眾所周知,2012年AP生物大綱已經進行了改革,現就新的大綱為大家做一簡要的分析:
新大綱由原來的強調廣泛的內容覆蓋(content coverage)轉為強調對概念的深入性理解以及掌握該概念的支持論據內容,這樣大大減少了考生在單純記憶理論內容的時間,從而使考生有更多的時間掌握一些基本的以探究調查學習為基礎的概念,並逐漸掌握在科學實踐中所必須的推理能力及技巧。可見新的大綱對知識的考察更為靈活,這一點從新大綱強調科學實踐上也可以體現。新大綱通過強調考察科學實踐考察學生通過構建知識框架能夠對自然現象進行一些「檢測性」的解釋以及預測。
下面就AP生物新大綱給大家做一詳細的講解:
1. 第一核心思想:進化推動著生命的多樣性和統一性。
深入性理解1.A:進化的本質是隨著時間的變化該種群基因構成的改
變化
相關基礎知識1.A.1:自然選擇是進化的主要機制。
a. 根據達爾文的自然選擇理論對有限資源的競爭導致了不同的存活狀態。具有優勢表型的個體 存活下來並產生更多後代,因此也能將這種優勢特徵遺傳到後代。
b. 進化的成功由繁殖成功來衡量
c. 基因的變異以及突變在自然選擇中發揮重要角色。在個不斷變化的環境中基因池的多樣性對物種的生存非常重要。
d. 環境可以使趨向穩定或是波動的,這會影響進化的速度以及方向;在每一代中不同的基因 變異可被選擇。
e. 適應便是基因變異被選擇並且該變異所表達的生物特徵被證明為該種生物在特定環境中提供了生存優勢
f. 除了自然選擇,機會性隨機事件可以影響進化過程,尤其對於較小的種群。
g. 對於一個種群,哈迪溫伯格平衡的適用條件為:(1)種群較大(2)無遷徙(3)無突變(4)隨機交配(5)無選擇。然而現實中這些條件幾部不能滿足
h. 數學方法可以用來計算等位基因頻率的改變,從而為種群的進化發生提供依據。
相關基礎知識1.A.2:自然選擇作用在種群中的表型變異。
a. 環境發生變化並以選擇性的機製作用在種群
b. 表型的變異並不是直接由環境引起而是由DNA的隨機突變以及新的基因組合
c. 一些表型變異可以明顯增加或是降低生物以及種群的適應性
d. 人類會對其他物種的變異產生一定的影響
相關基礎知識1.A.3:一些隨機過程也會推動進化的變化
a. 在小種群中,基因漂變是一個非自然選擇性的過程
b. 在一個既定種群中變異性的減少可以反過來增加同物種中不同種群間的差異
相關基礎知識1.A.4:生物進化被多學科的科學證據所支持,包括數學
a. 生物進化的科學證據運用來自地理學、地質學、物理學、化學以及數學的知識
b. 對現存以及滅絕生物的分子、形態以及基因的知識可以增加我們對進化的理解:
1. 通過不同方法對化石的追溯,提供了進化的證據。這些方法包括對所發現化石地方的巖石的年代分析,包括C-14的同位素的衰退率,系譜樹之間的關係,並將數學計算應用到化學特性和(或)地理數據中
2. 形態學的同源性代表了一些由共同祖先所進化的特徵,退化結構是功能結構的殘留,可以與化石對比進而為進化提供證據
3. 生物化學和基因的相似性,尤其是DNA和蛋白質序列,為進化和祖先提供了依據
4. 數學模型可以被用來闡釋和支持一些進化的概念
深入理解1.B:生物 之間通過來自共同祖先的線性血統形成了聯繫。
相關基礎知識1.B.1:生物體在進化中共享了一些保守的核心特徵,並廣泛分布到現今的生物中。
a. 結構和功能的證據支持了所有域之間的聯繫。
1. 通過轉錄、翻譯、複製,DNA和RNA完成了遺傳信息載體的使命。
2. 基因編碼的主要特徵被所有現存的生命有機體所共享
3. 代謝途徑被現存的可以識別的所有域生物保留
b. 結構上的依據為真核生物之間的聯繫提供支持
相關基礎知識1.B.2:系譜樹以及進化分支圖是進化史的圖解模式並可以被檢驗
a. 系譜樹以及進化分支圖可以反映一些特徵是由進化衍生的還是消失了的。
b. 系譜樹以及進化分支圖可以闡釋已經發生的物種形成,系譜樹中任何兩組種群之間的關係可以通過研究它們與共同祖先之間的遠近關係來解釋。
c. 通過現存或是化石物種的形態學的相似性,以及可以將具有複雜計算方式來代表生物體之間相關性的電腦編程應用其中的DNA 和蛋白質序列的相似性的應用,可以構建系譜樹以及進化分支圖。
d. 系譜樹以及進化分支圖是動態的(例如它們不斷被修改),這依賴於生物數據、新的數學及電腦想法、以及已有的和新出現的知識。
深入理解1.C:生命在不斷改變的環境中持續進化。
相關基礎知識1.C.1:物種形成和滅絕貫穿在在整個地球史。
a. 物種形成的速率可不同,尤其是在新的棲息地可用時使適應輻射發生時。
b. 當存在生態壓力時物種滅絕的速度可以非常快。
相關基礎知識1.C.2:當兩個種群變得繁殖隔離時物種形成便發生了。
a. 物種形成造成了生命形式的多樣性。物種可以被物理分開通過地理屏障像海洋、山川、或是合子前後的一些機制來實現,進而保證生殖隔離以及基因流動。
b. 隨著時間推移,由生殖隔離變產生了新的物種,可以經過成百上千年或是成千上萬年,物種也可以快速形成通過一些機制,例如植物中的多倍體。
相關基礎知識1.C.3:種群的生物體不斷進化
a. 科學證據支持進化發生在所有的物種。
b. 科學證據也支持進化持續進行。
深入理解1.D:生命的起源可以被自然過程所解釋。
相關基礎知識1.D.1:關於地球生命的起源有一些假說,每個都有支持的科學依據。
a. 科學依據支持不同的模式。
1. 原始地球提供無機物前體,同時在存在可以利用的自由能以及缺失氧的條件下,有機分子可以以它們為基礎合成。
2. 然後,這些分子作為單體或是基本單位合成更複雜的分子包括胺基酸和核苷酸。
3. 連接這些單體所產生的多聚體具有複製、存儲和轉移信息的能力。
4. 這些複雜的反應可能發生在溶液中(有機湯模式)或是發生在固體反應界面
5. RNA假說認為RNA是最早的遺傳物質。
相關基礎知識1.D.2:不同學科的科學依據支持者生命起源的模式。
a. 地理學的依據支持地球的生命起源模式。
1. 地球在46億年前出現,而直到39億年前,環境才不那麼惡劣,而最早的生命化石記錄追溯到35億年前。這些依據為生命起源的發生提供了支持。
2. 化學實驗表明可以通過無機分子在沒有生命跡象的情況下合成複雜有機分子。
b. 對現存的及滅絕生物的分子及遺傳分析表明在地球上所有生物均起源於共同的祖先。
1. 科學依據包括所有的生命都有基本的粉分子組成基本單位。
2. 科學依據也同樣 包括共同的基因編碼。