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生物個體的概念范文1
從價值論維度看,生命個體不僅是被動性概念,也是個自主性概念。受達爾文主義的環境選擇和生存競爭概念的啟發,康吉萊姆在把個體性理解為一種存在論關系范疇的同時,又賦予其價值論的意義。他指出:個體性概念和生命價值概念之間有著密切關系。“一個生命體不能被歸結為各種影響作用的交會地”,就是說,不能把生命體理解為一個純然被動的概念。恰恰相反,“有機體所依賴的那個環境是被有機體自身所建構和組織起來的”。一個與其環境深度融合的生命體具有這樣一種存在特性,即:它根據自己的需要而賦予周圍的事物以意義,而“從生物學和心理學的角度來看,意義是對與某個需求相關的價值的評估”。這種評估意味著,有需求的存在者是在建構一個不可還原的價值論參照系。根據對生命個體性概念的這種價值論解釋,康吉萊姆指出了現代生物學的一個基本缺陷:它試圖將對意義的思考驅除出它自己的領域,使自己完全服從于物理化學的科學精神,將它自己的自主性拱手相讓。實際上,生命價值在生物學中具有優先性,因此,對于以生命個體為研究對象的生物學來說,它首先應把生命體理解為一種意義的存在者,把它看作是價值秩序中的一種性狀。換言之,生命個體以其自身為中心來組織它的周圍環境。從認識論維度看,生命與概念不是對立的,而是同一的。康吉萊姆對生命個體性概念的第三種反思是從認識論上進行的:生命與概念之間具有什么樣的關系?或者說,生命研究如何可能?為了解答這一問題,康吉萊姆把目光轉向了西方哲學史———盡管他非常贊賞黑格爾的生命與概念具有同一性的思想,但他還是遠溯到了希臘時代的亞里士多德。在亞里士多德看來,生命體的本性是“靈魂”,而靈魂“同時是生命的現實、實體和它的規定、邏各斯”。康吉萊姆認為,亞里士多德用作生命原則的靈魂概念和現代分子生物學的生命概念具有類同性。
按照現代分子生物學的看法,生命具有“信息性”,生命本身就是信息,生命個體性可以被理解為“信息交換”。因此,現代分子生物學和亞里士多德的生命觀都認識到了,所有的個體生命中都存在著一個邏各斯或概念。當然,康吉萊姆在這里只是以類比的方式表明了生命與概念之間具有同一性關系,而他對這種關系的證明,是通過吸收柏格森的有關思想來完成的。按照柏格森的觀點,概念是在生物進化過程中誕生的,它本質上是一種用以擴展人類機體適應其環境的能力。在這個意義上,概念就是工具,換言之,概念認識是有用的。但與此同時,概念認識又是虛構的,它不能揭示生命的真實本質,只有直覺認識才能夠使我們真正地理解生命的本質。就此而言,概念是與生命相對立的。另一方面,就有機體都可以同化它們體外的事物以用于攝入營養和維持生存來說,它們也完全可以被看作具有“概括”這種官能。在此基礎上,康吉萊姆進一步指出,“并不是只有完善的有機體、肉眼可見的有機體才能夠概括。所有的生命體,細胞、機體組織都可以概括。在任何層級上,生存都意味著選擇和忽略。”由此來看,概念和生命就不是對立的,而是同一的。因此,如果說從環境中來吸取生存必需物是所有生命體的典型趨向,那么人類的抽象認識是對這種典型趨向的一種獨特而重大的擴充。根據生物信息和認知信息之間所存在著這種同一性,康吉萊姆得出結論說,“生命即概念”,生命是意義和概念,概念在生命之中。
二、生命現象的深層特性:疾病、健康與差錯
在闡明生命的本質是個體性這一核心旨趣之后,康吉萊姆接下來試圖揭示生命現象的深層特性。而他對生命現象的探索,是在對現代醫學中的“健康”、“疾病”、“差錯”等基本概念的哲學反思中完成的。1.疾病疾病并非對“常態”的偏離,而是病人作為一個“整體”所遭遇的痛苦。法國醫學傳統的一個根深蒂固的基本觀念是,“健康即常態”。這里,所謂“常態”是指“理想常態”,也就是一種用以定義健康狀態的“統計學的常態”。基于這一常態概念,法國醫學對疾病和健康進行了界定。疾病被定義為一種對理想常態的偏離,它表現為“正常狀態的量的變異”。就是說,病理現象被描述為一般生理現象在強度上的增大或減弱。在康吉萊姆看來,這是一種疾病的實證主義觀念;然而,實際上,疾病不能被還原為一種生理參數的量的變異。他認為,這種量的變異無疑可以成為疾病的一種指標,但只有當它反映作為整體的有機體的偏離,反映一種量的變異時,它才能被認為是病理的。例如,根據與血糖含量相互作用的其他參數,血液里同樣的葡萄糖含量對一個個體來說是病理的,但對另一個就不是。確定一種癥狀是否為病理的關鍵,在于“它在一個個體行為的不可分割的整體中所具有的內在關系”,脫離這種內在關系、孤立地談論癥狀和疾病是沒有意義的。因此說器官、組織、細胞有疾病,這種說法在醫學上是不正確的,“對所有的生命體來說……疾病只是作為整體的機體組織的疾病”。而從機體組織這個整體來看,疾病其實是生命的消極價值的存在,而消極價值是整個生命價值的一部分。在這個意義上,疾病是人類存在的一種獨特性質。正因為如此,用以確定疾病狀態的,就不是對規范和標準的偏離,而是病人所遭受的痛苦。病人的痛苦具有個體性,正如中國傳統醫學所表明的,醫生所治療的每一位病人都代表著一個不同的病例,他們都展現出了自己的特殊性。2.健康健康并不是“常態”的恢復或持續,而是生命個體對環境的適應與創造。與上述關于疾病的哲學定義相適應,在康吉萊姆看來,健康也不是指恢復到由理想常態所定義的正常狀態,相反,健康是指生命體經由容許自身變異的空間而對變化無常的環境的適應。這種適應不應該被理解為“自我保存”,“自我保存不是生命的普遍特征,而是一個衰弱與退縮生命的特征。一個健康的個體能夠面對風險。健康是創造性的,能夠在劇變中存活并且創造。”
