生物《种群数量的变化》考点赏析

　　“种群数量的变化”是一个高频考点，试题多以图表为载体，着眼于信息转换能力和逻辑推理能力的考查。

生物《种群数量的变化》考点赏析

　　一、构建数学模型的方法

　　数学模型是用来描一个系统或它的性质的数学形式。数学模型的形式很多，常见的有：数学表达式、曲线、表格等。数学模型的建构也是一个假说演绎推理的过程，它包括：观察对象提出问题→提出合理的假设→依据实验数据，用适当的数学形式对事物的性质进行表达→通过进一步实验或观察对模型进行修正。

　　例1 调查发现某种一年生植物(当年播种、当年开花结果)的种群中存在下列情形：①因某种原因导致该植物中大约只有80%的种子能够发育成成熟植株；②该植物平均每株可产生400粒种子；③该植物为自花传粉植物。目前种子数量为a，则m年后该植物的种子数量N可以表示为（）

　　A．400a?0．8m B．0．8a?400m

　　C．a?320m D．320am

　　答案：C

　　解析：据题意可知：该种群一年后种子的数量为a×80%×400，则两年后种子的数量为a×80%×400×80%×400＝a×(80%×400)2，三年后种子的数量a×80%×400×80%×400×80%×400＝a×(80%×400)3，以此类推，m年后种子的数量为a×(80%×400)m＝a×320m。二、种群数量变化的规律

　　1 无限环境中种群数量变化模型—“J”型增长曲线

　　在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等理想条件下种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。其数学表达式为：Nt=N0λt（Nt为第t年后种群的数量，N0为种群的起始数量；λ为每年都保持的增长率；t为年数）。上述计算只适用于世代不相重叠种群的离散增长，这样的种群要求是：一生只繁殖一次，世代不相重叠,即子代产生时，亲代已死亡。种群表现为“J”型数量增长的两种情形:a．实验室条件下；b．当一个种群刚迁入一个新的适宜环境中时。

　　2 有限环境中种群数量变化模型—“S”型增长曲线

　　当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内竞争必将加剧，同时以该种群生物为食的捕食者数量也会增加。从而使该种群数量的增长率下降，最终种群数量达到环境条件允许的最大值（如图）。a段基本呈指数增长；b段增长速度较慢；c段基本保持在环境容量（环境负荷）的水平。

　　例2关于右图中种群数量变化说法错误的是（）

　　A．种群J型曲线只有在理想条件下才能出现

　　B．种群呈S型增长过程中，在达到K值之前就是J型增长

　　C．自然状态下种群数量达到600时，种群的增长速率为0

　　D．环境条件变化时，种群的K值也会发生相应变化

　　答案：B

　　解析：种群呈S型增长过程中，在种群数量比较少时（即低于K/2时），表现为J型增长。

　　例3 用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表：

　　时间（天）

　　成虫数（只）

　　131

　　207

　　270

　　302

　　327

　　341

　　根据表中数据分析，下列结果正确的是

　　A．第13-25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快。

　　B．第17-29天，成虫增长率上升，死亡率下降

　　C．第21-37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关

　　D．第1-37天，成虫数量成“J”型增长

　　答案：C

　　解析：本题为一道表格题，先要提取表格中的关键信息，并进行一定数据转换。依表格可得：4-18-43-60-76-32-25-14（每4天成虫增加的个体数）。题目选项中的“增长率”应该就是指增长速率，即瞬时增长率。可见，种群增长率先增加后减少，种群表现出来的受密度因素制约的逻辑斯谛增长，即成虫数量呈S型增长。选项分析：A选项错误--个体生长加快与成虫数量增加并无直接的因果关系，更不可能是主要原因，B选项错误--17天至29天，这个时间段内增长率先增加后减小，而死亡率应该是升高的，因为成虫密度增大。C选项正确--21天至37天，这个时期，种内斗争加剧，成虫变得更加拥挤，成虫密度成为制约成虫数量增长的主要因素。D选项错误，整个实验研究时期，成虫数量表现为S型增长。

　　误区警示：在“S”型增长曲线中，种群增长速率即过S型曲线某点所作切线的斜率，很明显它是先增大后减小；另外，可列出以种群数量为自变量的种群增长速率方程式：种群增长速率=rN(1-N/k)，其中r为常数，N是种群数量，K是环境容纳量，它是一个一元二次方程，曲线的开口向下，中轴线为N=k/2，分析曲线走向同样可得出种群增长速率先增大后减小的结论，即当0＜N≤K/2时，增长速率随N增大而增大；当K/2≤N≤K时，增长速率随N增大而减小。而“S”型增长曲线的种群增长率等于出生率与死亡率之差，在有限的环境中，随着种群数量的增加，导致环境阻力增加，出生率会逐渐减小，而死亡率逐渐增加，可见种群增长率一直减小。

