常見生物模型構(gòu)建的一般步驟

常見生物模型構(gòu)建的一般步驟第一頁，共三十三頁，2022年，8月28日

建模是新教材出現(xiàn)的一種新的學(xué)習(xí)方式。建立特定的模型對于幫助我們更好的掌握知識之間的聯(lián)系，對更好的理解一些抽象的知識是非常有效的。模型的形式有很多，高中生物教學(xué)中常見的有三種：模型構(gòu)建的定義及類型:1．概念模型2．?dāng)?shù)學(xué)模型3．物理模型第二頁，共三十三頁，2022年，8月28日一、概念模型：

概念模型是對生物學(xué)中某個問題或事物進(jìn)行描述。概念模型包括：中心概念、內(nèi)涵、外延。在新課程生物教材中，概念模型通常以概念圖的形式出現(xiàn)，表達(dá)概念之間的相互關(guān)系，體現(xiàn)知識的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。通過概念模型的構(gòu)建，有利于對概念知識的理解和聯(lián)系。

1.定義：第三頁，共三十三頁，2022年，8月28日一、概念模型：⑴理清概念之間關(guān)系；⑵畫出初步關(guān)系圖并建立連接；⑶標(biāo)明概念之間關(guān)系；⑷修改和完善。2.構(gòu)建的一般步驟：第四頁，共三十三頁，2022年，8月28日一、概念模型：2.構(gòu)建的一般步驟：以基因重組為生物進(jìn)化提供原材料的模型構(gòu)建為例來加以說明

第五頁，共三十三頁，2022年，8月28日一、概念模型：⑴理清概念之間關(guān)系：2.構(gòu)建的一般步驟：

要構(gòu)建概念圖，首先要明確各概念范圍，確定各關(guān)鍵概念等級，然后理清幾個概念之間的關(guān)系。關(guān)鍵概念關(guān)系理不清，就無法正確的構(gòu)建概念圖，所以理清關(guān)系是構(gòu)建概念圖的第一步，也是最關(guān)鍵的一步。

第六頁，共三十三頁，2022年，8月28日一、概念模型：⑴理清概念之間關(guān)系：2.構(gòu)建的一般步驟：

在基因重組概念模型中，首先要確定雜合子、自由組合、交叉重組、基因重組、新基因型、新表現(xiàn)型、變異性、多樣性、生物進(jìn)化的原材料各個概念的范圍、前后關(guān)系等。比如自由重組和交叉重組應(yīng)該是并列關(guān)系，新基因型是新表現(xiàn)性的基礎(chǔ)和原因等等。第七頁，共三十三頁，2022年，8月28日一、概念模型：⑵畫出初步關(guān)系圖并建立連接；2.構(gòu)建的一般步驟：

初步擬定概念圖各個概念之間的縱向和橫向分支，然后先用鉛筆描出初步的連接，箭頭的指向等。上下級關(guān)系、并列關(guān)系等都要注意排列的位置，盡量避免交叉。如圖形中的自由重組和交叉重組、變異性和多樣性應(yīng)該是并列的，而導(dǎo)致新基因型產(chǎn)生的原因應(yīng)該是基因重組等。建立初步連接后要仔細(xì)的審定一下連接是否合理，如不合理要及時糾正。

第八頁，共三十三頁，2022年，8月28日一、概念模型：⑵畫出初步關(guān)系圖并建立連接；2.構(gòu)建的一般步驟：

初步擬定概念圖各個概念之間的縱向和橫向分支，然后先用鉛筆描出初步的連接，箭頭的指向等。上下級關(guān)系、并列關(guān)系等都要注意排列的位置，盡量避免交叉。如圖形中的自由重組和交叉重組、變異性和多樣性應(yīng)該是并列的，而導(dǎo)致新基因型產(chǎn)生的原因應(yīng)該是基因重組等。建立初步連接后要仔細(xì)的審定一下連接是否合理，如不合理要及時糾正。

第九頁，共三十三頁，2022年，8月28日一、概念模型：⑵畫出初步關(guān)系圖并建立連接；2.構(gòu)建的一般步驟：第十頁，共三十三頁，2022年，8月28日一、概念模型：⑶標(biāo)明概念之間關(guān)系：2.構(gòu)建的一般步驟：

建立好連接后就要考慮在連線上用連接詞標(biāo)明兩者之間的關(guān)系。對連接詞的使用一定要注意推敲，力求合理準(zhǔn)確。連接詞不能含蓄也不需要華麗，但是要力求簡練，并一目了然。比如雜合子如何能夠?qū)е伦杂山M合或交叉互換的呢？當(dāng)然是在有性生殖的減數(shù)分裂過程中染色體的行為造成的，而自由重組和交叉互換是基因重組的原因；新的表現(xiàn)性能夠增加生物的變異性和多樣性，變異性和多樣性能夠提供生物進(jìn)化的原材料等等。連接詞還不能有歧義，一旦有歧義，就容易給學(xué)習(xí)者造成誤解。

