第1个回答 2010-01-04
生物体性状的相对稳定——遗传和变异
在生物的繁殖过程中有一个引人注目的现象，即同种生物世代之间性状上的相对稳定。种瓜得瓜，种豆得豆。这就是生物的遗传。在生物的繁殖过程中还有另一个引人注目的现象，即同种生物世代之间或同代不同个体之间的性状不会完全相同。例如，同一个稻穗上的籽粒，长成的植株在性状上也有或多或少的差异；甚至一卵双生的兄弟也不可能一模一样，这种差异是表现，就是生物的变异。
遗传和变异是生命活动中的一对矛盾，既对立又统一。遗传是相对的、保守的；而变异则是绝对的、发展的。没有遗传，不可能保持物种的相对稳定；没有变异，也就不可能有新的物种的形成，不可能有今天这样一个丰富多彩、形形色色的生物界。
由于遗传物质的改变所引起的变异是遗传的；由于环境条件的改变所引起的变异，一般只表现于当代，不能遗传下去。也就是说，变异可分为两大类：遗传的变异和不遗传的变异。这里要强调指出，这两类变异的划分是相对的。因为在一定的环境条件下通过长期定向的影响和选择，由量变的积累可以转化为质变，不遗传的变异就有可能形成为遗传的变异。
生物性状的遗传，以生殖细胞作为桥梁。即在配子形成过程中的减数分裂后，当配子形成合子时，又恢复了亲代体细胞染色体的数目和内容。而DNA恰是染色体重要的成分，所以，染色体是DNA的主要载体，基因是有遗传效应的DAN片段。
遗传物质的变化发展规律，直接关系到生命物质运动中的稳定和不稳定。遗传物质的稳定传递，使生物表现出遗传，这关系到生物种族的稳定发展；遗传物质的不稳定传递，使生物表现出变异，这关系到生物种族的向前发展进化。这充分体现了生命物质（主要是核酸、蛋白质）运动和变化发展的一些重要规律。
遗传物质的主要载体——染色体
染色体在细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程中能够保持一定的稳定性和连续性。这是最早观察到的染色体与遗传有关的现象。染色体的主要成分是 DNA和蛋白质。染色体是遗传物质的主要载体，因为绝大部分的遗传物质（DNA）是在染色体上的。也有少量的DNA在线粒体和叶绿体中，所以线粒体和叶绿体被称为遗传物质的次要载体。
在遗传学研究和育种实践中，根据生物性状在群体(自然群体或杂交后代群体)内的遗传变异规律，将其划分为质量性状和数量性状两大类。
凡不易受环境条件的影响、在一个群体内表现为不连续性变异的性状称为质量性状(qualitative character)，例如孟德尔所研究的豌豆子粒的形状(圆满与皱缩)、子叶的颜色(黄色与绿色)、花的颜色（红色与白色）等等。质量性状是受一个或少数几个效应大的基因（称为主基因）决定的，受环境影响较小，所以呈现非连续变异的、因而能对群体内的各个体进行明确分类的性状。豌豆的花色、动物的性别、人类的各种血型系统等都属于这类性状。在遗传研究中，由于质量性状容易跟踪，也常把它作为标记性状。
凡容易受环境条件的影响、在一个群体内表现为连续性变异的性状称为数量性状(quantitative character)，又称为计量性状(metrical character)。在生物界中，与质量性状相比，数量性状的存在更普遍、更广泛；农作物的大部分农艺性状都是数量性状，例如植物籽粒产量或营养体的产量、株高、成熟期、种子粒 重、蛋白质和油脂含量、甚至是抗病性和抗虫性等.
