AP生物新大纲核心思想(1)

AP生物新大纲核心思想(1)

新大纲由原来的强调广泛的内容覆盖(content coverage)转为强调对概念的深入性理解以及掌握该概念的支持论据内容,这样大大减少了考生在单纯记忆理论内容的时间,从而使考生有更多的时间掌握一些基本的以探究调查学习为基础的概念,并逐渐掌握在科学实践中所必须的推理能力及技巧。可见新的大纲对知识的考察更为灵活,这一点从新大纲强调科学实践上也可以体现。新大纲通过强调考察科学实践考察学生通过构建知识框架能够对自然现象进行一些“检测性”的解释以及预测。

 第一核心思想:进化推动着生命的多样性和统一性。

 相关基础知识1.A.1:自然选择是进化的主要机制。

根据达尔文的自然选择理论对有限资源的竞争导致了不同的存活状态。具有优势表型的个体 存活下来并产生更多后代,因此也能将这种优势特征遗传到后代。

进化的成功由繁殖成功来衡量

基因的变异以及突变在自然选择中发挥重要角色。在个不断变化的环境中基因池的多样性对物种的生存非常重要。

环境可以使趋向稳定或是波动的,这会影响进化的速度以及方向;在每一代中不同的基因 变异可被选择。

适应便是基因变异被选择并且该变异所表达的生物特征被证明为该种生物在特定环境中提供了生存优势

除了自然选择,机会性随机事件可以影响进化过程,尤其对于较小的种群。

对于一个种群,哈迪温伯格平衡的适用条件为:(1)种群较大(2)无迁徙(3)无突变(4)随机交配(5)无选择。然而现实中这些条件几部不能满足

数学方法可以用来计算等位基因频率的改变,从而为种群的进化发生提供依据。

 a. 环境发生变化并以选择性的机制作用在种群

表型的变异并不是直接由环境引起而是由DNA的随机突变以及新的基因组合

一些表型变异可以明显增加或是降低生物以及种群的适应性

人类会对其他物种的变异产生一定的影响

 a. 在小种群中,基因漂变是一个非自然选择性的过程

在一个既定种群中变异性的减少可以反过来增加同物种中不同种群间的差异

 a. 生物进化的科学证据运用来自地理学、地质学、物理学、化学以及数学的知识

对现存以及灭绝生物的分子、形态以及基因的知识可以增加我们对进化的理解:

通过不同方法对化石的追溯,提供了进化的证据。这些方法包括对所发现化石地方的岩石的年代分析,包括C-14的同位素的衰退率,系谱树之间的关系,并将数学计算应用到化学特性和(或)地理数据中

形态学的同源性代表了一些由共同祖先所进化的特征,退化结构是功能结构的残留,可以与化石对比进而为进化提供证据

生物化学和基因的相似性,尤其是DNA和蛋白质序列,为进化和祖先提供了依据

数学模型可以被用来阐释和支持一些进化的概念

之间通过来自共同祖先的线性血统形成了联系。

 a. 结构和功能的证据支持了所有域之间的联系。

通过转录、翻译、复制,DNA和RNA完成了遗传信息载体的使命。

基因编码的主要特征被所有现存的生命有机体所共享

代谢途径被现存的可以识别的所有域生物保留

结构上的依据为真核生物之间的联系提供支持

 a. 系谱树以及进化分支图可以反映一些特征是由进化衍生的还是消失了的。

系谱树以及进化分支图可以阐释已经发生的物种形成,系谱树中任何两组种群之间的关系可以通过研究它们与共同祖先之间的远近关系来解释。

通过现存或是化石物种的形态学的相似性,以及可以将具有复杂计算方式来代表生物体之间相关性的电脑编程应用其中的DNA 和蛋白质序列的相似性的应用,可以构建系谱树以及进化分支图。

系谱树以及进化分支图是动态的(例如它们不断被修改),这依赖于生物数据、新的数学及电脑想法、以及已有的和新出现的知识。

 相关基础知识1.C.1:物种形成和灭绝贯穿在在整个地球史。

物种形成的速率可不同,尤其是在新的栖息地可用时使适应辐射发生时。

当存在生态压力时物种灭绝的速度可以非常快。

 a. 物种形成造成了生命形式的多样性。物种可以被物理分开通过地理屏障像海洋、山川、或是合子前后的一些机制来实现,进而保证生殖隔离以及基因流动。

随着时间推移,由生殖隔离变产生了新的物种,可以经过成百上千年或是成千上万年,物种也可以快速形成通过一些机制,例如植物中的多倍体。

 a. 科学证据支持进化发生在所有的物种。

科学证据也支持进化持续进行。

 相关基础知识1.D.1:关于地球生命的起源有一些假说,每个都有支持的科学依据。

科学依据支持不同的模式。

原始地球提供无机物前体,同时在存在可以利用的自由能以及缺失氧的条件下,有机分子可以以它们为基础合成。

然后,这些分子作为单体或是基本单位合成更复杂的分子包括氨基酸和核苷酸。

连接这些单体所产生的多聚体具有复制、存储和转移信息的能力。

这些复杂的反应可能发生在溶液中(有机汤模式)或是发生在固体反应界面

RNA假说认为RNA是最早的遗传物质。

 a. 地理学的依据支持地球的生命起源模式。

地球在46亿年前出现,而直到39亿年前,环境才不那么恶劣,而最早的生命化石记录追溯到35亿年前。这些依据为生命起源的发生提供了支持。

化学实验表明可以通过无机分子在没有生命迹象的情况下合成复杂有机分子。

对现存的及灭绝生物的分子及遗传分析表明在地球上所有生物均起源于共同的祖先。

科学依据包括所有的生命都有基本的粉分子组成基本单位。

科学依据也同样 包括共同的基因编码。

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