第十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日一、概念模型：⑶標(biāo)明概念之間關(guān)系：2.構(gòu)建的一般步驟：第十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日一、概念模型：⑷修改和完善：2.構(gòu)建的一般步驟：

概念圖建立后，一般要經(jīng)過三個層次的修訂：首先是自己，自己對所建立的概念圖要認(rèn)真審閱，仔細(xì)推敲，同時一定要明確，概念圖是要為教學(xué)服務(wù)的，不符合教學(xué)要求的概念圖要修改；其次要將概念圖給自己的同學(xué)看，不同人看問題的角度是不一樣的，概念圖建成后不同人的使用是否會造成誤解，因為我們自己看，我們只會按照我們已經(jīng)形成的思路去思考，而其他人就不一定；第三是要給老師看，因為老師所站的高度比較高，也更全面。當(dāng)然在以后的教學(xué)或?qū)W習(xí)中還要不斷的對構(gòu)建好的概念圖加以修訂和完善。

第十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日主要通過包括主要方式包括免疫調(diào)節(jié)高等生物生命活動的調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)激素調(diào)節(jié)條件反射非條件反射特異性免疫淋巴細(xì)胞包括非特異性免疫看下列概念圖：第十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日完成下列概念圖：第十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日概念圖繪制規(guī)范概念圖中每個概念只出現(xiàn)一次。連接兩個概念間的聯(lián)系詞應(yīng)盡可能選用意義表達(dá)具體明確的詞。概念名詞要用方框和圓圈圈起來，而聯(lián)系詞則不用。第十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、數(shù)學(xué)模型：

數(shù)學(xué)模型是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式?；蛘哒f是為了某種目的，用字母、數(shù)字及其它數(shù)學(xué)符號建立起來的等式或不等式。

1.定義：第十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、數(shù)學(xué)模型：

2.構(gòu)建的一般步驟：（1）觀察研究對象，提出問題;（2）提出模型假設(shè);（3）根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)，建構(gòu)模型;（4）進(jìn)一步觀察，修正模型。以細(xì)菌繁殖Nt=N0

λt為例第十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、數(shù)學(xué)模型：

2.構(gòu)建的一般步驟：（1）觀察研究對象，提出問題：

細(xì)菌基數(shù)為N0，細(xì)菌每分裂一次需要一定的時間。（2）提出模型假設(shè)：

在資源和空間無限多的環(huán)境中，細(xì)菌種群的增長不會受種群密度增加的影響。以細(xì)菌繁殖Nt=N0

λt為例第十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、數(shù)學(xué)模型：

2.構(gòu)建的一般步驟：（3）根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)，建構(gòu)模型：

Nt=N0λt，N0代表細(xì)菌初始數(shù)量，t表示第幾代，Nt表示t代細(xì)菌數(shù)量。（4）進(jìn)一步觀察，修正模型：

觀察、統(tǒng)計細(xì)菌數(shù)量，對自己所建立的模型進(jìn)行檢驗或修正。以細(xì)菌繁殖Nt=N0

λt為例第二十頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、數(shù)學(xué)模型：

3.其他常見的一些數(shù)學(xué)模型：（1）蛋白質(zhì)的合成：假設(shè)氨基酸的平均分子量為a，n個氨基酸縮合形成m條多肽鏈：①脫去的水的分子量是多少？②形成的蛋白質(zhì)的分子量是多少？數(shù)學(xué)模型：

①

X（脫去的水分子量）=18·（n—m）

②

X（蛋白質(zhì)分子量）=na—18·（n—m）第二十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、數(shù)學(xué)模型：

3.其他常見的數(shù)學(xué)模型：（2）DNA的結(jié)構(gòu)：①已知某一種堿基的比例，求解另外一種與之不能配對的堿基所占的比例？數(shù)學(xué)模型：X%=50%—B%模型中各參數(shù)的意義：X%為所求堿基的比例；50%為堿基數(shù)的一半；B%為已知堿基所占的比例。②已知DNA分子其中一條鏈中不能配對的兩個堿基之和占該單鏈堿基總數(shù)的比率為n時，則另外一條鏈中，其相對應(yīng)的比值是多少？數(shù)學(xué)模型：X（另外一條單鏈）=1—ｎ

第二十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、數(shù)學(xué)模型：

3.其他常見的數(shù)學(xué)模型：（3）DNA分子的復(fù)制：①復(fù)制n次，需游離的與已知堿基不能配對的堿基數(shù)是：數(shù)學(xué)模型：N=（2n－１）M（1/2q－1）②第n次復(fù)制，需游離的與已知堿基不能配對的堿基數(shù)是：數(shù)學(xué)模型：N=2（n—1）M（1－2q）/2q模型中各參數(shù)的意義：N為所求堿基酸數(shù)量；n次復(fù)制或第n次復(fù)制；M為某種堿基的數(shù)量；q為這種堿基所占的比例。第二十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、數(shù)學(xué)模型：

