探究很多，如何處理？在分子與細(xì)胞這冊(cè)書中，一共安排了14個(gè)實(shí)驗(yàn)、探究。為什么教材要安排這么多的實(shí)驗(yàn)、探究呢？因?yàn)檎n程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生在本模塊的學(xué)習(xí)中，重點(diǎn)掌握“觀察和實(shí)驗(yàn)”的科學(xué)方法。課程標(biāo)準(zhǔn)在 “內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”中，明確列出了學(xué)生需要完成的多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)。鑒于我國(guó)高中生物教學(xué)的實(shí)際情況，我們的建議是：首先保證完成課程標(biāo)準(zhǔn)的“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”中規(guī)定的實(shí)驗(yàn)和探究，如“使用高倍

12、顯微鏡觀察幾種細(xì)胞”；其次，盡可能地開設(shè)課程標(biāo)準(zhǔn)的“活動(dòng)建議”中列出的實(shí)驗(yàn)和探究，如“檢測(cè)生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)”；有條件的學(xué)校，再安排教科書增加的實(shí)驗(yàn)，如“體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法”（見(jiàn)下表）。此外，建議教師在課堂教學(xué)中采取精講多做的策略，給實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)留出時(shí)間。配套的教師用書中所附“實(shí)驗(yàn)和探究”的光盤，也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)的教學(xué)起到一定幫助。在課本中的編號(hào)實(shí)驗(yàn)/探究/模型建構(gòu)的名稱課標(biāo)的要求對(duì)是否開設(shè)的建議實(shí)驗(yàn)1使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”要求必做實(shí)驗(yàn)2檢測(cè)生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)“活動(dòng)建議”要求有條件的學(xué)校盡量開設(shè)實(shí)驗(yàn)3觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布“活動(dòng)建議

13、”要求有條件的學(xué)校盡量開設(shè)實(shí)驗(yàn)4體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法課標(biāo)未作要求根據(jù)需要選擇開設(shè)實(shí)驗(yàn)5用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體“活動(dòng)建議”要求有條件的學(xué)校盡量開設(shè)模型建構(gòu)嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”要求必做探究1植物細(xì)胞的吸水和失水“活動(dòng)建議”要求有條件的學(xué)校盡量開設(shè)實(shí)驗(yàn)6比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解課標(biāo)未作要求根據(jù)需要選擇開設(shè)探究2影響酶活性的條件“活動(dòng)建議”要求有條件的學(xué)校盡量開設(shè)探究3探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式“活動(dòng)建議”要求有條件的學(xué)校盡量開設(shè)實(shí)驗(yàn)7綠葉中色素的提取和分離“活動(dòng)建議”要求有條件的學(xué)校盡量開設(shè)探究4環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”要求必做實(shí)驗(yàn)8細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)

14、輸?shù)年P(guān)系“活動(dòng)建議”要求有條件的學(xué)校盡量開設(shè)實(shí)驗(yàn)9觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”要求必做4第2章組成細(xì)胞的分子應(yīng)該先學(xué)水和無(wú)機(jī)鹽，還是蛋白質(zhì)和核酸?原教材學(xué)生先學(xué)“水和無(wú)機(jī)鹽”，后學(xué)“蛋白質(zhì)和核酸”。這是由易到難的認(rèn)知順序。新教材學(xué)生先學(xué)“蛋白質(zhì)和核酸”，后學(xué)“水和無(wú)機(jī)鹽”。這是先抓主要矛盾的認(rèn)知順序。當(dāng)人們?cè)谘芯课粗挛飼r(shí)，首先感興趣的是其中最重要的東西，即先抓主要矛盾。在進(jìn)行新教材的教學(xué)時(shí)，如果有的老師覺(jué)得先易后難的順序比較好，讓學(xué)生先學(xué)“水和無(wú)機(jī)鹽”的內(nèi)容也未嘗不可。5“染色體”“性狀”等概念的出現(xiàn)沒(méi)有鋪墊，缺乏循序漸進(jìn)教科書中新概念的出現(xiàn)是有鋪墊的?！叭旧w”“性狀”等概念

15、，學(xué)生應(yīng)該在初中生物課中學(xué)過(guò)。高中課程標(biāo)準(zhǔn)的制訂和教材的編寫，是建立在初中的基礎(chǔ)上的。學(xué)生覺(jué)得陌生，可能是由于初中的基礎(chǔ)沒(méi)打好。建議高中教師查閱初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)和教材，了解學(xué)生應(yīng)該具備的知識(shí)基礎(chǔ)。如果學(xué)生的基礎(chǔ)不太好，教師可以適當(dāng)補(bǔ)補(bǔ)課。6對(duì)于概念的講解是否都要一步到位？有些概念的學(xué)習(xí)是有一定難度的，學(xué)生的認(rèn)知需要有一個(gè)螺旋式上升、循序漸進(jìn)的過(guò)程。一套教科書的編寫是一個(gè)整體工程，對(duì)于同一個(gè)概念，編者可能會(huì)安排在不同的章節(jié)讓學(xué)生學(xué)習(xí)。但并不是簡(jiǎn)單重復(fù)，而是結(jié)合具體內(nèi)容不斷加深認(rèn)識(shí)。例如，“核酸”的概念，在第2章第3節(jié)出現(xiàn)了，學(xué)生只是大致了解，將來(lái)在遺傳與進(jìn)化模塊，學(xué)生還會(huì)詳細(xì)地學(xué)習(xí)。又如“線粒體

16、”“葉綠體”，第3章第2節(jié)只是簡(jiǎn)單提及，在第5章結(jié)合有氧呼吸和光合作用，再展開詳細(xì)介紹它們的結(jié)構(gòu)和功能。再如“細(xì)胞”“組織”“器官”“系統(tǒng)”的概念，學(xué)生在初中學(xué)過(guò)，本書第1章第1節(jié)提到，第6章學(xué)生在學(xué)習(xí)細(xì)胞增殖、分化、衰老和癌變時(shí)，對(duì)于這些概念及其相互關(guān)系還會(huì)有進(jìn)一步的了解。建議老師們?cè)趥湔n時(shí)，應(yīng)首先對(duì)三個(gè)必修模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容的安排有一個(gè)通盤了解，以便在制訂教學(xué)計(jì)劃時(shí)，能夠統(tǒng)籌考慮。7可否將細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界和生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型合并？在實(shí)際教學(xué)中，我們可以看到，不少老師都是這么處理的，將第3章第1節(jié)細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界和第4章第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型合并，作為一節(jié)課讓學(xué)生學(xué)習(xí)。老師們覺(jué)得細(xì)胞膜系統(tǒng)的