與此相應,痊愈,作為一個從疾病到健康的概念,也不應被理解為是恢復到先前理想健康的狀態,而應理解為一種新的“個體常態”。痊愈不只是一種對先前正常狀態的回歸,它在本質上意味著一種新秩序的出現。3.差錯差錯,是生命的正常表現形式,是生命多樣性的表征,是生命適應環境的創新能力,是科學思想史的“連續”。“差錯”本來是一個病理學概念,但它一經誕生就立即引起了法國哲學家的注意。法國哲學界對于差錯的把握主要有兩條研究軸線,一條是科學認識論軸線,另一條是生命科學史軸線。但不管是哪一條研究軸線,都深受康吉萊姆差錯觀的影響,以至于福柯稱康吉萊姆為“一位關于差錯的哲學家”。那么,康吉萊姆的差錯觀究竟是什么呢?康吉萊姆首先提問道,假如某些生態學家或分子生物學家的觀點是正確的,即:生命體早已被編程,生命是嚴格地按照既定程序來展開的,那么,我們又該如何來解釋生命現象中的“差錯”?生命科學家把“差錯”歸因于遺傳錯誤,又將遺傳錯誤歸結為信息錯誤。與此不同,康吉萊姆認為,大量的錯誤是在對環境的錯誤認知過程中產生的。人類出了錯誤,是人類將自己置于錯誤的地點,與環境產生了錯誤的關系,以及在錯誤的地方接受了使自己生存、行動、繁榮的信息。然而,這是正常的。康吉萊姆堅信,為了生存,我們在出錯后適應,這應當是生命的基本形式。生命的本質中已包含著出錯的可能性,比如先天基因遺傳缺陷。不過,疾病所表現出來的生命的可錯性,正是生命的多樣性的表現,它體現了生命打破舊規范的能力。基于這種理解,康吉萊姆指出,科學認識無非是對正確信息的“迫切探尋”。這種正確信息只能部分地在基因中發現。遺傳密碼為什么以及如何被激發而起作用?結果是什么?康吉萊姆認為,這些問題只能在生命的前后具體情形中被恰當地提出并給予解答。以差錯之于生命的內在性為基礎,康吉萊姆進一步提出,包括人類在內的生命是永遠不完全在其位的生命體,是注定會“出差錯”、必定有“差錯”的生命體。概念,就是對這種偶然性的回應。而“一旦承認概念就是生命自身對于這種偶然事情的應答,那么我們就應當承認,差錯乃是造成人類思想和思想史的根源所在。”
具體地說,真與假的對立,人們對此二者的賦值,以及不同的社會和同一社會中各種機構所產生的與這種對立相聯系的權力效果,所有這一切,都不過是對生命所固有的差錯所做的延遲了的答復而已。如果說科學史是不連續的,也就是說,只能把科學史當作一系列的“修改”,那么“修改”實質上就是真與假的再分配。不幸的是,這種再分配永遠不會把終極真理透顯出來,因為在康吉萊姆這里,“差錯”并不是某種真理的遺忘或延誤,而是人類生命和物種之間所特有的維度。在康吉萊姆看來,生命在自身中包含著差錯的可能性,因此在生命的日程表上真理即是錯誤,而真與假的剖分,以及人們賦予真理以價值,是生命所能發明的最奇特的生活方式。差錯是生命史和人類歷史所固有的持久的偶然之事,由這種差錯觀出發,康吉萊姆緊密地將生物學知識同他自己的獨特的生物學史寫法結合起來了。他拒絕像進化論者那樣去“推導”生物學史,他所關注的是顯示生命與生命認識之間的關系,并在這種關系中來追尋價值和規范的蹤跡。
三、對生命科學的哲學反思
根據以上對生命本質和生命現象的哲學思考,康吉萊姆對包括生物學、醫學在內的生命科學進行了哲學反思,試圖為現代生命科學奠定新的哲學基礎。對于生物學,康吉萊姆特別關注研究對象的建立和概念的形成。顧名思義,生命科學是“關于生命的知識”,但問題是:生命如何能夠成為科學認識的對象?康吉萊姆對這個問題的思索包含如下幾個要點:第一,生命科學的研究對象并不是自在地就成為生物科學的研究對象,相反,它是被“假設”出來人為地成為生物科學的恰當對象的。通過對反應、畸形、畸形環境、細胞、內分泌和調節等概念的考察,康吉萊姆得出結論:生命概念實質上是從全部生命現象中抽離出生命體所特有的過程的產物。因此,生命與認識之間不存在根本的沖突。第二,生命固然意味著調節和自動保存,生物學當然要去探索保證這些程序得以順利運行的物理和化學機制,但是,另一方面,生命科學家不應忽視的是,這些機制同樣顯示出了生命的特殊性,例如疾病、畸形、怪胎、差錯等。因此,生物學如果忽略了生命特殊性的具體表現,那么它就不可能真正地成為關于生命體的科學。實際上,人的理解力只有承認生命的獨特性才能適用于生命,或者說,人的理解力只有在承認生命具有獨特性的前提下才可能真正地認識生命。第三,生命科學作為“科學”,它要獲取認知信息,就此而言它與其他自然科學不存在本質上的不同;然而生命科學是關于“生命”的科學,正是這一點使得生命科學不同于其他自然科學,也決定了生命科學不可能更不應成為物理學、化學等其他自然科學的殖民地。針對生物學完全被物理學和化學的精神所籠罩的現實狀況,康吉萊姆直截了當地表明了自己的看法,“我們對一種沉溺于物理化學科學的生物學沒有什么好期待的,這種生物學被還原為或淪落為了那些科學的附庸”。