高中生物学中的哲学观点

梁愈

高中生物学的知识体系中蕴含着诸多辩证思想，在教学中挖掘这些思想，坚持用哲学观点来指导教学实践，应当成为生物学教师的一种教学观念。

1对立统一观点

1.1胰岛素和胰高血糖素之间的作用

胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的，它的主要作用是促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖的浓度升高。胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，胰岛素的作用是促进血糖合成糖原，加速血糖的氧化分解，抑制非糖物质的转化为葡萄糖，从而降低血糖的浓度。两种激素的作用是相反的。当血糖含量较高时，胰岛素分泌增加，胰高血糖素分泌减少，两种激素拮抗作用的结果是促进血糖合成为糖原，并抑制非糖物质转化为葡萄糖，使血糖的含量降低。当血糖含量较低时，胰岛素分泌减少，胰高血糖素分泌增加，结果是促进糖原分解为葡萄糖，并促使非糖物质转化为葡萄糖，使血糖的含量升高。通过激素间的相互拮抗作用，共同实现对糖代谢的调节，使血糖的含量维持在相对稳定的水平上。

1.2生长素与乙烯之间的作用

植物的落叶与离层的形成有关。有研究表明，离层的产生与生长素有一定的关联。植物的叶片在发育时，产生大量的生长素，由于近叶片端的生长素的浓度比另一端高，因此不会产生离层。当叶片老化后，产生的生长素会逐渐减少，近叶片端的生长素浓度比另一端低，叶柄的基部便会产生离层。这是由于生长素浓度降低，会促使离层带的细胞产生乙烯，从而导致细胞产生酵素，水解纤维素和中胶层的果胶，产生离层使叶片脱落。综上所述，与植物叶片的脱落有关的植物激素主要是生长素和乙烯，这说明了植物的生命活动是由多种激素相互协调、共同作用的结果。

2内因、外因观点

外因是变化的条件，内因是变化的依据。学生是容易理解外因通过内因起作用的原理的，故仅举酶催化作用一例。酶是生物体活细胞产生的一种具有催化作用的有机物。它具有高效性、专一性和作用需要温和条件等特点。酶是催化生物化学反应的内在因素，但要使酶发挥其催化作用，外界环境条件显得至关重要。比如，将人体的胃蛋白酶放在碱性环境里，它就不会发挥其应有的功能，将其放在pH为1.8、温度为0℃的环境里，它也照样不会发挥催化作用。由此看出，外界环境条件是重要因素，满足了环境条件，酶才会发挥其应有的作用。

此外，高中生物学中的细胞核与细胞质的相互关系、生物进化的过程、群落的演替、生态平衡的维持和破坏等都与外因和内因的原理有关。

3一分为二观点

任何事物都有两面性的，既有利又有弊。以基因工程为例，基因工程的成果在工业、种植业、养殖业、医学等领域得到广泛地应用，这是基因工程对人类的生产和生活有利的一面。但基因工程却存在着安全性问题，如转基因生物可能带来生态环境的恶化和食品的安全性问题，给环境带来的影响主要是：

(1)转基因植物会演变成为农田杂草；

(2)基因飘移到近缘野生种；

(3)影响自然生物类群。

食品安全主要指转基因食品带有的毒性以及过敏问题，这两种不安全因素都可能影响人体健康。

4运动及发展观点

4.1遗传信息在亲子两代问的运动

20世纪40年代以来的遗传学研究结果表明DNA之所以是主要的遗传物质，是因为它在生物的传种接代过程中能够保持稳定性和连续性。DNA分子上的遗传信息能在亲代和子代之间进行传递(运动)，1个亲代DNA分子自我复制，产生2个DNA分子，通过有性生殖细胞(精子、卵细胞)传递给子代，子代的受精卵在后代的个体发育过程中通过DNA分子上的基因进行表达，使子代和亲代在性状上表现相似性状，即DNA(遗传信息)——mRNA(遗传密码)——蛋白质(结构或功能蛋白)。这说明遗传物质在亲代与子代之间进行着单向运动。