　　三、种群增长曲线在生产生活中的应用

　　1 K值的应用

　　（1）野生生物资源保护：保护野生生物生活的环境，减小环境阻力，增大K值。

　　（2）有害生物的防治：增大环境阻力（如为防鼠害而封储粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等），降低K值。

　　2 K/2值的应用

　　（1)资源开发与利用：种子群数量达环境容纳量的一半时，种群增长速率最大，再生能力最强。维持被开发资源的种群数量在K/2值处，可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。

　　(2)有害生物防治：务必及时控制种群数量，严防达K/2值处（若达K/2值处，可导致该有害生物成灾，如蝗虫的防控即是如此）。

　　例4 资源的合理使用是使产量最大化，又不影响资源的持久利用。自然种群增长呈“S”型曲线。假设种群的最大值K＝200，N表示种群数量水平，根据下表，下列说法正确的是（）

　　曲线上的点

　　种群大小

　　（K－N）/K

　　种群的增长量

　　0．90

　　0．75

　　100

　　0．50

　　150

　　0．25

　　180

　　0．10

　　A．环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后

　　B．防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点时进行

　　C．渔业捕捞后需控制剩余量在S3点

　　D．若此表示酵母菌生长状况，则有害代谢产物在S1时期大量积累

　　答案：C

　　解析：由题表知，种群数量越来越多，种群增长量最大时为50，此时对应种群数量为K/2，曲线上的点是S3。故环境阻力对种群增长的影响出现在S3点之后，防治蝗虫应在S3点之前进行，有害代谢产物在S5时期大量积累。

　　作者简介：周伟，生物奥赛主教练。主要从事生物教学与奥赛培训研究，近年来在《生物学教学》、《中学生物教学》、《吉首大学学报》、《新高考》、《考试报》、《素质教育报》、《中学生理化报》、《中学生学习报》、《当代中学生报》等报刊上发表文章60多篇。

　　生物治虫——控制农作物病虫害的最好方法

　　从古至今，农业病虫害给人类造成的灾难数不胜数，所以人们一直在寻求防治病虫害的方法。许多年来，人们消灭害虫的主要武器是化学药剂。但是使用化学药剂会污染环境，严重危害人类的健康。在经过多年探索出的诸多方法中，生物防治发挥了重要作用。

　　生物治虫或生物控制害虫，是指用一种生物控制另一种生物的治虫方法。就是利用生物间的关系，应用各种有益的生物(天敌)或生物的代谢产物来防治病虫害的方法。有益生物种类很多，包括益虫、益鸟、益兽和有益微生物等。生物防治法就是通过有益生物直接消灭害虫，改变生物种群的组成部分。其优点是对人、畜、植物安全，没有污染，不会引起害虫的猖獗和产生抗药性，对一些害虫的发生有长期的抑制作用。

　　1.以虫治虫

　　以虫治虫是利用天敌昆虫消灭害虫。现发现捕食性天敌种类很多，如瓢虫、草蛉、胡蜂、蚂蚁、食蚜蝇、食虫蝇、猎蝽、步行虫以及蜘蛛和捕食螨等。这类天敌食量较大，在自然界中抑制害虫的作用十分显著。寄生性天敌主要有寄生蜂和寄生蝇，它们将卵产在害虫的幼虫或蛹内，从而抑制了害虫的繁殖。

　　2.以菌治虫

　　就是利用害虫的病原微生物防治害虫的方法。害虫的病原微生物包括真菌、细菌、病毒等。全世界目前已知病原微生物有2 000多种。利用人工的方法对病原微生物进行培养，然后制成菌粉、菌液，喷施于田间，使害虫得病而死亡，这种方法已广泛被人们应用，称之为微生物农药。

　　3.以菌防病

　　微生物中细菌、真菌和放线菌都可产生抗菌素。常用的有春雷霉素、井冈霉素、庆丰霉素、灭瘟素、内疗素、多抗霉素、链霉素、青霉素、木霉素等。将抗菌素配成药液，采用喷洒、浇灌、浸种、涂敷或注射等方式使用，防治病害，故称为生物农药。

