生物学的定义

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生物学的定义范文第1篇

[关键词]生物对话教学；教师；角色定位

随着高中教育改革的进一步推广，高中生物再次迎来了新的挑战。这种挑战不仅仅是对教育知识体系的挑战，也是对教师的挑战。它要求教师将原有的独白式教学变成对话式教学，目的是提高学生的生物学习兴趣，更好地主动学习。而这也要求生物教师的角色加以调整，不再作为单方面的传授者存在，而是作为一个引导者，利用学生的好奇心对知识进行引导，使学生自主地探索知识，以达到更好的学习效果。

一、高中生物对话教学

（一）什么是对话教学

对话教学是教师通过对话、信件等方法对学生进行知识的引导，最终达到学生学会知识的教学方法。在高中生物课堂中，传统的独白式教学已经无法满足学生的需要，其教学效果也不是很好，所以，生物教师必须以思维的引导来对学生进行知识的传输，达到教学目的。

（二）如何进行对话教学

1.创设情境

在传统教育中，学生对知识的学习都是被动的，模式往往是教师抛出问题，学生被动思考。这样，就无法引起学生的学习自主性。因此，教师应先创设一定的情境来引起学生的兴趣，让他们产生了解情境的欲望，主动进行生物学习。

2.对话引导

在激起学生的学习兴趣之后，教师不应该直接进行知识传输，而应该用对话的方式对学生的思维进行引导，让他们独立思考，并且主动提出问题。这样，学生才能在对话中加深对知识的理解，并且不容易忘记。

3.练习巩固

只有转化成实践的知识才是被真正吸收了的知识，所以，学生在了解了知识之后，教师应该对他们进行积极引导，做练习加以巩固，增强学习效果。

4.教学小结

在教学结束之后，教师用对话的形式引导学生自己进行知识总结，并且在对话中找到学生学习的不足之处和自身教学的缺陷，加以指导和完善，完成整节课堂教学。

二、高中生物教师的角色定位

（一）新课标下对生物课程的定位

在对高中生物教学进行改革的过程中，新课标一直在强调知识素养，这是新课标提出的基本理念，也是社会发展的要求。高中阶段对于生物教育的要求，是以科学素养为核心，而不是一味地知识灌输，这就要求教师要因材施教，注重对学生进行思维的引导。

（二）教师角色的多元性

新课标所提出的师生关系是一种相互交流、共同发展的关系。也就是说，教师不再是从前的单纯的知识灌输者，需要重新对自己进行角色定位。

1.成为学习的促进者

现在的教学应该是学生与教师互教互学，而不是单向教学。即教师不再只是知识的灌输者，更应该作为学习的促进者，促进学生进行自主学习。这样的设定能够解放学生的个性，也能让教师更深刻地认识到不同学生的特点，然后因材施教。

2.成为学习的引导者

单纯的知识灌输在很大程度上无法达到预计的教学目标，而引导学生进行自主思考在一定程度上能够超出原定的教学目标。因此，教师在课堂上对学生授课时，应该采取思维引导的方式，让学生自主思考，充分发挥其主观能动性。

3.成为学习的参与者

传统的教学模式是教师讲，学生听。其弊端是教师很难知道学生知识的掌握情况，所以在新课标要求之下，教师应该主动走下讲台，多与学生交流，倾听学生的想法，了解学生的学习方式，真正作为一个参与者进入到学生的学习生活中。只有这样，教师才能够了解学生真正的想法和学习难点，便于重点击破，因材施教，实现有效教学。

4.成为学习的合作者

高中生物教学内容的变动非常大，其目的是为了让教师能够真正产生与学生交流的想法，与学生一起学习，互相促进，成为一个“学习共同体”。教学不是死板的东西，而应该是创新、动态、具有生命力和发展潜力的。所以，教师应该树立与学生成为学习合作者的意识，进一步推动学生的学习。

在现代生物教学中，对话教学比起独白式教学更能够推进学生的学习进度，因此，教师应该在充分掌握生物知识体系的情况下，利用对话式教学，对学生的学习进行引导以及推动。另外，教师还应及时将自己的角色定位好，成为一个拥有先进思维模式的优秀教师，懂得将学生的学习情况放在第一位，促进学生生物知识结构的优化。

参考文献：

[1]陈晓东.四两拨千斤——论精讲点拨模块中生物教师的角色定位[J].文理导航（中旬），2012，（3）.

