生物化学理论教学大纲

第一篇：生物化学理论教学大纲

《生物化学与分子生物学》理论课教学大纲

广东医学院

《生物化学与分子生物学》理论课教学大纲

(2007年8月修订)

(供临床医学、预防医学、口腔医学、法医学、 心理医学、麻醉、医学影像等本科专业使用)

广东医学院临床医学等本科专业《生物化学与分子生物学》理论教学分为两部分讲授，第一部分为生物化部分，第二部分为分子生物学部分。

学时分配：理论授课总学时85学时，第一部分为生物化部分，53学时;第二部分为分子生物学部分，32学时。

教

材：中国科学院教材建设专家委员会规划教材、全国高等医学院校规划教材《生物化学》(案例版)第一版(刘新光主编)。

第一部分 生物化学

第1章绪

论

学习要求：

一、了解生物化学发展史

二、了解生物化学研究的主要内容

二、了解生物化学与医学的关系

第2章 蛋白质的结构与功能

学习内容：

一、蛋白质的分子组成 1.氨基酸 结构与分类 2.肽 肽键与肽链

二、蛋白质的分子结构 1.蛋白质的一级结构 概念

2.蛋白质的二级结构 α螺旋、β折叠概念 3.蛋白质的三级结构 4.蛋白质的四级结构 5.蛋白质的分类

三、蛋白质结构与功能的关系 1.蛋白质一级结构与功能的关系

2.蛋白质空间结构与功能的关系 肌红蛋白和血红蛋白分子结构，别构效应

四、蛋白质的理化性质及其分离纯化 1.蛋白质的理化性质

蛋白质的变性 2.蛋白质的分离和纯化

3.蛋白质的含量测定与纯度鉴定 4.多肽链中氨基酸序列分析 5.蛋白质空间结构测定 学习要求：

一、掌握蛋白质的基本组成单位——20种L-α-氨基酸，氨基酸的通式与结构特点。掌握氨基酸的两性解离和紫外吸收性质。掌握肽键及多肽链的连接方式，了解生物活性肽。

二、掌握蛋白质的分子结构，包括肽单元及一级、二级结构，(α-螺旋、β-折叠)，三级、四级结构概念和维持键。掌握模序、结构域概念。

三、熟悉蛋白质各级结构与功能关系，熟悉血红蛋白的分子结构。血红蛋白空间结构与运氧功能关系。掌握协同效应、别构效应的概念。

四、掌握蛋白质两性电离、亲水胶体、变性、紫外吸收等性质及相关概念，熟悉蛋白质分离纯化方法和依据的性质。了解多肽链氨基酸测序的原理。

第4章 酶

学习内容：

一、概述

1.酶的概念

核酶、脱氧核酶的概念 2.酶的命名与分类 3.酶的化学本质

二、酶的分子结构与功能 1.酶的分子组成 2.酶的活性中心

三、酶促反应的特点与机制

1.酶促反应的特点 催化作用，酶的专一性 2.酶促反应的机制 酶-底物复合物

四、酶促反应动力学

1.底物浓度对反应速度的影响

Km和Vmax的概念 2.酶浓度对反应速度的影响

3.温度对反应速度的影响

最适温度 4.pH对反应速度的影响

最适pH

5.抑制剂对反应速度的影响

不可逆抑制，可逆抑制 6.激活剂对反应速度的影响 7.酶活性测定与酶活性单位

五、酶的调节

1.酶活性的调节

别构效应和协同效应，酶的共价修饰，酶原的激活 2.酶含量的调节 3.同工酶 概念

六、酶与医学关系 1.酶与疾病的关系 2.酶在医学上的其他应用 学习要求：

一、掌握酶的概念;酶的专一性及分类;酶的催化机制。掌握结合酶、辅酶与辅基的概念;熟悉结合酶中辅酶、金属离子的作用。掌握活性中心、必需基团的概念;

二、掌握酶的特异性，酶反应特点。了解酶-底物中间复合物学说。

三、掌握影响酶催化速度的因素，米氏常数Km，最大反应速度Vmax概念及意义;最适pH,最适温度;竞争性抑制剂结构作用特点;熟悉不同类型可逆抑制作用的动力学特点。

四、掌握关键酶、变构酶的概念。酶活性变构调节的机理，共价修饰的概念。熟悉协同效应的概念。掌握酶原、酶原激活的概念;同工酶的概念;熟悉酶蛋白合成诱导与阻遏概。

五、了解酶与医学的关系。

第5章 维生素与微量元素

学习内容：

一、脂溶性维生素

脂溶性维生素A、D、E、K

二、水溶性维生素

B族维生素8种、维生素C和硫辛酸

三、微量元素

微量元素铁、碘、铜、锌、轱、锰、硒、氟 学习要求：

一、掌握维生素的概念、分类。

二、掌握各种维生素的缺乏症并了解其机制。

三、掌握B族维生素与辅酶的关系及功能。

四、熟悉脂溶性维生素的来源、生理功能，了解其化学本质。

五、熟悉B族维生素的化学结构特点、性质与生理功能;熟悉维生素C的化学结构特点、性质与生理功能;

六、掌握微量元素的定义、种类。

七、熟悉各类微量元素的需要量、功能及缺乏症。

第6章 生物氧化

学习内容：

一、生成ATP的氧化体系

1.呼吸链

电子传递链，ATP合成酶 2.氧化磷酸化 概念 3.影响氧化磷酸化的因素 4.ATP ATP循环与高能磷酸键，ATP的利用，其他高能磷酸化合物 5.通过线粒体内膜的物质转运

