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(dòng)物學(xué)和生理衛(wèi)生課程；高中一、二、三年級(jí)，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(shí)間。在這幾十年的生物學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐中，也總結(jié)和理捋出生物學(xué)課程教學(xué)一個(gè)總的教學(xué)思想觀點(diǎn)和認(rèn)識(shí)，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(jìn)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(shuō)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(jì)具有不定數(shù)。因?yàn)榄h(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(gè)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(dòng)物、植物和微生物三大類。生物的個(gè)體都進(jìn)行物質(zhì)和能量代謝，使自己得以生長(zhǎng)和發(fā)育。按照一定的遺傳和變異規(guī)律進(jìn)行繁殖，使種族得以繁延和進(jìn)化。動(dòng)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(shū)上記載，直至今天世界上存在著大約二百萬(wàn)種物種。動(dòng)物界：包括原生動(dòng)物、海綿動(dòng)物、腔腸動(dòng)物、扁形動(dòng)物、線形動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、軟體動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、棘皮動(dòng)物和脊椎動(dòng)物等，已知的一百余萬(wàn)種，遍布自然界。動(dòng)物一般不能將無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物，只能以植物、動(dòng)物或微生物為營(yíng)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(jìn)行攝食、消化、吸收、呼吸、循環(huán)、排泄、感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)和繁殖等一系列的生命活動(dòng)。動(dòng)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(wàn)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(wú)機(jī)鹽等無(wú)機(jī)物，制造有機(jī)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(jī)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(dòng)及其產(chǎn)物同人類經(jīng)濟(jì)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(hù)等都離不開(kāi)植物。高等植物，例如種子植物門(mén)，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?jī)?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(dá)三十萬(wàn)種，我國(guó)約有三萬(wàn)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(jì)價(jià)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(guó)有四十一屬近三百種。分屬于鐵樹(shù)目，銀杏目、松柏目和麻黃目四目。在地質(zhì)史上，鐵樹(shù)目、銀杏目、松柏目均始于古生代二迭紀(jì)，但麻黃目似乎遲至中生代的上白堊紀(jì)才出現(xiàn)。微生物界：包括細(xì)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(dòng)物及單細(xì)胞藻類。是一群形體微小、構(gòu)造簡(jiǎn)單的單細(xì)胞或多細(xì)胞原核生物或真核生物，有的甚至沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)微生物的個(gè)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(jī)及生物體內(nèi)和體表。特點(diǎn)是繁殖快，具有多種多樣的生命活動(dòng)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(duì)農(nóng)業(yè)（如細(xì)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(dòng)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(gè)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(shuō)，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(chóng)有保護(hù)色和擬態(tài)等）而且也表現(xiàn)在生理機(jī)能上（如草食動(dòng)物的腸比肉食動(dòng)物腸長(zhǎng)）例如：水毛莨，生長(zhǎng)在水里的葉呈細(xì)絲狀，生長(zhǎng)在水上部分的葉較寬；松樹(shù)生長(zhǎng)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(dá)長(zhǎng)的深而廣，使能多吸收水分和無(wú)機(jī)鹽；生長(zhǎng)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?chē)h(huán)境，以保護(hù)自己。它到水邊時(shí)，皮膚顏色就為成淺藍(lán)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(chóng)取食，又能保護(hù)自己。再例如：鳥(niǎo)類，一般所有鳥(niǎo)類能飛行，鳥(niǎo)類有適于飛行的特征：有強(qiáng)大的翅膀適于飛，體內(nèi)有多個(gè)氣囊，能減輕其體重，鳥(niǎo)的視覺(jué)很敏銳，在飛行速度很快的情況下，不會(huì)碰到障礙物，能看到樹(shù)上或草叢和農(nóng)作物上的昆蟲(chóng)加以捕食，有利于生存。又如，家鴨和野鴨，嘴吧不進(jìn)化成寬扁簸箕式的，如何能在流動(dòng)的水中捕足機(jī)靈的魚(yú)兒？馬的長(zhǎng)臉，既有利于它伸進(jìn)草叢中吃青草，又有利于它防御敵害。眼又長(zhǎng)在頭部的兩側(cè)，耳朵長(zhǎng)在眼睛兩旁，高高豎起，耳大又能轉(zhuǎn)動(dòng)方向，能聽(tīng)到四方動(dòng)靜。這樣馬不用抬頭，就能眼觀六路，耳聽(tīng)八方，有利于保護(hù)自己，防御敵人。又如駱駝為什么能適應(yīng)于沙漠里長(zhǎng)途跋涉？這也是有駱駝的特點(diǎn)來(lái)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(gè)，駱駝要穿越長(zhǎng)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(gè)剩水的囊。駱駝駝上人及其所需的物質(zhì)用品，就可以長(zhǎng)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(huì)，人也是如此，要適應(yīng)于社會(huì)大環(huán)境，要和國(guó)家社會(huì)法律、法規(guī)方針政策，風(fēng)土民情道德紀(jì)律相適應(yīng)，否則要犯錯(cuò)誤，要被社會(huì)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(duì)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(duì)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(kāi)夜合的感夜性，含羞草受接觸、震動(dòng)，電等刺激時(shí)，小葉開(kāi)合，葉柄升降的感震性，郁金香由溫度變化引起開(kāi)花的感溫性。