言外之意,生命科學有著不同于物理和化學的獨特的研究范式。第四,從總體上說,一種認識如何能夠成為生物學的認識?康吉萊姆給出的答案是,由于生物學研究的是生存著的和傾向于生存的個體,即那些傾向于在一個給予的環境中盡最大可能實現自己的能力的個體,生物學在根本上所要研究的,就不僅是那些可以納入分析視野的作為部分的對象,更為重要的是,還有那些價值化環境的個體性全體。針對在生物學研究中大行其道的分析方法,康吉萊姆強調對于生命現象應該持一種整體論觀點,其目的是要生物學研究恢復生命與認識之間的親緣性。正因如此,生命科學需要以一種適當的方式來編寫自身的歷史并自覺地提出專屬于自己的認識論和價值論問題。具體地說,生物學應當把自己理解為直接或間接地解決人與環境之間緊張關系的一般方法。眾所周知,現代醫學常常稱自己是一門“科學”,一門關于正常和病理的科學。針對現代醫學的這種自我意識,康吉萊姆在其1943年撰寫的博士論文《論正常與病理的若干問題》提出了這樣一個問題:“是否存在關于正常和病理的科學?”在他看來,醫學不是一種關于正常和病理的科學,現代醫學中的“正常”和“病理”概念是有問題的。在現代醫學中,這兩個概念都是基于理想常態概念而建立起來的,所謂“正常”是指符合理想常態的狀態,而所謂“病理”是指對理想狀態的偏離。這兩個概念的問題根源于理想常態,因為后者本身就是成問題的。理想常態是指一種統計學平均值、一種抽象物,它在現代醫學中被認為是普遍適用于所有的具體個體,這就表明,它的最大問題恰恰在于它完全忽視了個體性。因此,如何基于個體性來重建正常和病理概念,是現代醫學所迫切需要解決的問題。從他的生命個體性概念出發,康吉萊姆提出,如果現代醫學是一種科學的話,那么它也應該是一種相當不同的科學。在他看來,什么是正常的,什么是病理的,這個醫學問題其實只是生命價值之本質這個一般問題的一種特殊情況。對所有的生命存在者來說,“常態只是自然選擇所維持的一般偏離形式”。他強調了生命價值與個體變異性這兩個概念之間的內在聯系:不能把不規則和反常設想為影響個體的意外,而應看作是個體的實存自身,“生命體的各種形態不被看作是參照某種先定的真實類型的存在者,而更多地被視為一些機體組織,這些組織的有效性,即它們的價值,需要參照它們可能的生命的成功。”
針對理想常態,康吉萊姆提出了他自己的常態概念,即“個體常態”,以個體常態來替性常態。個體常態不是一種統計學平均值,不能以統計學的方式被定義,它是一種新的常態,即個體組織與其環境之間的關系的一種新結構。康吉萊姆并不滿足于僅僅提出關于現代醫學的規范性觀念,他還力圖將這種觀念建立在客觀性的基礎之上。他所采取的策略是將現代醫學和現代生物學溝通起來。這里,我們以現代生物學中關于特例和變種的看法與現代醫學中關于病態和常態的看法的類同性來說明這一點。現代生物學中關于特例和變種的流行看法是自相矛盾的,一方面它認為特例或變種因為偏離了理想常態因而是病態的,另一方面它又認為,如果變種或特例成功地存活下去的話,那么它就是正常的。這種矛盾迫使康吉萊姆去提問:一個偏離理想常態因而是異常的個體,例如一只無翅的果蠅或一位酷兒,究竟是有病的個體,還是生物學或生活方式的創新?康吉萊姆指出,如果我們放棄理想常態概念,而將生物學中的常態概念理解為生物構造、行為與環境之間的互動關系,那么生命形式的變異恰恰就是對劇變的環境的一種有彈性的、有成效的適應。相反,缺乏變異的即常態的生命形式有可能因生存條件的改變而走向滅絕。事實上,在生物界,隨著生存條件的改變,新的生命形式取代舊的生命行為而成為常態是屢見不鮮的客觀現象。同樣,現代醫學中所謂的“病態”,在一定條件下其實就是常態。在既定情境下,任何存活的生物都是常態的。既沒有常態的環境,也沒有哪種生物構造就其自身而言是常態的,而是生物與環境之間的關系界定了什么是常態。現代醫學中所謂的“病態”其實只是指不符合已經得到確認的常規,其實這種“病態”也應該被理解為常態,即理解為有機體與環境之間的關系。
四、結語
康吉萊姆的生命科學哲學以對包括生物學和醫學在內的現代生命科學的反思為其出發點。現代生命科學家認為,動植物生存于其中的生物環境不過是由物理的、化學的和機械的種種自然法則所構成的體系而已,因此它在理論上具有不變性。不僅如此,就連有機體的生物構造本身也是不變的。在康吉萊姆看來,現代生命科學的這一不變性假設,以及以它為基礎所構建起來的“理想常態”,其實都是抽象的產物,它的根本缺陷在于抹煞了生命的個體性。于是,康吉萊姆生命科學哲學的致思路徑就是,對現代生命科學的基本理念、基本概念進行批判性反思,進而立足于生命的本真狀態來切近地沉思生命本身。質言之,在康吉萊姆那里,所謂生命本質上是一種個體性。正是站在個體性的立場上,康吉萊姆達到了對生命的更為深刻的認識。各門自然科學的發展使得我們可以在細胞、分子等水平上來更為精準地科學地認知生命,但是我們決不能由此得出結論說,生命只是一個科學問題。恰恰相反,在康吉萊姆看來,死亡、疾病、畸形、異常、差錯等生命現象,有著價值論與政治的問題。正是由于無見于此,現代生命科學將“差錯”錯誤地描述為某種“偏離形式”。實際上,被理解為“偏離形式”的“差錯”本質上是生命個體相對于普遍整體而言的特殊性,從個體性立場來看,它恰恰是一種常態。