二、其它氧化体系

需氧脱氢酶、氧化酶、过氧化物酶体的氧化酶、 超氧化物歧化酶、微粒体氧化酶

学习要求：

一、掌握电子传递链的概念，组分，排列顺序，两条电子传递链。

二、掌握底物水平磷酸化与氧化磷酸化的概念。

掌握ATP合成偶联部位。熟悉ATP合酶结构，ATP合成偶联机理。熟悉影响氧化磷酸化的因素。

三、熟悉ATP循环，高能磷酸键类型，贮存和转移。

四、掌握NADH转运的两种穿梭机制。熟悉ATP/ADP转运。

五、熟悉过氧化物酶、SOD和加单氧酶。了解其它氧化体系酶类。

第7章糖代谢

学习内容：

一、概述

1.糖的生理功用 2.糖的消化吸收 3.糖的代谢概况

二、糖的无氧分解

1.糖酵解的反应过程

基本途径，关键酶 2.糖酵解的调节 3.糖酵解生理意义

三、糖的有氧氧化

1.糖有氧氧化的反应过程

基本途径，关键酶，三羧酸循环的生理意义 2.糖有氧氧化生成ATP 3.有氧氧化的调节 4.巴斯德效应

四、磷酸戊糖途径

1.磷酸戊糖途径的反应过程 2.磷酸戊糖途径的调节 3.磷酸戊糖途径的生理意义

五、糖异生 1.糖异生途径 2.糖异生的调节 3.糖异生的生理意义 4.乳酸循环

六、糖原的合成与分解 1.糖原的合成代谢 2.糖原的分解代谢 3.糖原合成与分解的调节 4.糖原累积症

七、血糖及调节 1.血糖的来源和去路

2.血糖水平的调节

胰岛素，胰高血糖素，糖皮质激素调节 3.血糖水平异常 学习要求：

一、掌握糖的生理功能，消化吸收过程、部位和酶类。

二、掌握糖酵解的主要过程，关键酶，调节方式，生理意义。

三、掌握糖的有氧氧化的主要过程，关键酶，调节方式，生理意义。掌握三羧酸 循环的过程，特点，意义及调节。

四、掌握磷酸戊糖途径氧化阶段过程，NADPH和5-磷酸核糖产生的生理意义。

五、掌握糖原合成分解的基本过程，关键酶，调节方式。肌糖原和肝糖原代谢的异同。

六、掌握糖异生的概念，基本过程，生理意义;乳酸循环的概念。了解糖异生调节特点。

七、掌握血糖概念，血糖的来源去路，胰岛素对血糖的调节机理。熟悉胰高血糖素、糖皮质激素升高血糖机理。了解血糖水平异常。 专题课内容：糖尿病与物质代谢异常

第8章脂类代谢

学习内容：

一、脂类生理功能，脂类的消化和吸收

二、不饱和脂酸的命名及分类

三、甘油三酯代谢

1.甘油三酯的合成代谢

合成部位，合成原料，合成基本途径

2.甘油三酯的分解代谢

脂肪动员，脂肪分解代谢，脂肪酸的β-氧化，酮体的生成、利用和生理意义

3.脂肪酸的合成代谢 合成部位，合成原料，合成基本过程 4.多不饱和脂肪酸的重要衍生物—前列腺素、血栓噁烷及白三烯

四、磷脂的代谢

1.甘油磷脂的代谢

甘油磷脂基本结构与分类，合成部位和合成原料 2.鞘磷脂的代谢

五、胆固醇代谢

1.胆固醇合成 部位和合成原料，胆固醇合成的调节 2.胆固醇的转化 类固醇激素生成 六.血浆脂蛋白代谢 1.血脂 组成及含量

2.血浆脂蛋白的分类、组成及结构

3.载脂蛋白

种类及其作用 4.血浆脂蛋白代谢

概况

5.血浆脂蛋白代谢异常

高脂蛋白血症 学习要求：

一、掌握脂肪消化吸收的条件，胆汁酸盐及辅脂酶的作用，乳糜微粒的形成。熟悉脂类消化吸收过程。了解脂类的分类功能。

二、掌握甘油三酯合成过程。脂肪动员的概念，限速酶及调节。掌握甘油代谢及脂肪酸β-氧化的全过程，关键酶及能量生成。

掌握酮体的概念，合成及利用的部位、过程和生理意义。

掌握脂肪酸合成的原料，关键酶及调节。必需脂肪酸的概念。熟悉脂肪合成过程。了解脂酸其它氧化的方式，不饱和脂肪酸的重要衍生物。

三、掌握磷脂的分类、甘油磷脂的合成及降解途径。了解鞘脂的分类、合成。

四、掌握胆固醇合成代谢的原料、关键酶及调节。胆固醇的转化。

五、掌握血浆脂蛋白分类及组成，载脂蛋白生理功用。四种脂蛋白的代谢概况。了解高脂蛋白血症的分型及血脂异常。 专题课内容：高脂血症分类及临床特征

第9章 氨基酸代谢

学习内容：

一、蛋白质的营养作用 1.蛋白质营养的重要性 2.蛋白质的需要量和营养价值

二、蛋白质的消化、吸收与腐败 1.蛋白质的消化 2.氨基酸的吸收 3.蛋白质的腐败作用

三、氨基酸的一般代谢 1.体内蛋白质的转换更新 2.氨基酸的脱氨基作用 3.α-酮酸的代谢

四、氨的代谢 1.体内氨的来源 2.氨的转运 3.尿素的生成

五、个别氨基酸的代谢 1.氨基酸的脱羧基作用 2.一碳单位的代谢

3.含硫氨基酸的代谢 概况

4.芳香族蛋氨酸的代谢 苯丙氨酸和酪氨酸代谢 5.支链氨基酸的代谢 学习要求：

一、掌握氮平衡及必需氨基酸的概念，熟悉蛋白质的生理功能。

二、掌握蛋白质的腐败作用及腐败产物。熟悉蛋白质消化中各种酶的作用及γ-谷氨酰基循环。

三、掌握氨基酸脱氨基作用方式：转氨基，L-谷氨酸氧化脱氨基，联合脱氨基，基本过程。熟悉α-酮酸代谢概况。

四、掌握氨的来源和去路，氨的转运过程，丙氨酸-葡萄糖循环。掌握尿素生成鸟氨酸循环的过程、部位及调节。

五、掌握氨基酸脱羧基作用，生成的生理活性物质。

六、掌握一碳单位的概念、载体及生理功能。

七、掌握活性甲基的形式。熟悉甲硫氨酸循环和肌酸合成。了解由苯丙氨酸和酪氨酸生成的生理活性物质。

专题课内容：高血氨的机理与临床。

第10章 核苷酸代谢

学习内容：

一、核酸的酶促降解

二、嘌呤核苷酸代谢 1.嘌呤核苷酸的合成代谢 2.嘌呤核苷酸的分解代谢

3.嘌呤核苷酸的代谢异常及抗代谢物

三、嘧啶核苷酸代谢 1.嘧啶核苷酸的合成代谢 2.嘧啶核苷酸的分解代谢 3.嘧啶核苷酸的代谢异常及抗代谢物 学习要求;

一、掌握嘌呤核苷酸从头合成途径：概念、原料、关键酶及过程。熟悉核苷酸生物功能、嘌呤核苷酸补救合成途径。了解核酸的消化。

二、掌握脱氧核苷酸的生成，核糖核苷酸还原酶的成分。

三、掌握嘌呤核苷酸分解代谢终产物;熟悉嘌呤核苷酸抗代谢物作用。痛风症的原因及治疗原则。

四、掌握嘧啶核苷酸从头合成途径：概念、原料、关键酶及过程。掌握脱氧胸腺嘧啶核苷酸的生成。

五、熟悉嘧啶核苷酸补救合成途径，嘧啶核苷酸抗代谢物作用。

六、熟悉核苷酸的转变关系。核苷酸合成调节的基本方式。

第11章 物质代谢的联系与调节

学习内容：

一、物质代谢的特点

二、物质代谢的相互联系 1.在能量代谢上的相互联系

2.糖、脂和蛋白质及核苷酸代谢之间的相互联系

三、组织、器官的代谢特点

四、代谢调节

1.细胞水平的代谢调节 2.激素水平的代谢调节 3.整体调节 学习要求：

一、熟悉体内物质代谢的特点。

二、掌握糖、脂肪、蛋白质三大物质在能量代谢，物质代谢间的相互影响和互相转化机制。熟悉主要组织器官的代谢特点。

三、掌握细胞水平代谢调节概念，关键酶、酶的变构调节、酶的化学修饰调节概念、生理意义和特点。熟悉饥饿和应激时机体的整体调节概况。了解酶量调节和激素水平调节概念。

第18章 血液的生物化学

学习内容：

一、血浆蛋白

1.血浆蛋白质分类与性质

来源，多态性 2.血浆蛋白质的功能

二、血液凝固(本节内容划归生理学，生化不讲。)

三、血细胞代谢

1.红细胞的代谢特点

血红蛋白的合成，成熟红细胞的代谢特点 2.白细胞的代谢 学习要求：

一、掌握血浆蛋白的功能。熟悉血浆蛋白的分类和主要性质。

三、掌握红细胞糖代谢特点。2，3-二磷酸甘油酸旁路，NADH和NADPH的功能。

四、掌握血红素合成原料、关键酶、主要过程。熟悉血红素合成调节，白细胞的代谢。

第19章肝的生物化学

学习内容：

一、肝在物质代谢中的作用 1.肝在糖代谢中的作用 2.肝在脂类代谢中的作用 3.肝在蛋白质代谢中的作用 4.肝在维生素代谢中的作用 5.肝在激素代谢中的作用

二、肝的生物转化作用 1.生物转化的概念 2.生物转化反应的类型 3.影响生物转化作用的因素

三、胆汁和胆汁酸盐 1.胆汁

2.胆汁酸的代谢与功能

生成及生理作用

四、胆色素的代谢与黄疸 1.胆红素的生成

2.胆红素在血液中的转运 2.胆红素在肝细胞内的代谢

3.胆红素在肠中的转变 胆色素的肠肝循环 4.血清胆红素与黄疸 学习要求：

一、掌握肝脏在糖、脂类和蛋白质代谢中重要作用。熟悉肝在维生素、激素代谢中的作用。

二、掌握生物转化作用的概念。掌握肝生物转化反应的类型，加单氧酶系组成、作用，结合反应的种类，结合基团活性供体、酶类。熟悉影响生物转化因素。

三、掌握胆汁酸分类，初级胆汁酸合成，胆汁酸肠肝循环。了解胆汁酸功能。

四、掌握胆色素生成、转运过程。掌握胆红素在肝脏转变。掌握胆红素肠道中变化，胆色素肠肝循环，游离胆红素与结合胆红素。熟悉黄疸的概念，各型黄疸的病因及临床特征。

第16章 细胞信号转导

学习内容：

一、信息物质 1.细胞间信息物质 2.细胞内信息分子

二、受体

1.受体的概念与分类 2.受体的一般结构及功能 3.受体作用的特点 4.受体活性的调节

三、信息的转导途径

1.膜受体介导的信息转导 蛋白激酶A通路，蛋白激酶G通路，酪氨酸蛋白激酶通路，蛋白激酶C通路 2.胞内受体介导的信息转导

四、信息转导途径的相互交互联系

五、信息转导异常与疾病 1.信息转导障碍与疾病发生 2.受体病 学习要求：

一、信息物质 熟悉细胞间信息物质的概念，了解细胞间信息物质的分类及其特点。熟悉细胞内信息物质、第二信息的概念。

二、受体 掌握受体的概念及其分类、化学本质。 熟悉受体与配体作用的特点。了解受体活性的调节作用。

三、信息的传递途径 掌握信息传递进入细胞内的两种传递方式(膜受体介导的信息传递和细胞内受体介导的信息传递)。 熟悉细胞膜受体介导的 5条信息传递途径的大致过程，包括蛋白激酶A通路，蛋白激酶G通路，酪氨酸蛋白激酶通路，蛋白激酶C通路。了解细胞内受体介导的信息传递途径。

四、信息传递途径的交互联系 了解信息传递的交互联系特点。

五、信息传递与疾病 了解信息传递的异常与疾病的关系。 专题课内容：细胞因子的信号转导途径。

第二部分 分子生物学

第3章 核酸的结构与功能

学习内容：

一.核酸的化学组成及一级结构 基本组成单位——核苷酸 1.核苷酸 碱基成分，戊糖与核苷，结构与命名 2.核酸的一级结构 寡核苷酸和核酸(DNA和RNA)

二、DNA的空间结构与功能

1.DNA的二级结构——双螺旋结构模型 DNA碱基组成规律 2.DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装 3.DNA的功能

