有趣的遗传学现象范文
时间:2023-11-20 17:29:17
导语:如何才能写好一篇有趣的遗传学现象,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
不过,你不用担心啥事儿都在出生前就被注定好了,因为基因并非能“一言而决”。
拉马克主义的复兴
在物种进化论上,一直有两个山头:拉马克主义和达尔文主义。
拉马克主义认为获得性遗传是生物进化的主要动力。比如:长颈鹿的脖子之所以能变得像现在这么长,是因为长颈鹿的先辈为了吃树顶上的叶子,脖子越伸越长,并通过获得性遗传把长脖子传给了下一代,即“用进废退”。
达尔文主义则坚持物种是通过生存竞争把不利的基因从物种的基因库中淘汰,从而达到整体进化的效用的。比如:在长颈鹿这个类群中,既有长脖子的,也有短脖子的。但是长脖子的更容易吃到树顶的树叶,其存活和繁衍能力比短脖子的大。天长日久,长脖子的长颈鹿越来越多,于是长颈鹿的脖子就“变长”了,即“优胜劣汰”。
然而,当孟德尔的发现震惊世人后,大家惊觉拉马克主义的理论经不起孟德尔遗传学的检验。于是,在其后相当长的一段时间内,拉马克主义对达尔文主义完败。好在天无绝人之路,渐渐地,科学家发现有些自然界的现象和实验结果无法用达尔文主义的理论解释,他们将目光转向了尘封已久的拉马克主义。经反复思考、验证,一种全新的拉马克主义诞生了,它就是表观遗传学。表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外其他可遗传物质发生的改变,且能在发育和细胞增殖过程中稳定传递。简而言之,环境可以改变基因。
难以辩驳的证据
当然,单纯的理论是无法说服严谨的科学家的。随着与表观遗传学有关的研究深入展开,各种有趣的自然证据开始呈现在科学家眼前。
人们所熟悉的蜜蜂即是一个典型事例。当蜂群需要新的蜂后时,它们就随便挑个幼虫喂蜂王浆。喝着喝着,工蜂胚子就成了一代蜂后。通过进一步研究发现,蜂王浆中有一种名为10-羟基癸烯酸的脂肪酸,该脂肪酸很可能是组蛋白去乙酰化酶抑制剂。当幼虫摄入蜂王浆后,体内的DNA胞嘧啶-5-甲基转移酶3(简称Dnmt3)被去除,幼虫的卵巢组织迅速扩增,通向蜂后宝座之路畅通无阻。
不仅是食物,母体的行为也可能导致表观遗传。加拿大的科学家发现,有一些母鼠会表现出高层次的育儿行为,比如舔舔幼崽,为它们梳理毛发。可另一些母鼠却没有那么“慈祥”或者很少展现这种母爱。那些经“慈爱”的母鼠照料过的幼鼠长大后,表现出了强大的好奇心和探索精神,而没能摊上一个“好母亲”的幼鼠长大以后往往对陌生环境充满警惧。有趣的是,如果把一些“懒惰母亲”的后代送到“勤劳母亲”身边抚养,这些幼鼠长大后也具备“养母”子女的特质。进一步研究发现,“懒惰母亲”的孩子在一个编码糖皮质激素受体的基因的调节序列上,有更多的DNA产生了甲基化修饰。这种过多的甲基化修饰,减少了皮质醇的生产,加剧了幼鼠对压力的反应,使得它们更加焦虑和恐惧。
类似的证据还有不少,很多植物在表观遗传方面甚至表现得更为突出。为了更具有说服力,不少科学家将眼光转向了人类自身。
令人惊奇的研究
近年来,随着研究的深入,科学家在人体多个领域发现了表观遗传的现象。
一项针对罗马尼亚孤儿院的长期追踪研究指出,孩童时期的压力,会反映在他们的DNA中。在公立孤儿院中长大的小孩和在领养家庭长大的小孩相比,染色体末端的端粒较短。该研究追踪了136名6~30个月大的孤儿,其中随机的一半孤儿被安排到领养家庭,另一半则留在孤儿院。科学家在他们6岁后收集了DNA样本,并测量端粒长度。结果显示,孤儿在4岁半前,如果有较多时间生活在孤儿院中,则端粒长度较短。如今人们已知,端粒长短与人的寿命、糖尿病和老年痴呆症密切相关。看来,孩童时期的压力竟能影响人的一生!