　　4.利用昆虫激素防治害虫

　　昆虫激素分为外激素和内激素。外激素一般是雌虫分泌，用以引诱雄虫进行交配。我国目前已经人工合成了一些害虫的性外激素，经各地研究试验，诱杀雄蛾的效果都很好。利用昆虫的内激素能干扰它的正常发育，造成昆虫畸形，甚至死亡。近几年，我国对昆虫激素的研究进展很快，江苏省成立了激素研究所，能够生产很多种昆虫激素，并大量应用于生产。

　　5.其他有益动物的利用

　　大山雀是食虫益鸟，一对大山雀在哺育雏鸟期间，一天喂雏100多次，可捕捉1 000多条幼虫。一只大山雀一昼夜所捕食的昆虫量约等于它自己的体重。又如啄木鸟可捕杀大量的森林害虫。据山东省1972年资料报道，在约66.7公顷(1 000多亩)的白杨树林内，居住啄木鸟2对，经过3个冬季，光肩星天牛由原来每100株树有幼虫80条，下降到只有0.8条；个别发生吉丁虫危害的柳树林，经过一个冬季，越冬幼虫被啄木鸟食97％～98％。

　　青蛙和蟾蜍能捕食在地面上活动的各种害虫，一只青蛙一年所捕食的害虫相当于3 000 g农药所杀灭的害虫，所以一只青蛙就是一个“活杀虫机”。

　　蝙蝠能捕食大量的蛾类、蚊类、金龟子等多种害虫。美国在农田中建造蝙蝠塔，招引蝙蝠，效果很好。

　　对以上有效动物的保护和招引，既可帮助我们消灭害虫，又有利于自然界的生态平衡，是一项非常有意义的工作。

　　此外，还可以利用基因工程来生产合适的生物体以控制害虫。

　　生物二轮复习方法

　　(一)二轮的时间

　　二月底四月底

　　(二)二轮复习应达到的目标

　　1.进一步夯实基础高中数学，打牢双基。

　　2.综合、归纳、整理和提高，形成网络。

　　3.注重培养，提高分析问题和解决实际问题的。

　　4.加强应试训练，提高应试技巧和素质。

　　(三)二轮复习的形式和内容

　　根据二轮复习的总时间，建议分8个大专题，每个大专题下再分成若干个小专题进行复习，小专题的目的是对重要知识进行深化、对相似或相近的知识进行归类、整理和比较。每个大专题约一周时间，每个小专题1节课。

　　专题一生命的物质基础和结构基础

　　包括：绪论、组成体的元素、组成体的化合物、细胞膜有结构和功能(含膜系统)、细胞质的结构和功能、细胞核的结构和功能、有丝分裂、减数分裂、无丝分裂、细胞分化癌变和衰老、植物细胞工程、动物细胞工程。

　　本专题知识是其它生物学知识的基础，应细一点、慢一点，可分出以下小专题进行复习：化学元素专题、水专题、无机物专题、糖类专题、蛋白质专题、核酸专题、原核细胞结构和功能专题、真核细胞结构和功能专题、细胞分裂专题、细胞工程专题、细胞的全能性专题。如水专题为例可包括水的存在、水的来源、水的排出、水的调节、水的标记、水的生态、水的污染。

　　专题二生物的新陈代谢与固氮

　　包括：光合作用、C3、C4植物、提高光能利用率、生物固氮、植物对水分的吸收和利用、植物的矿质营养、人和动物的三大营养物质代谢、细胞呼吸、代谢的基本类型。

　　本专题知识是的重点之一，主要是强化知识的整体性，如选修教材与必修教材的融合、植物的整体性、动物的整体性。可以分出酶和ATP专题、植物代谢专题、动物代谢专题、生物的代谢类型专题。在植物代谢专题复习时应补充课本中有关植物根、茎、叶的结构与功能，光合作用、呼吸作用的经典实验。光合作用、呼吸作用有关的综合题、实验设计题要引起足够重视。在动物物代谢专题复习时应补充生理卫生课本中消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统的知识。生物的代谢类型专题应给归纳整理出生物中所涉及到的各种生物，特别是课本上提到的一些常见生物、微生物的代谢特点。如酵母菌、硝化细菌、根瘤菌、圆褐固氮菌、谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、反硝化细菌、产甲烷杆菌、放线菌、乳酸菌、大肠杆菌、红螺菌。05年生物中出现用小麦、洋葱作为背景材料，要求考生回答一系列有关的生物学知识、实验知识，题目很好。要加强这类题的训练，如水稻、玉米、蘑菇等。