不同的生物對(duì)生活條件的適應(yīng)方式不同，感應(yīng)性也不同。無(wú)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(dòng)物的感應(yīng)性叫做反射，有條件反射和無(wú)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(duì)外界環(huán)境的影響而引起的定向運(yùn)動(dòng)。這種定向運(yùn)動(dòng)，就是說(shuō)它的莖枝葉有向陽(yáng)，向光性和向上（空中）生長(zhǎng)的特性；它的根有向地性和向水性生長(zhǎng)的特性。當(dāng)然，也有地球的地心吸引力的作用。根生長(zhǎng)在地下土壤里，根能吸收土壤里的水分和無(wú)機(jī)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(yáng)光下進(jìn)行光合作用，光合作用能利用根吸收來(lái)的水分無(wú)機(jī)鹽和吸收空氣中的二氧化碳合成有機(jī)物質(zhì)（葡萄糖），輸送到植物各部分供其養(yǎng)分，供植物開(kāi)花結(jié)果。關(guān)于綠色植的“感應(yīng)性”——向性，我曾做過(guò)多年多次的試驗(yàn)。搞試驗(yàn)?zāi)菚r(shí)，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(gè)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程是怎樣的呢？準(zhǔn)備好松軟的營(yíng)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(guò)一周左右，苗活而開(kāi)始旺盛生長(zhǎng)時(shí)，把原木箱上部用鉆有多個(gè)小孔的木板堵上，倒過(guò)來(lái)置放干陽(yáng)臺(tái)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(guò)一段時(shí)間的生長(zhǎng)，見(jiàn)到莖和枝葉，向著陽(yáng)光的一面，拐過(guò)彎來(lái)向上生長(zhǎng)，即莖枝葉又背地生長(zhǎng)了。而土中的根，由于把植物倒置過(guò)來(lái)根已朝上，可是過(guò)一段時(shí)間后根又朝著向陽(yáng)面拐過(guò)彎來(lái)朝地下生長(zhǎng)了。因?yàn)樗趾宛B(yǎng)分是土壤下層充足，加上地心引力作用。這就完全可以說(shuō)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(shí)，把其中的實(shí)驗(yàn)中一株植物的松土全部去掉，使學(xué)生親眼所見(jiàn)綠色植物的莖枝葉有背向地性拐彎向上向光性生長(zhǎng)的特性，而土里的根有拐彎向地性向水性生長(zhǎng)的特性，并同時(shí)加以理論說(shuō)明。這就把向性一課講活了，講透了。學(xué)生說(shuō)：這樣課好極了，綠色植物的“向性“特性，從理論和實(shí)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(dòng)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(dāng)于三十幾層樓的高度。長(zhǎng)這么高的樹(shù)，可它的根長(zhǎng)得不深，是淺根型植物。那狂風(fēng)暴雨一來(lái)，是否容易被連根拔起？不是的。加州紅杉都是成群結(jié)隊(duì)長(zhǎng)成一片森林，形成一片根網(wǎng)。有的紅杉林面積可達(dá)千頃，根的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)也達(dá)千頃。泥土和根網(wǎng)結(jié)合成一體，形成'團(tuán)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(lái)向上生長(zhǎng)，而且、淺根也方便它們快速、大量吸收養(yǎng)分，這是它們長(zhǎng)得特別高大的另一個(gè)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(yú)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(méi)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(lái)源形成的。其上層海水來(lái)自博斯普魯海峽鹽質(zhì)低，適于各種海洋生物魚(yú)類生長(zhǎng)；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(shuō)明：生物體和生活條件相統(tǒng)一性的事實(shí)。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(duì)外界條件發(fā)生一定反應(yīng)的特性叫遺傳性。或者說(shuō)，遺傳性是指親代的性狀通過(guò)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(jué)正常，但他由父親得到色盲基因，并有一半機(jī)會(huì)將此基因傳給他的兒女，使顯現(xiàn)色盲性狀。故從性狀來(lái)看，父親有色盲性狀，而兒女沒(méi)有，但從基因連續(xù)性來(lái)看，代代相傳，因而認(rèn)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(lái)，水稻一直生長(zhǎng)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(duì)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(guò)程中受到寒冷，就會(huì)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(guò)程中跟外界條件發(fā)生什么關(guān)系。認(rèn)識(shí)了這種關(guān)系，我們?cè)谂嘤臅r(shí)候能夠滿足它的需要，就能控制它的發(fā)育過(guò)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(gè)體的性狀差異，是生物體在生活條件影響下，或通過(guò)雜交分離出各種不同子代個(gè)體，獲得新的或喪失舊的結(jié)構(gòu)和機(jī)能的特點(diǎn)的特性。這也是生物體，經(jīng)長(zhǎng)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(gè)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?yàn)橹苯訄?zhí)行產(chǎn)生后代的是生殖細(xì)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(xì)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(dāng)?shù)姆椒▌?dòng)搖遺傳性，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(guó)偉大生物學(xué)家達(dá)爾文創(chuàng)立了生物進(jìn)化學(xué)說(shuō)——達(dá)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(shuō)創(chuàng)始人，又叫創(chuàng)造性達(dá)爾文主義。達(dá)爾文、米丘林，他們總結(jié)了以前和當(dāng)時(shí)農(nóng)業(yè)實(shí)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(rèn)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(rèn)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(qiáng)，不利于生存變異逐漸被淘汰；他們認(rèn)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(lái)說(shuō)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