还有科学家发现,美国和英国的孕妇普遍采用的低糖高蛋白饮食法很可能是导致两国孩子肥胖的“祸首”,因为这种饮食法向胎儿发送了“饥饿”的信号,而孩子出生后却发现这个世界并不缺少食物。对数百名孕妇及其孩子的跟踪研究显示,采用低糖高蛋白饮食法的孕妇的孩子体内名为RXRα的基因甲基化程度更高,脂肪比例也更高。
篇2
尤静娴说,“大多数台湾人都有自己的家族祠堂,每年清明节都要进行祭祖活动。我的祖籍在浙江吴兴,有机会也想回大陆看看,了解尤姓更多的信息和不为人知的秘密。”
在台湾,像尤静娴这样关注自己的姓氏来源和祖籍的年轻人不少,而2005年连战和宋楚瑜的相继返乡祭祖,更是掀起了台湾民众的姓氏文化认同热潮。
前不久,中国科学院遗传与发育生物学研究所与深圳鼎昌实业有限公司合作,完成了《中国姓氏统计》,这项调查收集了2.96亿人口数据,涉及全国1110多个县市,共得出4100个姓氏。
姓氏是中国的国情资源
遂宁市档案馆职工陈历甫花了30多年时间,自费到全国各地收集了10129个中国姓氏,2000年整理成《中国姓氏书法大辞典》出版。到2003年,他收集到的中国姓氏已经接近两万个。
在这本辞典中,数字“一、二、三、二十、三十”等都是姓,一些地方土著姓,字典里都查不到,可是的确存在。比如由“广”和“米”组成的姓,是遂宁市安居镇和内江市安岳县等地的四川土著姓;数字“1”则是河南的土著姓,“棍”的异体。
“从姓氏所涉及的社会、科学领域,以及国家安全和民族兴旺来看,可以说姓氏是中国的国情资源,如果中国国情资源可以分为部、局、处、科的级别,那么,姓氏可以说处于中国部级地位。”中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员袁义达说,中国人基本都随父姓,姓氏相对稳定,可以说世界上没有哪个国家、哪个民族同中华民族这样历史悠久,并且拥有绵延千年传承下来的姓氏。
中国是世界上最早使用姓的国家,大约在5000年前,姓就被定为世袭。和国外姓氏相比,中国姓氏有历史悠久、稳定性强、内涵丰富的特征,能反映出我国文明起源、民族融合、中外交流等历史状况,与郡望堂号、家乘谱牒、家法族规、字辈派系乃至宗祠楹联、取名特征、轶闻趣事、文化遗迹等方方面面都有紧密联系。
和欧洲国家、美国、日本等比较,中国人的宗族观念非常强烈,并且有同姓、有相同血缘关系的人聚居在一起的居住习惯,形成诸如李家村、王家庄、张家桥之类的聚居地。现在中国人的姓,大部分是从几千年前代代相传下来的。这种源远流长的姓氏,包含了丰富的群体遗传学信息。
“这些特征使中国人的姓氏和分布成为姓氏学最好的研究对象,是中国一项特有的国情。”袁义达说。他认为姓氏涉及中华民族的起源、祖宗们遗留下来的基因资源分布信息、海外华人寻根和国家的统一、今后人口发展趋势和国土资源利用等诸多问题。
尴尬与骄傲
中国人常用的姓氏有2000多个,而常用的名则只有3000多个,如果按照搭配的关系,常用的姓名也就2000个左右,中国有13亿人口,重复的姓名就很多。
“以北京市为例,仅在人口最多的王、李、张、刘4大姓中,就有上万个叫王涛的人,而叫张颖、张力的人都超过4000个,叫王军、王红、李明、李杰、张华、张亮、刘勇、刘刚的人也都在1000人以上。更有趣的是,仅在1969年一年中,北京人就为129个新生儿取名刘伟。”中国百家姓研究中心主任、中国青年政治学院教授王大良说。
