高中生物必修一新旧版教材内容变化
原创马琪翔徐说生物3天前
新教材是由《普通高中课程标准实验教科书生物》修订而来，修订的主要依据是《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》。在修订过程中，吸收了高中生物实验教材的优点，在继承的基础提升了教材价值。
一．教材知识框架分析
总体上看必修一新旧教材思路没有变化，以前的内容基本都可以使用，只有部分内容略微调整（下图为新旧教材知识框架），总体上来说是“三删一改一增加”
删除3 个实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布（实验操作难度大，效果不理想），体验制备细胞膜的方法（实验材料不容易得到，效果不理想），、细胞大小与物质运输的关系（需要耗费大量的实验材料，实验的价值也不高）。其中“细胞大小与物质运输的关系”实验改为“思维训练运用模型作解释”，保留了该实验的思维训练价值。
更改了一个实验：按照课程标准的要求将“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”，调整为“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”，可行性更强了。
增加了一个实验：按照课程标准的要求增加的实验为：淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用，该实验可以说明酶的专一性。
新教材必修一知识框架
旧教材必修一知识框架
二．情景式话术
新教材在具体落实学生生物学学科核心素养发展方面，没有采用贴标签的方式，而是结合具体的知识内容，设置问题情境，让学生通过真实情境下的探究与实践活动发展核心素养。
第一，注意创设真实的问题情境。无论是章首页，还是各节，在问题情境的创设上，都强调了“真实的问题情境”（原实验教材中，有些问题情境为虚拟情境，教材修订时都改为真实的问题情境）。例如，第3 章章首页问题情境为胰岛分泌胰岛素这一真实的问题情境。
第二，强调情境的贯穿性，注意前后呼应。有些章节，“问题探讨”创设的情境，到教材正文介绍和习题中，还在不断呼应。例如，第1 章第1 节的“问题探讨”的情境是：大熊猫与它吃的冷箭竹虽然形态迥异，但都是由细胞组成。从这一情境切入，引发学生思考，同时正文内容也呼应这一情境。在这一节“细胞是基本的生命系统”的学习内容里，再次出现这一情境，但引导学生思考的问题深入到了为什么说细胞是基本的生命系统这一深度。
第三，部分概念的也直接带入具体场景，比如，旧版课本中对种群的概念为：在一定的区域同种生物的所有个体，新版课本中为：在一定区域内，所有大熊猫形成了一个种群。
三．具体内容更替
必修一新旧版各章节内容变化对比表
项
1. 生命系统的结构分析内容大量
减少
生命系统的结构分析较多
2. 分析细胞学说的建立过程减少分析细胞学说的建立过程
3. 色球蓝细菌
颤蓝细菌
念珠蓝细菌
蓝细菌（主流）
蓝球藻
颤藻
念珠藻
蓝藻
4. 细胞中水的相对含量
70%~90%
细胞中水的相对含量
85%~90%
5. 第二章知识点出现教学顺序
（从左到右）
无机物—糖和脂—核酸—蛋白
质
第二章知识点出现教学顺序
（从左到右）
蛋白质—核酸—糖和脂—无机
物
6. 水的分子构成和氢键未提及
7. （CH2O）未明确
8. [(C6H10O5)n]
((C6H5O10)n]）
9. 几丁质及其衍生物未提及
20.
21. 能够协助这些物质顺浓度梯度
跨膜运输，这些蛋白成为转运
蛋白，转运蛋白可以分为载体
蛋白和通道蛋白，载体蛋白和
通道蛋白的作用机理
未明确
22.