三、RNA的结构与功能

1.信使RNA的结构与功能 遗传密码 2.转运RNA的结构与功能 3.核糖体RNA的结构与功能 4.其它小分子RNA及RNA组学

四、核酸的理化性质、变性和复性及其应用 1.核酸的一般理化性质 2.DNA的变性

3.DNA的复性与分子杂交 核酸探针

五、核酸的分离与纯化

1.核酸分离与纯化的一般原则 2.核酸的分离与纯化 3.核酸含量测定与纯度鉴定

4.核酸序列分析(DNA自动测序) 化学裂解法，DNA链末端合成终止法

六、核酸酶 学习要求：

一、掌握核苷酸分子组成及结构，DNA、RNA组成的异同。

二、掌握核酸(DNA、RNA)的一级结构，连接键。

三、掌握DNA双螺旋结构模式的要点，DNA的超螺旋结构和功能。

四、掌握tRNA、mRNA、rRNA的组成、结构特点。

五、熟悉以下概念：融解温度、增色效应、DNA复性、核酸分子杂交。

六、熟悉核酸序列分析技术原理。

七、熟悉核酸酶的种类及其功能。

专题课内容：原核生物与真核生物基因组特点。

第12章DNA的生物合成(复制)

学习内容：

一、复制的基本规律

1.半保留复制 实验依据和意义 2.双向复制

3.复制的半不连续性

二、DNA复制的酶学和拓扑学变化 1.复制的化学反应 2.DNA聚合酶

3.复制保真性的酶学依据

4.复制中的解链和DNA分子拓扑学变化 5.DNA连接酶

三、DNA生物合成过程 1.原核生物的DNA生物合成 2.真核生物的DNA生物合成

四、逆转录和其他复制方式 1.逆转录病毒和逆转录酶 2.逆转录过程 3.逆转录研究的意义 4.滚环复制和D环复制

五、DNA损伤(突变)与修复 1.突变的意义 2.引发突变的因素 3.突变的分子改变类型 4.DNA损伤的修复 学习要求：

一、掌握中心法则、基因表达、半保留复制的概念。

二、掌握参与DNA复制的主要物质及其作用机理。掌握DNA聚合酶作用特点，原核生物和真核生物DNA聚合酶的异同。掌握拓补异构酶、引物酶作用。熟悉DNA复制的方向性、保真性。熟悉连接酶作用机理。

三、掌握DNA复制过程及各阶段的特点。掌握端粒和端粒酶概念及作用。熟悉复制起始和冈崎片段、引发体、负超螺旋概念，形成。了解滚环复制过程。

四、掌握逆转录概念、作用过程。掌握逆转录酶作用特点、生物学意义及应用。熟悉滚环复制和D环复制方式。

五、掌握突变概念，DNA损伤的类型，切除修复的基本原理;熟悉突变的意义、引发因素。熟悉光修复、SOS修复及重组修复的概念。 专题课内容：端粒与端粒酶。

第13章 RNA的生物合成(转录)

学习内容：

一、转录的模板和酶 1.转录模板 2.RNA聚合酶

3.RNA聚合酶与模板的辨认结合

二、转录过程

1.原核生物的转录过程

2.真核生物的转录过程

三、RNA的转录后修饰

1.真核生物新生mRNA的剪接和修饰 2.tRNA的转录后加工 3.rRNA的转录后加工 4.核酶

5.小RNA干扰现象

四、转录和复制的比较 学习要求：

一、掌握转录的概念，不对称转录、模板链、编码链。掌握原核生物RNA聚合酶全酶，核心酶的组成和作用。掌握真核生物RNA聚合酶的主要类型和产物。

二、掌握RNA聚合酶与模板辨认结合。掌握原核转录起始。熟悉真核转录因子，转录前起始复合物。熟悉延长与原核两类转录终止过程。

三、掌握真核基因的断裂基因、内含子、外显子的概念。掌握mRNA、tRNA转录后的加工方式。熟悉内含子剪接机制，rRNA的加工过程，核酶结构、作用特点。

四、熟悉核酶的概念，结构、作用特点。

五、掌握复制与转录的异同。

专题课内容：内含子与RNA的剪接，mRNA的编辑。

第14章 蛋白质的生物合成(翻译)

学习内容：

一、蛋白质生物合成体系

1.mRNA是蛋白质合成的模板 遗传密码 2.核蛋白体是蛋白质合成的场所 3.tRNA是蛋白质合成的搬运工具

二、蛋白质生物合成过程 1.翻译的起始 2.肽链的延长 3.翻译的终止

三、翻译后加工及蛋白质运输 1.新生肽链的折叠 2.一级结构的修饰 3.空间结构的修饰 4.蛋白质的靶向输送

四、蛋白质生物合成的干扰和抑制 1.毒素类蛋白质合成阻断剂 2.抗生素类阻断剂 3.其他蛋白质合成阻断剂 学习要求：

一、掌握翻译的概念及参加蛋白质生物合成的物质，mRNA、tRNA及核糖体的结构和翻译中作用，氨基酰- tRNA的生成。熟悉遗传密码的特点。

二、掌握原核及真核生物翻译的基本过程，起始阶段，延长阶段的三个步骤：注册，成肽，转位，终止阶段。熟悉起始因子、延长因子和释放因子的种类和作用。掌握原核、真核翻译过程异同。

三、掌握多聚核糖体的概念、意义。掌握翻译后加工的概念及加工方式。熟悉高级结构修饰，一级结构修饰。熟悉蛋白质合成后靶向输送。

四、熟悉常用抗生素等物质抑制翻译的机理。 专题课内容：1.蛋白质合成中翻译后的折叠及加工

2.蛋白质的靶向运输

第15章基因表达调控

学习内容：

一、概述

1.基因表达与调控的概念

2.基因表达的时空特异性

3.基因表达的方式 多级调控 4.基因表达调控的生物学意义

二、基因表达调控的基本原理 1.基因表达调控的多层次和复杂性 2.基因转录激活调节基本要素

三、原核基因表达调节 1.原核基因转录调节特点

2.原核生物转录起始调节——乳糖操纵子 3.原核生物转录终止调节——色氨酸操纵子 4.原核生物翻译水平调节

四、真核基因表达调节 1.真核基因组结构特点 2.真核基因表达调控特点 3.RNA polⅠ和polⅢ的转录调节 4.RNA polⅡ转录起始的调控 5.RNA polⅡ转录终止的调节 6.转录后水平的调节 7.翻译水平的调节 学习要求：

