淺述生物特性和其意義

淺述生物特性和其意義在普通中學(xué)里，生物學(xué)課程、初中一、二、三年一有植物學(xué)、動物學(xué)和生理衛(wèi)生課程；高中一、二、三年級，有高中生物學(xué)課程。我從事中學(xué)生物學(xué)課程教學(xué)有幾十年時間。在這幾十年的生物學(xué)課程教學(xué)實踐中，也總結(jié)和理捋出生物學(xué)課程教學(xué)一個總的教學(xué)思想觀點和認識，這就是：生物學(xué)科的教學(xué)，必須是“以科學(xué)發(fā)展思想為指導(dǎo)，以生物共有特性為主線”進行教學(xué)，很有利于提高中學(xué)生物學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量。一、生物具有哪些共有特性？生物共有特性很多，主要的說以下幾種。生物的多樣性。自然界和地球上的生物是多種多樣的，數(shù)量和種類品種繁多，統(tǒng)計具有不定數(shù)。因為環(huán)境條件有多樣性，如地球上有溫帶、寒帶、熱帶，有亞溫、寒、熱帶，有海洋陸地和天空，不同環(huán)境條件有不同的生物，有各個生物群落。環(huán)境復(fù)雜和多樣性，就造成生物的復(fù)雜多樣性。自然界中具有生命的物體，包括動物、植物和微生物三大類。生物的個體都進行物質(zhì)和能量代謝，使自己得以生長和發(fā)育。按照一定的遺傳和變異規(guī)律進行繁殖，使種族得以繁延和進化。動物與植物和真菌、原核生物、原生生物共同組成生物五界。據(jù)書上記載，直至今天世界上存在著大約二百萬種物種。動物界：包括原生動物、海綿動物、腔腸動物、扁形動物、線形動物、環(huán)節(jié)動物、軟體動物、節(jié)肢動物、棘皮動物和脊椎動物等，已知的一百余萬種，遍布自然界。動物一般不能將無機物合成有機物，只能以植物、動物或微生物為營養(yǎng)，因此具有與植物不同形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，以進行攝食、消化、吸收、呼吸、循環(huán)、排泄、感覺、運動和繁殖等一系列的生命活動。動物與人生關(guān)系密切。植物界：可分藻類、苔薛、蕨類和種子植物。已知的植物約三十余萬種，遍布于自然界。自養(yǎng)的緣色植物，借光合作用以水、二氧化碳和無機鹽等無機物，制造有機物，并釋放出氧。少數(shù)異養(yǎng)的非緣色植物可分解現(xiàn)成的有機物，釋放出二氧化碳和水；有的則屬寄生類型。植物是自然界能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)循環(huán)的必要環(huán)節(jié)。植物的活動及其產(chǎn)物同人類經(jīng)濟文化生活關(guān)系極為密切。衣、食、住、行、醫(yī)藥和工業(yè)原料（紡織、橡膠、造紙、釀造、香料、油脂等）以及改造自然，如防沙造林、水土保持、環(huán)境保護等都離不開植物。高等植物，例如種子植物門，分被子植物和裸子植物。被子植物，心皮包成子房，胚珠生于子房內(nèi)，胚乳在受精后始成，具真正的花，花的主要部分為雄蕊和雌蕊。此外亦常具花萼和花冠，花粉粒停留在花柱頭上，不能直接和胚珠接觸。此類在植物界中最為高等，種類繁多，幾達三十萬種，我國約有三萬種。它在地質(zhì)史上的中生代后期始大量出現(xiàn)。廣布于世界各地。有極大的經(jīng)濟價值。此類又可分為雙子葉植物綱和單子葉植物綱。裸子植物，心皮不包成子房，胚珠裸露，胚乳（即雌性原葉體）在受精以前形成，現(xiàn)世生存的有七十一屬近八百種，我國有四十一屬近三百種。分屬于鐵樹目，銀杏目、松柏目和麻黃目四目。在地質(zhì)史上，鐵樹目、銀杏目、松柏目均始于古生代二迭紀，但麻黃目似乎遲至中生代的上白堊紀才出現(xiàn)。