17、邊界這一節(jié)內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，希望在講解細(xì)胞膜的內(nèi)容時(shí)，一次性地把細(xì)胞膜的組成、結(jié)構(gòu)和功能以及這些知識(shí)的來(lái)龍去脈講透。從講解知識(shí)的角度來(lái)看，這樣處理似乎挺有道理。但是這兩節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，其教育價(jià)值僅僅是讓學(xué)生了解相關(guān)的知識(shí)及其來(lái)源嗎？首先看一下第3章第1節(jié)在全書中的位置。人教版分子與細(xì)胞一書的主線是“細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)”，各章節(jié)圍繞這條主線展開（見(jiàn)下圖）。這本書的編排體系滲透了系統(tǒng)論的思想。雖然書中沒(méi)有談系統(tǒng)論，但是學(xué)生沿著這本書的編寫思路學(xué)完之后，會(huì)在不知不覺(jué)之中體驗(yàn)了系統(tǒng)論的研究方法，為在第3個(gè)必修模塊穩(wěn)態(tài)與環(huán)境中學(xué)習(xí)系統(tǒng)分析的方法打下基礎(chǔ)。通過(guò)具體事例細(xì)胞的學(xué)習(xí)，領(lǐng)悟系統(tǒng)論的思想，對(duì)于提高學(xué)生

18、的科學(xué)素養(yǎng)無(wú)疑是很有價(jià)值的。第3章的三節(jié)內(nèi)容，完成的是對(duì)細(xì)胞這一基本的生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的了解。第1節(jié)對(duì)細(xì)胞膜的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)放在細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，具有哪些功能。其中細(xì)胞膜實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間信息交流的功能是難點(diǎn)，需要教師安排一定的時(shí)間給學(xué)生講解，讓學(xué)生理解、掌握。此外，實(shí)驗(yàn)“體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法”雖然是課標(biāo)中沒(méi)有要求的，但是其中涉及的對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的選擇，以及細(xì)胞膜制備的具體操作，都包含了重要的科學(xué)方法。應(yīng)當(dāng)充分利用教科書提供的這一素材，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練。這也需要一定的時(shí)間。再來(lái)看一下第4章第2節(jié)的教育價(jià)值。本節(jié)讓學(xué)生通過(guò)分析科學(xué)家對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程，來(lái)認(rèn)識(shí)生物膜的結(jié)構(gòu)，同時(shí)在科學(xué)方法、科學(xué)與技術(shù)

19、的互動(dòng)關(guān)系、科學(xué)的開放性等方面受到啟示。可見(jiàn)，其中蘊(yùn)涵了知識(shí)、方法、科學(xué)價(jià)值觀等多維度的目標(biāo)，其教育價(jià)值是很豐富的。但是在教學(xué)中，要想真正落實(shí)這三維目標(biāo)并不容易，特別是科學(xué)方法和科學(xué)價(jià)值觀的目標(biāo)，需要給學(xué)生提供足夠的時(shí)間，讓學(xué)生自己看、思考、討論、領(lǐng)悟，不提倡教師從頭講到尾。因此，本節(jié)的教學(xué)，如果沒(méi)有1課時(shí)的時(shí)間，很難完成教學(xué)目標(biāo)。而本節(jié)在第4章中又起承上啟下的作用。第1節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)大量實(shí)例的分析，總結(jié)出物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是選擇透過(guò)性。為什么生物膜具備這樣的特點(diǎn)，這是由膜的結(jié)構(gòu)決定的，進(jìn)入第2節(jié)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型。在了解了生物膜的結(jié)構(gòu)之后，學(xué)生再來(lái)學(xué)習(xí)第3節(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸

20、的方式。第4章的三節(jié)內(nèi)容之間遞進(jìn)關(guān)系清楚，邏輯嚴(yán)密，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)一氣呵成，系統(tǒng)地完成對(duì)細(xì)胞這一基本的生命系統(tǒng)有關(guān)物質(zhì)運(yùn)輸功能的了解。通過(guò)以上分析可以看出，把兩節(jié)內(nèi)容合并為1課時(shí)完成，并非明智之舉。部分老師嘗試之后，發(fā)現(xiàn)普遍存在的問(wèn)題是：時(shí)間緊，學(xué)生沒(méi)有足夠的時(shí)間思考和討論，科學(xué)方法和科學(xué)價(jià)值觀目標(biāo)沒(méi)有得到很好的落實(shí)，有的難點(diǎn)知識(shí)，如細(xì)胞膜實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間信息交流的功能等內(nèi)容，教師匆匆?guī)н^(guò)，學(xué)生難以理解、掌握。所以我們建議老師們?cè)诔浞诸I(lǐng)會(huì)教材編寫意圖的基礎(chǔ)上，再對(duì)教材做創(chuàng)造性處理。8對(duì)細(xì)胞器的講解把握到什么程度？關(guān)于細(xì)胞器和生物膜系統(tǒng)的內(nèi)容，新教材比原教材做了較大幅度的刪減。原因在于課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是：

21、舉例說(shuō)出幾種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能；簡(jiǎn)述細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。線粒體和葉綠體是最重要的兩種細(xì)胞器，教材在第5章講述細(xì)胞呼吸和光合作用的內(nèi)容時(shí)，結(jié)合線粒體和葉綠體在其中所發(fā)揮的重要功能，詳細(xì)講述它們的結(jié)構(gòu)。因此，教師在進(jìn)行第3章第2節(jié)細(xì)胞器系統(tǒng)內(nèi)的分工合作的教學(xué)時(shí)，不必補(bǔ)充太多的內(nèi)容，否則可能會(huì)導(dǎo)致課時(shí)緊張。9關(guān)于對(duì)照實(shí)驗(yàn)和對(duì)比實(shí)驗(yàn)關(guān)于對(duì)照實(shí)驗(yàn)，科學(xué)方法論的書上一般是這么論述的：如果兩組實(shí)驗(yàn)中，除了一個(gè)因素不同以外，其余因素都相同，那么這兩組實(shí)驗(yàn)稱為對(duì)照實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組要依據(jù)研究的問(wèn)題和作出的假設(shè)來(lái)確定，有時(shí)候研究的問(wèn)題和作出的假設(shè)改變了，對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組有可能

22、會(huì)發(fā)生對(duì)換。一般來(lái)說(shuō)，保持原有狀態(tài)的組作為對(duì)照組，人為改變條件的組作為實(shí)驗(yàn)組；或者是，已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的組作為對(duì)照組，未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的組作為實(shí)驗(yàn)組。對(duì)比實(shí)驗(yàn)是指設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)比結(jié)果的比較分析，來(lái)探究某種因素與實(shí)驗(yàn)對(duì)象的關(guān)系，這樣的實(shí)驗(yàn)稱為對(duì)比實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)的范疇比對(duì)比實(shí)驗(yàn)廣，因而又有人將對(duì)比實(shí)驗(yàn)稱為相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)。例如，在實(shí)驗(yàn)“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”中，1號(hào)試管是在常溫下只加入過(guò)氧化氫溶液，2號(hào)試管是加入了過(guò)氧化氫溶液并在90 水浴中加熱，3號(hào)試管是在過(guò)氧化氫溶液中加入FeCl3溶液，4號(hào)試管是在過(guò)氧化氫溶液中加入肝臟研磨液。那么，1號(hào)與2號(hào)、1號(hào)與3號(hào)、1號(hào)與4號(hào)是三組