一、熟悉基因表达的概念，时间、空间性，基因表达方式，生物学意义。掌握基因转录激活调节的基本要素。

二、掌握原核基因操纵子的概念、结构和功能，乳糖操纵子的负性、正性、协调调节。色氨酸操纵子。熟悉阻遏蛋白的负调控，cAMP介导的CAP的正调控，转录衰减。

三、掌握真核基因调控顺式作用元件和反式作用因子的概念、种类。掌握真核转录因子结构，PIC的装配过程。熟悉真核基因组结构特点，真核基因表达调控特点。

专题课内容：真核基因的转录激活调控。

第20章重组DNA技术

学习内容：

一、重组DNA技术的基本过程

二、重组DNA技术中常用工具酶 1.限制性核酸内切酶 2.DNA连接酶 3.DNA聚合酶 4.其他修饰酶

三、重组DNA技术中常用载体 1.质粒载体 2.噬菌体载体 3.人工染色体载体 4.病毒载体

四、目的基因的获得和体外重组 1.目的基因的获得 2.目的基因的体外重组

五、重组DNA分子的导入和筛选与鉴定 1.重组DNA分子的导入 2.重组DNA分子的筛选与鉴定

六、外源基因的表达

1.外源基因在原核系统中的表达 2.外源基因在真核系统中的表达

七、利用重组DNA技术生产重组人胰岛素 1.人胰岛素的生产方法 2.重组人胰岛素的制备 学习要求：

一、掌握结合、转化及转导、转座、基因重组概念。

二、掌握重组DNA技术的相关概念，基本原理。掌握限制性内切酶概念及作用特点。熟悉常用载体及特点，目的基因的获取及与载体连接的方法。

三、熟悉重组体的导入受体细胞及筛选方法。基因克隆表达技术。

四、熟悉重组DNA技术在医学中应用。 专题课内容：PCR技术进展与应用。

第21章 常用分子生物学技术原理及其应用

学习内容：

一、分子印迹与杂交技术 1.核酸分子印迹与杂交技术 2.蛋白质印迹技术

二、RCP技术的基本原理与应用 1.PCR技术的基本原理 2.PCR技术的主要特点 3.PCR技术的主要用途 4.几种重要的PCR衍生技术

三、基因文库

1.基因组DNA文库

2.cDNA文库

四、基因修饰动物模型的建立及应用 1.转基因技术 2.核转移技术 3.基因剔除技术

4.基因转移和基因剔除在医学中的应用

五、生物芯片技术 1.基因芯片 2.蛋白质芯片

六、蛋白质相互作用研究技术 1.酵母双杂交系统 基本原理及应用 2.噬菌体展示技术

3.蛋白质工程中的定点诱变技术 学习要求：

一、掌握分子杂交与印迹技术基本原理、类型、应用。

二、掌握PCR的定义、PCR技术的工作原理及主要用途。

三、掌握基因文库、基因组DNA文库和cDNA文库的概念，了解基因文库构建过程。

四、了解疾病相关基因的克隆与鉴定，了解基因修饰动物模型的建立及应用。

五、掌握基因芯片、蛋白质芯片的概念，了解基因芯片与蛋白质芯片的用途及在临床疾病的诊断和新药开发筛选上的应用潜力。

六、了解蛋白质相互作用研究技术的基本原理及其用途。 专题课内容：蛋白质相互作用研究技术的新进展。

第23章 基因组学与蛋白质组学

学习内容：

一、概述

1.人类基因组计划 2.基因组学的提出 3.蛋白质组学的产生

二、基因组学研究 1.基因组学概念

2.基因组学的研究内容 结构基因组学，功能基因组学，比较基因组学 3.基因组学相关学科的诞生

三、蛋白质组学研究 1.蛋白质组学的概念 2.蛋白质组学研究技术体系

四、基因组学与蛋白质组学研究在医学中的运用 学习要求：

一、掌握基因组的定义、基因组学的基本概念，了解结构基因组学、功能基因组学与比较基因组学三者研究范畴的不同及意义。

二、掌握“基因病”的基本概念，熟悉单基因病、多基因病、获得性基因病的概念。

三、了解疾病相关基因的鉴定方法，了解基因组学与医学的关系，从而认识基因组学研究在医学上的重要价值。 专题课内容：后基因组学研究进展

第17章 癌基因与抑癌基因(自学)

学习内容：

一、癌基因 1.病毒癌基因 2.细胞癌基因 3.癌基因活化的机制 4.原癌基因的产物与功能 生长因子

二、抑癌基因

1.抑癌基因的概念 2.常见的抑癌基因 3.抑癌基因的作用机制 学习要求：

一、掌握癌基因概念、病毒癌基因概念、致病机理。掌握细胞癌基因特点和分类。

二、掌握原癌基因的活化机制，原癌基因的表达产物与功用。

三、熟悉抑癌基因概念、类型和作用机理。

四、熟悉生长因子概念、分类。了解生长因子作用机理，细胞凋亡概念。 专题课内容：1.细胞凋亡研究进展

2.抑癌基因研究进展

第22章 基因诊断与基因治疗(自学)

学习内容：

一、基因诊断

1.基因诊断的概念和特点 2.基因诊断的常用技术方法 3.常见的基因异常及其检测 4.基因诊断的运用

二、基因治疗 1.基因治疗的概念 2.基因治疗的策略 3.基因治疗的基本程序 4.基因治疗的应用与展望 学习要求：

一、熟悉基因诊断的概念、特点。熟悉基因诊断的常用技术。了解基因诊断在医学中应用。

二、熟悉基因治疗的概念，类型。熟悉基因治疗的基本程序。了解基因治疗在医学中应用。

专题课内容：基因治疗的新进展。

广东医学院生物化学与分子生物学教研室

2007年8月修订

第二篇：《现代生物进化理论的由来》教学设计

【课程分析】

本章课程的核心是介绍现代生物进化理论。本节教学以前面所学的遗传学为基础，从宏现上对生物界的进化作一个广度上学习是为形成正确的生物进化观，建立协调统一的唯物辩证观提供了素材。生物进化理论的发展和其他科学理论的发展一样，不是简单的新理论对旧理论的否定和排斥，而是新理论对旧理论的修正、深入和扩展。从拉马克的进化学说到达尔文的自然选择学说，以及现代进化理论的由来，大体都走过了这样的轨迹。这些应该成为处理本节教学内容的基本脉络。

本节内容包括：拉马克的进化学说、达尔文的自然选择学说和达尔文以后生物进化理论的发展，其中重点是达尔文的自然选择学说。生物进化论不仅是生物学中具有重要地位的基础理论，也是对人们的自然观和世界观有着重要影响的理论。学生通过本章内容的学习，不仅可以了解生物进化理论在达尔文之后的发展，进一步树立生物进化的观点和辩证唯物主义观点，而且能够通过学习进化理论的发展过程，加深对科学本质的理解和感悟。同时培养学生实事求是、勇于脱旧创新的科学精神，因此学好这节课就显得更为重要。 【学情分析】

学生在初中阶段学习过生物进化的内容，知道达尔文的自然选择学说的要点，但是现在已经遗忘，而且拉马克进化论，达尔文进化论的贡献及其局限性尚不了解。因此介绍生物进化理论的发展过程，分析拉马克和达尔文的进化理论的重要贡献和历史局限性，有助于学生理解科学不是一个静态的体系，而是一个不断发展的动态过程。 【学法设计】

张教授的诱思探究学科教学强调处理好教与学的关系，保证在教师导向性信息的诱导下，学生真正实现自主、探究、合作的学习。这启示我们在教学中，一切课堂教学都要以学生的终身发展即掌握知识发展能力培育品德为目标，根据学生的认知规律，创设情境，以情激情，设置导向性信息，明确学什么怎么学，以诱达思，引导学生独立的通过一系列五官并用全身心的参与学习过程，发现问题，提出问题，创造性的解决问题，充分发挥学生的潜能，实现学生的主体性地位。教师要树立“为迁移而教，为迁移而学”理念，为学生的可持续发展奠基。

结合诱思探究学科教学理论，我是这样设计本节课的：

一、创设情境，导入新课。投影展示自然界形形色色的生物适应性的现象，引起学生学习本节课的兴趣。进而引出生物是进化的，而不是女娲造人，也不是上帝造物。早在19世

纪，生物学家们就提出了各种各样的理论。

二、自主学习，掌握知识。自学拉马克的进化理论，总结拉马克理论的内容和生物进化的原因，并能科学的评价拉马克的进化理论。

三、小组合作，分析总结达尔文的自然选择学说。引导学生用达尔文自然选择学说解释所观看到的现象。这样，可以使学生从感性上认识生物的生存以及生物的进化，从理性角度运用学说分析、解释生物进化的原因以及解释生物多样性和适应性。

四、迁移运用。结合相关习题，对本节课进行知识巩固。 【教学目标】 1.知识目标：

(1)举例说出达尔文之前，人们是怎样看待生物进化的。 (2)概述达尔文的自然选择学说的主要内容。

(3)理解达尔文自然选择学说几个主要内容之间的关系;学会运用达尔文的自然选择学说，解释生物的适应性、多样性和生物进化的原因。 2.能力目标：

(1)通过理解自然选择学说几个主要内容之间的关系，培养学生分析综合的思维能力; (2)评述达尔文自然选择学说的贡献和局限性。

(3)通过学会运用达尔文的进化理论解释生物界的一些现象，培养学生理论联系实际、正确认识自然界、生物界的能力，以及分析问题和解决问题的能力。打开学生思路，培养他们的观察能力、想象能力、分析能力、比较问题能力及口头表达能力。 3.情感、态度价值观目标：

(1)探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。

(2)培养学生以科学的态度认识生物进化问题，树立辩证唯物主义观点。 (3)培养学生探索科学的精神、实事求是的科学态度 【教学流程】

一、情景导入、展示目标

【课堂投影】展示生物适应性的图片及长颈鹿的图片。

导课：生物是进化而来的，这已得到了人们的普遍认同，但生物是怎样进化而来的?途中

的生物，都有各自的法宝来适应环境，像长颈鹿这么长的脖子，对于它的生存有什么意义?长颈鹿的长脖子是怎么来呢?这节课，让我们结合这个问题共同讨论生物进化的一些学说。 (设计意图)利用课件，展示生物适应性的图片及长颈鹿的图片，提出长颈鹿为什么脖子长，这就激起了学生主动探究的热情，而这个问题就是本节所学的主要内容，以情激情，创设情境。

(课堂实录)边看录像边听解说，很多学生脸上流露出好奇的表情。课堂气氛活跃)

二、自主学习、精讲点拨 1.拉马克的进化学说

【课堂投影】拉马克的人物及介绍，并看书思考以下问题： (1)拉马克进化学说的主要内容? (2)生物进化的主要原因是什么?

(设计意图)绝大数学生通过看书可以总结出：拉马克进化学说的主要内容：①生物不是神造的，而是由古老生物进化来的②生物是由低等到高等逐渐进化的③生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。生物进化原因：一是“用进废退”二是“获得性遗传”;但是对于“获得性遗传”这个名词理解不透澈，所以教师要单独讲解

【课件投影】长颈鹿的图片，设置问题：利用拉马克的观点解释长颈鹿为什么脖子长? (课堂实录)学生争先恐后发表自己的观点，得到正确的解释：拉马克认为长颈鹿的进化是因为草地退化后要吃树叶，当然颈长的有优势，它们想要长颈，于是天天使劲地将颈伸长，终于形成了现在的长颈鹿。其他的学生也是表示赞同。教师进一步规范指正。课堂气氛进一步活跃 【课件投影】

下列表述中哪一项不是拉马克的观点： ( B ) A.生物的种类是随着时间的推移而变化的;

B.生物的种类从古到今是一样的;

C.环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状遗传给后代; D.生物的某一器官发达与否取决于用与不用。

(过渡)拉马克的进化论提出以后，并没有引起社会的重视。就连达尔文在开始他著名的5年航海旅程时，也还认为物种是不变，而且都是神创造的。后来他又通过大量观察和思考提出了“自然选择学说”

三、小组合作，攻克难关。

2.达尔文的自然选择学说

【课件投影】达尔文的图像，航海途径以及有关达尔文相关内容。

【课件投影】播放四段关于自然选择学说的录像，诱导学生思考观察。并提出相关的问题： 1.每一段录像各说明了自然选择学说的什么内容?