在康吉萊姆看來,生命既是一種維持現狀的防御性活動,更是一種創造新的斗爭活動。這就表明:其一,生物的“常態”不可能是一個靜態的、均衡的和凝固的概念,而只能是一個動態的概念;其二,生命活動有其價值屬性,因此“常態”是一個價值論概念,而決不是像現代生命科學所認為的那樣,是一個純粹的統計學意義上的概念。基于這種認識,康吉萊姆構建了其生命科學哲學的歷史認識論,強調“生命即概念”,從價值維度重構了“正常”、“病理”等范疇,要求生命科學研究從“理想常態”轉向“個體常態”,并且恢復生命與認識之間的親緣性。可以說,康吉萊姆的生命科學哲學,對于我們重新思考醫學、生物學等生命科學的理論基礎,并對它們的實際應用展開社會學和倫理學的考量,無疑有著極為重要的啟示作用。例如,如果我們把基因的變異看作是缺陷并進而夢想著去消除這種缺陷,那么很可能“在這個夢想的結尾,我們卻發現了基因警察,他們披著基因科學的外衣……夢想找到絕對的藥方,往往就意味著夢想找到比疾病本身更為惡劣的藥方。”
生物個體的概念范文2
關鍵詞:高中生物;概念教學;方法;有效教學
一、巧用生活諺語,引出概念教學
高中生物教學中其實很多的知識都是比較貼近學生生活的,但是如果把這些知識深化和概括總結的話,也就是生物學中的概念就顯得枯燥抽象了,如果在教學中直接講授生物學概念,很多學生就會產生厭惡感。在教學中,筆者發現,如果能夠有效的巧用生活中的諺語引出生物概念的話,不但可以激發學生的學習積極性,還能提高他們的理解能力。如在開展遺傳這一概念教學時,生物老師巧妙的選擇“龍生龍,鳳生鳳,老鼠兒子會打洞”這句諺語,這樣學生就會直接的理解遺傳的概念和內容,了解物種通過把自己的遺傳物質(DNA)準確地復制出二份傳給后代,從而表現出與親代相似的性狀。講解變異這一概念時,可以選用日常學生掛在嘴邊的生活諺語“一母生九子,連母十個樣”,這樣就簡潔意賅的讓學生領悟到了變異的特質。而“螳螂捕蟬,黃雀在后”巧用的揭示了生物圈中的食物鏈概念。在教學的過程中,生物學老師一定要研究教材,在進行概念講授的時候,要緊密的把概念與生活實踐聯系起來,實現教學知識性、趣味性和實踐性的結合。
二、從生活實例中引出概念――諺語法
生物學基本概念很多,如何使這些枯燥無味的基本概念的教學變得豐富多彩?在日常生活中,流傳著許多膾炙人口的民間諺語,在一些諺語中蘊藏著許多生物學的知識。
“龍生龍,鳳生鳳,老鼠兒子會打洞”這是生物的遺傳,是生物界普遍存在的現象。
“一母生九子,連母十個樣”這反映了生物的變異現象。
“一山不容二虎”――生物的種內斗爭。
“飛蛾投火”――生物的應激性。
“一朝被蛇蛟,三年怕草繩”――生物的條件反射。
“一方水土育一方人”――生物與環境的關系。
在備課過程中有意識地挖掘,在教學過程中恰當的運用,一定能增加生物教學的趣味性,起到激發學生興趣,促進學生學習的作用。
三、從理解問題的過程中引出概念――設疑法
設疑就是根據基本概念的“內涵”(即基本概念的本質)和“外延”(即基本概念的對象范圍),根據學生的智力水平設計出問題,讓學生通過閱讀教材和觀察現象回答,及時歸納總結,從而達到掌握和理解基本概念的目的。
結合學生基礎知識水平,教師可通過設計難易適度的問題進行提問,讓學生在回答問題的過程中歸納出這一基本概念。例如光合作用的概念,先分析光合作用的場所、產物、原料、條件及過程中的物質轉變、能量轉變,然后在掌握和理解這些知識點的基礎上可直接提出“什么是光合作用?”此時學生自然就能概括出光合作用的概念。
還可根據教材的重難點以及學生在概念學習中可能出現的障礙,提出問題讓學生回答,可有效地防止學生對概念所包含的內容想象的過寬或過窄。例如內環境的概念(包括血漿、組織液和淋巴),為防止學生把內環境中的血漿說成血液,可重點提出:血液有哪兩部分組成?(血液包括血細胞和血漿)顯然血細胞不屬于內環境。
設疑是我們在上課時引導學生進行主動學習的方法之一。設疑可以使學生產生聯想,可以提高學生學習的興趣,可以促使學生積極思維,使課堂教學富有生命力。但必須重視學生的基礎知識水平,根據教材的重難點以及學生在學習中可能出現的障礙,設計并提出難易適度的問題,不可面面俱到。讓我們采取靈活、適度、明了、針對性強的設疑方法,通過學生的分析、歸納和想象,使學生準確掌握和理解生物學基本概念。
四、注重變式訓練,遷移生物學概念
學生對概念的掌握并不是以學生復述、解釋概念為最終目標,而是要以學生能運用概念去解決實際問題為最終目標。因此,要注重學生對概念的應用。講述完概念后要及時布置練習,提出問題,促使學生去理解概念。檢查學生掌握概念的情況是概念教學中最關鍵的一環,教學成功與否是以學生能否運用概念解決問題為參考,要科學地檢查學生對概念的掌握情況。
例如,教材中對單倍體的定義是:體細胞含有本物種配子染色體數目的個體;對多倍體的定義是:體細胞中含有三個或三個以上染色體組的植株。在實際中,學生往往會把單倍體中含有三個或三個以上染色體組的個體,誤判為多倍體。由配子直接發育形成的新個體都是單倍體(不管它含有多少個染色體組)。
例題:用四倍體水稻的花粉通過人工離體培養成的植株是(C)考察“概念的運用”