生物学的定义范文第2篇

关键词：新课改；教师角色；学生学习

新一轮的课程改革给我国教育带来了深刻的影响，对原有的课程体系和课程观念进行了彻底变革，同时对教师的思想观念和教学实践提出了巨大的挑战。在以往的教学中，是以教师为中心，学生只是被动地接受，没有自主选择权，教师是权威。教师讲什么，怎样讲，讲的深、广、多、少以及对学生的要求等，主动权都掌握在教师的手里，而在新课程标准中提出以“学生发展为本”，把课堂交给学生，以学生为中心，使学生全面发展、个性发展和可持续性发展。这时教师就应该由原来的教书匠角色转变为课堂教学的策划者、组织者，学生学习的参与者和指导者、合作者、引导者和学生进步的促进者。教师必须适应新课程理念的要求，形成多元整合的教师角色，并能尽快适应它，才能更好地完成教学目标。

一、普通高中生物课程改革

进行普通高中生物新课改，一定要深刻理解高中生物新课程的基本理念；提高生物科学素养；面向全体学生；倡导探究性学习；注重与现实生活的联系。高中阶段将“提高生物科学素养”的课程理念放在所有课程理念之首，强调高中课程标准实施中的核心任务是高中学生的生物科学素养，这是公民科学素养构成中重要的组成部分。高中阶段要保证“不同的学生得到充分的、不同的发展”，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程，重在培养创新精神和实践能力，注重引导学生在现实生活的背景中去学习生物学。

二、教师在学生学习生物课程中角色是多元性的

新课程标准强调教学过程是师生交往、共同发展的互动过程，对教师在教育教学活动中提出了更高的要求。那么，教师应如何对自己进行重新定位，或者说，教师在新课程下应该担当怎样的角色呢?

在传统教学中，教师的角色几乎是单一的，那就是仅仅作为一个知识的传授者。新课程标准的理念强调学生学习的自主、合作、探究，这就要求教师角色要从单一传授知识向多元化角色转变。

1.教师是学生学习的促进者

新课程认为，教学过程是师生的互动过程，传统意义上的教学转变为师生互教互学。教师的角色已经不仅仅是知识的传授者，更是学生学习的促进者，即将教师从过去仅作为知识传授者这一角色中解放出来，促进以学习能力为重心的学生个性的和谐和健康发展。教师是学生学习的促进者是最明显、最直接、最富时代性的角色特征，是教师特征中最核心的特征。

2.教师是学生学习的引导者

教育家第斯多惠说：“不好的教师是传授真理，好的教师是教学生发现真理。”课堂上教师适当引导学生在一定的问题作为前提确定参与的方向，然后激发强烈兴趣，形成主体参与的明确目标，使学生主动探究，在思考与实践中寻求答案。教师的作用就是成为学生学习中的引导者、指导者，而非学习代替者，即俗话说“师父领进门，修行在个人”。

3.教师是学生学习的参与者

教师在高高的讲台上讲，学生在下俯首听，这是传统教学的写照。新课程把教学过程看作是师生交往、师生对话、相互交流、相互理解、相互启发、相互补充的过程。教师应放下架子走近学生、观察学生、倾听学生，参与到学生的学习活动中去。这样才能更真实地观察学生的学习情况，找出差异，并补足差异，因材施教，更能了解学生的需要、学生的想法、学生的心声，才能与学生进行认知交流和情感交流，这样实现教学相长和共同发展。

4.教师是学生学习的合作者

生物学的定义范文第3篇

关键词：红菜薹（Brassica campestris L. ssp. chinensis L.var. utilis Tsen et Lee）；新病害；ITS序列；病原菌

中图分类号：S634.6：Q93-331 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）24-6442-03

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.24.029

红菜薹（Brassica campestris L. ssp. chinensis L.var. utilis Tsen et Lee）又名紫菜薹、芸薹、紫菘等，是十字花科（Brassicaceae）芸薹属（Brassica L.）的一个变种，是中国特有的蔬菜。由于红菜薹口感甚佳、肉质脆甜爽口、营养丰富而得到广大消费者的喜爱，种植面积连年扩大。2010-2011年，作者在湖北省长阳县、利川市等地的红菜薹高山栽培基地调查中，发现了一种新的红菜薹病害，该病染病初期多数叶片叶缘失绿，随着病情发展叶缘焦枯，并由叶缘沿叶脉向基部扩展，出现叶脉、叶柄失绿和叶片枯黄状况，一般发病率达10%～30%，严重削弱了红菜薹的长势，降低了产量和品质，影响了农民的收入。为确定该病病原并建立有效的防治方法，作者结合形态鉴定及基因组ITS区序列分析技术，对该病害的病原菌及其生物学特性进行了探讨，现将结果报告如下。

1 材料与方法

1.1 菌株的分离、纯化

2010-2011年从长阳县、利川市等地的高山红菜薹生产基地采集新病害病叶标本，在湖北省农业科学院经济作物研究所实验室采用常规组织分离法[1]分离菌株，分离菌株接种到马铃薯琼脂培养基（PSA）上，长出菌落后，挑取单一菌落的少量菌丝，移植到PSA平板，纯化培养；纯化后菌株编号为hctyk1。

1.2 致病性测定

根据柯赫氏法则[2]进行寄主活体接种，在湖北省农业科学院经济作物研究所南湖试验基地红菜薹播种19 d后，用hctyk1孢子悬浮液105个/mL喷雾方法接种，以清水为空白对照，3次重复。等田间出现相同的症状后再次分离，并将2次获得的分离菌作比较，以确定该菌的身份惟一性。

