【人教版】ชีววิทยามัธยมปลาย บังคับ เล่ม 2
หลักสูตรนี้เป็นหนังสือเรียนชีววิทยาภาคบังคับเล่มที่ 2 สำหรับระดับมัธยมศึกษาตอนปลายสายสามัญ อธิบายกฎพื้นฐานของพันธุศาสตร์ ธรรมชาติและการแสดงออกของยีน การกลายพันธุ์ทางชีววิทยา และทฤษฎีวิวัฒนาการอย่างเป็นระบบ หลักสูตรนี้นำพาผู้เรียนให้เข้าใจกฎของเมนเดล ทฤษฎีโครโมโซม และแนวคิดหลักของพันธุศาสตร์ระดับโมเลกุลผ่านประวัติศาสตร์ทางวิทยาศาสตร์
บทเรียน
Lesson
本课通过孟德尔的豌豆杂交实验，阐述了遗传因子作为独立“颗粒”存在的本质，并重点解析了分离定律的逻辑基础与数学规律。课程通过杂交水稻等案例，展示了如何利用遗传学原理进行性状定向改良，实现了从基础理论到农业生产实践的跨越。
本课程探讨了减数分裂在生命延续中的核心作用，通过减数分裂的染色体减半与受精作用的染色体恢复，揭示了物种遗传稳定性与多样性的生物学机制。学生将重点学习减数分裂过程中同源染色体的联会、互换与分离规律，并理解基因与染色体行为的平行关系及其在遗传与育种中的应用。
本课通过回顾遗传物质探索的科学史，重点分析了从蛋白质学说到DNA是遗传物质的逻辑演变。通过格里菲思的肺炎链球菌转化实验、艾弗里的“减法原理”实验以及赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染实验，学生将深入理解科学研究中如何通过严密的逻辑推理与实验设计，确立DNA作为遗传物质的地位。
本节课重点介绍了基因表达的核心机制，包括RNA的结构特点与种类、遗传信息从DNA到mRNA的转录过程，以及遗传密码子的逻辑推导与简并性。通过学习，学生将理解基因如何通过选择性表达实现细胞分化，并掌握遗传信息从核内蓝图到蛋白质合成的精确传递规律。
本课程深入探讨了基因突变及其他变异的分子机制，重点分析了镰状细胞贫血的成因、基因突变的特征及其与生物进化的关系。同时，课程还介绍了细胞癌变的分子机理，并对比了基因突变与染色体变异在生物遗传和育种实践中的不同作用。
本课主要介绍了生物进化的共同由来学说，通过化石、比较解剖学、胚胎学及分子生物学等多方面的证据，揭示了现存生物并非独立起源，而是由共同祖先经过亿万年演化而来的生命之树。课程重点阐述了生物演化由简单到复杂、由低等到高等的规律，并强调了自然选择在生物多样性形成中的核心机制。
ภาพรวมคอร์สเรียน
📚 สรุปเนื้อหา
หลักสูตรนี้เป็นหนังสือเรียนชีววิทยาภาคบังคับ เล่ม 2 สำหรับระดับมัธยมศึกษาตอนปลายสายสามัญ โดยอธิบายกฎพื้นฐานของพันธุศาสตร์ สาระสำคัญของยีนและการแสดงออก การกลายพันธุ์ทางชีวภาพ และทฤษฎีวิวัฒนาการ หลักสูตรนี้นำนักเรียนให้เข้าใจกฎของเมนเดล ทฤษฎีโครโมโซม และแนวคิดหลักของพันธุศาสตร์โมเลกุลผ่านประวัติศาสตร์ทางวิทยาศาสตร์
สำรวจความลี้ลับของชีวิต ถอดรหัสพันธุกรรมตั้งแต่กฎของเมนเดลจนถึงวิวัฒนาการระดับโมเลกุล
ผู้แต่ง: ศูนย์วิจัยและพัฒนาหลักสูตรและตำราเรียน สาขาชีววิทยา สำนักพิมพ์ประชาชนเพื่อการศึกษา
กิตติกรรมประกาศ: ตำราเรียนนี้ผ่านการตรวจสอบโดยคณะกรรมการผู้เชี่ยวชาญของคณะกรรมการตำราเรียนแห่งชาติ คณะผู้เขียนประกอบด้วย หวัง หยิง, หวัง หย่งเซิง, หวัง เวยกวง และคณะ
🎯 วัตถุประสงค์การเรียนรู้
- อธิบายการทดลองผสมพันธุ์ลักษณะเดียวของเมนเดลและกฎการแยกตัว
- วิเคราะห์การทดลองผสมพันธุ์สองลักษณะของเมนเดลและกฎการรวมกลุ่มอย่างอิสระ
- เห็นด้วยกับบทบาทของ "วิธีการตั้งสมมติฐาน-นิรนัย" ในการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ และสามารถออกแบบแผนการทดลองทางพันธุศาสตร์เบื้องต้นได้
- สามารถอธิบายการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของโครโมโซมระหว่างกระบวนการไมโอซิส และความสำคัญของการปฏิสนธิต่อความเสถียรทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต
- สามารถอธิบายหลักฐานการทดลองและคำอธิบายสมัยใหม่ที่ว่ายีนอยู่บนโครโมโซม โดยอ้างอิงจากสมมติฐานของซัตตันและการทดลองผสมพันธุ์แมลงหวี่ของมอร์แกน
- สามารถวิเคราะห์และประยุกต์ใช้กฎการถ่ายทอดลักษณะที่สัมพันธ์กับเพศผ่านกรณีศึกษา เช่น ตาบอดสีแดง-เขียวในมนุษย์ และโรคกระดูกอ่อนที่ดื้อต่อวิตามินดี
- สามารถวิจารณ์แนวคิดทางวิทยาศาสตร์และข้อสรุปของการทดลองการเปลี่ยนสภาพของแบคทีเรียสเตรปโตค็อกคัส นิวโมเนีย และการทดลองการติดเชื้อแบคทีเรียด้วยฟาจ พร้อมทั้งเข้าใจการประยุกต์ใช้ "หลักการบวก/ลบ" ในนั้น
- สรุปลักษณะสำคัญของโครงสร้างเกลียวคู่ของโมเลกุล DNA และใช้หลักการจับคู่เบสเสริมในการคำนวณที่เกี่ยวข้อง
- อธิบายกระบวนการ ลักษณะ และหลักฐานการทดลองของ DNA replication แบบ semi-conservative พร้อมอธิบายความสำคัญต่อความเสถียรทางพันธุกรรม
- สามารถสรุปกระบวนการ สถานที่ สภาวะ และผลิตภัณฑ์ของการถอดรหัสและการแปลรหัสของข้อมูลพันธุกรรม
บทเรียน
ภาพรวม: หน่วยนี้ใช้การทดลองผสมพันธุ์ถั่วลันเตาของเมนเดลเป็นเส้นหลัก อธิบายกฎพื้นฐานของพันธุศาสตร์อย่างเป็นระบบ เริ่มต้นจากความมุ่งมั่นตลอดชีวิตของศาสตราจารย์หยวนหลงผิงที่มีต่อเทคโนโลยีข้าวลูกผสม นำนักเรียนเข้าสู่ศาสตร์แห่งพันธุกรรม เน้นเรียนรู้กฎการแยกตัวและกฎการรวมกลุ่มอย่างอิสระที่เมนเดลค้นพบผ่าน "วิธีการตั้งสมมติฐาน-นิรนัย" และอภิปรายการประยุกต์ใช้กฎเหล่านี้ในการปรับปรุงพันธุ์สมัยใหม่และการทำนายลักษณะ
ผลการเรียนรู้:
- อธิบายการทดลองผสมพันธุ์ลักษณะเดียวของเมนเดลและกฎการแยกตัว
- วิเคราะห์การทดลองผสมพันธุ์สองลักษณะของเมนเดลและกฎการรวมกลุ่มอย่างอิสระ
- เห็นด้วยกับบทบาทของ "วิธีการตั้งสมมติฐาน-นิรนัย" ในการสืบเสาะทางวิทยาศาสตร์ และสามารถออกแบบแผนการทดลองทางพันธุศาสตร์เบื้องต้นได้
ภาพรวม: การออกแบบการสอนนี้ครอบคลุมกลไกหลักของพันธุศาสตร์ ตั้งแต่ระดับเซลล์คือไมโอซิสและการปฏิสนธิ ไปจนถึงระดับโมเลกุล/เซลล์คือความสัมพันธ์คู่ขนานระหว่างยีนและโครโมโซม ไปจนถึงระดับสิ่งมีชีวิตคือกฎการถ่ายทอดลักษณะที่สัมพันธ์กับเพศ ผ่านการเรียนรู้ นักเรียนจะเข้าใจว่าสิ่งมีชีวิตรักษาความเสถียรทางพันธุกรรมผ่านไมโอซิสได้อย่างไร และเรียนรู้ที่จะใช้หลักฐานการทดลองของมอร์แกนอธิบายการเรียงตัวของยีนบนโครโมโซมและผลกระทบต่อลักษณะที่สัมพันธ์กับเพศ