2.哪项内容是生物生存的条件?哪项内容是生物生存的手段、动力?哪项内容是生物生存的基础、内因?哪项内容是生物生存的结果? 3.生存斗争中包括几方面?哪种最为剧烈?

(设计意图)通过录像形象而直接的阐述出达尔文自然选择学说的内容：过渡繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存;其中过渡繁殖是生物生存的条件，生存斗争是生物生存的手段、动力，遗传变异为基础，适者生存为生物生存的结果。四则内容环环相扣，学生易懂而又深刻。使本来枯燥无味的内容，变得丰富多彩。把理性知识通过感性认识来潜移默化。) (课堂实录)学生很少见到带有录像的课件，所以个个精神抖擞，兴致盎然，从明亮的眼睛中看到了对知识获取的渴望。每一段录像都诱导他们相互讨论，相互争执，课堂气氛更为活跃。学生的回答大多数也是正确的，教师加以指点订正。) 【课件投影】再次展示远古长颈鹿和现代长颈鹿的对比照片。

设置问题：利用达尔文的自然选择学说的观点解释长颈鹿为什么脖子长?

(设计意图)相同的问题，不同的学说给予不同的解释，相互比较。为下文拉马克与达尔文两者观点的比较作下铺垫)

(课堂实录)学生纷纷响应，踊跃参与，各抒己见。一部分同学还是以拉马克的观点解释，但后来听到其他同学正确的解释，才恍然大悟。其中以一位女同学幽默而又洪亮的回答(“长颈鹿，对开始它们不叫长颈鹿，叫鹿。它们过渡繁殖超过了环境的承受能力，树叶不够吃，势必加剧种内之间的斗争这叫生存斗争;而对于现在的鹿有脖子短的有脖子长的这叫遗传变异;对于脖子长的鹿有优势，而脖子短的因为够不着树叶而最终饿死淘汰，这叫适者生存。”)结束了这次讨论。 【课件投影】

达尔文认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿产生的后代超过环境承受能力(过度繁殖);它们都要吃树叶而树叶不够吃(生存斗争);它们有颈长和颈短的差异(遗传变异);颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了(适者生存)。 (教师精讲)

教师最后通过课件的形式展现出长颈鹿的进化过程，并通过对课本中图示的达尔文自然

选择学说的解释模型，引导学生学会利用自然选择学说解释一些生物现象。使课本的知识得以迁移运用。

附：达尔文的自然选择学说的解释模型

【课堂投影】再次设置思考讨论题，引导学生看书并分组讨论的出答案： 1.达尔文的自然选择学说是否否定了拉马克的观念呢? 2.如何评价达尔文的自然选择学说?(贡献和局限性)

(设计意图)通过这种方式让学生学会独立思考，并学会从课本提炼知识，归纳知识，懂得生物进化理论的发展不是新理论对旧理论的否定和排斥，而是新理论对旧理论的修正、深入和扩展。)

(课堂实录)经过学生的讨论，并争执后最终得出答案

(1)①接受了拉马克关于器官“用进废退”和“获得性遗传的观点”，承认变异是可以遗传的;②他改变了拉马克过分强调“生物内在的自我改进的力量”的观点，在解释适应性的形成时强调“自然选择”的作用

(2)肯定：①较好的解释了生物的多样性和适应性;②相对系统地解释了生物进化的原因。局限：①未能对遗传和变异的本质作出科学的解释。②对生物进化的解释局限于个体水平;③认为物种的形成都是渐变的结果，骤变不可能形成新物种。教师再次通过课件展示上述答案)

(过渡)达尔文提出自然选择学说已经过去100多年，在这100多年期间，生物科学得到了飞速的发展，那么现在生物进化理论又对达尔文的自然选择学说进行了那些修改呢? 【课堂投影】问题：现在生物进化理论对达尔文的自然选择学说进行了那些修改呢? (设计意图)本知识点内容很少，所以教师可以通过一个问题引导学生看书，相互讨论的出答案。问题：现在生物进化理论对达尔文的自然选择学说进行了那些修改呢?

(课堂实录)学生通过1分钟左右的时间看书直接而又准确的得出答案：

1.关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到遗传和变异的本质;

2.获得性遗传的观点，已经被大多数学者所摈弃;

3.研究的对象从生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。 (教师加以点拨，为第二节现代生物进化理论的主要内容作好铺垫。)

四、知识迁移

(设计意图)结合本节内容我精心挑选典型习题，使学生学习的理论知识，得以迁移运用，起到再次巩固的效果

【小试牛刀】

1.用达尔文进化学说的观点来判断下列叙述，其中正确的是( )

A.长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢都变得很长; B.北极熊生活在冰天雪地的环境里，它们的身体产生了定向的白色变异; C.野兔的保护色和鹰锐利的目光，是他们长期互相选择的结果; D.在长期有毒农药的作用下，农田害虫产生了抗药性。

2 .农业生产中长期使用某种杀虫剂后，害虫的抗药性增强，杀虫效果下降，原因是( ) A.杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生

B.杀虫剂对害虫具有选择作用，使抗药性害虫的数量增加 C.杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达 D.抗药性强的害虫所产生的后代具有很强的抗药性 3.下列哪一项符合达尔文对生物进化过程的论述( ) A.变异——生存斗争——有利变异的积累——适者生存; B.生存斗争——生物变异——有利变异的积累——适者生存; C.环境变化——生物变异——适者生存——有利变异积累; D.生物变异——生存斗争——适者生存——有利变异积累。 4.对生物进化的方向起决定作用的是( )

A.基因重组; B.基因突变; C. 染色体变异; D. 自然选择。 5.用现代生物进化理论看达尔文自然选择学说，其缺陷( ) A.能科学地解释生物进化的原因和生物的适应性、多样性的形成; B.认为生物个体是生物进化的基本单位;

C.对遗传和变异的本质未能作出科学的解释;

D.认为物种的形成都是渐变的结果，骤变不可能形成新物种。

(课堂实录)通过这5道小题的测试，大部分学生已经能够很好的掌握了本节的精髓，尤其是达尔文的自然选择学说，是：“环境在选择生物，而不是生物在适应环境”“变异产生于环境变化之前”) 【课后反思】

本课的学习过程，课前布置让学生搜集有关达尔文、进化论的有关资料，考虑到学生的实际，本人在课前也准备了有关达尔文及其进化论观点形成的有关资料，以此来调动学生了解进化论的观点，为进一步理解进化论的重要观点作好准备。在课堂实施中，学生分别交流了进化论的观点，此时，我应让学生对进化论的观点作一个小结，在这一环节上做的不够。学生了解了进化论的观点后，我应这样进行铺设，“达尔文关于生物进化的观点已成为现代生物学的经典理论，现在我们来用这些观点来理解以下的具体实例，”这样引入显得不那么仓促，环节与环节之间没有分开，是有联系的。

另外，总结这节课，在实际操作过程中，过多的依赖多媒体课件了。多媒体课件虽然可以较好地突破教学难点，提高课堂效率，但绝对不能盲目扩大一节课的信息量，切忌不管是否需要、是否适宜，不考虑方法，不顾及效果，盲目地使用媒体的现象。青少年学生具有富于想象、喜欢怀疑和争论的心理特点，培养其探究意识和创造性思维是素质教育的重要方面。所以在教学过程中，一定要给学生留下思维的空间和时间。通过多媒体课件创设诱思情境，展示相关知识背景，引导学生独立地探索和发现、相互讨论和研究，激发学生的创造性思维，经过长期潜移默化，提高学生发现问题、解决问题的能力。学生的认知水平总是由低到高，对客观事物的认识也总是由感性到理性，由具体到抽象。因此，教学的内容设计、课型选择和教具使用时机都要符合这些规律，以利于提高学生的思维水平。当然教学方法的制定、教具的选择、多媒体等的使用还要便于教师在课堂上具有可操作性，但切忌随意地用其他媒体代替实验媒体、用任何课型随意上课。

通过反思修改，使我认识到在今后的教学中在语言表述上，既要把问题论述清楚，力求言简意骇，文词准确。要做到这些，并非易事，还需要认真学习，深入研究，多下苦功。 这节研究课让我深深感到：看起来容易，做起来难，开展诱导探究教学，进行课程改革，最根本是要转变教学观念，真正地让学生的主体性充分实现，能够在教师的诱导下，独立地完成学习任务。让学生真正地“动”起来，那要对教师提出更高的要求。

第三篇：现代生物进化理论的主要内容教学设计

作者： 李雪平 (高中生物

山西运城生物二班 )