3.其他常見的數(shù)學(xué)模型：（4）遺傳定律：①將Dd個體自交，在F1中選擇顯性個體讓其自交得到F2，在F2中再選擇顯性個體讓其自交，……，F(xiàn)n代中，能夠穩(wěn)定遺傳的顯性個體占所有顯性性狀個體的比例是多少？數(shù)學(xué)模型：X=（2n—1）/（2n+1）②將Dd個體自交，在F1中選擇顯性個體讓其自由交配（自交和雜交）得到F2，在F2中再選擇顯性個體讓其自由交配，……，F(xiàn)n代中，能夠穩(wěn)定遺傳的顯性個體占所有顯性性狀個體的比例是多少？數(shù)學(xué)模型：X=n/（n+2）第二十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、數(shù)學(xué)模型：

3.其他常見的數(shù)學(xué)模型：（6）遺傳病概率：一對夫婦，其后代若僅考慮甲病的得病幾率，則得病可能性為a，正常的可能性為b，若僅考慮乙病的得病幾率，則得病幾率為c，正常的可能性為d，則這對夫妻結(jié)婚后，要生一個孩子，此孩子①只有一種病的可能性是多少？②兩病均患可能性是多少？③患病的可能性是多少？④不患病的可能性是多少？數(shù)學(xué)模型：①X（只有一種?。?a＋c—２ac＝ad+bc②X（兩病均患）=ac＝（1—b）×（1—d）③X（患?。?a＋c—ac=ad+bc+ac④X（不患病）=bd=（1—a）×（1—c）第二十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、數(shù)學(xué)模型：

3.其他常見的數(shù)學(xué)模型：（7）基因頻率：①抽樣調(diào)查：新課程教材中給出了種群抽樣調(diào)查后基因頻率的計算方式，根據(jù)課本給出例題總結(jié)出來的基因頻率的計算公式為：數(shù)學(xué)模型：A=AA個體比率+Aa個體比率/2；a=Aa個體比率/2+aa個體比率②穩(wěn)定群體基因頻率：對于大而穩(wěn)定的種群，由于基因頻率一般是穩(wěn)定的，所以不會給出很多參考數(shù)據(jù)，往往只有一個數(shù)據(jù)，對于這一類問題基因頻率的計算公式為：數(shù)學(xué)模型：（p+q）2?p2＋q2＋２pq＝１模型中各參數(shù)的意義：如p表示顯性基因基因頻率，則q表示隱性基因基因頻率，p2表示顯性純合子基因型頻率，q2表示隱性純合子基因型頻率，2pq表示雜合子基因型頻率。第二十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、數(shù)學(xué)模型：

3.其他常見的數(shù)學(xué)模型：（8）酵母菌數(shù)量調(diào)查數(shù)學(xué)模型：①直接記數(shù)：計算的數(shù)學(xué)模型為：N=（m×n）×103/（1×1×0.1）模型中各參數(shù)的意義：N為1mL溶液中酵母菌的數(shù)量；m為小方格總數(shù)；n為每個小方格中酵母菌的平均數(shù)；103為1mL=103mm3；1×1×0.1為記數(shù)板上溶液的體積（1為記數(shù)板每邊總長，0.1為記數(shù)板上溶液厚度）。②對比記數(shù)法：計算的數(shù)學(xué)模型為：N=（M×n）/m模型中各參數(shù)的意義：N為1mL溶液中酵母菌的數(shù)量；M為已知的紅細(xì)胞總數(shù)；n為每個小方格中酵母菌的平均數(shù)；m為每個小方格中紅細(xì)胞的平均數(shù)。第二十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、數(shù)學(xué)模型：

3.其他常見的數(shù)學(xué)模型：（9）能量流動數(shù)學(xué)模型：數(shù)學(xué)模型：Qn+1=λQn模型中各參數(shù)的意義：Qn+1表示n+1營養(yǎng)級同化的能量；λ表示從n營養(yǎng)級到n+1營養(yǎng)級的能量傳遞效率；Qn表示n營養(yǎng)級同化的能量。

第二十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日三、物理模型：

物理模型就是以實(shí)物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識對象的特征。在教材中出現(xiàn)的也有很多，比如細(xì)胞模型，細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖，ＤＮＡ的雙螺旋結(jié)構(gòu)，生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)等等。

1.定義：第二十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日三、物理模型：2.構(gòu)建的一般步驟：（1）了解構(gòu)建模型的基本構(gòu)造；（2）制作模型構(gòu)建的基本原件（單位）；（3）了解各基本原件之間的關(guān)系；（4）按照相互關(guān)系連接各