23、對(duì)照實(shí)驗(yàn)，其中1號(hào)是對(duì)照組，2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)是實(shí)驗(yàn)組（更嚴(yán)謹(jǐn)一些，1號(hào)與3號(hào)、1號(hào)與4號(hào)作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)，1號(hào)中應(yīng)加入與FeCl3溶液或肝臟研磨液等量的蒸餾水）；3號(hào)與4號(hào)是對(duì)比實(shí)驗(yàn)。在具體教學(xué)中，不提倡學(xué)生死記硬背科學(xué)方法名詞，應(yīng)注意避免把科學(xué)方法的教學(xué)知識(shí)化，值得提倡的做法是在具體的探究問(wèn)題情境中指導(dǎo)學(xué)生理解并靈活運(yùn)用科學(xué)方法。10如何落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生的科學(xué)探究能力的要求？普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）在課程的具體目標(biāo)中，對(duì)學(xué)生發(fā)展科學(xué)探究能力提出了11條“初步學(xué)會(huì)”的要求（課標(biāo)第8頁(yè)）：（1）客觀地觀察和描述生物現(xiàn)象；（2）通過(guò)觀察或從現(xiàn)實(shí)生活中提出與生物學(xué)相關(guān)的、可以探究的問(wèn)題；（3）分

24、析問(wèn)題，闡明與研究該問(wèn)題相關(guān)的知識(shí)；（4）確認(rèn)變量；（5）作出假設(shè)和預(yù)期；（6）設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案；（7）實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案，收集證據(jù)；（8）利用數(shù)學(xué)方法處理、解釋數(shù)據(jù)；（9）根據(jù)證據(jù)作出合理判斷；（10）用準(zhǔn)確的術(shù)語(yǔ)、圖表介紹研究方法和結(jié)果，闡明觀點(diǎn)；（11）聽取他人的意見(jiàn)，利用證據(jù)和邏輯對(duì)自己的結(jié)論進(jìn)行辯護(hù)，以及作必要的反思和修改。這11條要求都明確、具體，是可操作，可檢測(cè)的。分子與細(xì)胞中的4個(gè)探究活動(dòng)指導(dǎo)，都是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，在具體的問(wèn)題情境中，通過(guò)一系列的討論題，引導(dǎo)學(xué)生在提出問(wèn)題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、記錄數(shù)據(jù)、處理和分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)果和結(jié)論、表達(dá)和交流等環(huán)節(jié)循序漸進(jìn)地訓(xùn)練。希望教師重視

25、教材中設(shè)計(jì)的探究活動(dòng)，體會(huì)教材的編寫意圖，將課程標(biāo)準(zhǔn)的要求真正落到實(shí)處。對(duì)教材“黑藻的細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)”圖示的解釋與質(zhì)疑在指導(dǎo)學(xué)生做完人教版必修教材實(shí)驗(yàn)二“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)”后，幾位同學(xué)均對(duì)教材P31“黑藻的細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)”圖示提出質(zhì)疑為何細(xì)胞核位于液泡中？因?yàn)槿狈?duì)此問(wèn)題的思考，筆者未能給出合理的答案，從圖示來(lái)看，細(xì)胞核所在位置確實(shí)在液泡中，而細(xì)胞核不會(huì)存在液泡中這是不爭(zhēng)的事實(shí)，如何解釋這一現(xiàn)象呢？我當(dāng)即與學(xué)生一道通過(guò)網(wǎng)站查閱了人教網(wǎng)和教參等相關(guān)資料，未能得到合理解釋。是教材圖示出現(xiàn)的常識(shí)性錯(cuò)誤，還是圖示形成另有原因，我沒(méi)有斷然肯定圖示的錯(cuò)誤，而是啟發(fā)同學(xué)們從顯微鏡的透光成像原理方面

26、進(jìn)行思考?；谶@種思路，我與同學(xué)們進(jìn)行探討并作出了下圖所示的解釋，即細(xì)胞核所處位置在液泡與光源發(fā)出光線之間或在液泡與物鏡之間，從而形成了圖示中“細(xì)胞核在液泡之中的現(xiàn)象”。上述解釋得到了學(xué)生的理解與接受。但事后筆者進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，試圖驗(yàn)證我們的解釋，然而，結(jié)果均未能如愿。筆者思考，由于使用顯微鏡觀察時(shí)，受到性能、放大倍數(shù)、光圈大小、光線透過(guò)物體的多少、反射和折射等因素的影響，導(dǎo)致觀察不到教材圖示的現(xiàn)象。因此，筆者不敢貿(mào)然教材圖示錯(cuò)誤的結(jié)論，但仍覺(jué)得教材圖示最后稍作改動(dòng)，避免誤導(dǎo)?；卮穑杭?xì)胞質(zhì)流動(dòng)圖示中的細(xì)胞核并不在液泡中，而是在液泡膜外的細(xì)胞質(zhì)中。之所以看似在液泡中，是因?yàn)橐号菔峭该鞯摹Ｈ绻覀?/p>

27、考慮到細(xì)胞是立體的，即有一定厚度的，液泡又是透明的，就不難理解這一問(wèn)題。我這里有一張黑藻的照片，可以很清楚地看到這一現(xiàn)象。由于當(dāng)初考慮到此照片的質(zhì)量不太好，所以沒(méi)放入課本中，而只采用了一張手繪圖片。您可以參看普高教科書第一冊(cè)（2005年版）P60“植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離”圖片，上下兩張圖片中都可以看到這一現(xiàn)象。 王真真分子與細(xì)胞有關(guān)概念辨析1.原核細(xì)胞都有細(xì)胞壁嗎？原核細(xì)胞中支原體是最小最簡(jiǎn)單的細(xì)胞，無(wú)細(xì)胞壁。2.真核生物一定有細(xì)胞核、染色體嗎？哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞、高等植物成熟篩管細(xì)胞等沒(méi)有細(xì)胞核，也無(wú)染色體。3.“霉菌”一定是真核生物嗎？鏈霉菌是一種放線菌，屬于原核生物。4.糖類的元素組成主要

28、是C、H、O嗎？糖類元素組成只有C、H、O。5.真核生物都有線粒體嗎？蛔蟲沒(méi)有線粒體，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸。6.只有有線粒體才能進(jìn)行有氧呼吸嗎？需氧型的細(xì)菌等也能進(jìn)行有氧呼吸，發(fā)生在細(xì)胞膜內(nèi)表面上。7.只有有葉綠體才可以進(jìn)行光合作用嗎？藍(lán)藻等含有光合色素的植物也能進(jìn)行光合作用。8.綠色植物細(xì)胞都有葉綠體嗎？ 植物的根尖細(xì)胞等就沒(méi)有葉綠體。9.細(xì)胞液是細(xì)胞內(nèi)液?jiǎn)?？?xì)胞液是指液泡內(nèi)的液體，細(xì)胞內(nèi)液是細(xì)胞內(nèi)的液體，包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞器及細(xì)胞核中的液體。10.原生質(zhì)層和原生質(zhì)一樣嗎？原生質(zhì)層是指具有大液泡的植物細(xì)胞的細(xì)胞膜、液泡膜以及這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，不包括細(xì)胞核與細(xì)胞液。原生質(zhì)是指細(xì)胞內(nèi)的全部生命物