A.四倍體B.二倍體C.單倍體D.多倍體
解析:花粉為四倍體水稻的雄性配子,由配子直接發育形成的新個體都是單倍體,所以選C。
五、利用概念圖法,構建概念系統教學
對于生物學的概念教學來說,很多的知識都是前后聯系的,都具有一定的構架性和系統性。為了有效的把握各概念之間的關系,建立既定的概念邏輯結構,在教學的過程中,生物老師可以充分的利用概念圖,構建概念教學的系統,這樣不但可以讓學生直觀清晰完整的了解生物學概念,還能強化對概念的了解和運用。概念圖教學它是以某一概念主體為導火線,然后將相關的相聯系的概念用圖譜的形式聯系起來,讓學生清晰可見,易于掌握。需要注意的是生物學概念圖的制作有四個基本要點,分別是節點、連線、連接詞和層次,其原則是宜小不宜大,強調自主構建。以“生物育種方法”這一概念為核的相關知識概念圖如下所示:
參考文獻
生物個體的概念范文3
關鍵詞:高中生物;核心概念;引導學生
下面,以“種群”的核心概念為例探究如何加強核心概念教學。
一、提供豐富的感性材料,運用實例,構建生物科學概念
為了讓學生更好地掌握種群的概念,教師可以給學生提供豐富的感性材料,如,利用多媒體展示一組優美圖片:一片美麗的草原上一群綿羊在吃草;一個池塘里游動著許多鯽魚;風景優美的山坡上長著大大小小的各種松樹……讓學生分析這些生物是否為一個種群,判斷的依據又是什么。在學生對這些實例進行分析時,教師引導他們進行比較、分析,概括這個概念中需要明確的三點:一是“在一定自然區域內”,這句話不僅規定了種群生存的一個范圍,還暗示著組成種群的生物必須是同一時間存在的。二是“同種生物”,這一點要借助“物種”的概念,即能夠在自然狀態下相互并且產生可育后代的一群生物。三是“全部個體”,一個種群所包含的成員是處于每個發育階段的所有個體。這樣最終形成科學的種群概念。
二、運用概念圖借助多媒體進行生物概念教學
1.種群核心概念的外延是種群的特征,在教學中通過概念圖來建立它們之間的關系。種群的特征主要表現為數量上的變化,種群密度是種群最基本的數量特征,出生率、死亡率、遷入率、遷出率決定種群密度,性別比例影響種群密度,年齡組成預測種群密度。在教學中逐步建構形成以下概念圖(圖a),使各概念之間建立明確的聯系,進而豐富種群的核心概念。
這樣的教學能有效地檢查學生對概念的理解,同時還培養了學生收集和處理信息的能力、分析和解決問題的能力。另外,我們也可以用柱形圖表示三種年齡組成,然后再變成曲線圖。這種變化如果做成動畫,效果會更加直觀。首先建立穩定型的柱形圖(如圖d),然后畫曲線(如圖e),再把柱形圖去掉(如圖f),這樣,就完成了兩種圖示的轉換。
種群這個核心概念的另一個重要外延是種群數量變化的數學模型,這是教學的重點也是教學的難點,能否突破關系到對核心概念是否真正地掌握。在學習這兩種數學模型時,除了基本的知識外,還要分析曲線所能表示的內在含義,如種群的增長速率。以往的教學中,都是另外畫出種群增長速率的曲線圖,這樣,種群的數量增長曲線圖和種群的增長速率曲線圖沒能有機地結合起來(圖g)。筆者在教學中采用兩個曲線圖有機結合的方法,效果很好。
3.進行新情景下練習是檢查學生對概念掌握情況的有效方法。如,在學完“S型”增長曲線后,可通過以下題目的練習,檢查學生的學習情況。
【例】科研人員對海洋某種魚的種群進行研究,結果如下圖所示,下列分析中錯誤的是( )
A.B點時出生率與死亡率之差最大,種群數量處于值
B.D點時出生率等于死亡率,種群數量處于環境最大容納量K值
C.D點時比B點時種群數量增長速率大,D時最適合捕撈
D.A~D區段內,種內斗爭逐漸增強
【解析】這是一道用出生率和死亡率的關系考查S型曲線的題目,立意較新。D點對應的種群密度是最大的,而且出生率等于死亡率,因此,這時的種群數量為環境容納量。種群密度為B時的出生率和死亡率的差最大,即種群的增長率最大。如何分析這個問題呢?我們可以假設單位時間內起始的種群數量為a,結束時的種群數量為b,新出生的個體數為c,死亡的個體數為d。單位時間內的種群增長率為×100%,出生率為×100%,死亡率為×100%。出生率-死亡率=×100%,而c-d也就是單位時間內新增的個體數,即出生率-死亡率=增長率。根據邏輯斯蒂方程可知,增長率最大時對應的種群數量為值。對于海洋捕撈的最佳時機,筆者認為應該在種群密度為C點時。因為在D點時雖可以獲得最大捕撈量,但不利于資源利用的可持續發展。在B點時種群增長率最大,但獲得的捕撈量不大,而且一旦捕撈,種群的數量就會少于,種群的增長率就會變小,再恢復就要慢得多。選擇在C點時捕撈,既可獲得較多的捕撈量,又使種群的增長率變得最大,實現了環境資源利用的可持續發展。故答案選D。可見,在新情景下檢測學生的學習效果是檢查核心概念掌握程度的有效方法。
在核心概念的學習中,首先要明確核心概念的內容,并明確它的內涵和外延。要提供豐富的感性材料,運用實例,運用概念圖等構建生物核心概念。要借助多媒體進行生物概念教學,并用新情景下的實例來檢測學生對概念的掌握情況。總之,加強核心概念的教學是非常重要和必需的,也是非常值得探究的。
參考文獻:
[1]雷耀華.概念圖在高中生物教學的應用優勢[J].新課程研究,2010(191):60-61.