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发表日期：

2008-07-12 20:02:31 第1节现代生物进化理论的主要内容(第1课时)教学设计

教学方法

教法：根据教材知识及学生实际情况，为能传授知识，又培养能力发挥双重作用。本节课主要采取以启发式教学原则为基础，以探究学习为主，贯穿始末，适当地加以讲授法、讨论法、自学阅读法、综合分析法等。

学法：为启发学生学习的积极性，掌握知识发展思维的同时，着重让学生深入理解，并引导学生形成正确的生物进化观。在学法指导上我采用知识迁移法，逻辑推理分析方法等。

知识结构 种群是生物进化的基本单位

用数学方法讨论基因频率的变化

突变和基因重组产生进化的原材料

自然选择决定生物进化的方向 教学目标

根据教学大纲中课程目标，教材内容以及学生实际情况确定如下

1知识目标：(1).能说明物种,种群的概念(2)能区别基因库,基因频率的概念(3)用数学方法说明种群基因频率的变化(4)能阐明以达尔文自然选择为中心的现代生物进化理论的主要观点

2能力目标：①搜集讨论生物进化理论发展的资料。②用数学方法分析种群基因频率的变化。③用现代生物进化理解释一些生物的进化。

3情感目标：讨论生物进化观点对人们思想观念的影响,确立进化论的观点。 教学重点

1.种群、基因库、基因频率 2.自然选择对种群基因频率的影响

教学难点 1.基因频率的概念

2.自然选择对种群基因频率的影响

基因频率是人们对基因库中的基因所做的一种统计和分析。由于基因库本身较为抽象，学生不易接受，因此增加了对基因频率学习的难度。

教具准备 教育录像片

教学过程 [导入]

复习探究导入：课件提供图片(树干上的桦尺蠖)，以达尔文的进化论分析[探究一]下列问题;

1.桦尺蠖体色的黑色(S)和浅色是(s)一对相对性状，当时树干上均因长满地衣呈浅色，请判断哪种体色的桦尺蠖数量较多，为什么?

2.如果后来由于环境污染使地衣不能生存，所以树干呈现黑褐色，你认为两种桦尺蠖的数量是否会发生改变?为什么? 3.你认为该地区的桦尺蠖有没有进化?

师生共同解决以下问题，进一步理解达尔文的进化论，并提出现代生物进化理论，从而导入本课。 [新课]

让学生从本节教材上找出现代生物进化理论的主要内容，并回答如下：

一、种群是生物进化的基本单位 自学并思考学案[探究二]的如下问题：

1.结合桦尺蠖进化的实例，分析生物进化的基本单位为什么是种群而不是个体? 2.概念区别：种群、基因库、基因频率、基因型频率。

3.填P115页表格，分析满足五个假设的情况下，该种群的基因频率是否发生改变，该种群是否发生了进化?

举例引入：

“一个池塘中的全部鲤鱼是一个种群”，“一片草地所有的蒲公英是一个种群”种群是生物进化的单位，充分理解种群的含义，有助于对种群的基因库以及基因频率的清晰认识，也是学生真正理解掌握生物进化实质的必要条件。因此对种群概念的理解，我做如下的安排：

第一步：让学生去分析引入的两个例子，试着让学生去总结出构成种群的几个要素(①一定区域，②全部③一种或一类生物)

第二步：教师举几个关于种群的例子，让学生依据自己的总结来判断对错，教师并给以及时的肯定或否定。

第三步：师生总结归纳构成种群的三要素：

.教师设疑：

种群内部的生物之间是处以怎样的关系?→引导学生得出：可进行交配，繁殖→以温故之新为出发点，让学生回忆基因和基因型，为下面学习基因频率做好铺垫，引导学生从基因的角度思考：种群在进化过程中即传种接代中基因的传递有什么特征?→师生共同归纳①基因传递具稳定性→引出种群基因库的概念及稳定性。②基因传递存在变异性→基因库的可发展性

.抛砖引玉：

教师明确阐述基因库的可发展性，就使得基因库中存在一个出现频率的问题，引入基因频率。学生阅读相关内容，要求学生学会测定基因频率的科学方法和计算方法。之后让学生讨论：一对等位基因的基因频率之间有什么数量关系?以便学生能从数据分析的角度，更好的理解课文中提到的基因频率变化就是指种群中某一个等位基因的频率的变化，从而让学生将基因频率的改变升华到一个更高的知识层面——基因频率的改变导致种群基因库的变迁，归纳出生物进化的实质生于种群基因频率的改变。

师生共同总结： 1.种群：

概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。

强调概念中用蓝色标注的词，正确理解种群的概念，指出种群是进化的基本单位，也是繁殖的基本单位。

设置种群的练习(1)，让学生巩固知识点，根据概念判断种群。 2.基因库：

概念：一个种群中全部个体所含有的全部基因。

强调概念中用蓝色标注的词，一个种群都有一个基因库，种群中的个体最终死亡，但基因库在代代相传中保留下来，并得到发展。 3.基因频率和基因型频率：

概念：基因频率是在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。

基因型频率是某种基因型个体数占该种群个体总数的比率。 概念理解：

设：A的基因频率=p

a的基因频率=q

则：p+q=1 基因型频率=该基因型个体数 / 该种群个体总数 基因频率计算：

练习题(2);教材118页第2题。通过计算掌握基因频率计算的方法。 二.用数学方法讨论基因频率的变化 指出五个假设条件，即理想条件下。

分析表格数据，理解在遗传平衡下基因型发生改变但基因频率不变，说明了生物没有发生变化，进一步总结出：生物进化的实质是基因频率的改变。 知识扩展：哈代—温伯格平衡

设：A的基因频率=p

a的基因频率=q

则：p+q=1 → (p+q)2=1 → p2+2pq+q2=1 即：AA基因型频率=p2 aa基因型频率=q2 Aa基因型频率=2pq

举例：如果某种群B的基因频率为0.4，那么BB、Bb、bb的基因型频率各是多少?

三、突变和基因重组产生进化的原材料 自学并思考学案[探究三]的以下问题： 1.可遗传的变异的来源有哪些?

2.基因突变率很低，并且突变是不定向的，为什么可以作为进化的原材料呢? 3.突变和重组能否决定生物进化的方向，为什么? 师生共同理解：

基因突变

突 1.可遗传的变异

染色体变异

变

进化的原材料 所以说：可遗传的变异为进化提供了原材料 2.对基因突变理解：

基因突变的突变率很低，但种群中每一代的基因突变数很大(如课本例子)。 基因突变大多是有害的，但突变的有害和有利并不是绝对的，往往取决于生物的生存环境。(如图某海岛上残翅和无翅的昆虫) 分析翅形的来源——基因突变。

分析是有利变异还是不利变异——不一定，取决于环境。 小结：

产生

基因重组

基因突变——→新的等位基因————→多种多样的基因型—→种群中出现大量可遗传变异—→变异是不定向的—→形成了进化的原材料，不能决定生物进化的方向

四.决定生物进化的方向——自然选择决定 [探究]自然选择对种群基因频率变化的影响

19世纪

20世纪

思考：试分析从19世纪到20世纪，由于环境改变使S(黑色)和s(浅色)基因频率如何变化?

S(黑色)基因频率增大：5% → 95% s(浅色)基因频率减小：95% → 5% 小结：

自然选择

不利变异不断淘汰

变异————

基因频率定向改变—→生物定向进化

有利变异积累加强 [实例分析](鲫鱼的后代培育成金鱼图)

人类把鲫鱼的后代培育成金鱼，实质就是通过选择改变基因频率。从图中看，显然红色基因的频率显著提高了。 [课堂总结]

生物进化的基本单位——种群

生物进化的实质——种群基因频率的定向改变 生物进化的原材料——突变和基因重组 决定生物进化的方向——自然选择决定

第四篇：第一节 生物进化理论的发展 教学设计 教案

教学准备

1. 教学目标

1.知识目标：

(1)解释种群、种群基因 库、基因频率、隔离、物种的概念。 (2)说明现代生物进化理论的主要内容。 (3)阐述突变和基因重组在生物进化中的作用。 (4)尝试探究自然选择对种群基因频率变化的影响。 (5)分析并阐述隔离与物种形成的关系 。

(6)描述分子 进化的中性学说和生物进化理论发展的意义。 2.能力目标：

(1)运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 (2)运用生物进化观点解释一些生物现象。 3.情感、态度和价值观目标：

形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念。

2. 教学重点/难点

重点：

(1)种群、物种、基因频率、隔离等概念。 (2)自然选择在生物进化过程中的作用。

(3)突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。 难点：

(1)基因频率的概念和计算方法。 (2)自然选择对种群基因频率的影响。 (3)隔离在物种形成中的作用。 (4)对分子进化的中性学说的理解 3. 教学用具

多媒体

4. 标签

生物,必修1,苏教版

教学过程 (一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。

教师：世界上到底是先有鸡还是先有蛋?这个问题困扰了人类几千年!对于这个问题，首先是神学家们作出了“解释”：先有鸡，因为上帝创造了鸡，然后让鸡下蛋!随着科学的发展，现在我们都知道生物是进化而来的。地球上现存的有记载的生物种类大约有200多万种，这么多的生物是怎样进化而来的呢? 多媒体展示达尔文的进化论长颈鹿的进化过程。 学生：思考讨论激发学生探究兴趣。

教师：根据学生回答进行点评，总结，引出现代进化理论。

(三)合作探究、精讲点拨。

探究一 现代达尔文主义

阅读课本P94-P99相关内容，结合图例，思考并小组讨论下列问题： 〖问1〗自然选择的直接对象和根本对象是否相同?