29、質(zhì)，包括膜、質(zhì)、核。11.生物膜是指生物體內(nèi)所有膜結(jié)構(gòu)嗎？生物膜是指細(xì)胞內(nèi)的所有膜結(jié)構(gòu)，鞏膜、虹膜等生物體內(nèi)的膜就不是生物膜。12.主動(dòng)運(yùn)輸一定是逆濃度梯度嗎？逆濃度梯度的運(yùn)輸方式一定是主動(dòng)運(yùn)輸，但有時(shí)候也表現(xiàn)為順濃度梯度，比如剛吃完飯后腸道內(nèi)葡萄糖的吸收。13.ATP是生物體所有生命活動(dòng)的直接能量來(lái)源嗎？細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由ATP直接提供的，體內(nèi)有些合成反應(yīng)，不一定都直接利用ATP功能，還可以利用其他三磷酸核苷。14.呼吸作用是呼吸嗎？呼吸作用是指細(xì)胞內(nèi)的的有機(jī)物經(jīng)一系列氧化分解，最終生成水和二氧化碳等其他產(chǎn)物，并釋放出能量合成ATP的過(guò)程。呼吸是指生物與外界進(jìn)行氣體交換的

30、過(guò)程，包括肺的通氣、肺泡內(nèi)的氣體交換、氣體在血液中的運(yùn)輸、組織里的氣體交換。15.丙酮酸和丙酮是一回事嗎?丙酮酸（C3H4O3）是細(xì)胞呼吸第一階段的產(chǎn)物，丙酮（C3H6O）常作為一種有機(jī)溶劑用于有機(jī)物的提取。16.高等植物無(wú)氧呼吸產(chǎn)物一定是酒精和CO2嗎？馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米的胚等無(wú)氧呼吸產(chǎn)物是乳酸。17.酵母菌只進(jìn)行出芽生殖嗎？酵母菌在營(yíng)養(yǎng)充足時(shí)進(jìn)行出芽生殖，營(yíng)養(yǎng)貧乏時(shí)進(jìn)行有性生殖。18.細(xì)胞呼吸釋放的能量都生成了ATP了嗎？細(xì)胞呼吸釋放的能量大部分以熱能形式散失了，只有一少部分轉(zhuǎn)移到ATP中去了。19.光合作用過(guò)程只消耗水嗎？事實(shí)上光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程中也有水生成，從凈反應(yīng)來(lái)看應(yīng)該是

31、消耗水。20.光能利用率和光合作用效率一樣嗎？光能利用率一般是指單位土地面積上，農(nóng)作物通過(guò)光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物中所含有的能量，與這塊土地所接受的太陽(yáng)能的比。光合作用效率指葉片光合作用制造的有機(jī)物與植物吸收光能之比。21.植物細(xì)胞有絲分裂中期出現(xiàn)赤道板了嗎？有絲后期出現(xiàn)細(xì)胞板了嗎？赤道板這個(gè)結(jié)構(gòu)根本不存在，是因?yàn)轭愃朴诘厍蛏铣嗟赖奈恢貌胚@樣說(shuō)的。細(xì)胞板真實(shí)存在的在后期出現(xiàn)的。22.姐妹染色單體分開，還是姐妹染色單體嗎？姐妹染色單體一旦分開，就成為兩條染色體，只有連在同一著絲點(diǎn)上才說(shuō)姐妹染色單體，且為一條染色體。23.細(xì)胞內(nèi)的水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小一定是細(xì)胞衰老嗎？細(xì)胞在也可能失水造成水分

32、減少，萎縮。從系統(tǒng)的視角認(rèn)識(shí)細(xì)胞 人教版分子與細(xì)胞模塊教材的知識(shí)體系解讀人民教育出版社 課程教材研究所 李 紅摘要 人教版高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)教材分子與細(xì)胞，引導(dǎo)學(xué)生從系統(tǒng)的視角認(rèn)識(shí)細(xì)胞，將細(xì)胞看做基本的生命系統(tǒng)，按照系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、功能和系統(tǒng)的發(fā)展變化規(guī)律的順序來(lái)建構(gòu)整個(gè)模塊的知識(shí)體系。本文對(duì)建構(gòu)這一體系的科學(xué)思想方法基礎(chǔ)，各章節(jié)內(nèi)容的組織和呈現(xiàn)如何體現(xiàn)生命系統(tǒng)的特征進(jìn)行解讀，并提出教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題。關(guān)鍵詞 分子與細(xì)胞 生命系統(tǒng) 知識(shí)體系 解讀人教版高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)教材分子與細(xì)胞1，引導(dǎo)學(xué)生從系統(tǒng)的視角認(rèn)識(shí)細(xì)胞，將細(xì)胞看做基本的生命系統(tǒng)，按照系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、功能和系統(tǒng)的發(fā)展變化規(guī)律的順序

33、來(lái)建構(gòu)整個(gè)模塊的知識(shí)體系。這一體系的建構(gòu)不僅突破了傳統(tǒng)教學(xué)分別研究細(xì)胞各部分的結(jié)構(gòu)和功能的局限，而且落實(shí)了普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）關(guān)于必修模塊“所選內(nèi)容能夠幫助學(xué)生從微觀和宏觀兩個(gè)方面認(rèn)識(shí)生命系統(tǒng)的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、發(fā)展和變化規(guī)律以及生命系統(tǒng)中各組分間的相互作用”2的要求，有助于學(xué)生建立生命系統(tǒng)的概念，從系統(tǒng)的視角認(rèn)識(shí)生命及生命活動(dòng)，了解生命系統(tǒng)的特征和發(fā)展變化規(guī)律，為后續(xù)必修模塊和選修模塊的學(xué)習(xí)打下了必要的基礎(chǔ)。1 系統(tǒng)論的思想方法是分子與細(xì)胞模塊教材知識(shí)體系建構(gòu)的重要理論基礎(chǔ)傳統(tǒng)的大綱教材在講述細(xì)胞時(shí)，是以細(xì)胞作為生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位來(lái)展開的。一般是將細(xì)胞分解成細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞

34、器、細(xì)胞核等各個(gè)組成部分，然后對(duì)每個(gè)組成部分進(jìn)行具體地分析，以了解其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特點(diǎn)。這種方法的著眼點(diǎn)在于局部或要素，是人們熟悉的思維方法和研究方法。它的優(yōu)點(diǎn)十分明顯，對(duì)于局部或要素的研究很到位。但是它不利于反映事物內(nèi)部各組分之間的聯(lián)系和相互作用，不利于說(shuō)明事物的整體性特征。在現(xiàn)代科學(xué)的整體化和高度綜合化發(fā)展的趨勢(shì)下，更需要人們?cè)陂_展微觀研究的同時(shí)，注重對(duì)事物整體運(yùn)行規(guī)律的研究。細(xì)胞是一個(gè)精密的典型的生命系統(tǒng)，具備系統(tǒng)的基本特征，這就使得教材編者將系統(tǒng)論的思想方法引入對(duì)細(xì)胞的學(xué)習(xí)和研究成為可能。系統(tǒng)的思想源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，但作為一門科學(xué)的系統(tǒng)論，人們公認(rèn)是美籍奧地利人、理論生物學(xué)家貝塔朗菲（L. v

35、on Bertalanffy）創(chuàng)立的?，F(xiàn)代系統(tǒng)觀念與系統(tǒng)論的創(chuàng)立，是從生物學(xué)爭(zhēng)論如何解釋生命現(xiàn)象開始的。在生物學(xué)史上，存在著機(jī)械論和活力論之間的爭(zhēng)論。機(jī)械論者認(rèn)為“動(dòng)物是機(jī)器”“人是機(jī)器”，用機(jī)械運(yùn)動(dòng)解釋復(fù)雜的生命現(xiàn)象；活力論者提出生命來(lái)自“活力”和上帝的觀點(diǎn)。他們都沒(méi)能科學(xué)地解釋生命現(xiàn)象。貝塔朗菲在20世紀(jì)30年代開始研究生物學(xué)領(lǐng)域的系統(tǒng)問(wèn)題，“把生命看成是一個(gè)既具有高度的自主性，又與外界交換物質(zhì)和能量的開放系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)生命的整體性、動(dòng)態(tài)過(guò)程性、能動(dòng)性和組織等級(jí)性”3。1948年，貝塔朗菲出版了生命問(wèn)題現(xiàn)代生物學(xué)思想評(píng)價(jià)一書，闡述了機(jī)體系統(tǒng)論的思想。1968年，貝塔朗菲發(fā)表了一般系統(tǒng)論基礎(chǔ)、發(fā)

36、展、應(yīng)用，把機(jī)體系統(tǒng)論的原則推廣到其他科學(xué)領(lǐng)域，將所研究的對(duì)象作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)看待，同時(shí)確立了系統(tǒng)所具有的基本特征，以及研究系統(tǒng)的基本方法，即系統(tǒng)論的基本思想和方法。系統(tǒng)論的創(chuàng)立，使人類的思維方式發(fā)生了深刻的變化。系統(tǒng)論反映了現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)，反映了現(xiàn)代社會(huì)化大生產(chǎn)的特點(diǎn)，反映了現(xiàn)代社會(huì)生活的復(fù)雜性，所以它的理論和方法得到了廣泛地應(yīng)用，系統(tǒng)論的思想觀念已滲透到科學(xué)研究和社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。把細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng)來(lái)學(xué)習(xí)和研究，并以此為主線建構(gòu)分子與細(xì)胞模塊教材的知識(shí)體系（圖1），符合課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于建立生命系統(tǒng)概念的要求，其中一以貫之的系統(tǒng)論思想方法，對(duì)于學(xué)生樹立辨證唯物主義自然觀，提升科學(xué)素

37、養(yǎng)大有裨益。同時(shí)，該主線有序地把本模塊的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)“細(xì)胞的分子組成，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，細(xì)胞的代謝，細(xì)胞的增殖，細(xì)胞的分化、衰老和凋亡”組織起來(lái)，使本模塊的知識(shí)結(jié)構(gòu)化、條理化，邏輯清晰，層次分明。圖1 分子與細(xì)胞模塊教材的知識(shí)體系2分子與細(xì)胞模塊章節(jié)內(nèi)容的安排體現(xiàn)了生命系統(tǒng)的特征細(xì)胞作為基本的生命系統(tǒng)，具有生命系統(tǒng)的層次性、整體性、開放性、動(dòng)態(tài)性的特征。這些特征在教材的各章節(jié)中得到了一定程度的體現(xiàn)（圖1）。2.1生命系統(tǒng)的層次性 人教版分子與細(xì)胞模塊的第1章“走進(jìn)細(xì)胞”，首先解決的問(wèn)題，是幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)什么是系統(tǒng)，什么是生命系統(tǒng)，生命系統(tǒng)有哪些結(jié)構(gòu)層次，在這些結(jié)構(gòu)層次中，本模塊將研究哪一個(gè)系統(tǒng)。使學(xué)生

38、初步學(xué)會(huì)從系統(tǒng)的視角看問(wèn)題。在幫助學(xué)生初步建立細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)這一觀念之后，按照課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，還應(yīng)該讓學(xué)生認(rèn)識(shí)細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性，并通過(guò)分析細(xì)胞學(xué)說(shuō)建立的過(guò)程，進(jìn)一步了解細(xì)胞學(xué)說(shuō)的內(nèi)容及其重要性，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)和研究細(xì)胞對(duì)于研究其他生命系統(tǒng)的重要意義。因此，這一章的重要地位和作用在于不僅為本模塊后續(xù)各章的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)，而且為后續(xù)兩個(gè)必修模塊的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。2.2生命系統(tǒng)的整體性 任何系統(tǒng)都是一個(gè)有機(jī)的整體，它不是各個(gè)部分的機(jī)械組合或簡(jiǎn)單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素在孤立狀態(tài)下所沒(méi)有的新質(zhì)，即“整體大于部分之和”4。生命系統(tǒng)也不例外。因此，第2章“組成細(xì)胞的分子”，研究細(xì)胞這個(gè)基本生命

39、系統(tǒng)的組成成分及其功能；第3章“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”，剖析細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及其功能，揭示系統(tǒng)的整體性以及結(jié)構(gòu)的有序性。從系統(tǒng)的視角出發(fā)，第2章首先研究最重要的組成物質(zhì)：生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)，遺傳信息的攜帶者核酸。然后是糖類、脂質(zhì)、水和無(wú)機(jī)鹽。實(shí)際上也就是研究細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。學(xué)生將通過(guò)第2章的學(xué)習(xí)，樹立生命的物質(zhì)性和生命物質(zhì)的特殊性的辯證唯物主義觀點(diǎn)?！跋到y(tǒng)不是其組分的簡(jiǎn)單堆砌，而是通過(guò)組分間結(jié)構(gòu)和功能的密切聯(lián)系，形成的統(tǒng)一整體” 1。為體現(xiàn)這一觀點(diǎn)，在第3章中，學(xué)生將進(jìn)一步學(xué)習(xí)細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器、細(xì)胞核等基本結(jié)構(gòu)，了解這些結(jié)構(gòu)如何密切配合，共同完成生命活動(dòng)。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生將理解“細(xì)