23. 水分子更多的借助细胞膜上的
水通道蛋白以协助扩散方式进
出细胞
自由扩散出入细胞
24. 把胞吞，胞吐上升到和主动运
输并列的层次，内容增加
未明确
25. 胞吞，胞吐可以为颗粒物，与
膜上蛋白质有关
未提及
26. ATP是细胞能量的“货币”ATP是细胞能量的“通货”
27. 分子转移势能未提及
28. 未提及
29. C3是三碳化合物—3-磷酸甘油
酸
未提及
30. C5是五碳化合物—核酮糖-1,5-
二磷酸（RUBP）
未提及
31. 光合作用光反应产生正电荷氢
离子
未提及
32. 着丝粒着丝点
四．内容更替说明
1.蓝细菌的表述更加准确
蓝细菌也叫蓝藻。蓝细菌体内有叶绿素a，能进行光合作用，有细胞壁，生活在水中，与单细胞藻类非常类似，因此，人们最初发现并进行命名时，将其归为藻类植物。随着显微技术的发展，能够更加清晰地认识蓝细菌的结构，发现它没有成形的细胞核（由核膜包被的细胞核），即没有真正的细胞核（无核膜和核仁），因而将其归于原核生物中的细菌类，称为蓝细菌。在《土壤学名词》（第二版，1998年）、《细胞生物学名词》（2009年版）、《微生物名词》（第二版，2012年）和《植物学名词》（第二版，2017年）中，都定义蓝细菌为：含叶绿素a和藻胆素的产氧光合原核生物。只有蓝细菌的命名真实地反映了它的结构特点和分类地位。因此，这次教材修订，基于尊重科学，尊重名词规范，将蓝藻改为蓝细菌，但考虑到蓝藻是大家熟悉的叫法，就以“蓝细菌（蓝藻）”的形式呈现。如此相应地，蓝球藻、颤藻、念珠藻改名为色球蓝细菌、颤蓝细菌、念珠蓝细菌。
修改建议：名称变更
2.肽键的准确表示方法
肽键是指一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基发生缩合反应脱水形成肽时，羧基和氨基所形成的化学键，在《细胞生物学名词》（2009年版）和《生物化学与分子生物学名词》（2008年版），以及《化学名词》（2016年版）中，将该化学键称为“酰胺键”，“酰胺键”就是“肽键”，之所以将其称为“肽键”而没有称为“酰胺键”，一是多数的大学相关教材直接称其为“肽键”，二是方便学生理解“肽键”，肽键的理解还涉及“二肽”“多肽”等名词。在原教材中，肽键表示为图1，这种表示能让学生理解肽键的形成方式和具体结构。新教材将肽键修改为图2。
图1 图2
查阅国内大学教材，有的认为肽键是指—CO—NH—，也有的认为是C和N 之间的化学键。这次修订是基于两点理由：一是更加准确地反映肽键；二是遵循国家教材审查委员会的审查意见。
修改建议：概念和内容变更图例修改
3.组成人体蛋白质的氨基酸有21种
新修订的教材中组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中8种为必需氨基酸，13种为非必需氨基酸。与原教材相比，构成人体蛋白质的氨基酸多了1种，这种氨基酸就是硒代半胱氨酸（图3），属于非必需氨基酸。
图3 硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸
1986年，英国科学家Chambers等人在研究和鉴定一些动物谷胱甘肽过氧化物酶的作用时发现了硒代半胱氨酸，并提出硒代半胱氨酸由密码子UGA 编码完成。UGA 这个密码子原来仅视为多肽合成的终止码,现在发现它也是硒代半胱氨酸的密码子,故是个双功能的密码子。这样, 硒代半胱氨酸现被认为是蛋白质中天然存在的第21 种氨基酸, 这个发现是硒蛋白研究中里程碑式的进展，它揭示了硒的分子生物学基础。迄今为止，硒代半胱氨酸已经被发现是25种硒酶的活性中心，是含硒酶(尤其是抗氧化酶)的核心。如果没有这第21种氨基酸，含硒酶就无法工作，人就会出各种各样的毛病。有人说组成人体蛋白质的氨基酸有22种，第22种氨基酸是吡咯赖氨酸（见图3）。这种说法不对，尽管吡咯赖氨酸是真实存在的，但它不是组成人体蛋白质的氨基酸，这种氨基酸是在甲烷菌的甲胺甲基转移过程中
发现的，是目前已知的第22种参与蛋白质生物合成的氨基酸，只存在于甲烷菌中。因此，组成人体蛋白质的氨基酸有21种。
修改建议：概念和内容变更
4.内质网参与了分泌蛋白的合成
新教材中关于分泌蛋白的合成表述为：“分泌蛋白的合成过程大致是：首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。”而原教材的表述为：“分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质。”新教材的表述与原教材相比，更加详细、准确，具体说明了核糖体的两种状况（游离状态和附着在内质网上），澄清了只有附着在内质网上的核糖体才能合成蛋白质的错误概念，同时对内质网的作用描述更加准确：加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。