4.2群落的演替

从无中生有到万紫千红反映了群落的总体演替过程。群落是一个动态系统，它处在不断发展变化之中。如果群落的结构遭到破坏，可能会导致一些生物种群消失，就会有其他的生物来占领它们的空间，再过一段时间又会有其他的种群繁殖起来，因此群落是一个不断的自我肯定——否定——肯定——否定的过程，是一种发展中的稳定。伴随时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，这就是群落的演替(运动)。

群落的原生演替(一级运动)：在一个从来没有被植被覆盖的地面，或原来存在过植被，但被彻底毁坏了的地方发生的属于原生演替。例如在沙丘、火山岩、冰川泥等上的演替，它所经历的时间比较长。

群落的次生演替(二级运动)：次生演替是指在原有植被虽然已经不复存在，但原有的土壤条件尚保留，或者保留了植物的种子或繁殖体，在这些地方发生的演替。次生演替经历的时间相对较短。比如火灾后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。“野火烧不尽，春风吹又生”是对次生演替的形象表达。

群落演替的根本动力是自然选择，运动的结果是促进群落向前发展，群落的演替既是一个运动的过程，也是一个发展的过程，即便发展到顶极它还会发展，运动无止境。

5量变质变观点

5.1从二倍体西瓜到四倍体西瓜

1939～1949年期间，日本的生物学家木原均通过潜心的研究，培育出来一种同源多倍体的三倍体西瓜。培育的过程大致是：首先用秋水仙素处理普通二倍体西瓜，使其成为四倍体西瓜。然后以四倍体西瓜做母本，另取普通的二倍体西瓜做父本进行杂交，这样在当年的四倍体西瓜的植株上，就结出了三倍体西瓜的种子。翌年将三倍体西瓜的种子与普通二倍体西瓜的种子间行种植，将普通二倍体西瓜的花粉授以三倍体西瓜。由于花粉中含有一定浓度的生长素，可促进子房的发育，这样就使得三倍体植株的子房发育成为三倍体的无子西瓜。在上述过程中，由于二倍体西瓜与四倍体西瓜的后代是三倍体西瓜，而三倍体西瓜是不育的，因此二倍体西瓜与四倍体西瓜产生了生殖隔离，形成了两个不同的物种。普通二倍体西瓜的2个染色体组通过加倍，成为4个染色体组，这就是由于染色体数量的变化导致的质变——四倍体西瓜的形成。这种同地爆发式的物种形成也揭示了量变导致的质变。

5.2人体的肤色从白到黑

在“基因的自由组合定律”中，子二代的性状分离比为(3：1)ⁿ，以两对等位基因为例，在完全显性、且无互作的情况下，子二代的性状分离比是(3：1)²，即9：3：3：1，但这个比例不是绝对的，还会出现15：1、9：7、12：3：1、9：3：4、9：6：1.13：3等性状分离比，产生上述分离比的原因是发生了基因的相互作用。其中15：1这个性状分离比中的15，就是显性基因的累加作用导致的。人类的皮肤颜色就是基因累加作用的结果。也就是说，显性基因的数量越多，皮肤的颜色就越深，反之就越浅。例如一个黑人和一个白人结婚，其后代是中间颜色的肤色。若两个中间肤色的人结婚，他们孩子的肤色将会如何呢?按照基因累加作用原理，在15个个体中的黑色又不尽相同。基因型为AABB的个体最黑，AABb(或AaBB)的个体较黑，AAaa(或，aaBB、AaBb)的个体表现为黑色，而Aabb(或aaBb)的个体表现为浅黑色。只有aabb的个体才表现为白色。因此通过显性基因的累加作用，就会使得皮肤的黑色越来越重，而aabb是通过隐性基因的积累实现的，因此通过显性基因的积累由白色到黑色，又通过隐性基因的积累则由黑色到白色，这就是人皮肤颜色中的由量变到质变，又由质变到量变的辩证法。