微生物界：包括細菌、放線菌、霉菌、酵母菌、螺旋體、立克次體、支原體、衣原體、病毒、類病毒、原生動物及單細胞藻類。是一群形體微小、構(gòu)造簡單的單細胞或多細胞原核生物或真核生物，有的甚至沒有細胞結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)微生物的個體都須用顯微鏡甚至電子顯微鏡才能看到。微生物遍布于土壤、水、空氣、各種有機及生物體內(nèi)和體表。特點是繁殖快，具有多種多樣的生命活動類型。在自然界的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)中起著重要的作用。對農(nóng)業(yè)（如細菌肥料、發(fā)酵飼料、微生物農(nóng)藥等）醫(yī)藥工業(yè)（如抗生素、疫苗、菌苗等），釀造工業(yè)、食品工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)、化學(xué)工業(yè)及石油和冶金工業(yè)等方面，有重要意義和作用。不少微生物能引起人類和動植物的傳染性病害。微生物種類繁多、數(shù)不可勝數(shù)，人類現(xiàn)在新發(fā)現(xiàn)的和未發(fā)現(xiàn)還是一個未知數(shù)。生物的適應(yīng)性適應(yīng)性，是生物在所處環(huán)境中能適合生存的特性?；蛘哒f，生物體隨外界環(huán)境條件的改變而改變了自身的特性或生活方式的能力。適應(yīng)性是生物界普遍存在的現(xiàn)象，不僅表現(xiàn)在一般形態(tài)上，（如許多昆蟲有保護色和擬態(tài)等）而且也表現(xiàn)在生理機能上（如草食動物的腸比肉食動物腸長）例如：水毛莨，生長在水里的葉呈細絲狀，生長在水上部分的葉較寬；松樹生長在較干旱地方，它的葉子形成針葉以減少水分蒸發(fā)，而它根系發(fā)達長的深而廣，使能多吸收水分和無機鹽；生長沙漠地帶的仙人掌，葉子形成針刺減少水分蒸發(fā)。又例如：變色龍，蜥蜴類一種，善于變換皮膚的顏色，適應(yīng)周圍環(huán)境，以保護自己。它到水邊時，皮膚顏色就為成淺藍色和水色相擬；它去到泥土地，皮膚色澤就變成土色和土壤相似；它去草叢中，皮膚色澤就變成草綠色和青草相似。這種皮膚色澤隨著環(huán)境顏色的變化而變化，既能便于捕捉昆蟲取食，又能保護自己。再例如：鳥類，一般所有鳥類能飛行，鳥類有適于飛行的特征：有強大的翅膀適于飛，體內(nèi)有多個氣囊，能減輕其體重，鳥的視覺很敏銳，在飛行速度很快的情況下，不會碰到障礙物，能看到樹上或草叢和農(nóng)作物上的昆蟲加以捕食，有利于生存。又如，家鴨和野鴨，嘴吧不進化成寬扁簸箕式的，如何能在流動的水中捕足機靈的魚兒？馬的長臉，既有利于它伸進草叢中吃青草，又有利于它防御敵害。眼又長在頭部的兩側(cè)，耳朵長在眼睛兩旁，高高豎起，耳大又能轉(zhuǎn)動方向，能聽到四方動靜。這樣馬不用抬頭，就能眼觀六路，耳聽八方，有利于保護自己，防御敵人。又如駱駝為什么能適應(yīng)于沙漠里長途跋涉？這也是有駱駝的特點來決定的。一是它經(jīng)常吃的不是青草，而是枯澀的干草，它可以慢慢咽下幾十斤干草，直到把它的胃裝滿。為什么？原因只有一個，駱駝要穿越長途的大沙漠，而胃中的干草比青草更耐饑。二是它身上有一個剩水的囊。駱駝駝上人及其所需的物質(zhì)用品，就可以長途跋涉穿越大沙漠。自然界，生物體要適應(yīng)于環(huán)境，適者生存，不適者被淘汰。人類社會，人也是如此，要適應(yīng)于社會大環(huán)境，要和國家社會法律、法規(guī)方針政策，風(fēng)土民情道德紀律相適應(yīng)，否則要犯錯誤，要被社會大環(huán)境拋棄、淘汰。3.生物的感應(yīng)性。