由于质量性状表现为不连续性变异，对于杂交后代的分离群体，能够用孟德尔所采用的研究方法，根据所具相对性状的差异，将各个体明确地分组归类，可以求出各 类型间所包含个体数目的比例关系，并可用文字形容和描述各类型的特征。
由于数量性状在自然群体或杂交后代的分离群体内，不同个体间表现为连续性变异，各个体不能用孟德尔方法作出明确的分组归类，不能用分析质量性状的方法来分析数量性状，而是采用生物统计学的方法对性状的遗传变异作定量的描述，对性状的遗传动态进行研究。
然而质量性状和数量性状的划分不是绝对的，例如：
对于同一种作物的同一性状，在不同亲本材料的杂交组合中可能表现不同，例如水稻和小麦等的株高。
有些性状在主基因遗传的基础上，还存在一组微效基因—修饰基因，例如小麦和水稻种皮的红(深红或紫黑)色与白色，在一些杂交组合中表现为一对基因的分离，而在另外的一些杂交组合中，F2的子粒颜色呈不同程度的红色而成为连续性变异，即表现出数量性状变异的特征。
在实际应用中，凡是容易受环境条件影响的性状，都可以用研究数量性状的方法去作遗传分析。
数量性状一般容易受环境条件的影响而发生变异，而这种变异是不能遗传的。
由于环境条件的影响，即使是基因型纯合一致的两个亲本（P1和P2）和基因型杂合一致的杂种一代（F1），各个个体也呈现出连续性变异，而不是一种基因型只有一个值；这种同一基因型群体内个体间的变异是由环境条件造成的，是不能遗传的。对于F2代群体，既有由于基因分离所造成的个体间基因型差异所导致的表现型变异，又有由于环境条件的影响所造成的同一基因型的表现型差异；前一种变异是可遗传的变异，后一种变异是不可遗传的变异。这两种变异结合在一起，使得F2代群体的连续性变异比其双亲和F1代都更广泛， F2代的变异系数(CV)明显地比P1、P2和F1的大。因此，准确地估算数量性状由基因型差异引起的可遗传的变异和由环境条件引起的不能遗传的变异，对提高数量性状育种的效率是非常重要的
第2个回答 2010-01-04
人文精神在生物教育中传承与构建
摘 要 本文从生物文化是科学精神与人文精神的统一、传承人文精神是生物教育对传统教育的超 越、构建人文化的生物教学目标三个方面论述了生物教育中传承人文精神的意义及目标构建
关键词 生物教育 人文精神
生物学作为人类认识自然的伟大成果，一直是人类文明进步的主要文化力量，同时人类文化的进步又极大地促进了生物学的大发展。从文化的角度看，生物学是一种高品位的科学文化，属于广义的文化范畴。因而生物教育作为生物文化的组成部分，就不应仅是知识的传播、科学精神的培养，更是一种课程文化的浸润与陶冶，倡导包括人文精神教育在内的完整生物教育，实现“生物学的人文教育价值”，是现代生物教育面临的新课题。本文就生物教育中传承人文精神的意义及其目标构建作一浅述。
一、生物文化是科学精神与人文精神的统一
科学精神与人文精神是人类文化中最宝贵的两种精神，科学精神是人类在追求真理过程中所创造的，表现为世界观和方法论，并反过来成为人们追求真理时的科学指导；而人文精神，主要指人类在对自身的认识、自身的发展、自身的完善和自身的需要过程中形成的，并规范、指导和约束着人类自身的各种活动，表现为人生观和价值观。
生物文化是科学精神体现的典范。因为生物学是以客观事实为依据、理性的怀疑、求真求实作为基本要素，它以客观世界为认识对象，把主体对认识过程的干扰视为科学的大敌，而人文精神的特点主要表现为执著地追求理想世界和理想人格，高扬人的价值，追求人自身的完善，谋求个性解放。所以，传统观念上认为，生物学科和人文精神是并不相关的。人文知识和科学知识分别属于两类不同性质的学科，这两类学科各自具有特定的价值，而人文精神和科学精神只有在这两类学科中各自得到培养和激发。
然而，对生物学的许多内容和方法深入分析，不难发现，近、现代的人文精神并不是孤立地成长于人文科学范畴内。科学的发展，并不局限于研究对象本身所发生的进步和变化，新的科学知识一旦进入人们的认知结构，必然会同原有的认识结构发生作用，从而使原有的思想观念、价值观念以至整个文化传统发生巨大的变化，使人类能重新定位自己，进而拥有更为深刻的人文观念，为人的生命寻找更有意义的人文价值。如达尔文的进化论对生物进化规律的揭示，使人类意识到人不是由上帝所创造的，这对人类思想的解放产生了极大的推动作用。
从历史发展的进程看，生物学与人文科学从来就是紧密联系的。许多伟大的科学成就都是科学家在沉湎于情绪上的高度审美体验而产生的，这样的科学家必然具有深刻的人文思想和对人类终极关爱的价值观，而不仅仅是一套解决问题的技巧和方法。孟德尔从小喜爱自然科学，青年时代进入天主教堂做神父。当时，科学界正开展对多种动植物的杂交实验的研究，这引起了他的极大兴趣。他利用教堂的一小块空地，种植了许多种植物，并且进行了多种植物杂交实验。终于在1865年发表了“植物杂交试验”的论文，揭示出生物遗传的两个基本规律——分离规律和自由组合规律。
在新世纪的发展中，科学精神能保证人文精神得到真正的实现，而人文精神则能保证科学精神的正确指向。“科学”与“人文”由分割到整合，已成为知识经济时代世界教育改革的一种趋势，生物学本身充满了人文精神。所以，科学知识、科学方法和科学精神不能成为生物教育的惟一依据和目的，挖掘生物教育的人文价值，使之与科学精神形成双向互补，使两者平衡、协调发展。只有这样，生物教育才能达到追求真理、实现价值的完美统一。