　　专题三生命活动的调节与免疫

　　包括：植物生命活动的调节、人和动物的体液调节、人和动物的神经调节、动物行为产生的生理基础、内环境与稳态、水盐平衡及调节、血糖平衡及调节、人的体温调节、免疫。

　　本专题中植物生命活动的调节可以给学生补充教参中的部分内容(如植物的向性运动实验设计等)、植物生长素的极性运输、转台、宇宙飞船上植物的向光性、向地性问题。体液调节中补充内分泌系统的基础知识、整理高中课本上提到的各种激素的分泌器官、化学本质、生理作用、病症，如促激素释放激素、促激素、甲状腺激素、生长激素、胰岛素、胰高血糖素、性激素、孕激素、抗利尿激素、醛固酮、肾上腺素。

　　在复习免疫时要归纳总结淋巴细胞、造血干细胞、吞噬细胞、T细胞、B细胞、效应T细胞、效应B细胞、细胞的形成、特点和功能。

　　专题四生物的生殖和发育

　　包括：植物的个体发育、动物的个体发育。

　　本专题应补充初中生物花、果实、种子的结构、双受精现象;还可分出种子的萌发和形成专题、胚胎干细胞专题。

　　生物设计实验步骤常用“四步法”

　　第一步：共性处理实验材料，均等分组并编号。选择实验材料时要注意应用一些表示等量的描述性语言，如：“生长一致的”，“日龄相同的，体重一致的&rdquo 高中化学;等等。分成多少组要视题目中所给的信息而定，(一般情况分两组)。编号最好用A、B、C或甲、乙、丙，而不用1、2、3 避免与实验步骤相混淆。

　　第二步：遵循单因子变量原则，对照处理各组材料。为一组为对照组(往往为处于正常生理状态的)，其余为实验组，对照组与实验组只能有一个实验条件不同(单因子变量)，其他条件要注意强调出相同来，这是重要的得分点或失分点。至于变量是什么要根据具体题目来确定。

　　第三步：相同条件培养(饲养、保温)相同时间。

　　第四步：观察记录实验结果。

　　实验结果的预测(预期);首先要根据题目判断该题是验证性实验还是探究性实验，如果是验证性实验，则结果只有一个，即题目中要证明的内容。如果是探究性实验，则结果一般有三种：①实验组等于对照组，说明研究的条件对实验无影响。②实验组大于对照组,说明研究的条件对实验有影响,且影响是正相关。③实验组小于对照组,说明研究的条件对实验有影响,且影响是负相关。

　　关于新世纪中学生物课程教学目标的思考

　　新世纪中学生物课程和教材的改革至少应当包括三个步骤：

　　1.确定本学科课程的教育目标（简称课程目标）；

　　2.根据课程目标选取教学内容；

　　3.根据学生的心理特征和认识规律，设计教学内容的组织结构和表现形式。本文仅就如何确定中学生物课程的教育目标谈一些管窥之见。

　　一、正确处理学科知识、社会需要和学生发展之间的关系

　　无论是课程目标的确定还是教学内容的选取，都有一个首当其冲而且无法回避的问题，也就是学科知识、社会需求和学生发展三者的关系问题。各国课程改革的经验表明，“以学科为中心”的课程能够较好地传递人类社会积累的知识和经验，有利于学生建立完整的知识结构并实现知识的迁移，但是由于忽视社会的需要和学生的心理特征及认知规律，容易造成与社会脱节和学生学习负担过重。“以社会为中心”的课程强调按社会需要来确定教学内容，有利于培养学生参与社会活动的意识和能力，但是由于忽视知识的内在逻辑顺序和学生的”个性特点，使得课程内容零散，缺乏整体性和连续性，不利于学生的全面发展。“以学生为中心”的课程以学生的兴趣和动机为基础，以学生所需要的经验和感兴趣的问题构成学习单元，让学生从做中学，有利于提高学生的学习兴趣，发展学生学习的主动性和创造性，但是由于忽视知识的系统性和教育的社会功能，内容庞杂而缺乏连续性，不利于人类文化遗产的传递，不利于学生掌握适应社会所必需的基础知识和基本技能。现在，越来越多的人认为，学科知识、社会需求和学生的发展都是课程设计应当考虑的重要因素，应当将这三者作为一个统一的整体来考虑，不可偏废。

　　中学生物课程目标的确定应当力求实现学科识识、社会需求和学生发展的最佳结合。因此，新世纪中学生物课程教材改革的重点不是如何更加完美地呈现生物学科的知识结构，而是如何更好地体现学生发展和社会的需要。