生物個體的概念范文4
一、“細胞分化”概念內涵及層級
1.在個體發育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態、結構和生理功能上會發生穩定性差異。細胞的這種特化不僅是正常發育所必需的,而且還能提高細胞各種生理功能的效率。
2.一般說來,體內各種細胞均含有物種的全部基因,但基因的表達具有時空性。細胞之所以在形態、結構和功能上發生穩定性差異,是因為組織特異性基因選擇表達成了組織特異性蛋白的緣故。從理論上講,已分化的細胞仍然具有發育成一個完整個體的潛能。
3.細胞分化是漸進性的,其方向的限定早于形態差異的出現,且分化細胞的表型保持相對穩定,一般不可逆轉。
之所以采用完整的陳述句的形式來表述概念,是因為這種表述方式更易于確認需要學生理解和掌握概念的內容及意義,也更易于建立概念之間的聯系。
二、“細胞分化”概念教學的組織
在分析“細胞分化”的概念內涵及層級之后,教學設計應該緊緊圍繞著相應的概念條款展開,通過列舉事實、分析討論,或者基于資料的探究等活動,幫助學生深層理解這些概念內涵,并基于概念理解而構建合理的知識結構(見圖1)。
1.列舉事實,嘗試定義。呈現人的受精卵發育至胎兒的圖片:列舉學生熟知的根尖分生區細胞分化成伸長區、成熟區的事實,然后,引導學生抽象概括出:“細胞分化是指在個體發育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態、結構和生理功能上會發生穩定性差異的過程。”這是廣大教師一貫堅持的做法,值得肯定。因為事實是用來幫助學生建立和理解概念的,事實當然要圍繞著概念的結構來排布。但是,定義常常不等同于概念。“定義”通常用“是……”來表述,說得十分肯定。“概念”描述一類事物的本質,有時并不用“是”來描述。在引導學生下定義之后,教師還應該設置下列問題,吸引學生深入思考細胞分化的結果和生物學意義。①在人的個體發育過程中,假若沒有細胞分化,受精卵能發育成胎兒嗎?為什么?②細胞在形態、結構上出現特化,對于細胞完成其生理功能有何意義?③從遺傳的角度分析,受精卵為什么能夠發育成一個完整個體?問題3的設置實際上是指向“細胞全能性”這一核心概念的豐富內涵,之所以在此設置問題3,一方面是因為不僅已分化的細胞具有發育成完整個體的潛能,未分化的受精卵在自然條件下更容易發育成一個完整的個體。也就是說,“細胞全能性”這一概念是隨著教學進程不斷建構起來的;另一方面,其用意還在于探討細胞分化的原因,起到承上啟下的教學功效。
2.探究發現,明晰原因。美國地平線研究組(Horizon Research Team)主席維斯(Weiss)及高級研究助理帕斯利(Pasley)經過了18個月的觀察,對364節課詳細分析,發現優質課堂主要有幾個特征,其中包括:①在課堂教學過程中,教師善用多種策略,為某個科學概念提供清晰的闡釋;②吸引學生從事動腦筋的活動;③幫助學生理解學科的核心概念等。因此,可以引入相關科學史對細胞分化原因進行探討。
資料1:最早試圖對細胞分化機制作出解釋的學者是Weismann(1883),他根據當時對馬蛔蟲的研究結果,提出了“體細胞分化是由于遺傳物質丟失造成的,每一種組織只保留了其特有的遺傳物質”的見解。在馬蛔蟲這一特例中,在卵裂過程中體細胞的染色體確實發生丟失現象。因此,Weismann這一觀點在當時看來既符合邏輯,又有實際例證,因而被學術界所普遍接受。你同意上述觀點嗎?根據是什么?
資料2:1958年Steward等利用胡蘿卜根的韌皮部組織培養出了完整的新植株;1970年Steward用懸浮培養的胡蘿卜單個細胞培養成了可育的植株。
資料3:1969年Nitch將煙草的單個單倍體孢子培養成了完整的單倍體植株。
分析資料2和資料3,你得出的結論是什么?基于對上述3則資料的分析探究,學生就容易得出以下結論:①高度分化的植物體細胞,遺傳物質并沒有丟失,仍含有發育成一個完整個體所需的全套基因,具有發育的全能性;②在二倍體染色體組中,只要有一套單倍體的基因組,就含有該物種的全部遺傳信息,因此,植物的生殖細胞也具有發育的全能性。至此,細胞全能性的概念內涵已昭然若揭,師生共同歸納(見圖2)。學生仍然會有2個疑問:①既然已分化細胞中含有相同的遺傳信息,為什么細胞的形態、結構和生理功能會出現穩定性差異?②已分化的動物細胞是否也像植物細胞那樣具有發育的全能性?針對疑問1,教師可以列舉事實,循循善誘,問題指向要明確,最終讓學生領悟“細胞分化是組織特異性基因表達的結果”。例如:通過分子雜交實驗表明,在任何時間一種細胞的基因組只有一少部分基因在活動。在幼紅細胞中,糖酵解酶系的編碼基因、核糖體蛋白基因是否均能表達?血紅蛋白基因、胰島素基因是否都能表達?細胞的形態、結構與生理功能主要由哪種化學物質直接體現?幼紅細胞最終分化成紅細胞的主要原因是什么?針對疑問2,教師要向學生說明:到目前為止,人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細胞培養成新個體,這是因為動物細胞的發育潛能隨著分化程度的提高而逐漸變窄。但這種分化潛能的變化是對細胞整體而言的,對細胞核來說是否還保持著全能性呢?進而引導學生分析細胞核移植實驗。
3.因果分析,把握特征。學生一旦理解了細胞分化的因果關系,就容易從中把握細胞分化的特征:①漸變性——細胞在發生形態差異之前的一定時間,細胞分化命運即已確定,基因活動模式已發生改變,從基因到蛋白質再到細胞形態、結構、功能特化是一個漸變過程。②不可逆性——分化細胞的表型保持相對穩定,以執行特
定的功能。然而,在某些條件下,分化細胞的基因活動模式可發生可逆的變化,又回到未分化狀態。
生物個體的概念范文5
關鍵詞 現代生物進化理論 探究教學模式 教學設計
中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B
1 教材分析
“現代生物進化理論的主要內容”是人教版實驗教科書《必修2?遺傳與進化》第七章第二節,是本章的核心內容,也是對以前學過的生物學知識的綜合應用。本節包括3部分:第一部分是“種群基因頻率的改變與生物進化”第一部分是“隔離與物種的形成”;第三部分是“共同進化與生物多樣性的形成”。本節的教學是建立在學生已經掌握了達爾文的自然選擇學說的基礎上,進一步學習現代生物進化理論的基本觀點:種群是生物進化的基本單位,而突變和基因重組、自然選擇和隔離是物種形成過程中的三個基本環節。本節的教學重點是理解種群、種群基因庫和基因頻率等基本概念,學會基因頻率的計算方法,理解突變和基因重組為進化提供原材料的原因;教學難點是使學生能夠舉例說明自然選擇作用可以使種群基因頻率發生定向改變。
本節的設計思路是基于情景探究教學模式,設置五大問題情境,以問題驅動學習,引導學生理解現代生物進化理論的重要概念和主要內容,培養學生自主探究、歸納推理等技能。
2 教學目標
2.1 知識與技能目標
(1)解釋種群、種群基因庫、基因頻率等概念。
(2)運用數學方法討論種群基因頻率的改變。
(3)說明現代生物進化理論的主要內容。
2.2 過程與方法目標
培養收集信息、分析信息的能力。
2.3 情感態度與價值觀
以事實為依據得出結論的科學態度;從樺尺蠖黑化現象中認識到人類對生物進化的干擾,初步養成保護環境的意識。
3 教學過程
課前,教師準備“樺尺蠖黑化現象”的材料以及獵豹追捕斑馬的視頻,設置五大情境來展開現代生物進化理論的教學。
3.1 情境一
一種抗生素使用一段時間后,殺菌效果就會下降,原因是細菌產生了抗藥性。用達爾文的自然選擇學說解釋細菌為什么產生抗藥性?學生利用達爾文自然選擇學說,從宏觀角度解釋細菌抗藥性的產生。教師引導學生思考:這一解釋有什么不完善之處嗎?教師指出達爾文的自然選擇學說不能從根本上解釋進化原因,伴隨著遺傳學的發展,現代生物進化理論的提出完善并發展了自然選擇學說。從而導入現代生物進化理論的學習。
3.2 情境二
如果在一群白色樺尺蠖群體中(基因型為aa)偶爾出現了一只黑色樺尺蠖(基因型為Aa),且黑色比白色更不容易被鳥捕食。那么,樺尺蠖的顏色將有怎樣的變化?教師以此引出種群的概念。
思考題①:新出現的黑色樺尺蠖命運將會怎樣?