1.3 病原菌生物学特性测定

1.3.1 酸碱度试验 在湖北省农业科学院经济作物研究所实验室完成，设PSA培养基pH分别为4、5、6、7、8、9、10、11，共8个梯度，将直径为5 mm的hctyk1菌丝块移到PSA平板中央，平板置于28 ℃条件下培养3 d，然后十字交叉法测量菌落直径，每处理重复3次。

1.3.2 致死温度试验 设35、40、45、50、55 ℃ 5个处理温度，每个处理重复6次，将hctyk1菌丝块置于PSA平板中央，在恒温水浴锅中加热15 min后迅速冷却至室温，再于25±1 ℃下培养3 d后检查菌丝生长情况。

1.3.3 营养条件试验 基础培养基采用吮耍Czapek）培养基，配方是硝酸钠2 g、氯化钾0.5 g、硫酸亚铁0.01 g、磷酸氢二钾1.0 g、硫酸镁0.5 g、蔗糖30 g、琼脂17 g，加去离子水1 L。碳源分别用葡萄糖、D-果糖、乳糖、甘露醇、麦芽糖替代基础培养基中的碳源；氮源分别用甘氨酸、酵母浸出液、硫酸铵、硝酸钾、蛋白胨、磷酸二氢铵、硝酸铵和L-谷氨酸钠替代基础培养基中的氮源。在28 ℃条件下接hctyk1培养3 d，然后十字交叉法测量菌落直径，每处理重复3次。

1.4 病原菌rDNA-ITS PCR扩增和序列分析

将hctyk1菌块移至PSA平板上，28 ℃黑暗条件下培养48～72 h，然后将菌落边缘的菌丝切成2～3 mm的小块，把4～5块菌丝块移至马铃薯蔗糖液体培养基里，28 ℃、120 r/min振荡培养3～4 d。将液体培养好的病菌菌丝在双层尼龙网上过滤，用去离子水洗涤2次，以除去菌丝内的培养液；收集菌丝，将其包好放在硅胶中过夜，吸干水分；使用液氮研磨成粉末；用CTAB法提取DNA[3]。hctyk1病原菌rDNA的ITS区域PCR扩增引物分别为ITS-F和ITS-R，其碱基序列如下[4]：ITS-F（5′-GTCCTAAC AAGGTTTCCGTA-3′，AJ297952），ITS-R（5′-TTCTC CGCTTATTGATATGC-3′，AJ297953）。将PCR扩增产物回收、连接、转化，阳性克隆送华大基因测序公司测序。将测得的基因序列在GenBank（http：//ncbi.nlm.nih.gov/）中进行BLAST比对，并上传至GenBank。

1.5 数据处理

试验所得数据采用Microsoft Office Excel 2003软件处理，并用其绘图，运用SPSS 13.0统计分析软件进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 病原菌形态和致病性

hctyk1病原菌分离、纯化情况见图1。从图1-a可见，病原菌产生了大量褐色的菌丝；图1-b显示，分生孢子梗深色，合轴式延伸，分生孢子淡褐色至深褐色，砖隔状。

田间接种后致病情况见图2。观察记载表明，在菌悬液喷雾接种的第七天，红菜薹植株开始出现症状，与在长阳县、利川市的田间症状相同，叶缘开始失绿，然后焦枯。并且从回接表现症状的病叶中再次分x到病原菌。

2.2 病原菌生物学特性

2.2.1 酸碱度 pH对hctyk1菌丝生长的影响情况见图3。从图3可见，hctyk1在基质中pH 4～11范围均可生长，其中又以在基质中pH 6～9的生长最好，此时菌丝生长扩展快，致密浓厚，表明微碱性培养基质较适合hctyk1的生长。

2.2.2 温度 温度对hctyk1菌丝生长的影响情况见图4。从图4可见，hctyk1的生长适宜温度在35 ℃左右，致死温度是50 ℃。

2.2.3 营养条件 营养条件对hctyk1生长的影响情况见图5、图6。从图5、图6可见，不同营养条件对hctyk1生长的影响差异较大。综合分析hctyk1菌丝扩展及菌丝生长量情况，适合hctyk1生长的最佳碳源为葡萄糖，最佳氮源为酵母提取物。

2.4 病原菌的rDNA-ITS序列验证

hctyk1病菌PCR扩增产物的电泳情况见图7。从图7可见，ITS-F和ITS-R从hctyk1基因组DNA中扩增出一条大小约为600 bp的片段，测序结果表明，hctyk1的rDNA-ITS区大小为534 bp；将该序列在GenBank上登录，登录号为JQ885954；然后将测得的序列在GenBank里进行BLAST分析。结果表明，所测序列与链格孢[Alternaria alternata（Fr.：Fr.）Keissler]的同源性为99%，证明引起该新病害的病原菌为链格孢。