　　二、课程目标要适应社会发展的需要

　　在充满希望和挑战的21世纪，科学技术与社会将发生强相互作用。科技将高度社会化，社会将高度科技化。社会的高度科技化要求公民普遍具有较高的科学素养，包括科学知识、科学观点、科学态度、科学精神、科学方法、科学价值观、科学思维习惯和行为习惯等。生物科学在社会发展中的地位和作用要求我国涌现出一大批站在生物科学前沿的创新型人才。从这个意义上说，中学生物课程一方面要使广大受教育者具有较高的生物科学素养，另一方面又要为将来可能从事生物科学研究的学生，在态度观念、知识和能力等方面打好生物学基础。返回页首

　　从国际上看，全球经济的一体化，人类社会的高度信息化和科技化，高科技的发展所引发的知识经济时代的到来。全球性的人口、粮食、健康、能源、资源和环境等问题，都给各国的基础教育，尤其是发展中国家的基础教育提出了严峻的挑战，要求基础教育的教育目标作适当的调整，如强调国际理解，具有收集和处理信息的能力，树立全球意识和环境意识，树立人与自然和谐共处、可持续发展的观念，学会关心，学会学习，学会发现，学会创造等。从国内形势来看，经济正处在高速增长的阶段，同时也面临着许多问题，如人口负担过重，环境污染加剧，科学技术水平与发达国家相比差距较大，民族创新意识不强，社会转型期人们的思想观念冲突和各种社会矛盾比较突出，人们的思想道德和科学文化素养有待于进一步提高，等等。这些问题对基础教育所提出的要求，特别是知识经济对基础教育的要求，也都应当在中学生物课程目标中得到体现。

　　知识经济是建立在知识的生产、传播、转移、分配和使用之上的经济。知识经济所依赖的主要资源不是有形的物质资源，而是无形的智力资源。中国作为一个人口众多、人均物质资源相对贫乏、因科技和管理水平低而对物质资源的利用效率又很低的国家，如果能充分开发人们的大脑，提高民族创新能力，特别是科技创新能力，沉重的人口负担就会转化为无与伦比的智力资源。中国就有可能变劣势为优势，在某种程度上超越工业化国家已经走过的一些发展阶段，迅速赶上发达国家。假如我们培养出的学生总是长于记忆而拙于发现，长于应试而拙于实践，乐于接受现成结论而不会质疑，只知被动完成老师下达的学习任务而不知主动地学习，创新精神和实践能力就无从谈起，我们怎么能抓住知识经济时代带来的发展机遇呢？由此可见，新世纪中学生物课程的教育目标，应当以全面提高学生的生物科学素养为宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点。

　　三、课程目标要符合学生发展的需要

　　关于学生发展的需要，首先应当研究中学生学习生物科学的心理特征和认知规律。了解哪些内容是学生乐于学习的，哪些内容对学生的终身学习和发展具有较高的价值，而不是单纯从学科知识的系统性出发，选取学生应当学习的内容。调查表明，关于动植物的形态结构和分类等事实性知识，名词术语较多；有些动植物是学生不常见的，教学大纲和教材从学科知识的系统性出发，将它们作为代表动物或代表植物讲述，学生的学习兴趣较低。关于原理性知识和程序性知识，能够使学生理解为什么，懂得怎么做，是学生非常感兴趣的。例如，生物的性状是怎样遗传给后代的？遗传物质是怎样发现的？等等。因此，在确定具体教学内容的教学目标时，对事实性知识应当做较低要求，如知道或识记等；对原理性和程序性知识应当做较高要求，如理解和应用等。教学内容的时效性和对学生发展的价值是与其基础性呈正相关的，也就是说，教学内容与基本概念、基本原理和相关性越高，其时效性就越长，对学生发展的价值就越大。因此，在确定本学科课程目标时，使学生掌握生物学的基本概念和基本原理仍是不可忽视的。

　　生物学实验、实习和调查等探究活动是中学生普遍感兴趣的。这些探究活动不仅能够帮助学生掌握知识，而且能够使学生充分体验到发现的乐趣，成功的愉悦，在科学态度、意志、合作精神、观察能力、动手能力、分析和解决问题的能力等方面也能得到发展。因此，让学生拥有科学探究的经历和体验，应当成为中学生物课程的重要目标。

　　在研究学生心理特征和认知规律的基础上，至少还应当研究以下几个问题。一是如何促进学生的全面发展。促进学生的全面发展是靠整个教育体系特别是课程体系来实现的，社会和家庭因素也起着重要作用，因而非一门学科课程所能承担。但是，一门学科课程的教育功能又是多方面的。中学生物课程作为一门科学课程，在提高学生的生物科学素养、发展智力的同时，在德育、美育和促进学生身心健康发展方面也应当发挥独特的作用。二是如何体现尊重学生个性发展的特点。学生的认知水平和兴趣都不是整齐划一的。具体教学内容的教学目标应当体现弹性和选择性，有基本要求和较高要求之分，随着年级的递进，选学内容应当逐渐增多。各种探究活动应当为学生提供多种可供选择的方案，也可以让学生自己提出探究的课题，自己设计和进行实验寻找答案。三是如何为学生的终身发展打基础，培养学生终身学习的能力。为此，在课程目标中应当要求学生具有利用课本以外的信息资源获取和处理信息的能力。返回页首

