【人教版】高中生物 必修 第二冊

📚 內容摘要

本課程為普通高中生物學必修2教材，系統講解遺傳學的基本規律、基因的本質與表現、生物變異以及演化理論。課程透過科學史實引導學生理解孟德爾定律、染色體學說及分子遺傳學核心概念。

探索生命的奧祕，解碼從孟德爾定律到分子演化的遺傳密碼。

作者： 人民教育出版社 課程教材研究所 生物課程教材研究開發中心

致謝： 本教材經國家教材委員會專家委員會審核通過，編寫人員包括王穎、王永勝、王偉光等。

🎯 學習目標

1. 闡述孟德爾一對相對性狀的雜交實驗及分離定律。
2. 分析孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗及自由組合定律。
3. 認同「假說—演繹法」在科學探究中的作用，並能初步設計遺傳實驗方案。
4. 能夠闡明減數分裂過程中染色體的行為變化，以及受精作用對生物遺傳穩定性的意義。
5. 能夠基於薩頓的假說和摩爾根的果蠅雜交實驗，解釋基因位於染色體上的實驗證據及其現代解釋。
6. 能夠透過人類紅綠色盲和抗維生素D佝僂症等案例，分析並應用伴性遺傳規律。
7. 能夠評述肺炎鏈球菌轉化實驗和噬菌體感染細菌實驗的科學思路及結論，並理解其中「加法/減法原理」的應用。
8. 概述 DNA 分子雙螺旋結構的主要特點，並運用鹼基互補配對原則進行相關計算。
9. 闡明 DNA 半保留複製的過程、特點及其實驗證據，解釋其在遺傳穩定性中的意義。
10. 能夠概述遺傳信息轉錄和轉譯的過程、場所、條件及產物。

🔹 第1課：遺傳因子的發現

概述： 本單元以孟德爾的豌豆雜交實驗為主線，系統闡述了遺傳學的基本規律。從袁隆平院士對雜稻技術的畢生追求出發，引導學生進入遺傳學殿堂，重點學習孟德爾透過「假說—演繹法」發現的分離定律與自由組合定律，並探討這些規律在現代育種與性狀預測中的應用。

學習成果：

• 闡述孟德爾一對相對性狀的雜交實驗及分離定律。
• 分析孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗及自由組合定律。
• 認同「假說—演繹法」在科學探究中的作用，並能初步設計遺傳實驗方案。

🔹 第2課：基因和染色體的關係

概述： 本教學設計涵蓋了遺傳學的核心機制：從細胞層次的減數分裂與受精作用，到分子/細胞層次的基因與染色體平行關係，再到個體層次的伴性遺傳規律。透過學習，學生將理解生物如何透過減數分裂維持遺傳穩定性，並學會利用摩爾根的實驗證據解釋基因在染色體上的排布及其對性別關聯性狀的影響。

學習成果：

• 能夠闡明減數分裂過程中染色體的行為變化，以及受精作用對生物遺傳穩定性的意義。
• 能夠基於薩頓的假說和摩爾根的果蠅雜交實驗，解釋基因位於染色體上的實驗證據及其現代解釋。
• 能夠透過人類紅綠色盲和抗維生素D佝僂症等案例，分析並應用伴性遺傳規律。

🔹 第3課：基因的本質

概述： 本單元透過回顧生物學史上經典的探索歷程，確立了 DNA 是主要的遺傳物質，並深入解析了 DNA 的雙螺旋結構及其半保留複製機制。最後，將「基因」這個抽象概念落實為具有遺傳效應的 DNA 片段，從而在分子層次上闡明了生命延續的本質。

學習成果：

• 能夠評述肺炎鏈球菌轉化實驗和噬菌體感染細菌實驗的科學思路及結論，並理解其中「加法/減法原理」的應用。
• 概述 DNA 分子雙螺旋結構的主要特點，並運用鹼基互補配對原則進行相關計算。
• 闡明 DNA 半保留複製的過程、特點及其實驗證據，解釋其在遺傳穩定性中的意義。

🔹 第4課：基因的表現

概述： 本教學設計涵蓋了遺傳信息從基因到蛋白質的流動過程，詳細解析了轉錄與轉譯的分子機制。課程將闡述中心法則的內涵及其演變，探討遺傳密碼的破譯過程，並深入分析基因如何透過控制蛋白質合成來決定生物性狀，以及細胞分化背後基因選擇性表現的本質規律。

學習成果：

• 能夠概述遺傳信息轉錄和轉譯的過程、場所、條件及產物。
• 能夠運用數學推導解釋密碼子的邏輯，並分析其簡併性與通用性的生物學意義。
• 能夠畫出中心法則圖解，說明物質、能量與信息在生命系統中的統一性。

🔹 第5課：基因突變及其他變異

概述： 本單元重點探討生物可遺傳變異的來源及其在醫學和農業中的應用。內容涵蓋了從分子層次的基因突變到細胞層次的染色體變異（包括數目和結構變異），以及這些變異如何導致人類遺傳病。透過對變異機制的深入理解，學生將學習如何透過遺傳諮詢、產前診斷和基因檢測等現代技術手段來預防和治療遺傳病，並理解遺傳諮詢師這個職業的社會價值。

學習成果：

• 能夠從分子層次闡述基因突變的概念、原因及特點，並解釋細胞癌變的機理。
• 區分染色體結構變異和數目變異（單倍體、多倍體），並掌握低溫誘導染色體數目變化的實驗技能。
• 歸納人類遺傳病的類型，並能運用調查數據和遺傳學原理進行檢測、預防及社會倫理討論。

🔹 第6課：生物的演化

概述： 本教學設計涵蓋了生物演化的核心證據與機制。從化石、胚胎學及分子層次的證據出發，確立「共同由來學說」；隨後深入探討適應的形成及其普遍性與相對性，強調天擇是演化的核心動力；最後透過數學模型和樺尺蛾案例，揭示天擇如何透過改變種群基因頻率來驅動演化。

學習成果：

• 能夠列舉並解釋生物有共同祖先的各類證據（化石、比較解剖、胚胎、分子層次）。
• 能夠運用天擇學說解釋生物適應性的形成，並理解其相對性。
• 能夠準確界定種群、基因庫、基因頻率等概念，並掌握基因頻率的數學計算方法。