學生回答:單個樺尺蠖個體可能存活下來,也可能被鳥吃掉。
思考題②:產生的新基因如何才能保留下來?
學生回答:黑色樺尺蠖只有在群體中不斷繁殖產生后代,將新基因傳遞下去,才能使新基因保留下來,并使得樺尺蠖群體得以進化。
由此,學生可以意識到:研究生物的進化,僅研究個體的表現型是否與環境相適應是不夠的,還必須研究群體的基因組成的變化,并通過一組概念辨析:池塘中的全部魚、池塘中的全部鯽魚、東北虎和華南虎是否屬于種群概念,由此引出種群的概念,并提出種群基因庫的概念和基因頻率的計算方法。通過概念的辨析,讓學生歸納出現代生物進化理論的基本內容之一:種群是生物進化的基本單位。
3.3 情境三
以“群體樺尺蠖進化的實質是什么”啟發學生認識種群基因頻率的改變。教師引導學生通過數學方法討論基因頻率的變化。假設在樺尺蠖群體中存在著三種基因型的個體:AA的個體占了30%,Aa的個體占了60%,aa的個體占了10%。那么這個群體繁殖幾代后,子代的基因頻率會同親代一樣嗎?
學生通過計算,發現子一代、二代及若干代以后,種群的基因頻率是不變的。
思考題①:上述的計算結果是建立在什么條件之上呢?
學生回答:上述樺尺蠖種群非常大;所有的雌雄個體間都能自由并產生后代;沒有遷入和遷出;不存在自然選擇;不存在變異。
思考題②:對自然界的種群來說,這五個條件都成立嗎?
學生回答:不可能。即使前4個條件可以滿足,基因突變和染色體變異總會發生。通過討論基因頻率的變化可以認識到,自然界中種群的基因頻率一定會發生變化,學生總結出現代生物進化理論的內容之二:種群進化的本質是基因頻率的改變。
3.4 情境四
若有一個中等數量的果蠅種群(約有108個個體),每個果蠅約有104對基因,假定每個基因的突變率都是10-5。那么每一代出現的基因突變數是多少?
學生運用數學方法,通過簡單的計算知道種群中每代會產生不同方向的基因突變,且數量較大,這些新產生的基因通過繁殖得到積累,并構成這一種群的基因庫,同時新基因通過自由組合產生更多基因型,為生物進化提供了材料。同時此教師強調:突變和重組都是隨機的、不定向的,它們可以改變基因頻率,但不能決定基因頻率改變的方向,也就是不能決定生物進化的方向。
通過以上計算,學生歸納出現代生物進化理論的內容之三:突變和基因重組產生進化的原材料。
3.5 情境五
以“是什么主導著群體樺尺蠖的進化方向”出示樺尺蠖黑化材料,并創設情境示例:1870年,樺尺蠖種群的基因型頻率如下:SS占10%,Ss占20%,ss占70%,S基因的頻率為20%。在樹干變黑這一環境條件下,假設樹干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存,使得種群中淺色個體每年減少10%,黑色個體每年增加10%。2-10年問,該種群每年的基因頻率是多少?
學生通過材料分析以及計算,很自然得出是自然選擇的結果,同時也意識到正是由于人類活動引起的工業污染改變了樺尺蠖的生活環境。
思考:當政府治理環境污染,使得工業區的環境得到改善后,請淡一談樺尺蠖又會發生怎樣的變化?
