了解植物和动物的基础生命过程依靠各种发生在该生物

了解植物和动物的基础生命过程依靠各种发生在该生物 生物學 (Biology) 細胞生物學 學生將 1 了解植物和動物的基礎生命過程依靠各種發生在該生物 細胞里特別區的化學反應。 , 描述半滲透性薄膜里的細胞主管與 它們環境的互動。 , 調查酵素蛋白質如何促成生物化學 反應而無須改變反應的 平衡。 , 了解酵素的活動依靠環境的溫度, 離子情況, 和酸鹼度。 , 認識原核生物細胞, 真核生物細胞 (包括植物和動物的那些 細胞), 和病毒在複雜性和一般結構的不同處。 , 檢驗分子生物學的中心信仰和追蹤 從細胞核核糖體(RNA) 抄錄的資料到翻譯細胞質核糖體的蛋白質。 , 區分內質網狀體和高爾基器在分泌 蛋白質上的角色。 , 解釋葉綠體從陽光捕捉有用的能量 經由從二氧化碳合成糖份 儲存起來。 , 示範粒線體以完成葡萄糖分解成二 氧化碳在供應所儲存化學 結合能量給細胞上所扮演的角色。 , 了解大多數細胞和生物體的巨分子 (多醣類, 核酸, 蛋白質, 油 脂)是從一小群簡單的前身合成而來。 遺傳學 學生將 2 探討並了解突變和有性繁殖導致在一個人口的遺傳多樣化。 , 辨認有絲分裂是有性繁殖的早期步 驟, 在該過程中成對的染 色體(DNA)在細胞分裂中分開並隨意分離以制造含一個每種 染色體的配子。 , 了解在多細胞生物體里只有某類細 胞能做有絲分裂。 , 分析染色體的隨意分離如何解釋一 個特定對偶基因會在一個 配子里。 , 示範對偶基因在受精卵(合子)里經 由雄配子和雌配子的熔合如 何制造新的組合。 , 展現一個人大約一半的染色體排列 各來自其父或母。 , 闡述染色體在決定個人的顯型所扮 演的角色。 , 示範從父母的遺傳基因如何預測受 精卵里可能的配子組合。 3 了解多細胞生物體是從一個受精卵發展而來, 和它的顯型依 靠它在受精時建立的基因種類。 , 探討如何預測在父母的基因互相對 換的顯型和遺傳的模式(常 染色體或聯接X染色體, 顯性或隱性的)的可能結果。 , 闡述Mendel分離和獨立排列定律 的基因基礎。 4 知道並了解基因是一組指示存在每個 生物體染色體的密碼里, 指定該生物體蛋白質特徵的氨基酸排 列順序。 , 應用基因密碼規則預測從核糖體里 密碼子的氨基酸排列順序。 , 分析突變對染色體里一個基因順序 的沖擊, 和它可能會(或很多 並)不會影響基因的表現或在蛋白質 里氨基酸的順序密碼。 , 討論多細胞生物里的細胞特殊化通 常是因為不同基因表現的 模式而不是因基因不同。 , 區分蛋白質及它們如何在氨基酸的 數目和順序上不同。 5 學生了解細胞的基因成分能以加外基 因的染色體進入細胞而 改變。 , 制作染色體, 核糖酸, 和蛋白質的一 般結構和功能的模型。 , 應用基本-配對原則解釋在半保存性 復制和從染色體抄錄資料 進入核糖酸的精確復制。 , 研究基因工程(生物科技)如何用來 制造新的生物醫藥和農業 產品。 生態 學生將知道並了解 6 一個生態系統的穩定是競爭效果之間 的平衡。 , 描述生物多樣化是不同種類生物總 和及它受產地改變的影響。 , 了解氣候改變,人類活動影響生態系 統。 , 評估出生率, 遷入, 移出, 和死亡的 相關比例決定生態系統的 生物數量上下變動。 , 追蹤水, 碳, 和氫在生態系統里的無 機資源和有機物質之間循 環和氧如何經光合作用和呼吸循環。 , 知道生態系統不可或缺的是它的生 產體和分解體之間的穩定。 , 分析食物網里每個聯接鍵並了解某 些能量儲藏在新制造的結 構里, 但許多能量以熱能散發在環境里。