修改建议：概念和内容变更
5.水有两种运输方式
原教材在讲到水的运输方式时，在正文中阐述的是自由扩散方式，在课外阅读栏目“科学前沿”中又讲到了水的运输是通过水通道蛋白进行的。科学研究表明，在动物肾脏内，水分子的跨膜运输速率远大于自由扩散速率，这是因为水通道蛋白的存在。科学家在人体细胞中已发现13种水通道蛋白，在模式生物拟南芥的细胞中已发现35种水通道蛋白。事实证明，水通道蛋白广泛存在于各类细胞的细胞膜上，水的运输方式不能再简单地归为自由扩散，而更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进
出细胞。因此，新教材将水的运输方式表述为自由扩散和协助扩散，并强调了通过水通道蛋白进行协助扩散的重要性。
修改建议：概念和内容变更
6.载体蛋白和通道蛋白统称转运蛋白
原教材在讲到协助扩散和主动运输时，强调载体蛋白的作用，认为“进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散”“从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种运输方式叫做主动运输”。载体蛋白在协助扩散和主动运输中都起着重要的作用。新教材的表述是：“这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散”“物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种运输方式叫作主动运输”。转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白。协助扩散所依赖的转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，主动运输所依赖的转运蛋白只有载体蛋白。小分子物质或离子跨膜运输，如果是顺浓度梯度，就不需要消耗能量，此时可通过通道蛋白和载体蛋白进行转运；如果是逆浓度梯度，就需要消耗能量，此时借助的是载体蛋白。因此，新教材这样定义：转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。
修改建议：概念和内容变更
7.ATP的表述及作用方式
新教材关于ATP的表述如下：ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。称为能量“货币”（旧版为“通货”），ATP分子的结构可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。当ATP 在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基
团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。可见ATP水解的过程就是释放能量的过程，1 mol ATP 水解释放的能量高达30.54 kJ，所以说ATP 是一种高能磷酸化合物。在原教材中，ATP称为“三磷酸腺苷”，在新教材中，ATP称为“腺苷三磷酸”，其实这两种称呼都可以，但细胞生物学、生物化学和分子生物学等专业书籍，都称ATP为“腺苷三磷酸”。从A、T、P代表的含义及其排列顺序也可以看出，将ATP称为“腺苷三磷酸”是合理的、严谨的。原教材将ATP水解释放能量作为ATP的作用方式。这种解释针对物质合成需要能量，ATP提供能量的解释是可以的，也是容易理解的。但是对于一些非物质合成或分解类的生命活动，如物质跨膜运输、肌动蛋白的运动等，并不涉及物质合成，但这一过程也需要ATP 提供能量，这个能量又是怎样提供的呢？我们知道，ATP分子有三个磷酸基团，相邻两个磷酸基团之间由于都带有负电荷而相互排斥（这也是ATP 称为不稳定的高能化合物的原因），这样每个磷酸基团就有了分子势能，或者称为自由能。这就好像把弹簧压紧而储存能量一样，一旦释放，弹簧就会“松开”，你就可以做一些有用的功。远离A的磷酸基团在酶的作用下脱离开时，就会转向低势能的地方，与受体结合，这个过程叫作受体的磷酸化，受体的磷酸化过程也就是获能的过程。就如同高位的水流向低位，水本身没有变化，但此时水的势能就会转化为动能，对于ATP分子来说，磷酸分子由高势能转向低势能，同时磷酸与受体结合，这一磷酸化过程就是获能的过程，获能实际上是势能转化为动能，从而推动受体（蛋白质）的构象（空间结构）发生改变，实现蛋白质的运动，或者带动离子的位置与亲和力的改变，实现离子的主动运输。
修改建议：名称变更
8.NADPH也能提供能量