3 小结与讨论

试验探讨的红菜薹新病害是在湖北省首次发现的一种真菌病害，该病在发病初期从叶片叶缘开始失绿，随着病情发展叶缘逐渐焦枯，并由叶缘沿叶脉向基部扩展；后期叶脉、叶柄失绿枯黄。试验结合形态学及分子生物学的方法，根据文献[5]，鉴定该病的病原菌为链格孢；链格孢可以引起落葵叶斑病、烟草赤心病、梨黑斑病等，但未见其在红菜薹上危害的报道。

生物学特性研究表明，该红菜薹新病害病菌致死温度是50 ℃，最适pH是8，最适碳源是葡萄糖，最适氮源是酵母浸出液；适宜生长温度为25～30 ℃。因此，在不影响红菜薹生长的情况下，通过适当调节环境的温度或者pH，对病情将能起到一定的控制作用，也为病害综合防治提供了有益的理论依据。但该红菜薹新病害病菌源自何方，传播媒介是什么，目前尚未找到，这将是下一步深入探讨的问题。

参考文献：

[1] 方中达.植病研究方法[M].第三版.北京：中国农业出版社，1998.

[2] 谢联辉.普通植物病理学[M].北京：科学出版社，2006.

[3] KNAPP J E，CHANDLEE J M. RNA/DNA mini prep from a single sample of orchid tissue[J]. Biotechniques，1996，21：54-56.

[4] JUNG D S，NA Y J，RYU K H. Phylogenic analysis of Alternaria brassicicola producing bioactive metabolites[J]. J Microbiol，2002，40：289-294.

生物学的定义范文第4篇

概念是中小学理科各学科新课程内容的重要组成部分，学生概念的形成与理解将直接影响后续学习的效果。在新课程背景下如何开展概念的教与学，如何发挥概念在学生认知发展、观念建构方面的教学价值，如何通过概念学习培养学生分析问题和解决问题的能力，如何在概念学习中提升学生的科学素养，等等，已经成为中小学理科教师必须研究解决的基本理论问题和实践问题。

北京教育学院“科学教育重点学科建设”工作以“理科各学科知识结构与教学实践研究”为学科建设方向，重点研究了理科各学科的概念体系及其教学实践，本期《课程与教学》栏目选取他们的部分研究成果，供广大教师借鉴和学习。

遗传与变异是生物体的最本质特征，也是生物进化的基础。[1]因此，对于遗传与变异的学习，在理解生命现象、提高生物科学素养方面起到了基础性的作用。在小学阶段，学生通过辨认常见生物、培养植物、饲养动物、讨论克隆技术等活动，已经对生物多样性、生殖与发育等生物学问题有了直观的了解，进而对遗传与变异的概念也有了感性的认识。在此基础之上，初中生物学新课标主要以遗传信息的物质基础与传递表达方式为切入点，要求教师在教授遗传与变异相关知识时，促使学生建立如下三个重要概念：

第一，生物能以不同的方式将遗传信息传递给后代。一些进行无性生殖，后代的遗传信息来自同一亲本；一些进行有性生殖，后代的遗传信息可来自不同的亲本。

第二，DNA是主要的遗传物质。基因是包含遗传信息的DN段，它们位于细胞的染色体上。

第三，遗传性状是由基因控制的，基因的遗传信息是可以改变的。

笔者认为，这三个要求，涵盖了经典遗传与分子遗传的主要内容，有利于学生建构遗传与变异的概念体系，从而为高中以至更长远的学习活动打下坚实的基础。教师应该善于运用各种方法落实上述要求，促进重要概念的内化，提高教学的有效性。

同时，我们应该看到，课标对于遗传与变异重要概念的要求，大体上是按照“从高到低”的顺序排列的：首先谈到的是遗传信息的传递与表达方式，然后是遗传信息的物质基础，最后是遗传信息的基本定义。为了便于理解，我们将按照相反的顺序对课标要求进行逐一的解读，找出其内部联系，为更好地落实重要概念教学提出可行性的建议。

一、关于“基因”的定义

新课标中明确要求教师帮助学生建立“遗传性状是由基因控制的”“基因是包含遗传信息的DN段”等重要概念，这就要求教师明确“基因”的定义。但是，迄今为止，“基因”的准确定义尚存在争议。特别是随着分子生物学的发展，人们又发现了移动基因、断裂基因、假基因、重复基因、重叠基因及一系列的调控序列，使基因的定义更加复杂化。无论是课标还是教材，初中教学当中已经出现了“基因”一词，这对教学而言是一种挑战。很显然，对于没有接触染色体精细结构、尚未学习中心法则的初中学生而言，还不能准确地从物质基础这个层面了解基因的性质与功能，从而不能理解遗传与变异的特征与目的。