　　四、课程目标应当体现学科特点

　　在20世纪，随着数学、物理和化学原理和方法在生物学研究中的广泛应用，研究手段的现代化，生物科学取得了突飞猛进的发展。以DNA双螺旋结构模型的建立为标志，分子生物学的研究取得长足进展，并深入到遗传学、细胞生物学、神经生物学、发育生物学、进化论和生态学等各分支领域，使生物学各个领域的研究在分子水平上趋于统一，并越来越接近揭示生命的本质。生物科学原理与工程技术的结合，催生了生物工程（生物技术），并迅速实现产业化，成为新的经济增长点，在农业、医药工业、医疗、环保等领域硕果累累。与生物学密切相关的人体科学、营养学、优生学、卫生学、行为科学等学科的发展，在促进人们身心健康、提高人们生活质量方面发挥了重要作用。

　　21世纪将会加速发展的学科群中，生命科学因其研究客体的极端精巧和复杂性，以及社会多种需求（人类生存环境、资源、食物、健康等）所产生的紧迫性，最可能出现革命性的变化，以至成为新的科技革命的中心，对其他学科产生巨大的带动作用，并对人类社会的生产方式、生活方式乃至思维方式产生广泛而深刻的影响。返回页首

　　生物科学的现状和发展趋势要求中学生物课程的知识教育目标做出相应的变革，应当使学生不仅掌握基本的生物学概念、原理和规律，而且了解这些知识产生的过程及其应用，还要了解生物科学的新进展和发展趋势。生物课程在思想品德教育方面具有独特的作用。生命的物质性，生物界普遍存在的对立统一，各种生命现象之间、生物个体之间、生物与环境之间存在的相互依存和普遍联系，等等，都是进行辩证唯物主义教育的好材料。我国生物资源的多样性、生物科学的成就等内容，能够激发学生的民族自豪感；我国野生生物资源和生物多样性面临的危机、生态环境的恶化等内容，能够激发学生的民族责任感，这些都是进行爱国主义教育的良好素材。生物进化观点和生态学观点教育，能够帮助学生建立科学的世界观。生态学的基本原理和生态伦理学等内容，能够帮助学生正确认识和对待人与生物的关系、人类社会经济发展与自然环境的关系，树立人与自然和谐共处和可持续发展的观念。生物工程的兴起和克隆技术的出现，已经并将继续对人类的伦理道德体系提出新的挑战。生物科学史和科学探究活动等内容，能够帮助学生理解科学的性质，养成科学态度和科学精神。生物科学、技术与社会相互联系和相互作用的内容，能够帮助学丰正确认识科学、技术和社会的关系，形成科学的价值观。中学生物课程目标应当充分体现本学科这些德育功能。

　　生物课程应当具有独特而深刻的美育功能，长期以来却未引起足够的注意，没有得到充分的开发。中学生物课程的美育目标应当包括以下几个方面：

　　一是让学生更好地欣赏生物界普遍存在的外在自然美，如生物的形态、结构、色泽、运动之美；

　　二是让学生在认识生物界各个层次上的关联性、多样性和统一性的基础上，领略生物界普遍存在的内在和谐美，如发育过程中基因表达的有序性、细胞内各种代谢活动的协调性、生物体内环境的`稳态、种群间的协同进化、生物圈的稳态等；

　　三是领悟生物科学理论或模型的科学美，如DNA分子双螺旋结构模型的简明、和谐、流畅和对称之美，遗传规律的逻辑美，科学术语的简约美；

　　四是让学生感受科学家在科学研究过程中表现出的人格美，如敢于怀疑、实事求是的科学态度，追求真理的科学精神，坚韧不拔的意志，谦逊的品格，合作的精神，大胆的想像，严谨的方法，奇妙的灵感等。总之，让学生在对自然界理性认识的过程中，多一些对自然界和科学本身的审美观照，会使学生在认知和情感两个方面的发展相得益彰，不失为科学课程渗透人文精神的一条途径。

　　生物科学的研究有完整的方法和技能体系，中学生不可能也没有必要完全掌握。但是，让学生掌握生物科学探究的一般方法，了解科学认识的一般模式，掌握生物科学基本技能，对于培养学生的科学探究能力，特别是创新和实践能力，却是十分必要的，应当列为中学生物课程的重要目标。

