教研阅读 | 《五堂极简生物课》告诉你从生长、繁殖和自我维持的角度来理解生物学

文摘   2024-08-07 23:56   广西  



终于在没有人干扰的农村完成了2024年第10本完整阅读的书《五堂极简生物课》。要说这本书是写给生物学专业的人来看的话,未免过于科普;要是写给非生物学专业的人来看的话,有些名词还是晦涩难懂。

这本书最适合的读者—— 刚进高三的学生和高中生物学教师。它能帮助高三学生沿着科学史的发展来理解生物学、生命的内核,又能帮助高中生物学教师形成触及生物学内涵的思考。

这本书将生物学作为一门综合学科来看,综合了物理、化学和数学。书中有几个发人深思的表达。

01 所有细胞都能觉察出自己的内部世界和周遭世界里的变化,并做出反应。它们生长、繁殖、自我维持,都为了一种目的:不管怎样都必须坚持下去,必须活下去,必须繁殖,将生命延续下去。

【思考】可以从细胞到个体理解生命的顽强,它们有一系列精密的机制来维持稳态,这个过程中涉及到很多的代谢和信号转导,也涉及到很多的检查与纠正。

02 DNA的螺旋结构可以解释遗传物质必须做到的、用以确保生命生存和延续的两大关键任务。第一,DNA必须能够对细胞和整个生物体生长 、存续和繁殖所需的信息进行编码。第二,DNA必须能够精确、可靠地自我复制,确保每个新细胞和每个新生命体都能继承一整套遗传指令。

【思考】基于细胞与个体生长、繁殖和自我维持的目的,携带了遗传信息的DNA承担了很重要的作用,非但要从结构和功能的角度去理解DNA结构,还要从意义上试图理解DNA的结构。

03 要让自然选择的进化发生,生物体必须具备三个关键特征。第一,它们必须能够繁殖。第二,它们必须具有遗传系统。第三,遗传系统必须有变异表现,且变异必须通过繁殖传给子代。

【思考】因为进化不是高考的高频点,我们在讲进化的时候过于“技术化”,表现在理清几个重要名词之间的关系之后就把进化给“过了”。自然选择的意义不应仅限于生物学,还可类比于其它学科,这对拓展学生的思维非常重要。

04 不需要动用任何形式魔法,大部分有关生命的问题都能用物理和化学方法得到充分诠释,尽管所涉及的是一种不太寻常、高度有序、井井有条的化学形式,其复杂程度是任何无生命的存在所无法企及的。

【思考】一些在化学中看起来很简单的反应,放在细胞内,就会被精细地调控着。比如减肥,我们希望血糖更少地转化为糖原、脂肪,而身体上的糖原、脂肪更多地被分解。然而,具体操作并非如此简单,身体会有自我保护机制,当人们节食减肥的时候,有一些人发现节食也很难掉秤。

05 以信息为中心的生命观可以帮助我们理解更高层次的生物组织。信息管理发生在各个层面—— 从分子到整个地球的生物圈。

【思考】高中生物教材中强调的信息传递是在生态系统的内部,其实细胞信号转导是很重要的内容,帮助我们建立以信息为中心的生命观念。从这个角度来讲,信息与系统观应当补充进生命观念里。

博贤学堂
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