笔者建议，对于遗传信息的物质基础，在初中阶段应予以淡化。显然，上述关于基因的复杂的定义，属于生物学事实的范畴。初中阶段的重点应该是从概念层面解释“基因”的本质。其实，从分离与自由组合定律（孟德尔）到连锁与交换定律（摩尔根），人们已经明确了两个问题：其一，生物体内存在着控制各个性状的、按照一定规律进行相互作用的遗传因子；其二，这些遗传因子在体内呈有规律的线性排列。虽然一直到摩尔根创立遗传染色体学说时，人们仍然不能从分子水平上揭示基因的结构与功能，但是对于上述两个问题的认识，足以从逻辑层面给出“基因”的定义：存在于细胞特定位置上的、按照某种数学规律进行相互作用从而控制性状的“基本因子”。这个关于“基因”的定义，可以作为一般概念呈现给初中学生；进而通过基因与性状关系的例子，就能够总结出“遗传性状是由基因控制的”这一重要概念。对于初中生物学教学来说，这是最重要的。因为，这种概念化的、抽象的知识，能够锻炼学生透过现象探究事物本质的思维能力，有利于学生抽象思维的发展，从而有利于学生创新能力的提高。

我们不难发现，上述关于“基因”的定义，对于科学教育也是有重要意义的。很大程度上是因为它描述了所有科学门类的共同特征：基本因素的界定、分类和相互作用分析。如经典物理中的“质点”、化学中的“分子”、普通生物学中的“细胞”等等，都是各个学科中的“基本因素”。只有准确定义了“基本因素”，才能在此基础之上进行演绎、归纳，使本学科具有了数理传统。反之，若未准确定义“基本因素”，则难于进行逻辑层面的分析，整个学科偏向于博物学传统。两种传统不仅影响了各个学科的特质，还影响了学生对于不同学科学习与复习的策略。从初中到高中，“遗传与变异”内容有了“基因”的定义，使得本段教学内容更加凸显理科特征，这是教师在教学中要注意的。

二、关于遗传信息的传递与表达

从新课标的要求来看，遗传信息的传递与表达是“遗传与变异”教学的重点，从分子基础（遗传信息的调控与改变）到细胞行为（无性生殖和有性生殖）都作了要求，这就要求教师在备课时关注以下三个方面的问题。

1.遗传信息流动

遗传现象大体上可以分为细胞核遗传和细胞质遗传，且目前可认为前者是“主流”，而后者是“支流”。显然，“支流”不会是中学教学的重点。但是，应该在讲解基因的细胞定位和遗传信息的流动时，适当提及细胞质遗传的概念以及对生物体性状的影响，使学生能够全面地了解遗传信息流动的过程，知道除细胞核外，细胞质对性状也有一定的控制作用，从而在概念层面理解细胞质功能的复杂性。另一方面，“主流”和“支流”的共性，是遗传信息的传递和表达，在本质上，都体现了“生物能以不同的方式将遗传信息传递给后代”这一重要概念。教师可以先列举常见的遗传现象（即生物学事实），如“种瓜得瓜，种豆得豆”等，帮助学生建构重要概念，以便于学生顺利地迁移应用和学习。

2.人类性别基因

在初学遗传与变异时，初中学生往往不能准确把握基因与性状的关系，不能准确把握基因、DNA与染色体的位置关系，从而认识不到人类的性别决定机制。学生能够通过各种渠道了解人类X和Y染色体，进而简单地认为性别不同的根本原因是X和Y染色体的形态不同。对于这个问题，除要适当地介绍遗传信息的物质基础外，还应该为学生建立这样一个认识：人类的性别，其实就是一种特殊的“相对性状”。例如，在人教版教材中就提到“近年来，科学家发现Y染色体上还有3个基因，决定的产生和成熟。最近，科学家又陆续发现了X染色体上与女性性别有关的基因”。在此处，教师就应该提示学生：基因与性状的关系，同样可以用来解释人类的性别决定。只不过性别决定的过程是多个基因控制着多个性状，从而塑造了不同性别。如果课时允许，教师还可以就此介绍一些由于染色体变异而导致的性别异常的现象，让学生认识到，从某种意义上讲，性别并不是严格区分为“雌”“雄”两种形式，而是存在“过渡”状态的。这对学生从系统的角度认识生物的复杂性，进而认识生物本质是有很大帮助的。

“人类性别基因”一节是初中生物学教学的重点和难点。而从内容上看，本节内容是课标所述三个重要概念的应用，即从人类性别决定的角度阐明了遗传的本质。因此，教师必须在讲授本节课之前，就完成三个重要概念的建构，从而指导学生把握遗传本质，进行下位学习。

三、关于“变异”的概念教学

“变异”作为初中生物学教学的难点，有两个问题是要深入思考的。

1.可遗传变异和不可遗传变异

初中课标要求学生知道变异主要分为两类：可遗传的变异和不可遗传的变异。可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异；不可遗传的变异是由环境引起的，遗传物质没有发生变化。显然，某一变异是否可遗传，关键是看遗传物质是否发生变化，而不是影响生物体的因素。由于学生初次学习基因与环境的关系，故需要用恰当的实例来帮助学生建构可遗传变异和不可遗传变异的概念。如同样是“无籽”农作物，“无籽西瓜”的“无籽”性状就是可遗传的，而“无籽番茄”的“无籽”性状是不可遗传的。通过这样的实例，学生就会认识到，一种变异是否可遗传，取决于遗传物质是否发生了改变，从而紧扣重要概念的教学。

