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四、 课程内容

（一）必修课程

必修课程是现代生物学的核心内容，对于提高全体学生的生物学素养具有不可或缺的作用；必修课程所选内容是学习选修课程的基础。

必修课程面向全体高中生，选择了最基本的生物学重要概念。为了让学生更好地理解与掌握教学内容，教学中要高度重视学生的实践环节，力求为学生提供更多的动手实践机会。

模块 1 分子与细胞

本模块包括细胞的分子组成、细胞的结构、细胞的代谢、细胞的增殖以及细胞的分化、衰老和死亡等内容。

细胞是生物体结构与生命活动的基本单位。细胞生物学是生命科学的重要基础学科，分子生物学的发展促使细胞生物学的研究进入了分子水平。

本模块选取了细胞生物学方面的最基本的知识，是学习其他模块的基础。它还反映了细胞生物学研究的新进展及相关的实际应用。通过本模块的学习，学生将在微观层面上，更深入地理解生命的本质。了解生命的物质性和生物界的统一性，细胞生活中物质、能量和信息变化的统一，细胞结构与功能的统一，生物体部分和整体的统一等，有助于科学自然观的形成。学习细胞的发现、细胞学说的建立和发展，有助于学生加深对科学过程和本质的理解。 【内容标准】

概念1 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位

1.1 细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子

1.1.1 说出细胞主要由 C、H、O、N、P、S等元素构成，其中以碳原子为骨架形成复杂的生物大分子

1.1.2 指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命中具有重要作用

1.1.3 举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关

1.1.4 概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质

1.1.5 举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用

1.1.6 阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成，其功能取决于由氨基酸序列决定的三维结构，细胞的功能主要由蛋白质完成

1.1.7 概述核酸由核苷酸聚合而成，是贮存与传递遗传信息的生物大分子 1.2 细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动

1.2.1 概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与外界环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流

1.2.2 阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动

1.2.3 阐明遗传信息主要贮存在细胞核中

1.2.4 举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动 1.3 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

1.3.1 说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成。这些细胞形态和功能多样，但都具有相似的基本结构

1.3.2 描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核 概念2 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖

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2.1 物质通过被动运输或主动运输方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动 2.1.1 阐明质膜具有选择透过性

2.1.2 举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白

2.1.3 举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞

2.2 细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域

2.2.1 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，少数酶是RNA，酶活性受到环境因素（如pH和温度等）的影响

2.2.2 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质

2.2.3 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，并将其转化为细胞可利用的化学能储存在有机分子中

2.2.4 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量 2.3 细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程

2.3.1 描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性

2.3.2 说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体

2.3.3 描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程 【教学提示】

在本模块的教学中，教师要组织好各种观察、实验等探究性学习活动，帮助学生增加感性认识，克服对微观结构认识的困难，使学生领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能。结合生物个体水平的知识、化学和物理学知识以及学生的生活经验，突破学习难点。鼓励学生搜集有关细胞研究和应用方面的信息，进行交流，以丰富相关知识，加深对科学、技术、社会相互关系的认识。

为帮助学生达成对上述概念 1 的理解，应开展下列教学活动：（1）检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质；（2）观察叶绿体和细胞质流动；（3）尝试制作真核细胞的结构模型；（4）使用显微镜观察各种细胞，可结合电镜照片分析细胞的亚显微结构，有条件的学校可组织学生参观电子显微镜实验室。 为帮助学生达成对上述概念 2 的理解，应开展下列教学活动：（1）通过模拟实验探究膜的透性；（2）观察植物细胞的质壁分离和复原；（3）探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素；（4）提取和分离叶绿体色素；（5）探究酵母菌的呼吸方式；（6）制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片；（7）模拟探究细胞表面积与体积的关系；（8）搜集有关干细胞研究进展和应用的资料。 【学业要求】

完成本模块学习后，学生应能从结构与功能相适应这一视角，解释细胞由多种多样的分子组成，这些分子是各项生命活动的物质基础（素养1、素养2）；建构并使用细胞模型，阐明细胞各部分结构通过分工与合作，形成相互协调的有机整体，实现细胞水平的各项生命活动（素养1、素养2、素养3）；从物质与能量视角，探索光合作用与呼吸作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化（素养1、素养3）；观察多种多样的生物体，提供证据说明生物体由细胞构成，这些细胞具有多种形态和功能，但同时又都具有相似的基本结构（素养1、素养3）；观察处于细胞周期不同阶段的细胞，结合有丝分裂模型，描述细胞生长与增殖的主要特征，并举例说明细胞的分化、衰老、死亡等生命现象（素养1、素养3、素养4）。

模块 2 遗传与进化

本模块包括遗传的细胞基础、遗传的分子基础、遗传的基本规律、生物的变异和生物的进化等内容。

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生物通过生殖、发育和遗传实现生命的延续和种族的繁衍，通过进化形成物种多样性和适应性。 本模块选取的减数分裂和受精作用、DNA分子的结构和功能、遗传和变异的基本原理及应用等知识，主要是从细胞水平和分子水平阐述生命的延续性；选取的现代生物进化理论和物种形成等知识，主要是阐明生物进化的过程和原因。本模块的内容，对于学生理解生命的延续和发展，认识生物界及生物多样性，形成生物进化的观点，树立正确的自然观有重要意义；同时，对于学生理解有关原理在促进经济与社会发展、增进人类健康等方面的价值，也是十分重要的。 【内容标准】

概念3 遗传信息控制生物性状，并代代相传

3.1 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上

3.1.1 概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA 分子上，蛋白质的氨基酸序列是由基因决定的

3.1.2 概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的长链，一般由两条反向平行的长链上的碱基互补配对形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息 3.1.3 概述DNA分子通过半保留方式进行复制

3.1.4 概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要是由蛋白质决定的

3.1.5 举例说明某些基因序列不变但表型改变的表观遗传现象 3.2 有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能 3.2.1 阐明减数分裂产生只含有一半遗传信息的精细胞或卵细胞 3.2.2 说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代

3.2.3 阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状

3.2.4 概述性染色体上的基因传递和性别相关联 3.3 由突变和基因重组引起的变异是可以遗传的

3.3.1 概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因序列的改变

3.3.2 阐明基因序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果

3.3.3 描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率 可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变

3.3.4 阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异

3.3.5 举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变

3.3.6 举例说明人类遗传病是可以检测和预防的概念4 生物的多样性和适应性是进化的结果 4.1 地球上的现存物种丰富多样，它们来自共同祖先

4.1.1 尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先

4.1.2 尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA 的结构与功能等方面具有许多共同特征 4.2 适应是自然选择的结果

4.2.1 举例说明种群内的可遗传变异将赋予某些个体在特定环境中的生 存和繁殖优势

4.2.2 阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加

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