6肯定、否定观点

6.1小麦的生命周期：小麦→种子→小麦

这是恩格斯例举的一个关于否定之否定的一个典型例子。小麦从受精卵开始进行个体发育，直至性成熟又进行减数分裂，通过减数分裂，一个大孢子母细胞产生一个卵细胞，一个小孢子母细胞产生四个花粉粒，每个花粉粒中有2个精子，其中的1个精子与卵细胞结合又形成新的受精卵，另1个精子与极核结合形成新的受精极核，由新的受精极核发育成为新的胚乳。新的受精卵经过细胞分裂与分化发育成胚。由胚、胚乳和由珠被发育成的种皮，共同构成种子。种子在适宜的条件下萌发，又长成新的小麦植株。由此可见，新形成的种子是对原小麦的否定，而新小麦又是对种子的否定。这种否定之否定并非是一个简单的周期性的重复，新的小麦集中了新配子中的遗传基础，因此与原小麦相比又赋予了新的涵义。

6.2神经纤维上兴奋的传导：静息电位→动作电位→静息电位

在静息电位时，神经纤维膜内的电位低于膜外的电位，即在静息电位时，细胞膜外为正电位，膜内为负电位。这时膜处于极化状态。如果在膜的某一部位给予适宜的刺激，该处的极化状态就被破坏，这叫去极化。在极短的时间内膜内电位会高于膜外电位，也就是膜内为正电位，膜外为负电位，形成了反极化状态。紧接着，神经纤维膜又恢复到原来的外正内负状态，这叫做去极化。去极化、反极化和复极化的过程，就是动作电位—静息电位的形成和恢复的过程。从上述可以看出，动作电位的产生是对静息电位的否定，当动作电位完成后，又恢复到静息电位状态，这是静息电位对动作电位的否定。通过不断的肯定、否定，便实现了兴奋在神经纤维上的传导。

7普遍联系观点

7.1从微观上看：细胞内三大物质代谢的联系

细胞内的糖类、脂肪和蛋白质之间在代谢上存在着密切联系。蛋白质向糖类的转化：蛋白质通过分解代谢产生了单体氨基酸，氨基酸通过转氨基作用形成丙氨酸，使得氨基酸转变成为丙酮酸(糖类)，丙酮酸再通过一系列的生物化学反应生成二碳化合物，然后进入柠檬酸循环。脂肪转化成为糖类：脂肪在脂肪酶的作用下，首先生成甘油和脂肪酸，生成的甘油可以直接进入糖酵解，从而进入糖代谢途径。脂肪酸通过脱氢(氧化)过程生成二碳化合物，然后进入柠檬酸循环。糖类也可以转化成为蛋白质和脂肪：丙酮酸也可以转化为非必需氨基酸，进而生成蛋白质；糖代谢中的二碳化合物也可以生成脂肪酸，然后再生成脂肪。上述事实说明，细胞内的糖类、脂肪和蛋白质的代谢过程是通过相互转化密切联系的：三大物质之间虽然可以相互转化，但这种转化是有条件的，并且是相互制约的。比如糖类和脂肪之间的关系：只有在糖类供应充足的情况下，才有可能大量转变成为脂肪。而这些转化还存在明显的差异，糖类可以大量地转化成为脂肪，而脂肪却不能大量地转化为糖类。

7.2从宏观上看：生态系统的能量流动和物质循环的联系

能量流动和物质循环是生态系统的两大基本功能，生态系统的能量的输入、传递和散失的过程是生态系统的能量流动。“一山不能存两虎”与生态系统的能量流动有关。组成生物体的C、H、O、N等基本元素，在生态系统的生物群落和无机环境之间反复的循环运动，表现为生态系统的物质循环。“落红不是无情物，化作春泥更护花”是对生态系统物质循环的生动描述。能量流动和物质循环是密切相连的：

(1)从时间上看，二者的发生具有同步性，即同时进行、彼此依存，不可分割。

(2)从二者功能上看，能量的固定、贮存、转移、释放和利用等能量代谢过程离不开物质的合成与分解。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(食物网)流动，而能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落与无机环境之间循环往返。