2.可遗传变异的来源

可遗传变异的来源主要有3个：基因重组、基因突变和染色体变异。要认识可遗传变异的来源，必须对遗传信息的细胞定位及流动方式有比较清晰的认识，故对于初中学生而言，是一个难于理解的知识点，教师可用一系列实例加以说明。例如，农牧业中传统的育种技术，实质上就是基因（染色体）重组；无籽西瓜、八倍体小麦属于染色体变异（数目的变异）；而镰刀型贫血症（在各版初中生物学教材中均有介绍）则属于基因突变。通过一系列的实例介绍，学生能够形成这样一个概念：突变的来源是多方面的，基因与性状之间的关系是复杂的。这与前面关于“表遗传学”的概念不谋而合，说明基因本身及其转录、表达调控，共同影响了性状的产生。通过展示这些生物学事实，学生就更加清楚“DNA是主要的遗传物质”“基因是包含遗传信息的DN段，它们位于细胞的染色体上”以及“遗传性状是由基因控制的，基因的遗传信息是可以改变的”等重要概念，从而更加深入地理解遗传与变异对于生物进化的重要意义。

重要概念是基于学科事实的、对学生总体把握知识体系、进行后续学习的思维框架，对于学生理解学科本质、提高学科素养具有重要作用。[2]新课标明确指出：“生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”可见，所谓生物学的“重要概念”，就是基于生物学科具体知识的、代表本学科基本观念与思想的知识。只有从重要概念的高度审视生物学科教学，才能清楚什么是对学生终身发展和终身学习有用的知识，才不会使自己的教学拘泥于一个个具体的生物学科事实中，才能摆脱死记硬背的学习方式，进而对生物学科本质问题进行思考，凸显生物学科的理科特质。

参考文献

[1]吴庆余.基础生命科学(第2版)[M].北京：高等教育出版社，2006.

生物学的定义范文第5篇

关键词：生物科学；核心课程；逻辑关系

中图分类号：G633.91

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）21-0130-03

1 引言

生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学是生物科学专业的核心课程，由于它们相互联系，交叉渗透，因此存在逻辑关系不清，课程内容重叠较多等问题，例如原核生物和真核生物基因表达调控在生物化学、细胞生物学、分子生物学都有介绍，基因工程原理在分子生物学、基因工程学中都有介绍，导致教师教学内容难以起舍，课程顺序难以安排。要理顺生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的逻辑关系，确定各课程教学内容和教学顺序，必须把其定义，研究内容，发展历史动态结合起来。

2 生物科学专业核心课程概述

2.1 生物化学

生物化学是运用化学的理论和方法研究生物分子结构与功能、物质代谢及遗传信息传递与调控规律的科学。

生物化学是生命科学中最古老的学科之一。 随着生命科学的发展，各学科相互渗透。18世纪，一些从事化学研究的科学家转向生物领域，为生物化学的诞生播下了种子。19世纪末，生物化学从生理化学中独立。20世纪中后期又从生物化学分离出部分内容与遗传学部分内容结合为分子生物学，然后，分子生物学基因操作部分独立出来，形成基因工程学。

1920年以前，生物化学研究内容以分析生物体的化学组成、性质和含量为主，称为静态生物化学时期。

1920年-1950年，随着同位素示踪技术、色谱技术等物理学手段的广泛应用，生物化学从单纯的组成分析深入到物质代谢、能量转化，如：光合作用、生物氧化、糖、脂肪、蛋白质代谢等领域。这是生物化学飞速发展的时期，称为动态生物化学时期。

1950年以后，蛋白质化学和和核酸化学进展迅速，生物化学进入了分子生物学时期。分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性，是人类在认识的巨大飞跃。根据生物化学的定义和历史，生物化学研究的内容包括以下几个方面。

2.1.1 生物的物质组成

生物是由一定的物质按特定的方式组成的，直到今天，新物质仍不断被发现。如陆续发现的干扰素、环核苷一磷酸、钙调蛋白、粘连蛋白、外源凝集素等都具有重要的生物学功能。另一方面，早已熟知的化合物也发现了新的功能，如20世纪50年代才知道肉碱是一种生长因子，而到60年代又发现其是生物氧化的载体。

2.1.2 物质代谢

生物体内绝大部分物质代谢是在酶催化下进行的，具有高度自动调节能力。一个小小的细胞内，有近2000种酶，在同一时间内，催化各种不同的化学反应。这些化学反应互不干扰，有条不紊地进行。表明生物体内的物质代谢有精确的调节控制系统。