感應(yīng)性又叫激應(yīng)性或激感生。是生物體對外界環(huán)境的作用而發(fā)生反應(yīng)的特性。是一切生物所特有的屬性，在生物體對生活條件的適應(yīng)性有重要意義。例如，許多豆科植物，小葉晝開夜合的感夜性，含羞草受接觸、震動，電等刺激時，小葉開合，葉柄升降的感震性，郁金香由溫度變化引起開花的感溫性。不同的生物對生活條件的適應(yīng)方式不同，感應(yīng)性也不同。無神經(jīng)系統(tǒng)的生物的感應(yīng)性叫做趨性，如多數(shù)生物都有趨光性，粘菌由濕處移向十處；有神經(jīng)系統(tǒng)的動物的感應(yīng)性叫做反射，有條件反射和無條件反射。綠色植物體的感應(yīng)性叫向性，是植物體的整體或器官對外界環(huán)境的影響而引起的定向運動。這種定向運動，就是說它的莖枝葉有向陽，向光性和向上（空中）生長的特性；它的根有向地性和向水性生長的特性。當然，也有地球的地心吸引力的作用。根生長在地下土壤里，根能吸收土壤里的水分和無機鹽養(yǎng)分輸送到莖枝葉花各部，莖葉有葉綠體，葉綠體里有葉緣素，葉緣素能在陽光下進行光合作用，光合作用能利用根吸收來的水分無機鹽和吸收空氣中的二氧化碳合成有機物質(zhì)（葡萄糖），輸送到植物各部分供其養(yǎng)分，供植物開花結(jié)果。關(guān)于綠色植的“感應(yīng)性”——向性，我曾做過多年多次的試驗。搞試驗?zāi)菚r，我是河北省滄州市一中的生物教師，為了教好高中生物學(xué)課本中“向性”一節(jié)課的教學(xué)而做的。這個實驗的全過程是怎樣的呢？準備好松軟的營養(yǎng)土（由肥土，切碎毛草，豆餅和麻醬粉混合而成）分別放置在四只小木箱子里，再把茄子和西紅柿幼苗各兩株，分別種在木箱里，過一周左右，苗活而開始旺盛生長時，把原木箱上部用鉆有多個小孔的木板堵上，倒過來置放干陽臺朝陰面的支架上，再把原木箱的底板去掉成為澆水施肥處。這樣經(jīng)過一段時間的生長，見到莖和枝葉，向著陽光的一面，拐過彎來向上生長，即莖枝葉又背地生長了。而土中的根，由于把植物倒置過來根已朝上，可是過一段時間后根又朝著向陽面拐過彎來朝地下生長了。因為水分和養(yǎng)分是土壤下層充足，加上地心引力作用。這就完全可以說明根的向地性和向水性。我在講高中生物學(xué)“向性”一節(jié)課時，把其中的實驗中一株植物的松土全部去掉，使學(xué)生親眼所見綠色植物的莖枝葉有背向地性拐彎向上向光性生長的特性，而土里的根有拐彎向地性向水性生長的特性，并同時加以理論說明。這就把向性一課講活了，講透了。學(xué)生說：這樣課好極了，綠色植物的“向性“特性，從理論和實踐上徹底明白了。4.生物和生活環(huán)境條件的統(tǒng)一性。任何生物，包括人類飼養(yǎng)和栽培的動植物，它們的生存和發(fā)展，都是和其生活環(huán)境條件相統(tǒng)一的，否則，就要被消滅被淘汰。這是生物經(jīng)自然選擇、人工選擇，繁殖、遺傳、變異自然發(fā)展的結(jié)果。例如：世界有名的加州紅杉是目前世界上最高大的喬木，最高的有90米，相當于三十幾層樓的高度。長這么高的樹，可它的根長得不深，是淺根型植物。那狂風(fēng)暴雨一來，是否容易被連根拔起？不是的。加州紅杉都是成群結(jié)隊長成一片森林，形成一片根網(wǎng)。有的紅杉林面積可達千頃，根的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)也達千頃。泥土和根網(wǎng)結(jié)合成一體，形成'團結(jié)一致”的力量，狂風(fēng)暴雨怎能把整塊地皮掀起？紅杉不必扎大深的根，它將扎根的能量用來向上生長，而且、淺根也方便它們快速、大量吸收養(yǎng)分，這是它們長得特別高大的另一個原因。