　　综上所述，新世纪中学生物课程教育目标的确定，应当将学生的发展、社会需要和学科特点统一考虑，以全面提高学生的生物科学素养为宗旨，以培养学生的创造精神和实践能力为重点，最终目标是促进学生在德、智、体、美诸方面全面发展。

　　过敏知识ABC

　　【考题再现】

　　07年广东理综49题：有的人吃了某种海鲜会腹痛、腹泻、呕吐，有的人吸入某种花粉便打喷嚏、鼻塞等，这些都是过敏反应症状。下列有关过敏反应的叙述，正确的是（）

　　A．过敏反应没有淋巴细胞参与?

　　B．过敏反应疾病是免疫系统功能的正常反应?

　　C．过敏反应中产生抗体的细胞来源于骨髓中的造血干细胞

　　D．机体首次接触过敏原即产生适应性免疫应答以保护自身

　　答案：C

　　而后大家纷纷给出解释认为D选项错，错在机体首次接触过敏原不会产生适应性免疫应答，接着很多教辅资料演化出了不少相同类型的题。对此笔者一直持怀疑态度高考，试想：如果不发生免疫应答那么第一次刺激机体产生抗体的抗原(过敏原)又到哪里去了呢？要解答这个问题我们有必要重新认识一下过敏这个现象。

　　1.什么叫做过敏？

　　对于过敏，高中教材是这样表述的：“当免疫功能失调时可引起过敏反应……过敏反应是指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应……引起过敏反应的物质叫做过敏原”。

　　其实过敏反应在医学上被称作超敏反应，虽然现实生活中过敏成了超敏的代名词，但是许多被称作过敏的症状却不是由于免疫反应引起的，比如冷空气引起的哮喘。冷空气能伤害气管壁上的肥大细胞的细胞膜，然后释放介质(能引发过敏反应的化合物)从而诱发哮喘。因此教材所指的因免疫系统失调引起的过敏反应的说法改为超敏反应会更加科学和规范。但为了尊重大家的习惯后文仍采用过敏一说。

　　2.过敏的类型

　　根据过敏反应发生机制和临床特点共分为4个类型：I型又称速发型；II型又称细胞毒型；III型又称免疫复合型；IV型亦称迟发型。前三型均由抗体介导，可经过血清被动转移，IV型由T细胞介导，可经淋巴细胞被动转移。高中教材所讲的应该是I型过敏反应。

　　3.过敏反应过程

　　3．1致敏阶段

　　过敏原初次刺激机体，使机体形成对该过敏原的过度敏感性，此为致敏阶段，在致敏作用中最初接触过敏原会激活B细胞，B细胞分化成浆细胞和记忆B细胞，这些浆细胞能产生对过敏原特异的抗体(主要是IgE抗体)，IgE抗体通过其尾部吸附到呼吸道和胃肠道的肥大细胞表面以及血液中嗜碱性粒细胞表面，一般可吸附数月或数年，此时细胞称作致敏靶细胞。而且这种抗体主要存在于组织液和皮肤中，调查显示正常人血清当中IgE抗体含量很低，而过敏患者虽然过敏原不同但是其IgE抗体的含量均是正常人的1000-10000倍。

　　3．2 发敏阶段

　　致敏机体再次接触同类致敏原则诱发超敏反应，导致生理功能紊乱甚至组织损伤，此为发敏阶段。由于 IgE抗体与肥大细胞和嗜碱性粒细胞细胞表面的特殊结合方式使得其抗原结合部位能与再次相遇的相同抗原发生交联结合反应(一个过敏原与2个及以上抗体结合)，从而使肥大细胞和嗜碱性粒细胞的颗粒物释放出其中的介物如组胺等物质(组胺是广泛分布于人体内的具有多种生理活性且非常重要的自体活性物质，在组织损伤、炎症、神经刺激或者一些抗原抗体条件下释放),产生一定的生物学效应,比如扩张小血管增加毛细血管通透性、刺激平滑肌收缩、促进粘膜腺体分泌、趋化炎症细胞和促进局部炎症反应。

　　4.应对过敏的措施

　　目前应对过敏通常的做法是服用抗过敏药物，以阻止组织胺的释放，比如苯海拉明、扑尔敏、左旋西替利嗪等等。但是这都无法从根本上解决患者的痛苦，只是治标不治本的权宜之计。此外，人们还通过检查过敏原的具体对象来规避过敏物质，如果过敏原一旦明确，应立即停止继续接触过敏原，过敏反应通常自然消失。而有些过敏原是我们无法避开的，比如灰尘。针对这种过敏原，采取脱敏治疗也能收到一定的效果。严重者应到医院治疗。