二、传承人文精神是生物教育对传统教育的超越
我国的生物教育从重视生物知识的“双基”教学、“能力”培养，到近年来提出的重视生物思想方法、审美直觉、科学精神以及德育渗透教学研究，标志着生物教育观的不断发展与变革。然而，不可否认的是，一个不容忽视的、更为深层次的生物教育的文化价值——人为精神被忽视了。表现在具体的教学内容上，注重逻辑化、系统化的科学知识编排；在教学过程中，重视科学知识、技能的培养；在教学方式上，崇尚理性，追求规范化，而忽视了人的精神发展、精神需求，淡化了社会理想和人文关怀。如令人震惊的云南大学杀人案、清华大学子伤熊案、中小学生的自杀、甚至残害双亲案等的发生，究其原因，不在于人们对科学知识的缺乏，而在于科学精神的不足，更是人文关怀的缺乏，人文精神的滑坡，这不能不引起我们对教育的反思。因此，对于大多数人来说，需要有理解科学方法和意义的能力，要有对科学的热情，要能理解和判断科学技术对现代生活的深远影响，了解生物学和人文科学之间的关系及相互作用，使他们从人和社会、自然的关系中综合性地探究人的存在、本质和价值，使他们的社会理想、生存意识和自我实现得到升华。
所以，实现科学精神与人文精神教育的整合，既为当前社会所必需，也为学生实现个人价值所必需，是实施素质教育的必然产物，是对传统的智能教育的超越。生物学中的人文精神是生物文化的核心和灵魂，是提升人的精神，增强人的本质力量，促进人的身心和谐发展的重要途径。
三、构建人文化的生物教学目标
科学精神与人文精神的统一性为在生物教育中实施人文精神的培养提供了理论依据。精神是一种文化，它不具有实体的存在，人文精神的培养应当渗透在生物知识的传授过程之中。因此，我们需要改变教学目标中仅有科学知识、科学方法和科学精神的传统，有必要把培养人文精神列为生物教学的新任务，发掘生物教学中能够展示丰厚人文底蕴的内容，这已成为我们不可忽视的研究目标。
1、科学伦理教育
近三百年，特别近一百年来科学技术的发展给整个地球与人类带来了巨大而深刻地变化，科学技术作为第一生产力，极大地促进了人类物质文明和精神文明的提高，引起了人们生活方式、思维方式的变化，促进了社会的变革。但同时也带来了能源的短缺，使环境污染达到了危及人类生存根基的程度。克隆技术是生命科学上的重大进步，可以克隆人的组织器官用于救死扶伤，也可以通过人工繁殖挽救濒危野生动物，但同时也可能破坏人类最基本的伦理规范，甚至克隆出战争狂人，扰乱天下。
所以，科学不能成为教育的惟一依据和惟一目的。在生物教学中，确立人文精神的目标的真谛，在于使每一个学生在学习阶段就学会对科技成果的正确选择和使用，还要求学生正确对待科学精神。让人文精神渗透于科学精神，理顺科学、自然、社会和人类的关系，坚定地捍卫人的感情、欲望和生命的尊严。
2、科学探究教育
学生学习过程中的科学探究是指学生在课程和现实生活的情境中，通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能、方法的学习方式和学习过程。科学探究关注的目标是让学生经历探究过程、获得理智和情感体验、积累科学知识和方法，因而探究学习具有更强的问题性、实践性和开放性。探究活动的开展是为了促进学生学习方式的改变，使学生能主动地获取生物科学知识，体验科学过程与科学方法，形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观，培养学生的创新精神。
光合作用的发现史、探寻DNA是主要遗传物质中格里菲斯的实验、噬菌体浸染细菌的实验、孟德尔杂交实验等科学史的学习能让学生体会科学家设计实验的思路，理解科学家通过探究发现真理的过程。教师在教学中再设计一些活动能进一步培养学生的科学态度、科学方法及不断探究的科学精神。
3、科学美育教育
生物界物种繁多、形态各异、色彩斑斓，蕴涵着丰富的美学价值。在生物学教育中，让学生发现美、欣赏美、创造美，以美激情，以美求真，是培养学生人文精神的最为有效的途径之一。在教学过程中，我们可结合教学内容为学生展示一幅幅美丽的图画。如讲到人体内部结构时，将各系统的功能联系起来：呼吸系统、消化系统吸收氧气、营养；排泄系统排出代谢废物；循环系统承担运输职责；神经系统、内分泌系统统一管理，让学生体会到整个生命活动中的和谐美、统一美和有序美。讲到DNA的双螺旋结构时，引导学生欣赏其中蕴涵的对称美；另外DNA在复制时采取边解旋边复制的方式并遵守碱基一一对应的配对原则，将复制的差错率降到最低的限度，引导学生欣赏其中体现的科学的严谨美。
当然，构建人文化的生物教学目标，除了上述几个方面之外，还可讨论当前生物技术的发展前景、生物学中的辨证观点、创新灵感的激发、与文学艺术之间的关系等。总之，生物教学不应使学生简单知道生物学知识，而应在思想上、精神上指导人类生活，体现对人类大众的人文关爱，传播友爱和宽容，促进人和社会在物质和精神方面的均衡发展。
参考文献：
[1]生物课程标准研制组。2002。全日制义务教育生物课程标准解读（实验稿）。武汉：湖北教育出版社
[2]杨东平。我国当代教育中的科学主义取向。清华大学教育研究，1997（1）