2.1.3 结构与功能

生物大分子的功能与其特定的结构有密切关系。如酶的活性中心的结构决定其催化活性及其特异性；变构酶的活性还与其催化的代谢终末产物的结构有关。

核酸中核苷酸排列顺序的不同，其结构就不同，所含遗传信息不同。这些不同的构象对基因的表达具有调控作用。

生物体的糖包括多糖、寡糖和单糖。由于多糖链结构复杂，具有很大的信息容量，对于细胞专一地识别、相互作用具有重要作用。糖类将与蛋白质、核酸并列成为生物化学的主要研究对象。

在生物化学中，有关结构与功能关系的研究才仅仅开始，尚待大力研究的问题很多，其中重大的有：亚细胞结构中生物大分子间的结合，细胞的相互识别、细胞的接触抑制、细胞间的粘合、抗原与抗体的作用、激素、神经介质与其受体的相互作用等。

2.1.4 繁殖与遗传

生物典型特点是具有繁殖与遗传特性。基因是DNA分子中的一段核苷酸序列，现在DNA分子的核苷酸序列已不难测得，不但能在分子水平上研究遗传，而且还可能改变遗传，从而派生出基因工程学。

2.2 细胞生物学

细胞生物学是从显微水平、亚显微水平和分子水平研究细胞的结构及其生命活动规律的科学。

过去，细胞生物学主要是在光学显微镜下对细胞的形态结构和生活史进行研究，称为细胞学。20 世纪 50 年代以来，由于电子显微镜、放射性同位素、细胞结构组分分离技术、细胞培养等技术的广泛应用，特别是分子生物学的兴起，使细胞生物学研究的广度和深度都有迅猛发展，从宏观到微观、从平面到立体、从定性到定量、从分析到综合；从细胞、亚细胞、分子三个水平研究细胞的结构与功能、分裂与分化、衰老与死亡等生命活动规律及其调控机制，细胞与细胞、细胞与环境之间的相互关系。使原来以形态结构研究为主的细胞学转变成以生理功能研究为主、将结构与功能紧密结合起来的细胞生物学。由于细胞生物学在分子水平上的研究工作取得了深入的进展，因此细胞生物学又称为细胞分子生物学。细胞生物学研究内容如下。

2.2.1 细胞社会学

细胞社会学是细胞生物学中的一个新的领域。它是以系统论的观点研究细胞群体中细胞间的相互关系、细胞群体的社会行为；细胞识别、通讯、相互作用；整体和细胞群对细胞的生长、分化、形态发生和器官形成等活动的调控；细胞外环境对细胞的影响。

2.2.2 细胞的增殖、生长、分化与调控

研究细胞增殖、生长、分化及其调控机制，不仅是控制生物生长和发育的基础，而且是研究细胞癌变和逆转的重要途径。

2.2.3 细胞遗传学

细胞遗传学从细胞学角度来研究染色体的结构和行为以及染色体与细胞器的关系，从而探讨遗传与变异的机制等。

2.2.4 细胞化学

细胞化学：用切片或分离细胞成分，对单个细胞或细胞各个部分进行定性和定量的化学分析，研究细胞结构、化学成分的定位、分布及其生理功能。

2.2.5 分子细胞学

分子细胞学：从分子水平研究细胞与细胞器中蛋白质、核酸等大分子的组成、结构与功能及其遗传性状的表现和调控等，探讨细胞生命活动的分子机理。

2.3 遗传学

遗传学是研究生物遗传和变异规律的科学。孟德尔认为生物性状的遗传是受遗传因子控制的，并提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传规律。1900年，孟德尔的成果得到广泛重视，成为遗传学的基石。

20世纪初，利用光学显微镜发现了细胞有丝分裂和减数分裂过程中染色体及其行为，奠定了遗传的染色体理论基础。1910年左右，美国遗传学家摩尔根及其同事根据对普通果蝇的研究，提出了基因的连锁交换规律，并结合当时的细胞学成就，创立了以染色体遗传为核心的细胞遗传学。

遗传信息在分子水平上研究始于20世纪40年代。随着电子显微镜的发明，人们已能够直接观察遗传物质的结构及其在基因表达过程中的特征，使细胞遗传学的研究进入分子水平。

1953年，沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，为进一步阐明DNA的结构、复制和遗传物质如何保持世代连续的问题奠定了基础，开创了分子遗传学这一新的学科领域。

遗传学研究的领域非常广泛，可划分成经典遗传学、细胞遗传学、分子遗传学和生统遗传学4个分支，各个分支领域相互联系、相互重叠、相互印证，组成了一个不可分割的整体。

经典遗传学研究从亲代到子代的遗传特性，包括遗传的分离规律；独立分配规律；连锁和交换遗传规律及机理；基因互作及其与环境的相互关系；性别决定与伴性遗传；基因及染色体变异；数量性状的特征及其多基因假说，近亲繁殖和杂种优势；细胞质遗传等。