　　5.过敏发生的实质

　　研究发现靶细胞在释放介质后暂时处于脱敏状态，等1-2天细胞又将重新合成介质恢复到致敏状态。因此在异种免疫血清脱敏治疗的时候人们常常通过逐次加量免疫血清来逐步消耗致敏靶细胞内的活性介质从而消除机体致敏状态。由于介质是逐步释放的所以在脱敏过程中无明显过敏反应。由此可见过敏与否关键得看致敏靶细胞是否释放了大量的介质，如果释放得很少则不会发生过敏反应。过敏原(抗原)的第一次刺激产生抗体少所以致敏细胞释放的介质少,而第二次刺激产生大量的抗体便为致敏细胞释放大量介的提供了条件,因而产生了过敏反应。美国学者布莱克也认为，第一次接触过敏原是产生了症状的只是不易察觉而已。或者换句话说，第一次过敏原与抗体是产生了免疫应答的，只不过这次应答产生的介质少不足以产生显著的症状，因此不能称作过度反应即过敏反应罢了。

　　综上所述我们有理由认为第一次进入机体的过敏原与抗体是产生了免疫应答的，只不过这个免疫应答不强烈不易感知而已。此外，这种应答是免疫系统为了驱除一些普通的外来物质而产生的应答，他对机体造成的是一种伤害―“过敏”，而非保护机体。可谓是“好心办坏事”的典型事件。所以当年高考题认为D选项错误也就理所当然了。

　　参考文献

　　[1] 杰奎啉?布莱克,蔡谨译．微生物学．北京：化学工业出版社，2008: 374～378

　　[2] 龚非力．医学免疫学．北京：科学出版社，2007: 129～133

　　高中生物基因的自由组合定律知识点总结

　　1、基因的自由组合规律：在F1产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合，这一规律就叫基因的自由组合规律。

　　2、两对相对性状的遗传试验：

　　①P：黄色圆粒X绿色皱粒→F1：黄色圆粒→F2：9黄圆：3绿圆：3黄皱：1绿皱。

　　②解释：

　　1）每一对性状的遗传都符合分离规律。

　　2）不同对的性状之间自由组合。

　　3）黄和绿由等位基因Y和y控制，圆和皱由另一对同源染色体上的等位基因R和r控制。两亲本基因型为YYRR、yyrr，它们产生的配子分别是YR和 yr，F1的基因型为YyRr。F１（YyRr）形成配子的种类和比例：等位基因分离，非等位基因之间自由组合。四种配子YR、Yr、Yr、yr的数量相同。

　　4）黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交试验分析图示解：F1：YyRr→黄圆（1YYRR、2YYRr、2YyRR、4YyRr）：3绿圆（1yyRR、2yyRr）：黄皱（1Yyrr、2Yyrr）：1绿皱（yyrr）。

　　5）黄圆和绿皱为亲本类型，绿圆和黄皱为重组类型。

　　2、对自由组合现象解释的验证：F１（YyRr）X隐性（yyrr）→（1YR、1Yr、1yR、1yr）Xyr →F２：1YyRr：1Yyrr：1yyRr：1yyrr。

　　3、基因自由组合定律在实践中的应用：1)基因重组使后代出现了新的基因型而产生变异，是生物变异的一个重要来源；通过基因间的重新组合，产生人们需要的具有两个或多个亲本优良性状的新品种。

　　4、孟德尔获得成功的原因：1)正确地选择了实验材料。2）在分析生物性状时，采用了先从一对相对性状入手再循序渐进的方法（由单一因素到多因素的研究方法）。3）在实验中注意对不同世代的不同性状进行记载和分析，并运用了统计学的方法处理实验结果。4）科学设计了试验程序。

　　5、基因的分离规律和基因的自由组合规律的比较：

　　①相对性状数：基因的分离规律是１对，基因的自由组合规律是２对或多对；

　　②等位基因数：基因的分离规律是１对，基因的自由组合规律是２对或多对；

　　③等位基因与染色体的关系：基因的分离规律位于一对同源染色体上，基因的自由组合规律位于不同对的同源染色体上；

　　④细胞学基础：基因的分离规律是在减Ｉ分裂后期同源染色体分离，基因的自由组合规律是在减Ｉ分裂后期同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合；高中物理

　　⑤实质：基因的分离规律是等位基因随同源染色体的分开而分离，基因的自由组合规律是在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。

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