40、胞作為基本的生命系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精巧；各組分之間分工合作成為一個(gè)整體，使生命活動(dòng)能夠在變化的環(huán)境中自我調(diào)控、高度有序地進(jìn)行”12.3生命系統(tǒng)具有能動(dòng)性和開放性，不斷地與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交流 貝塔朗菲談到，活機(jī)體相對(duì)于周圍環(huán)境而言，是一個(gè)開放系統(tǒng)，這個(gè)開放系統(tǒng)不停地將物質(zhì)排出到外界，又從外界吸收物質(zhì)，它在這種連續(xù)的交換中以穩(wěn)態(tài)方式維持自身4。第4章“細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出”，讓學(xué)生了解細(xì)胞對(duì)于物質(zhì)的吸收和排出是有選擇性的，這是生命活動(dòng)的體現(xiàn)。選擇性一旦消失，細(xì)胞的生命活動(dòng)就停止了，系統(tǒng)也將解體。運(yùn)輸什么物質(zhì)，以何種形式運(yùn)輸，是由細(xì)胞生命活動(dòng)的需要所決定的，即生命系統(tǒng)是能動(dòng)的。細(xì)胞要

41、維持系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，需要不斷地從周圍環(huán)境中獲取能量。能量供應(yīng)是維持生命活動(dòng)有序性的必要條件。第5章“細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用”的學(xué)習(xí)，將涉及生命系統(tǒng)如何通過(guò)獲取能量實(shí)現(xiàn)功能上的有序性。信息交流對(duì)于生命系統(tǒng)的維持，與物質(zhì)流、能量流同樣重要。第3章“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”關(guān)于細(xì)胞膜進(jìn)行細(xì)胞間信息交流的功能，使學(xué)生可以從中窺見(jiàn)一斑。學(xué)生將通過(guò)遺傳與進(jìn)化模塊的學(xué)習(xí)，加深對(duì)這一觀點(diǎn)的理解。細(xì)胞的物質(zhì)交換、能量供應(yīng)、信息交流，體現(xiàn)了生命系統(tǒng)的開放性特征。2.4生命系統(tǒng)是演變的和動(dòng)態(tài)的 任何一個(gè)系統(tǒng)，都有其發(fā)生、發(fā)展、衰退、消亡的過(guò)程，細(xì)胞也不例外。第6章“細(xì)胞的生命歷程”通過(guò)細(xì)胞的增殖、分化、衰老和凋亡，展示了細(xì)胞這一

42、系統(tǒng)的演變，體現(xiàn)了生命系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性。生命系統(tǒng)在其發(fā)展變化的過(guò)程中，具有自創(chuàng)生、自生長(zhǎng)、自校正、自適應(yīng)、自維持、自更新等特點(diǎn)。細(xì)胞的增殖，在精密的調(diào)控機(jī)制下有序地進(jìn)行。細(xì)胞的生長(zhǎng)，具有特定的規(guī)律。細(xì)胞的分化，是基因“遵照”遺傳信息提供的生命“藍(lán)圖”，在不同的細(xì)胞中，按照一定的時(shí)間順序選擇性表達(dá)。細(xì)胞的衰老和凋亡，是自然的生理過(guò)程，受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序調(diào)控。而癌變，是由于細(xì)胞自我調(diào)控失常導(dǎo)致。從增殖、生長(zhǎng)、分化到衰老、凋亡，細(xì)胞所經(jīng)歷的生命歷程，正是系統(tǒng)演變的普遍規(guī)律，這是運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)，也是辯證的觀點(diǎn)。3 用系統(tǒng)論的思想方法統(tǒng)領(lǐng)分子與細(xì)胞模塊教學(xué)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題由于本模塊教材引導(dǎo)學(xué)生從系統(tǒng)的

43、視角認(rèn)識(shí)細(xì)胞，以系統(tǒng)論的思想方法為指導(dǎo)建構(gòu)教材的知識(shí)體系，比傳統(tǒng)大綱教材的思想新，立意高，教師在進(jìn)行本模塊教學(xué)時(shí)，需要注意以下兩個(gè)方面的問(wèn)題。3.1 注意處理好章節(jié)內(nèi)容與全書主線的關(guān)系 無(wú)論系統(tǒng)論的思想方法，還是生命系統(tǒng)的基本特征，在教材中都是隱性的，滲透在教材內(nèi)容的組織和呈現(xiàn)當(dāng)中。教師宜細(xì)細(xì)體會(huì)，融會(huì)貫通，做到心中有數(shù)。備課時(shí)應(yīng)通觀全局，處理好章節(jié)內(nèi)容與全書主線的關(guān)系。例如，有的教師將第3章第1節(jié)“細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界”和第4章第2節(jié)“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”合并為一節(jié)課。如果認(rèn)真考察這兩節(jié)在全書中的位置及其教育價(jià)值，就會(huì)發(fā)現(xiàn)把這兩節(jié)合并是不合適的。其原因可能是教師沒(méi)有完全領(lǐng)會(huì)教材的編寫意圖。第3

44、章第1節(jié)是把細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界，讓學(xué)生了解邊界的功能。本節(jié)與后兩節(jié)系統(tǒng)內(nèi)的分工合作、系統(tǒng)的控制中心，共同構(gòu)成完整的一章，旨在讓學(xué)生了解細(xì)胞這個(gè)基本的生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，樹立生命系統(tǒng)的整體性觀點(diǎn)，而不僅僅是把細(xì)胞膜作為知識(shí)來(lái)學(xué)習(xí)。第4章第2節(jié)在本章中起承上啟下的作用，與第1節(jié)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例”和第3節(jié)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健惫餐瓿闪藢?duì)細(xì)胞這個(gè)開放的系統(tǒng)，如何完成與外界環(huán)境物質(zhì)交換的介紹。同時(shí)本節(jié)在科學(xué)方法和科學(xué)價(jià)值觀方面有較高要求，這一目標(biāo)的達(dá)成，需要給學(xué)生提供足夠的學(xué)習(xí)時(shí)間。如果把上述兩節(jié)合并，學(xué)生將難以通過(guò)清晰的教材主線體會(huì)生命系統(tǒng)的特征，領(lǐng)悟系統(tǒng)論的思想方法，而且在教學(xué)時(shí)間的安排上會(huì)很倉(cāng)

45、促，三維目標(biāo)難以得到有效落實(shí)。3.2 系統(tǒng)論的思想方法重在領(lǐng)悟 分子與細(xì)胞雖然以系統(tǒng)論的思想方法統(tǒng)帥全書，但是系統(tǒng)論的思想對(duì)于高中學(xué)生是抽象、難理解的。高中生物課程不要求學(xué)生全面掌握系統(tǒng)論，而是希望學(xué)生通過(guò)對(duì)生命系統(tǒng)的特征及運(yùn)行規(guī)律的學(xué)習(xí)，在潛移默化中逐步培養(yǎng)以系統(tǒng)的觀點(diǎn)看待世界、分析事物的思想方法。美國(guó)著名的認(rèn)知派教育心理學(xué)家?jiàn)W蘇伯爾在其著作教育心理學(xué)認(rèn)知觀點(diǎn)中提出，教學(xué)內(nèi)容的順次展開不能只考慮學(xué)術(shù)邏輯，也要考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)心理特點(diǎn)和認(rèn)知發(fā)展規(guī)律5。在開展分子與細(xì)胞的教學(xué)時(shí)，應(yīng)注意避免把滲透在學(xué)習(xí)內(nèi)容之中的思想、觀點(diǎn)、方法過(guò)于顯性化，避免把思想方法當(dāng)做知識(shí)來(lái)教學(xué)。人教版分子與細(xì)胞模塊教材引導(dǎo)學(xué)