ผลการเรียนรู้:
- สามารถอธิบายการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของโครโมโซมระหว่างกระบวนการไมโอซิส และความสำคัญของการปฏิสนธิต่อความเสถียรทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต
- สามารถอธิบายหลักฐานการทดลองและคำอธิบายสมัยใหม่ที่ว่ายีนอยู่บนโครโมโซม โดยอ้างอิงจากสมมติฐานของซัตตันและการทดลองผสมพันธุ์แมลงหวี่ของมอร์แกน
- สามารถวิเคราะห์และประยุกต์ใช้กฎการถ่ายทอดลักษณะที่สัมพันธ์กับเพศผ่านกรณีศึกษา เช่น ตาบอดสีแดง-เขียวในมนุษย์ และโรคกระดูกอ่อนที่ดื้อต่อวิตามินดี
ภาพรวม: หน่วยนี้ทบทวนประวัติศาสตร์การค้นพบทางชีววิทยาแบบคลาสสิก ยืนยันว่า DNA เป็นสารพันธุกรรมหลัก และวิเคราะห์เชิงลึกถึงโครงสร้างเกลียวคู่ของ DNA และกลไกการจำลองแบบ semi-conservative ในที่สุด แนวคิดนามธรรมของ "ยีน" ถูกทำให้เป็นรูปธรรมในฐานะชิ้นส่วน DNA ที่มีผลทางพันธุกรรม ซึ่งอธิบายสาระสำคัญของการสืบทอดชีวิตในระดับโมเลกุล
ผลการเรียนรู้:
- สามารถวิจารณ์แนวคิดทางวิทยาศาสตร์และข้อสรุปของการทดลองการเปลี่ยนสภาพของแบคทีเรียสเตรปโตค็อกคัส นิวโมเนีย และการทดลองการติดเชื้อแบคทีเรียด้วยฟาจ พร้อมทั้งเข้าใจการประยุกต์ใช้ "หลักการบวก/ลบ" ในนั้น
- สรุปลักษณะสำคัญของโครงสร้างเกลียวคู่ของโมเลกุล DNA และใช้หลักการจับคู่เบสเสริมในการคำนวณที่เกี่ยวข้อง
- อธิบายกระบวนการ ลักษณะ และหลักฐานการทดลองของ DNA replication แบบ semi-conservative พร้อมอธิบายความสำคัญต่อความเสถียรทางพันธุกรรม
ภาพรวม: การออกแบบการสอนนี้ครอบคลุมกระบวนการไหลของข้อมูลพันธุกรรมจากยีนสู่โปรตีน วิเคราะห์รายละเอียดกลไกระดับโมเลกุลของการถอดรหัสและการแปลรหัส หลักสูตรจะอธิบายความหมายของกฎ Central Dogma และวิวัฒนาการของมัน สำรวจกระบวนการถอดรหัสรหัสพันธุกรรม และวิเคราะห์เชิงลึกว่ายีนกำหนดลักษณะของสิ่งมีชีวิตผ่านการควบคุมการสังเคราะห์โปรตีนได้อย่างไร รวมถึงกฎธรรมชาติของการแสดงออกของยีนแบบเลือกสรรที่อยู่เบื้องหลังการ differentiation ของเซลล์
ผลการเรียนรู้:
- สามารถสรุปกระบวนการ สถานที่ สภาวะ และผลิตภัณฑ์ของการถอดรหัสและการแปลรหัสของข้อมูลพันธุกรรม
- สามารถใช้การ推导ทางคณิตศาสตร์อธิบายตรรกะของโคดอน และวิเคราะห์ความสำคัญทางชีวภาพของความเสื่อม (degeneracy) และความเป็นสากล (universality)
- สามารถวาดแผนภาพ Central Dogma เพื่ออธิบายความเป็นเอกภาพของสสาร พลังงาน และข้อมูลในระบบสิ่งมีชีวิต