這散發可以能量金字 塔代表。 進化論 學生將 7 了解人口中一個對偶基因在基因群里的頻率依許多因素決定而 且經過一段時期可能變成穩定或不穩 定。 , 調查為什麼自然選擇而非生物的基 因體影響其顯型。 , 評估對同性受精卵個體致命的對偶 基因可以存在在異性受精卵里 而在基因群里保存下來。 , 閱讀並了解在一個基因群里經常有 新的突變產生。 , 認識一個物種的變化增加該物種里 至少某些成員在環境改 變下生存的機會。 8 了解進化是在不斷變化的環境里基因 改變的結果。 , 了解自然選擇的意見在發現它對生 物群的影響。 , 闡述基因趨向對一個人口里生物多 樣化的影響。 , 了解繁殖或地理孤立對特殊化的影 響。 , 示範就生物多樣化, 間歇式特殊化, 和大規模絕種的關係如何 分析化石證據。 生理學 學生將 9 了解生物系統構造和功能協調的結果, 雖然外界環境改變, 人類身體的內部環境保持相對穩定(狀況相同)。 , 解釋身體主要系統互補的活動提供 細胞氧氣和養分並運走 有影響毒的廢棄物, 如二氧化碳。 , 調查神經系統如何調解身體不同部 位的溝通和身體與環境 的互動。 , 研究神經系統的回饋圈和內分泌腺 系統主管身體的情況。 , 圖解神經系統的功能和神經原在傳 遞電子刺激的角色。 , 聯接感官神經原, 神經末梢, 和動作 神經在感覺, 思想, 和反 應。 10 了解如何生物有各種與疾病戰斗的機 制。 , 認識皮膚在提供感染的非特定防御 上的角色。 , 追蹤抗體在身體對感染反應的角 色。 , 描述疫苗如何保護個人得到感染性 疾病。 , 比較細菌和病毒在它們成長和復制 上的重要不同處, 身體 對細菌和病毒感染的主要防御, 和 這些感染的有效治療。 , 了解為什麼個人免疫力受損時(如: 得AIDS的人)可能無法 戰勝通常無害的微生物感染並存 活。 調查並實驗 11 調查和實驗形成科學知識的基礎, 而且是科學調察所需的核心技 巧。我們必須教學生們做科學調察所 需的技巧和知識。精通科學 文章從學生們參與適度科學調查和詮 釋新數據以形成決定而來。 科學過程是由問有意義的問題並進行 有結論的調查而來。為了解 該過程, 學生將建立他們自己的問題並 進行所需和被推薦的實驗 室調查。 , 選擇並使用適當的工具和科技(如: 電腦聯線的探針, 數據計算表, 制圖的計算機, 規尺, 圓規, 和天平) 以進行試驗, 收集數據, 分析 關係, 和展示數據。 , 鑒別並溝通不能避免的實驗錯誤。 , 鑒別不穩定結果的可能原因, 如: 錯 誤的來源或不能控制的 情況。 , 以使用邏輯和證據形成解釋。 , 區別科學名詞的假設和原理的不同 處。 , 認識模型和原理作為科學代表真實 的用途和限制。 , 分析自然現象(如: 石頭的相對年齡, 行星經過長期的地點, 和在生態環境里的物種承續)特徵的地點, 順序, 或時間間隔。 , 認識統計學多變性的問題和控制試 驗的需要。 , 認識科學證據的累積性質。 , 分析情況並解答需要綜合和應用從 不只一種科學的概念問題。 , 以研究文學, 分析數據, 和溝通結果 的調查科學基礎的社會問 題。問題的例子包括食物的紫外線消毒, 以移植身體細胞核 復制動物(克隆), 能量來源的選擇, 和在加州有關土地及水的 決定。 , 知道當觀察與公認當科學原理不相 符時, 觀察有時是錯誤或 欺騙的(如: Piltdown 人類化石, 或不明飛行物體), 而且該原理 有時是錯的(如: Ptolomaic 太陽, 月亮, 和行星的運行模型)。