【讲述】不同。自然选择的直接对象是生物变异的性状，根本对象是与变异性状相对应的基因。

〖问2〗达尔文认为生物进化过程中起选择作用的因素是什么?

【讲述】达尔文认为生物进化过程中变异在前，选择在后，对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。

〖问3〗在自然选择的过程中，直接受选择的是基因型还是表现型?为什么? 【讲述】是表现型。比如天敌看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。 〖问4〗现代达尔文主义的基本观点有哪些?

【讲述】①种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群内基因频率的改变

②突变、选择及隔离是物种形成过程和生物进化的机制

③基因突变、基因重组和染色体变异为生物进化提供了原材料④自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向⑤隔离是新物种形成的必要条件 〖问5〗为什么说种群才是生物进化的基本单位?

【讲述】对于有性生殖的生物来说，个体的基因型不变，无论它在自然选择中具有多少优势，其基因型也不可能一成不变地传给下一代个体，这是因为个体的基因型组成来自双亲。但是就一个种群来说，种群中全部基因的总和(基因库)却可以在传宗接代过程中维持相对稳定。因此，自然选择作用于种群。 〖问6〗地理隔离在物种形成中是如何起作用的?

【讲述】地理隔离是把1个种群分成许多小种群的最常见方式。地理隔离使种群变小，不同的小种群处于不同的环境条件下，基因频率可发生不同的改变，加上不同环境条件的选择，使各个小种群向各个方向发展，这样就可能形成新的物种。

〖问7〗为什么说自然选择决定生物进化的方向呢?

【讲述】在环境改变以前，生物就存在变异，有些变异对生物的生存有利，有些变异对生物的生存不利，即变异是不定向的。自然选择的作用是使对生物生存有利的变异基因得到保存并遗传给后代，一些对生存不利的变异基因被逐渐淘汰，从而导致种群的基因频率发生定向改变，使生物朝着对生存有利的方向进化发展。可见自然选择决定了基因频率的定向改变，从而决定着生物进化的方向。

〖问8〗物种的形成与生物进化是一回事吗?

【讲述】①判断标准：基因频率只要改变，生物就进化，但不一定能产生新物种。只有当基因频率的改变突破了种的界限形成生殖隔离时，才标志着新物种形成。

②两者联系：生物进化的实质是种群基因频率发生变化的过程，其结果不一定导致新物种的形成，而新物种的形成则说明生物进化了。 〖问9〗基因频率和基因型频率的关系?

计算该群体中各基因型频率和各基因频率并填入表中。 【讲述】 基因频率：

A%=(2×AA+Aa)/2(AA+Aa+aa)×100% a%=(2×aa+Aa)/2(AA+Aa+aa)×100% 基因型频率：某种基因型的个体在群体中所占的比例。 A%=AA%+1/2(Aa%) a%=aa%+1/2(Aa%) 基因型频率：0.3，0.6，0.1，1.0 基因频率：120/200 = 0.6，80/200 = 0.4。

〖问10〗突变和基因重组产生了生物进化的原材料，能不能决定生物进化的方向?

【讲述】不能。变异是不定向的。 〖问11〗全世界的人都是一个物种?

【讲述】是。无论白人黑人黄种人结婚，都能产生具有生殖能力的后代。 〖问12〗马和驴是不是一个物种?

【讲述】不是。马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。 探究二

分子进化的中性学说及生物进化理论发展的意义 阅读课本P99-P100的相关内容，思考并小组讨论下列问题： 〖问13〗中性学说认为生物进化的主导因素是否是自然选择? 【讲述】不是。中性学说认为生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定。

〖问14〗中性学说认为，什么情况下自然选择才会发生作用而导致表现型进化? 【讲述】当中性突变积累导致生物性状出现差异之后。 〖问15〗中性突变对生物的生存有无危害?

【讲述】中性突变对生物的生存既无利也无害，当这些随机漂变的突变，经过日积月累积少成多，就会使同种生物的不同种群间出现巨大的差异，形成不同的物种。

〖问16〗木村资生的中性学说揭示了是细胞水平的进化规律还是分子水平的进化规律。

【讲述】分子水平的进化规律。

〖问17〗中性学说与现代达尔文主义是否矛盾?它们各自的方向是什么? 【讲述】中性学说与现代达尔文主义并不矛盾，更不对立，只是各自的侧重点不同。现代达尔文主义侧重于个体、群体即宏观水平，中性学说侧重于分子即微观水平，二者相互补充，更好地解释了生物进化的现象及本质。

〖问18〗举例说明生物进化理论所揭示的原理有助于人类从事控制和改造生物的实践活动。

【讲述】生物进化理论为良种选育、植物栽培、动物饲养等提供了理论依据，对控制生物性状、创造生物新品种等具有重要的指导实践的价值。 〖问19〗生物进化理论是如何产生的?它揭示的内容是什么?

【讲述】生物进化理论是在物种可变论与物种不变论、在唯物论与唯心论的斗争中产生并发展起来的。它揭示了生物与环境、微观与宏观、局部与整体、必然与偶然、结构与功能等的辩证统一关系，为辩证唯物主义的自然观和科学的世界观奠定了生物学基础，也有助于人们正确地认识自己在自然界中的地位，从而树立人与自然和谐发展的观念。

课堂小结 本节课注重以学生为主体，在“提出问题-讨论分析问题-解决问题”的教学过程中体验科学探究，培养学生分析问题和解决问题的能力。在教学过程中，引导学生联系在初中已经学习达尔文的自然选择学说，通过多媒体展示生物进化的一些典型事例，让学生分析其进化的观点，既能锻炼学生的分析归纳能力，又能调动课堂气氛，使学生成为教学的主体，体现了课改的理念。

课后习题

1.根据现代生物进化理论，叙述正确的是(

) A.种群是生物进化的基本单位

B.生物进化的实质是种群基因型频率的定向改变 C.物种形成的标志是出现地理隔离 D.生物多样性形成的原因是自然选择

2.现代生物进化论与达尔文进化论的不同点是(

)

A.可遗传变异是自然选择的原材料 B.个体是生物进化的基本单位

C.种群是生物进化的基本单位 D.适者生存、不适者被淘汰

3.下列关于现代进化理论的描述，不正确的是：(

) A.生物进化的基本单位是种群

B.生物进化的实质是种群基因频率的改变

C.突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的基本环节 D.变异都有进化价值

4. 某群体中基因型为AA、Aa、aa的个体分别有2000个、2000个和6000个，则A的基因频率是 (

)

A. 0.7

B. 0.3

C. 0.6

D. 0.35 5.抗生素被广泛用于各种炎症的治疗。科学家在实验室通过实验证明，细菌在不接触抗生素的情况下，也会产生抗药性的变异个体。滥用抗生素的负作用之一是(

)

A.病人在治疗过程中对抗生素产生适应性 B.抗生素抑制人体自身产生抗体

C.抗生素的选择作用使抗药性病菌获得生存优势 D.抗生素可以增加人体细胞的突变，导致癌变 1.A 【解析】

试题分析：现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，A正确;生物进化的过程实质上就是种群基因频率变化的过程，B错误;物种形成的标志是出现生殖隔离，C错误;生物多样性形成的原因共同进化，D错误。 考点：本题考查现代生物进化理论的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。 2.C 【解析】本题考查的是生物进化理论的有关内容。可遗传变异是自然选择的原材料适者生存、不适者被淘汰是现代生物进化论与达尔文进化论共同的内容;个体是生物进化的基本单位是达尔文进化论的观点;只有种群是生物进化的基本单位是现代生物进化论与达尔文进化论的不同观点。C正确。故本题选C。 3.D 【解析】 4.B 【解析】本题考查基因频率的计算。A的基因频率=A基因数目/ (A基因数目+a基因数目)=(2000×2+2000)÷[(2000+2000+6000)]=0.3.故选B 5.C

板书

第五篇：学习迁移理论在中学化学教学中的应用

[摘要]：迁移是心理学上的一个重要的理论，化学教师将其运用到教学中发挥他的优势，避免负迁移，锻炼学生的思维能力，提高教学效果。

[关键词]：迁移

化学教学

国际21世纪教育委员会的报告《教育—财富蕴藏其中》提出的面对未来社会发展的四种基本要求——学会认知、学会做事、学会共处、学会生存。如果说这是学校教学的重要目标，那么学习的迁移就是检验教学是否达到这个目标的可靠指标。为此，在化学教学中我们应以学习迁移理论为指导，帮助学生构建完整的知识体系和能力结构，培养学生迁移和运用知识的能力、提高教学效果。