學生回答:由于政府這一改善環境的舉措會再次影響自然選擇,使樺尺蠖發生再次進化,黑色樺尺蠖數量減少,而淺色樺尺蠖數量增加。
由此,學生總結出現代生物進化理論的主要內容之四:自然選擇決定生物進化的方向,并認識到人為干擾對自然界中生物進化的影響,初步養成保護環境的意識。
3.6 總結與應用
教師給出一段視頻“草原七獵豹追捕斑馬的鏡頭”,引導學生用現代生物進化理論的觀點分析。學生討論分析出:在生存斗爭的過程中,無論是捕食者還是被捕食者,它們種群內部的有利基因的頻率不斷增大,不利基因的頻率逐漸減小。在長期自然選擇作用下,種群中適應環境的個體越來越多,更有利于種群的生存和繁衍。
生物個體的概念范文6
關鍵詞:高考復習;單倍體;多倍體;基因工程
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2012)09-0216-02
物種是指分布在一定的自然區域內,具有一定形態結構和生理功能,能夠在自然狀態下相互并且產生可育后代的一群生物,簡稱“種”。也就是說,不同物種之間一般是不能的,即使成功,也不能產生可育的后代。育種方法是遺傳和變異知識在現實生活中應用的實例,也是生物課堂與當今科技知識相結合的例子,是高考中的熱點。由于育種方法內容在教材中分散,將它們集中在一起作為一個專題來復習,能起到事半功倍的效果。各種育種方法的概念、原理、過程歸納如下:
1.雜交育種
1.1 概念:將兩個或多個品種的優良性狀通過集中在一起,再經過選擇和培育,獲得新品種的方法。
1.2 原理:基因重組,能將兩親本的優良性狀集中在同一個個體,或者將兩親本控制同一性狀的不同微效基因積累起來,產生在該性狀上超過親本的類型。正確選擇親本并合理組配是雜交育種成敗的關鍵。
1.3 過程:用具有相對性狀的純合體作為親本雜交獲得子一代,子一代自交獲得子二代,從子二代中選擇符合要求的表現型個體。如果需要的表現型是隱性性狀育種就此結束,如果需要的表現型是顯性性狀則用子二代中選出的個體進行連續自交,直至獲得能穩定遺傳的類型為止。
1.4 原則:根據育種目標要求,按下列原則進行:①親本應有較多優點和較少缺點,親本間優缺點力求達到互補;②親本中至少有一個是適應當地條件的優良品種,在條件嚴酷的地區,雙親最好都是適應的品種;③親本之一的目標性狀應有足夠的遺傳強度,并無難以克服的不良性狀;④生態類型、親緣關系上存在一定差異,或在地理上相距較遠。
1.5 優缺點
①優點:使雙親的基因重新組合,將優良性狀集中在同一個個體,還能形成各種不同的類型,為選擇提供豐富的材料。
②缺點:只能利用已有基因的重組,按需選擇,并不能創造新的基因,育種年限長,且需年年制種。
1.6 舉例:高產不抗病小麥與低產抗病小麥培育出高產抗病小麥。
2.誘變育種
2.1 概念:用人工方法誘發基因突變,從而產生新性狀,創造新品種的育種方法。
2.2 原理:基因突變。用物理、化學方法誘發基因發生突變。
2.3 過程:利用物理因素(X射線、紫外線、激光等)、化學因素(硫酸二乙脂、 亞硝酸等)來處理生物,使生物發生基因突變,再篩選。
2.4 原則:所處理的生物材料必須是正在進行細胞分裂的細胞、組織、器官或生物,處理時期是細胞分裂的間期。經處理的生物材料經選擇、培育才能獲得需要的生物新品種。
2.5 優缺點:①優點:提高變異率,大幅度改良某些性狀,加快育種進程;②缺點:有利變異個體少,需處理大量的實驗材料(有很大盲目性)。
2.6 舉例:①黑龍江省農科院用輻射方法處理培育成的“黑農五號”大豆品種;②高產量青霉菌的形成。
3.單倍體育種
3.1 概念:利用花藥離體培養技術獲得單倍體植株,再人工誘導其染色體加倍,從而獲得所需要的純系植株的育種方法。
3.2 原理:染色體變異。誘導配子直接發育成植株,再用秋水仙素加倍成純合體。
3.3 過程:先將花藥離體培養形成單倍體幼苗,再用一定濃度的秋水仙素處理單倍體幼苗獲得純合子,然后從中選擇優良植株。
3.4 優缺點:①優點是可以明顯縮短育種年限,子代均為純合子,加速育種進程;②缺點是技術復雜且需與雜交育種配合,成活率較低。
3.5 舉例:抗病植株的育成
4.多倍體育種
4.1 概念:人工誘導染色體加倍,形成多倍體植株。
4.2 原理:染色體變異。秋水仙素能抑制處于分裂期細胞的紡錘體的形成,導致染色體不能移向細胞兩極,從而引起細胞內染色體數目加倍。
4.3 方法:用一定濃度的秋水仙素處理萌發的種子、幼苗。
4.4 優缺點: ①優點是操作簡單,能較快獲得器官大、營養高的品種;②缺點是所獲品種發育延遲,結實率低,一般只適用于植物。
4.5 舉例:三倍體無籽西瓜、八倍體小黑麥。
5.基因工程育種
5.1 概念:按照人們的意愿,把一種生物的某種基因提取出來,加以修飾改造,然后放到另一種生物的細胞里,定向地改造生物的遺傳性狀,從而獲得高產、穩產、具有各種抗逆性的作物新品種。
5.2 原理:基因重組。
5.3 方法:提取目的基因、目的基因與運載體結合、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與鑒定。
5.4 優缺點:①優點是目的性強、育種周期短,克服遠緣雜交不親和障礙;②缺點是技術復雜、安全性問題多,可能引發生態危機。
5.5 舉例:轉基因抗蟲棉
6.細胞工程育種
6.1 植物體細胞雜交
6.1.1 概念:用兩個來自于不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞,并且把雜種細胞培育成新植物體的方法。
6.1.2 原理:細胞的全能性
6.1.3 過程:先用酶解法去掉細胞壁分離出有活力的原生質體,再將不同的原生質體放在一起,用離心、振動、電刺激、或聚乙二醇試劑使得原生質體融合從而得到雜種細胞,然后用植物組織培養的方法進行培育,得到雜種植株。
6.1.4 優缺點:①優點是克服遠緣雜交不親和障礙;②缺點是應用范圍小,許多理論技術還不成熟。
6.1.5 舉例:白菜——甘藍、胡蘿卜——羊角芹
6.2 動物體細胞克隆育種
6.2.1 概念:應用克隆技術,繁殖優良物種
6.2.2 原理:細胞的全能性
6.2.3 過程:將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除細胞核的卵母細胞中,利用微電流刺激等融合技術使兩者融合為一體,經過一系列培養,然后再植入母體子宮中,使其最終發育成一個新個體。
6.2.4 優缺點:①優點是繁育優良動物、拯救瀕危動物等,保護生態平衡;②缺點是成功率低
6.2.5 舉例:“多莉羊”的培育
7.有關育種要注意的問題
7.1 育種的根本目的是培育具有優良性狀(抗逆性好、品質優良、產量高)的新品種,以便更好地為人類服務。