原教材在讲述光合作用时，光反应阶段对水的光解会产生氧和［H］，［H］就是还原氢，只是强调了它的还原性，这样做的目的是为了减轻学生负担。新教材则明确了［H］就是NADPH，并且提到NADPH既可以起到还原剂的作用，并且阐释了NADPH的产生。新教材的说法更加准确严谨。光化学反应是在类囊体膜上的蛋白复合体上进行的。反应最终导致了类囊体膜内外产生H+浓度差，形成电化学梯度，进而推动ATP合酶催化ATP 的合成。此时，光能已经完成了向ATP中活跃化学能的转化，同时存在一部分能量转化为NADPH中活跃的化学能。NADPH也是高能分子，其所含能量是ATP的数倍。在暗反应中，ATP和NADPH中的能量进一步转化为有机物中稳定的化学能。NADPH供能发生在卡尔文循环的三碳化合物被还原阶段，这一阶段是能量利用最多的阶段。三碳化合物（1，3-二磷酸甘油酸）在磷酸甘油醛脱氢酶的作用下被NADPH还原成三碳糖（甘油醛-3-磷酸），此时糖已初步形成，后面进一步形成六碳糖及其多糖。［H］的表
示仍然在使用，只是在新教材中只表示呼吸作用中产生的还原性辅酶I （NADH）。
修改建议：新增，修改
9.细胞全能性的定义
新教材对细胞全能性的定义是：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。与原教材相比，增加了“或分化成其他各种细胞的潜能和特性”。
修改建议：概念和内容变更
10.ATP水解释放的能量
旧教材中说“ATP可以水解，这实际上是指ATP中高能磷酸键的水解，高能磷酸键水解是释放的能量高达30.54kJ/mol”新教材中改为“1molATP 水解释放的能量高达30.54kJ”，由于ATP中的高能磷酸键不只一个，如果说是高能磷酸键的水解，显然，这里只是指ATP里的高能磷酸键完全水解，也就是ATP水解先水解为ADP，再有ADP水解为AMP，如果不考虑反应条件的干扰，根据《生物化学》（2017年，第四版）ATP里的高能磷酸键释放发的能量应该是62.7 kJ/mol，新教材把高能磷酸键改为了ATP，是一种更精确的表述，也有利于学生的对ATP水解产能理解和认识。
修改建议：内容更加明确
11.着丝点改为着丝粒
光学显微镜下，观察到“染色体内缢形成一个缢缩区域”，称为主缢痕（初级缢痕），着丝粒位于主缢痕处。如此，染色体被主缢痕分为两部分，即分成两条臂。通常，1 条染色体只有 1 个着丝粒。着丝粒由着丝粒蛋白、着丝粒 DNA 和染色单体连接蛋白三部分组成。从本质来说，着丝粒是一段特异的染色体，不过是着色很浅的间隙部分而已。
在电子显微镜用于细胞内部结构观察前，着丝点和着丝粒被看成一个结构，误以为是一个结构的两种表述。在电子显微镜下观察，发现二者功能上具有关联，但并不相同。
着丝粒借助“染色单体连接蛋白”连接姐妹染色单体。着丝粒是姐妹染色单体分开前互相连接之处，它并不与纺锤丝直接相连。着丝粒的作用是使复制的染色质在有丝分裂、减数分裂中能均等地分配到子细胞中。
所以，计算染色质或染色体数目，用着丝粒更合适。在有丝分裂后期，着丝粒一分为二，每条染色体的两个姐妹染色单体分开，纺锤丝牵引着两条子染色体的着丝点移向细胞两极。着丝点也称动粒，在细胞分裂期位于着丝粒两侧，与纺锤体直接相连的结构，是纺锤丝的连接点，与染色体移动有关。动物和少数低等植物的着丝点为盘状，高等植物的着丝点为球状或杯状。着丝点是由蛋白质构成的三层结构，三层结构依次是内板、中间间隙、外板，内板连接着丝粒 DNA，外板连接着纺锤丝。
修改建议：部分名称变更
12.胞吞胞吐的范畴相关变化
旧教材中，胞吞胞吐属于主动运输章节后的从属内容，一般意义上，旧教材划分的跨膜运输有有三种形式，但并不包含胞吞胞吐，胞吞胞吐的到底是不是跨膜运输，一直是备受争议的的一个学科难题，2016年高考试卷全国一卷，二卷，在题目中明确胞吞胞吐为跨膜运输，新教材把胞吞胞吐由主动运输下的从属内容上升为为与主动运输并列的标题，可见基本上已经承认胞吞胞吐在物质进出细胞时的重要地位，是与自由扩散，协助扩散，主动运输并列的重要运输方式，新教材课本中删去了跨膜运输的概念，并扩充了胞吞的范畴，不仅是大分子还可以是颗粒物
修改建议：概念和内容变更
13.格式相关变化
值也不高）。其中“细胞大小与物质运输的关系”实验改为“思维训练运用模型作解释”，保留了该实验的思维训练价值。
更改了一个实验：按照课程标准的要求将“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”，调整为“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”，可行性更强了。
增加了一个实验：按照课程标准的要求增加的实验为：淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用，该实验可以说明酶的专一性。
16.章节和顺序的改变