46、生從系統(tǒng)的視角認(rèn)識(shí)細(xì)胞，有助于建構(gòu)“活”細(xì)胞的概念，避免支離破碎地認(rèn)識(shí)細(xì)胞，“只見(jiàn)樹木，不見(jiàn)森林”；有助于在微觀層面深入地理解生命系統(tǒng)的特征，建立細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能統(tǒng)一的觀點(diǎn)，細(xì)胞生活中物質(zhì)、能量、信息變化統(tǒng)一的觀點(diǎn)，生物體部分和整體統(tǒng)一的觀點(diǎn)，促進(jìn)辯證唯物主義自然觀的形成，落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求；有助于形成以系統(tǒng)論的思想方法來(lái)觀察和分析世間萬(wàn)物的意識(shí)，使高中階段的生物課程學(xué)習(xí)，起點(diǎn)更高，視野更廣。主要參考文獻(xiàn)1 人民教育出版社課程教材研究所生物課程教材研究開發(fā)中心.2004.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書 生物1 分子與細(xì)胞（必修）. 北京：人民教育出版社2中華人民共和國(guó)教育部. 2003. 普通高中生

47、物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）. 北京：人民教育出版社3 吳國(guó)盛. 2002. 科學(xué)的歷程. 北京：北京大學(xué)出版社4 路德維希馮貝塔朗菲著，吳曉江譯. 1999. 生命問(wèn)題現(xiàn)代生物學(xué)思想評(píng)價(jià). 北京：商務(wù)印書館5 奧蘇伯爾等著，佘星南等譯. 1994. 教育心理學(xué)認(rèn)知觀點(diǎn). 北京：人民教育出版社 本文發(fā)表于生物學(xué)教學(xué)2007年第9期分子與細(xì)胞有關(guān)概念辨析1.原核細(xì)胞都有細(xì)胞壁嗎？原核細(xì)胞中支原體是最小最簡(jiǎn)單的細(xì)胞，無(wú)細(xì)胞壁。2.真核生物一定有細(xì)胞核、染色體嗎？哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞、高等植物成熟篩管細(xì)胞等沒(méi)有細(xì)胞核，也無(wú)染色體。3.“霉菌”一定是真核生物嗎？鏈霉菌是一種放線菌，屬于原核生物。4.糖類的元素組

48、成主要是C、H、O嗎？糖類元素組成只有C、H、O。5.真核生物都有線粒體嗎？蛔蟲沒(méi)有線粒體，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸。6.只有有線粒體才能進(jìn)行有氧呼吸嗎？需氧型的細(xì)菌等也能進(jìn)行有氧呼吸，發(fā)生在細(xì)胞膜內(nèi)表面上。7.只有有葉綠體才可以進(jìn)行光合作用嗎？藍(lán)藻等含有光合色素的植物也能進(jìn)行光合作用。8.綠色植物細(xì)胞都有葉綠體嗎？ 植物的根尖細(xì)胞等就沒(méi)有葉綠體 。9.細(xì)胞液是細(xì)胞內(nèi)液?jiǎn)?？?xì)胞液是指液泡內(nèi)的液體，細(xì)胞內(nèi)液是細(xì)胞內(nèi)的液體，包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞器及細(xì)胞核中的液體。10.原生質(zhì)層和原生質(zhì)一樣嗎？原生質(zhì)層是指具有大液泡的植物細(xì)胞的細(xì)胞膜、液泡膜以及這兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，不包括細(xì)胞核與細(xì)胞液。原生質(zhì)是指細(xì)胞內(nèi)的全

49、部生命物質(zhì)，包括膜、質(zhì)、核。11.生物膜是指生物體內(nèi)所有膜結(jié)構(gòu)嗎？生物膜是指細(xì)胞內(nèi)的所有膜結(jié)構(gòu)，鞏膜、虹膜等生物體內(nèi)的膜就不是生物膜。12.主動(dòng)運(yùn)輸一定是逆濃度梯度嗎？逆濃度梯度的運(yùn)輸方式一定是主動(dòng)運(yùn)輸，但有時(shí)候也表現(xiàn)為順濃度梯度，比如剛吃完飯后腸道內(nèi)葡萄糖的吸收。13.ATP是生物體所有生命活動(dòng)的直接能量來(lái)源嗎？細(xì)胞中絕大多數(shù)需要能量的生命活動(dòng)都是由ATP直接提供的，體內(nèi)有些合成反應(yīng)，不一定都直接利用ATP功能，還可以利用其他三磷酸核苷。14.呼吸作用是呼吸嗎？呼吸作用是指細(xì)胞內(nèi)的的有機(jī)物經(jīng)一系列氧化分解，最終生成水和二氧化碳等其他產(chǎn)物，并釋放出能量合成ATP的過(guò)程。呼吸是指生物與外界進(jìn)行氣

50、體交換的過(guò)程，包括肺的通氣、肺泡內(nèi)的氣體交換、氣體在血液中的運(yùn)輸、組織里的氣體交換。15.丙酮酸和丙酮是一回事嗎? 丙酮酸（C3H4O3）是細(xì)胞呼吸第一階段的產(chǎn)物，丙酮（C3H6O）常作為一種有機(jī)溶劑用于有機(jī)物的提取。16.高等植物無(wú)氧呼吸產(chǎn)物一定是酒精和CO2嗎？馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米的胚等無(wú)氧呼吸產(chǎn)物是乳酸。17.酵母菌只進(jìn)行出芽生殖嗎？酵母菌在營(yíng)養(yǎng)充足時(shí)進(jìn)行出芽生殖，營(yíng)養(yǎng)貧乏時(shí)進(jìn)行有性生殖。18.細(xì)胞呼吸釋放的能量都生成了ATP了嗎？細(xì)胞呼吸釋放的能量大部分以熱能形式散失了，只有一少部分轉(zhuǎn)移到ATP中去了。19.光合作用過(guò)程只消耗水嗎？事實(shí)上光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程中也有水生成，從凈反應(yīng)

51、來(lái)看應(yīng)該是消耗水。20.光能利用率和光合作用效率一樣嗎？光能利用率一般是指單位土地面積上，農(nóng)作物通過(guò)光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物中所含有的能量，與這塊土地所接受的太陽(yáng)能的比。光合作用效率指葉片光合作用制造的有機(jī)物與植物吸收光能之比。21.植物細(xì)胞有絲分裂中期出現(xiàn)赤道板了嗎？有絲后期出現(xiàn)細(xì)胞板了嗎？赤道板這個(gè)結(jié)構(gòu)根本不存在，是因?yàn)轭愃朴诘厍蛏铣嗟赖奈恢貌胚@樣說(shuō)的。細(xì)胞板真實(shí)存在的在后期出現(xiàn)的。22.姐妹染色單體分開，還是姐妹染色單體嗎？姐妹染色單體一旦分開，就成為兩條染色體，只有連在同一著絲點(diǎn)上才說(shuō)姐妹染色單體，且為一條染色體。23.細(xì)胞內(nèi)的水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小一定是細(xì)胞衰老嗎？細(xì)胞在也可能失