同姓名问题不仅给当事人自己带来麻烦,而且还在户籍管理、社会治安、邮电通讯、银行储蓄、医疗保险等方面引起相应的问题。“我国的姓氏数量只有两万多个,在世界上并不是最多的。但将近90%的人只使用100多个姓氏。这样,一个姓氏的数量甚至超过一个中等国家的总人口,在世界上也是独一无二的。”王大良说。
2005年2月,天涯论坛里“周公子”与“易烨卿”的争论成为当时网络上重大的事件。该帖子引来了22.3万人次的看客,4000多人参与论战,被网友们称为“行走论坛,此帖独尊,有史以来最牛的超强帖子”。在这个帖子里,引起人们好奇和争论的,是二者关于贵族和世家的论战。
在帖子中,“周公子”提及了华人世界神秘的“沈、周、李、张、顾、陈,六大世家”以及世家之下的荣,刘,赵,郎,吴等家族。凭借自己显赫的家世和名门望族背景,他轻松击败了自称富人的易华卿,更引来了数以万计的网友关于家族世家、名门望族的讨论和争执。
网络是一个虚拟的世界,两位论战的主角身份也无法确证,但是人们对于贵族世家的强烈关注,却反映了中国人对于自己姓氏的感情。
“历史上由于居住在某地的家族因为一些现实原因成为著名家族,获得别人的羡慕或仰望,而所居住之地又被通称为郡,因此其家族也被称为郡望。我国历史悠久,朝代更替较为频繁,姓氏中存在很多名门望族。”王大良说。
北京大学社会学系教授夏学銮认为,中国人历来对于名门望族的向往和尊敬,一方面是由于名门望族本身传承下来的优秀传统和良好家教造就了一批有本事和品性好的后代。另外,面对现代社会转型时期,人们纷纷修订家谱,希望从家族中找到激励自己的名人祖先,这一定程度上也是人们对人情淡泊、孤独感觉的一种抵制和对传统文化的回归。
姓氏是珍贵的非物质文化遗产
20年前,美国斯坦福大学群体遗传学家卡瓦利教授研究台湾中国人姓氏的分布,发现中国人的姓氏在遗传学方面具有很高的价值,中国人几千年来有关姓氏的记录,有可能解开人类遗传学奥秘。
他的研究引起了国内遗传学界的注意,中国“姓氏群体遗传学”研究也由此产生。袁义达开始从生物学角度研究中国姓氏,他发现中国姓氏分布集中区域与疾病高发区分布图重叠,中国姓氏事实上包含了生物遗传信息。
“中国人基本上随父姓。从遗传学角度来说,只有男性具有Y染色体,因此,Y染色体就同姓氏一起遗传给他的后代。所以具有同一姓氏人群的Y染色体以及它所携带的遗传基因很可能是一致的,百家姓可以给遗传学提供数据上的参考。”袁义达说,如果把每一个姓氏看做一个遗传基因,那么姓氏的遗传和分布,就可以体现一个国家基因的遗传和分布。
“基因是自然规律,姓氏是人文标志,历史上重大的姓氏改变反映了中国历史和民族大的变动,而不是生物学上的种族基因变动。姓氏改变不了基因,但是从姓氏里面却可以以因遗传信息。”袁义达认为从生物学角度来看,姓氏发展会出现大姓越来越多,小姓逐渐减少的趋势。
和姓氏隐藏的科学信息相比,作为研究姓氏的专家,王大良更看重姓氏的文化价值,他认为,姓氏是一项
世界独一无二的非物质文化遗产,“中国人有历史悠久、人口众多、稳定性强、凝聚力大和内涵丰富五个特点,是我国的一项宝贵的文化财富,也是一项世界独一无二的非物质文化遗产。”他建议将中国姓氏申报为世界非物质文化遗产。
充满争议的姓氏文化产业