又如：黑海海水分兩層，上層自水面至200米為一層，鹽分低，海洋生物魚類等絕大部分生于這一層海水中；下層為200米以下海水，鹽分高，富含硫化氫，幾乎沒有生物，上層海水顏色淡，下層海水顏色深。黑海海水雙層結(jié)構(gòu)，是由海洋的不同水流來源形成的。其上層海水來自博斯普魯海峽鹽質(zhì)低，適于各種海洋生物魚類生長；而下層海水則源于馬爾馬拉海，鹽分高，不適于任何水生生物生存生活。含鹽量較高的水比重大顏色深沉在下層；含鹽量較小的水比重小顏色淺浮在上層，因此形成了上下兩層顏色明顯不同的海水。這都可以具體說明：生物體和生活條件相統(tǒng)一性的事實。5.生物的遺傳性、變異性和獲得性。遺傳性是生物的本性。生物體為了生活和發(fā)育需要一定的外界條件，并且對外界條件發(fā)生一定反應(yīng)的特性叫遺傳性。或者說，遺傳性是指親代的性狀通過遺傳物質(zhì)傳給后代的能力，即親代性狀又在下代表現(xiàn)的現(xiàn)象。例如，父親患色盲，兒女視覺正常，但他由父親得到色盲基因，并有一半機會將此基因傳給他的兒女，使顯現(xiàn)色盲性狀。故從性狀來看，父親有色盲性狀，而兒女沒有，但從基因連續(xù)性來看，代代相傳，因而認為色盲是遺傳的。遺傳性是保守的，例如，水稻原產(chǎn)在高溫多水的地方，許多世代以來，水稻一直生長在這樣生活條件下，形成了水稻的遺傳性一一需高溫多水。但遺傳性的保守性是相對的，外界條件的變化，常使生物體跟著發(fā)生變化，例如把春小麥連續(xù)幾代在秋季播種，使早期發(fā)育過程中受到寒冷，就會變成冬小麥。研究遺傳性的目的，在于了解某種生物體在發(fā)育過程中跟外界條件發(fā)生什么關(guān)系。認識了這種關(guān)系，我們在培育它的時候能夠滿足它的需要，就能控制它的發(fā)育過程，使它向人類需要的方向發(fā)展。變異性，是生物體的一種屬性，是指生物個體的性狀差異，是生物體在生活條件影響下，或通過雜交分離出各種不同子代個體，獲得新的或喪失舊的結(jié)構(gòu)和機能的特點的特性。這也是生物體，經(jīng)長期自然選擇、人工選擇、環(huán)境變化、雜交產(chǎn)生生物的變異性和生物的多樣性的結(jié)果。獲得性，是指生物在個體發(fā)育中，因自然選擇和人工選擇，隨著生活環(huán)境條件變化，或雜交，使生物發(fā)生新的性狀，由一種生物變成另一種生物。生物的獲得性狀，也不是一下子或全部都能遺傳傳遞給后代。因為直接執(zhí)行產(chǎn)生后代的是生殖細胞，生活條件的改變使新陳代謝發(fā)生變化，如果繼續(xù)保持幾代，影響到生殖細胞就可使變異后形成新的性狀遺傳成為新種。所以人類只要用適當?shù)姆椒▌訐u遺傳性，用雜交或改變生活條件的方法定向培育，就可以創(chuàng)造出人類需要的新品種。上述生物的五種或者七種、八種等特性，是怎樣生產(chǎn)的呢？英國偉大生物學(xué)家達爾文創(chuàng)立了生物進化學(xué)說——達爾文主義；俄羅斯生物學(xué)家——米丘林，是偉大自然改造者，是米丘林學(xué)說創(chuàng)始人，又叫創(chuàng)造性達爾文主義。達爾文、米丘林，他們總結(jié)了以前和當時農(nóng)業(yè)實踐及自然科學(xué)成就，揭露了生物界歷史發(fā)展規(guī)律。他們認為，生物體適應(yīng)于自然界，就生存發(fā)展，不適應(yīng)于自然界，就不能生存發(fā)展，就要被淘汰，這是自然規(guī)律，他們認為，生物在自然環(huán)境條件下發(fā)生變異，有利于生存變異逐代積累加強，不利于生存變異逐漸被淘汰；他們認為，自然選擇、人工選擇、雜交和人工改變環(huán)境條件定向培育，可以用來說明物種形成、生物的多樣性、適應(yīng)性、感應(yīng)性、遺傳性、變異性、獲得性和生物體與生活環(huán)境條件的統(tǒng)一性。二、具有什么重要意義