52、水造成水分減少，萎縮。“溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中幾個(gè)疑問(wèn)學(xué)習(xí)“溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，以下幾問(wèn)值得思考：1同為探究淀粉酶的作用效果，指示劑選擇為何有區(qū)別？在“探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用”和“溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中，選擇指示劑時(shí)卻截然不同，前者選擇斐林試劑，后者選用碘液。原因在于：“探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用”是為了確定被檢物質(zhì)中是否有還原糖的存在，進(jìn)而確定反應(yīng)是否進(jìn)行，從而說(shuō)明淀粉酶只對(duì)淀粉起催化作用，對(duì)蔗糖不起作用。如果選用碘液，只能說(shuō)明淀粉酶對(duì)淀粉起催化作用，不能說(shuō)明淀粉酶對(duì)蔗糖不起作用。故只能選擇斐林試劑。“溫度對(duì)酶活性的影響”是要觀察不同溫度對(duì)酶活性的影響，不是要證明

53、有沒(méi)有反應(yīng)產(chǎn)物還原糖出現(xiàn)，選用碘液作為指示劑，可通過(guò)淀粉溶液褪色過(guò)程，直觀地顯示出不同溫度條件下，反應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。當(dāng)然，在教材所選溫度0 （冰水中）、60 和100 （沸水中）的條件下，選擇斐林試劑時(shí)可得出只有60 的溫度條件下處理的淀粉溶液才有磚紅色沉淀生成，即反應(yīng)在60 時(shí)能夠進(jìn)行，其它兩溫度條件下無(wú)磚紅色沉淀生成，反應(yīng)不能進(jìn)行。因此也可以選用斐林試劑作為指示劑，但卻不能觀察反應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。兩相比較，選擇碘液更好。試想，如果將溫度這一條件設(shè)置得更密集點(diǎn)兒，如0 、10 、20 、60 、100 ，此時(shí)就只能選擇碘液，而不可選擇斐林試劑了，因?yàn)?，其它溫度條件下也會(huì)有磚紅色沉淀生成的，

54、而選用碘液卻可以看到隨淀粉分解反應(yīng)的進(jìn)行，藍(lán)色逐漸消失的過(guò)程。2在淀粉酶溶液與淀粉溶液混合前將需要混合的酶溶液與淀粉溶液在相同溫度的條件下處理5分鐘，即做同溫處理，原因何在？原因在于，酶的催化效率具有高效性，如不先做同溫處理，而是先混合后處理（調(diào)溫），可能出現(xiàn)因調(diào)溫過(guò)程中反應(yīng)的進(jìn)行影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。同理，如要“探索PH值對(duì)酶活性的影響”，也應(yīng)“先調(diào)整底物溶液至某些設(shè)定的PH值，后加入酶溶液”，避免“加入之后調(diào)”可能帶來(lái)的誤差。3探究實(shí)驗(yàn)，為何實(shí)驗(yàn)結(jié)論單一？這不是與平常的要求相矛盾嗎？教學(xué)中，我們經(jīng)常要求學(xué)生在設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的預(yù)期至少應(yīng)包括三種，如“溫度對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)按一般探

55、究實(shí)驗(yàn)的預(yù)期應(yīng)該是：“某一溫度（冰水中、60 或100 ）增強(qiáng)酶活性、抑制酶活性和不影響酶活性”，但本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論卻是酶促反應(yīng)需要適宜的溫度，低溫會(huì)使酶活性受到抑制，高溫使酶活性減弱，過(guò)高溫度會(huì)導(dǎo)致酶變性失活。這似乎與實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)不符，但實(shí)際并不矛盾。關(guān)鍵在于：應(yīng)該把實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)預(yù)期區(qū)分開來(lái)，前者是實(shí)驗(yàn)所得、實(shí)驗(yàn)證實(shí)的結(jié)論，后者是實(shí)驗(yàn)假設(shè)、可能存在的現(xiàn)象，顯然，實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論一般在預(yù)期的情況之內(nèi)，而預(yù)期的現(xiàn)象或結(jié)果在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)中卻不一定全部出現(xiàn)。遺傳與進(jìn)化教材具體問(wèn)題答疑（一）人民教育出版社課程教材研究所李紅1核酸是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？導(dǎo)致瘋牛病、羊瘙癢病以及人的Kuru病的朊病毒（prion）

56、，是一種能夠迅速繁殖、傳染的蛋白質(zhì)病原體。迄今為止，發(fā)現(xiàn)它只含蛋白質(zhì)，不含核酸。隨著對(duì)朊病毒的分子結(jié)構(gòu)、復(fù)制機(jī)制研究的逐步深入，科學(xué)家正在揭開蛋白質(zhì)遺傳的神秘面紗，并使“核酸是唯一遺傳物質(zhì)”的傳統(tǒng)概念開始動(dòng)搖。有科學(xué)家認(rèn)為，這將影響到分子生物學(xué)的DNA遺傳理論和基因概念，提出了“蛋白質(zhì)基因”的觀點(diǎn)。目前，生物學(xué)家正對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，不同的觀點(diǎn)也在爭(zhēng)論之中。有的老師對(duì)于教科書上關(guān)于基因的定義“基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段”存有疑義，提出“這句話能體現(xiàn)基因豐富的內(nèi)涵嗎？能作為現(xiàn)代基因的概念嗎？”要弄清楚這一問(wèn)題，需要了解現(xiàn)代遺傳學(xué)和分子生物學(xué)與基因有關(guān)的一些概念及觀點(diǎn)。斷裂基因：一個(gè)基因，往往由幾個(gè)互不相鄰的段落（外顯子）組成，它們被長(zhǎng)達(dá)數(shù)百個(gè)甚至數(shù)千個(gè)堿基對(duì)的插入序列（內(nèi)含子）所間隔，這樣的基因稱為斷裂基因（splicing gene）。在真核細(xì)胞中斷裂基因具有普遍性，斷裂基因在原核細(xì)胞中也有發(fā)現(xiàn)。斷裂基因在進(jìn)化中可能有以下意義。（1）有利于貯存較多的信息，增加信息量。一般地說(shuō)，一個(gè)基因只轉(zhuǎn)錄出一種mRNA，但是一些斷裂基因以不同的剪接方式可以產(chǎn)生兩種以至多種mRNA，編碼不同功能的多肽。（2）有利于變異和進(jìn)化。雖然單個(gè)堿基的改變有時(shí)可以引起氨基酸的變更而造成蛋白