ภาพรวม: หน่วยนี้เน้นอภิปรายแหล่งที่มาของความแปรผันทางพันธุกรรมที่สืบทอดได้ในสิ่งมีชีวิต และการประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์และการเกษตร เนื้อหาครอบคลุมตั้งแต่การกลายพันธุ์ของยีนในระดับโมเลกุลไปจนถึงความแปรผันของโครโมโซมในระดับเซลล์ (รวมถึงความแปรผันของจำนวนและโครงสร้าง) รวมถึงความแปรผันเหล่านี้นำไปสู่โรคทางพันธุกรรมในมนุษย์ได้อย่างไร ผ่านความเข้าใจเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกความแปรผัน นักเรียนจะเรียนรู้วิธีการป้องกันและรักษาโรคทางพันธุกรรมโดยใช้เทคนิคสมัยใหม่ เช่น การให้คำปรึกษาทางพันธุกรรม การวินิจฉัยก่อนคลอด และการตรวจยีน และเข้าใจคุณค่าทางสังคมของอาชีพนักให้คำปรึกษาทางพันธุกรรม
ผลการเรียนรู้:
- สามารถอธิบายแนวคิด สาเหตุ และลักษณะของการกลายพันธุ์ของยีนในระดับโมเลกุล และอธิบายกลไกการเกิดมะเร็งในเซลล์
- แยกแยะความแปรผันของโครงสร้างโครโมโซมและความแปรผันของจำนวนโครโมโซม (haploid, polyploid) และมีทักษะการทดลองในการเหนี่ยวนำการเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซมด้วยอุณหภูมิต่ำ
- สรุปประเภทของโรคทางพันธุกรรมในมนุษย์ และสามารถใช้ข้อมูลสำรวจและหลักการทางพันธุศาสตร์ในการตรวจหา ป้องกัน และอภิปรายจริยธรรมทางสังคม
ภาพรวม: การออกแบบการสอนนี้ครอบคลุมหลักฐานและกลไกหลักของวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต เริ่มต้นจากหลักฐานทางฟอสซิล คัพภวิทยา และระดับโมเลกุล สร้าง "ทฤษฎีบรรพบุรุษร่วมกัน" จากนั้นเจาะลึกถึงการก่อตัวของการปรับตัวและความเป็นสากลและสัมพัทธภาพของมัน เน้นว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติเป็นแรงขับเคลื่อนหลักของวิวัฒนาการ สุดท้าย ผ่านแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และกรณีศึกษาของผีเสื้อกลางคืน Biston betularia เผยให้เห็นว่าการคัดเลือกโดยธรรมชาติขับเคลื่อนวิวัฒนาการโดยการเปลี่ยนแปลงความถี่ของยีนในประชากร
ผลการเรียนรู้:
- สามารถยกตัวอย่างและอธิบายหลักฐานต่างๆ ที่แสดงว่าสิ่งมีชีวิตมีบรรพบุรุษร่วมกัน (ฟอสซิล กายวิภาคเปรียบเทียบ คัพภวิทยา ระดับโมเลกุล)
- สามารถใช้ทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติอธิบายการก่อตัวของการปรับตัวของสิ่งมีชีวิต และเข้าใจสัมพัทธภาพของมัน
- สามารถกำหนดแนวคิดของประชากร กลุ่มยีน (gene pool) ความถี่ของยีน ฯลฯ ได้อย่างถูกต้อง และเข้าใจวิธีการคำนวณความถี่ของยีนทางคณิตศาสตร์