从基因的视角看生命

管季超0712

从基因的视角看生命

──提升学生对生命世界的理解力

赵占良

以沃森和克里克建立DNA分子双螺旋结构模型为标志，分子生物学已经走过了半个世纪的历程。目前，分子生物学的原理和方法几乎渗透到生物学所有的分支学科，改变了整个生物学的面貌，使人类对生命现象的认识越来越接近生命的本质，也使得人类按自己的意志和要求来改良和控制生物的能力大大提高。正如过去对各种生命现象（生长、分化、发育和遗传等）的奥秘都要从细胞的功能活动中寻求解答一样，目前对细胞的各种功能活动又要从基因的功能活动中寻求解答。可见，引导学生从基因这一视角去理解各种生命现象，是体现现代生物科学特点的需要，也是提高现代公民生物科学素养的需要。


从基因的视角看生命，有助于学生从本质上理解生物个体的生长和发育。对有性生殖的生物个体来说，每一个细胞的基因组成都是同受精卵一样的，但是却表现为不同的形态、结构和功能，也就是说基因的表达情况是不同的。在特定的细胞中，有些基因表达，有些基因则关闭。个体的生长和发育，其实质就是来自受精卵的基因在不同的时空条件下按一定的程序选择性表达的过程。


从基因的视角看生命，有助于学生理解生命形式的多样性与本质上的共同性的统一，进而建立辩证唯物主义的自然观。生命现象在数以百万计的不同种属中的表现形式是多种多样、千姿百态的，即使孪生兄弟也不完全相同，但是生命世界中最本质的东西，在不同生物体中却是高度一致的。所有的生物体，从最高等最复杂的人到最低级最简单的单细胞生物，其基本组成物质都是蛋白质和核酸。它们的蛋白质都是由相同的20种氨基酸以肽键连接而成，核酸也都是由同样的四种核苷酸构成的。遗传密码，除极少数例外，在整个生物界也是基本一致的。如果没有这种一致性，就不可能实现基因在不同生物体之间的转移及表达，已逐渐成为现代化大工业的遗传工程和蛋白质工程也就完全谈不上了。


从基因的视角看生命，有助于学生从本质上理解生物多样性、遗传和进化。在生物代代繁衍的过程中，没有一种生物可以长生不死。死去的是个体，不死的是基因。遗传从现象上看是性状表现，从本质上看则是基因的传递；进化从现象上看是物种的更迭，从本质上看则是种群中基因频率在自然选择作用下的定向改变。生物多样性本质上是基因的多样性。人类保护生物多样性，表面看是保护现存物种的个体，本质上是在保护一个个独特的基因库。每一个物种的基因库都是几十亿年的基因突变与环境选择相互作用的结晶（已经有许多基因库在选择过程中被淘汰），其价值不可估量。这样的理解不仅有助于学生形成进化观点，而且有助于认识保护生物多样性的重要意义，形成科学的价值观。


从基因的视角看生命，就要求中学生物课程和教材中有比较多的内容深入到分子水平或基因水平，遗传和变异自不待言，细胞、进化和生态等也不例外。


（原载：《课程·教材·教法》2003年第1期。）