一、迁移理论概述

在日常生活中我们也可以观察到：学会了骑自行车有助于学习驾驶摩托车，学会了一种外语有助于学习另一种外语;学会了立体几何有助于我们学习晶体结构知识，这些都是些常见的迁移现象，在古代，孔子的“举一反三”“触类旁通”是最早对学习迁移的一种解释。其实迁移是课堂学习中的一个重要过程，也是提高课堂教学效果的一个重要因素，因此一直为广大研究者及教育工作者所重视。迁移也称学习的迁移，是指已经获得的知识、技能、情感或态度等对新的学习的影响。但这种影响不仅表现为先前的学习对后来学习的影响，而且表现为后继的学习对先前的学习的影响。这种影响可以是积极的，也可以是消极的。所以有人认为迁移是“在一种情境中技能、知识和理解的获得或态度的形成对另一种情境中的技能、知识和理解的获得或态度的形成的影响”。此外，利用所学的技能、知识等去解决问题的过程也是一种迁移的过程。由于迁移涉及的范围相当广泛，包括知识、技能、情感、态度等，就课堂教学而言，我们在这里着重讨论迁移理论在化学教学中的应用。

㈠、迁移的分类

在心理学上通常根据迁移的效能和迁移是否发生，把迁移分成两类，即正迁移、负迁移。正迁移也称积极迁移，指的是一种学习对另一种学习所产生的积极的促进作用;负迁移也称消极迁移，指的是一种学习对另一种学习产生的消极作用两种学习之所以既可能产生正迁移，又可能产生负迁移，关键在于一种学习中所概括出来的结论(如原理、概念等)向另一种学习的推广。在这种推广的过程中，如果这一结论对学习都是适合的，那就会产生积极的正迁移;如果这一结论对其中某一学习是不适合的，那么这种推广对这种学习来讲就变成了一种干扰，这时就产生了负迁移。根据迁移的内涵，在课堂教学中教师应做到：利用正迁移，防止负迁移。就当今课堂教学境界而言，“为迁移而教”应该成为一个迁移的目标。

㈡迁移的作用

凡是有教育的地方就会有迁移，从来不存在相互间不产生影响的学习。而且，学生把学到的知识应用到新的学习中或以后的生活和工作中也是教育和教学的根本目的之一，因此可以说迁移在学校教育教学中无所不在并发挥着重要作用。其作用突出表现在：第

一、迁移是有效学习的标志;第

二、迁移对于提高解决问题的能力具有直接的促进作用;第

三、迁移是习得的经验得以概括化、系统化的有效途径，是能力与品德形成的前提条件。

二、迁移理论在中学化学教学中的应用

“为迁移而教”是课堂教学的高级境界。由此出发，教师在日常的化学的教学中应注意结合化学的学科特点和具体的教学对象的特点，灵活地创设和利用教育契机去促进积极迁移的发生。学习迁移的关键在于概括出知识之间的共同特征或具有内在联系的某些要素。邵瑞珍教授在引述国外心理学家的研究成果时指出：“概括不是一个自动过程，与教学方法有密切的关系。即同样的教材内容，由于教学方法不同，而使教学效果大为悬殊，迁移的效应也大不同。”因而在有机化学的教学中结合教学内容有意识地引导学生着力于以下方面进行概括是极为必要的。对物质的某些物理性质或化学性质进行归类概括和总结。物质的性质是有机化学研究的一个重要内容，任何物质都有其自身的理化性质。要在有机化学的教学中列举出每一种物质的性质是完全不可能的，而且是徒劳无益的。但我们知道结构相似的物质之间具有类似的理化性质，对此可引导学生将物质的某些理化性质进行分类概括，扩大知识的包摄性，促进积极迁移。例如：在学习乙烯典型的化学性质(如加成、氧化、聚合)的同时，启发引导学生概括由不饱和双键的弹性，利用知识的迁移规律，可以推断或解释结构更为复杂的烯烃的化学性质。

㈠加强“双基”教学，提高学生迁移的能力 化学基本概念、基本原理的抽象程度高，适用范围广，具有较高的概括水平，能反映事物的内在联系或本质。学生掌握了这些概念和原理就可以用来解决大量的类似或同类问题而实现迁移。例如，掌握了影响化学平衡的一般规律勒沙特列原理，不仅可以帮助学生回顾和解释已学的元素及其化合物的某些性质如氯水的组成、SO2催化氧化的反应条件控制、Fe2+与Fe3+的相互转化等，构成所谓的“逆向迁移”，而且有助于后继的电离平衡、水解平衡的特征及影响因素的理解与学习，即构成所谓的“顺向迁移”。在有机化学教学中，教师在充分运用相似联想揭示事物之间内在联系和共性的同时，应强化对个性的认识，有意识地引导学生对易混淆的具体知识或技能进行比较、辨析，促使学生树立清晰的观念，在遇到新的学习课题时，能迅速找到新旧知识的结合点，使原有的知识经验主动、顺利、有效地得到正迁移。

因此，教师要有意识地引导学生在面临新的学习任务时，充分利用已经掌握的基本概念或基本原理，强调新旧知识之间的共同因素，这样不但可以复习已经掌握的基本概念和基本原理，而且还可以使学生在这些原理的指导下更好地理解和掌握新知识。

㈡加强变式训练，增强思维能力

为了使学生原有的认识结构得到延伸和扩展，产生有效的学习迁移，必须增强学生思维的变通性。为此，教师在有机化学教学中要围绕教学的重点、难点或疑点，从不同角度构造问题，通过演练促使学生全面准确地理解问题的本质属性，使学生能得心应手、左右逢源、触类旁通、应付自如。在学习《氮、磷》时，可设计这样一道题：在标准状况下，用NH3做喷泉实验，实验结束后，若水充满烧瓶，此时溶液的物质的量浓度为多少?若水没充满烧瓶，物质的量浓度又为多少?若把NH3换成HCL，情况又怎样呢?若把NH3换成一定体积的NO2与O2或一定体积比的NO与O2，若水也能充满烧瓶，此时溶液中溶质的物质的量、浓渡又各为多少?等等一系列多角度的试问，引导学生多角度的发散思维需要指出的是：在新情境中变式训练的迁移效果如何并不取决于平时演练“同质”习题的多少，而在于是否真正把握了各种变式所共有的本质要素，能否揭示其内在的知识规律。在变式和新问题演练相融合，方能有效地促进知识的灵活迁移。

㈢强化正迁移，避免负迁移 美国心理学家布鲁纳认为，所谓迁移可以看作是把习得的编码系统应用于新的事例。正迁移就是把适当的编码系统应用于新的事例，“一题多变”或“一题多解”的训练都有利于迁移。负迁移则是把习得的编码系统错误地应用于新的事例。他提出，掌握学科的基本结构和领会基本原理和概念是通向适当的“训练迁移的大道”。例如，在学习乙烯典型的化学性质(加成、聚合等)的同时，引导学生概括出不饱和双键的通性，并迁移至其他烯烃，推断或解释有关的化学现象。学习了乙醛的化学性质(加氢还原、被银氨溶液或新制氢氧化铜所氧化)，可以归纳概括出醛类化合物的性质，从而推断其它醛类化合物。当新知识与认知结构中原有的知识相似而不相同“先入为主”的原有知识常常干扰、掩盖或替代新知识，因定势而产生消极影响，即产生负迁移。如果学生的认知结构中原有的观念越稳定，越清晰，产生的负迁移就越小。为了避免负迁移的产生，在化学教学中可以运用比较法引导学生全面、精确、深刻地了解事物的本质特征及事物之间的内在联系，增强原有的起固定作用的观念的稳定性与清晰性，消除定势干扰，促进学生对知识的实质性理解。

例如：(2006高考，重庆11)已知mX(g)+nY(g)=Qz(g)的ΔH<0，m+n>q，在恒容密闭器中反应达到平衡时，下列说法正确的是(

)

A、 通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动 B、 X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n C、 降低温度，混合气体的平均相对父子质量变小 D、 增加X的物质的量，Y的转化率降低

错选A：学生在学习平衡时，根据勒夏特列原理可以得出：在增大应强平衡向气体体积减小的方向移动，通过类比本题中加入了惰性气体使压强增大，则平衡向体积减小的方向，m+n>q所以平衡向正方向移动，故选A。那么在A选项中，对于气态反应，应强的改变之所以能引起平衡的移动，是因为浓度发生变化，否则压强的改变将无法影响平衡的移动，此处加入稀有气体时各物质的浓度没有发生改变，尽管总压强增大，平衡还是不移动，向正方。通过分析本题选B。

总之，在化学教学中，培养学生的变式思维能力，掌握扎实的“双基”知识，提高学生的探索的能力，都是学生的化学学习得到顺利地迁移所必不可少的因素。因此，教师在采用行之有效的教学方法，学新课程改革的同时，应全面考虑到影响学生学习迁移的因素，更好地引导学生有效的迁移，更大程度提高教学效率。

参考文献：

[1].陈琦，刘儒德，当代教育心理学[M]。北京师范大学出版社，1997。 [2].顾援.迁移与课堂教学[J].教育理论与实践.2000(10)。

[3].顾文贵，岑波.归纳法在有机化学教学中的运用[J].广西大学学报.20002(6)。

[4].刘知新.化学学习论[M].南宁：广西教育出版社，1996。