细胞遗传学是通过细胞学手段对遗传物质进行研究。其内容包括细胞的结构和功能；染色体的形态结构；细胞的有丝分裂，减数分裂；配子的形成和受精。

分子遗传学是从分子的水平上研究遗传物质的结构及遗传信息的传递。内容包括DNA复制、转录和翻译，基因突变及修复，原核生物和真核基因表达与调控；基因、基因组及作图，遗传重组。

生统遗传学是用数理统计学方法来研究生物遗传变异规律的学科。根据研究的对象不同，又可分为数量遗传学和群体遗传学。前者研究生物体数量性状即由多基因控制的性状遗传规律，后者是研究基因频率在群体中的变化、群体的遗传结构和物种进化。

2.4 分子生物学

分子生物学是从分子水平研究核酸与蛋白质的结构与功能、遗传信息传递和调控，阐明生命本质的科学。

从19世纪后期到20世纪50年代初，确定了蛋白质是生命的主要物质基础，DNA是生物遗传的物质的载体，是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。

从20世纪50年代初到70年代初，是现代分子生物学的建立和发展阶段，1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型为现代分子生物学诞生的里程碑，确立了核酸作为遗传信息分子的结构基础，提出了硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式，为核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。

70年代后，基因工程技术出现，人类进入认识生命本质并开始改造生命的发展阶段。

分子生物学原来是生物化学的一部分，因其太重要了，20世纪中后期从生物化学中分离出来并与遗传学结合，独立出来成为单独的学科，是生物化学的发展和延续。涉及的部分内容比生物化学更细致深入，并从整体上考虑。

分子生物学从蛋白质、核酸、基因及基因组结构开始，以中心法则为主线，阐述生物大分子在信息传导、基因表达调控中的相互作用和机理。主要内容包括蛋白质、核酸、基因和基因组的结构、DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。基因工程技术的原理和应用等。

2.5 基因工程学

20世纪70年代，随着 DNA的内部结构和遗传机制逐渐呈现在人们眼前，生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密，而是开始设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。这就像工程设计，按照人类的需要（设计）把这种生物的某个“基因”与那种生物的某个“基因”进行“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物的工程技术被称为“基因工程”。

基因工程包括如下几个主要的内容：①目的基因的合成或提起分离。②载体的构建。③将载体转移到受体细胞并增殖。④重组DNA分子的受体细胞克隆筛选。⑤将目的基因克隆到表达载体上，导入寄主细胞，使之在新的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要的物质。

3 课程间的逻辑关系，教学内容选择及课程顺序安排

从生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学的定义，研究内容，发展历史动态可知，各学科的逻辑关系是：理解细胞结构及功能需要一定的生物化学基础，理解遗传物质的结构和功能需要一定的细胞生物学基础，而分子生物学是生物化学、遗传学交叉融合的产物，研究核酸和蛋白质分子结构和功能以及相互关系，而各个分子不能孤立发挥作用，必须依赖于一定的细胞结构，因此，生物化学是细胞生物学的基础；细胞生物学是遗传学和分子生物学的基础。基因工程是利用分子生物学的理论和实验技术进行转基因操作的部分独立出来的，因此分子生物学是基因工程学的基础。所以，高校应按生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程的顺序安排课程教学最为合适。

由以上可知，由于历史的原因，生物化学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程学相互联系，交叉渗透，研究内容重复较多。因此，本研究根据其定义、逻辑关系及发展历史，同时为编写教材和教学的方便，建议生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、基因工程学教学内容如下。

（1）生物化学主要教学内容主要有：蛋白质化学、核酸化学；酶学基础；糖代谢与生物氧化；脂类代谢；蛋白质的分解代谢等内容。而将DNA复制、转录、翻译、突变、修复及原核生物和真核生物基因表达调控留在分子生物学讲授。

（2）细胞生物学的教学内容主要有：细胞的基本结构；细胞生物学研究方法；细胞膜的结构与功能及物质跨膜运输；细胞质基质与细胞内膜系统；细胞通讯与信号传递；线粒体和叶绿体；细胞核与染色体；细胞骨架；细胞增殖及其调控；细胞分化、衰老与凋亡。

（3）遗传学的教学内容主要有：遗传的分离规律；独立分配规律；连锁和交换遗传规律；基因互作及其与环境的关系；基因定位与连锁遗传图；性别决定与伴性遗传；基因及染色体变异；染色体畸变；数量性状的特征及其多基因假说；近亲繁殖和杂种优势；细胞质遗传；遗传重组。

（4）分子生物学的教学内容主要有：DNA的复制、转录、转录后加工、基因突变与修复、蛋白质生物合成和翻译后加工、原核生物基因表达的调控、真核生物基因表达的调控。

（5）基因工程学的主要教学内容有：基因工程技术的原理和应用等。

以上各门课的教学内容相对前述和我国现行教材的教学内容作了较大调整，例如；核酸和蛋白质的组成及结构只在生物化学中讲授，细胞信号传递只在细胞生物学中讲授，基因工程原理只在基因工程学中讲授，避免了课程内容的重复。

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