邱家儒是深圳鼎昌实业有限公司董事长,他还有一个头衔是中华邱氏宗亲联谊总会会长。此次他投资50万元与袁义达合作,进行中国姓氏统计调查。其实,早在2001年,他就认捐1000万人民币,在深圳创建了中华邱氏族谱研究总会,开始编修《中华邱氏大宗谱》。
邱家儒说,“2003年,中科院的袁义达找到了我,我也知道了他们的人类基因图谱的消息,出于将家谱文化与现代科技结合的考虑,我投入50万元,和中科院遗传与发育生物学研究所合作,支持他们进行的全国姓氏分布调查以及姓氏与遗传基因即姓氏与疾病研究。”邱家儒认为,和中科院的合作,可以使姓氏研究以及族谱修订走上科学的轨道。
邱家儒称,关注姓氏的主要是海外华人以及大陆经济发达地区的居民。“对姓氏的关注,可以说是东南热,中间温,北方冷。广东、江西、福建、湖北、湖南、浙江等地对姓氏文化非常热衷,而在、新疆等地则关注较少。由于东南沿
海一带历史上赴海外的人很多,他们在国外的奋斗艰辛,是非常想念祖国的,关注自己的姓氏正是寻根和寻找血脉的纽带。经济发达地区的居民,由于有一定经济实力,能够修订家谱,也对姓氏非常关注。他们通过家族姓氏,建立起人际网络。”
河南是一个姓氏文化大省,春秋、战国时期,中国70%左右的大姓都能在河南找到根源。在推动姓氏文化产业发展上,河南已经有二十多年的历史,举行了一系列相关活动。目前,河南形成了一条姓氏文化产业链,涉及文化经典、文化源、寻根源、旅游业、影视业、出版业、礼品业等众多方面。2004年的首届中国姓氏文化节吸引投资达63亿元。
篇3
【关键词】生物学习 创设悬念 生活情境 联系生活 多媒体
生物学是学习生物的基础学科,是研究生物现象和生命活动规律的一门科学。其中的很多知识,与我们密切相关。在新形势下,究竟如何活学生物,提高个人的科学素养?下面本人就近十年的教学心得与经验就此谈谈:
一、巧设导入创设悬念,激发职高学生学习兴趣
一段好而有趣的引言能使学生很快进入良好的学习状态,并能激发职高学生对学习生物的兴趣和强烈的求知欲,使之注意力凝聚于每节课的教学活动中。 所以在实际的教学中导入时要经常引用一些生活中有趣的事例。如在学习《伴性遗传》时,可先根据中国重男轻女的现象给学生讲述这样的故事:在一个边远的山区,一个妇女连续生了五个女孩,丈夫、婆婆都打她,她自己也很自责,以为自己没本事,生不出儿子,整天郁郁寡欢,最后喝农药自杀了。故事讲完后老师可问:她为什么会喝农药自杀,生女孩是女人的错吗?那么人的性别是如何决定的?通过这样的一个实例引入新课,创设了一个吸引人的课堂情境,刺激了学生的好奇心,激发出学生对学习生物的兴趣。从而引发学生对学习遗传学的兴趣。
二、创设生活情境,引导学生提问
现在的高中学生大都习惯于接受式学习,而老师则习惯于“照本宣科”,很多学生对学习提不起兴趣。如何行之有效地使学生“有兴趣,多注意,乐意学”,作为一名生物教师,这确实要引起重视。实际上,许多的生物学知识与日常生活密切相关,选择与生活实际相联系的话题,创设与生活相关的情境让学生学会去思考,学会去提问,开展师生之间的互动是一个可行的方法。因为如果有了实际生活的体验,学生的参与性就会有所高,基本普遍都能融入情境。例如在讲授“伴性遗传”这一内容时,可并不急于介绍课本知识,而是创设这样的情境:在你的周围,在你认识的人当中有色盲,血友病患者吗?和色盲,血友病患者接触过吗?觉得色盲,血友病可怕吗?你认识多少色盲,血友病知识?学生的情绪一下子调动起来,各抒己见,畅所欲言。然后再引导学生提问――你最感兴趣的色盲,血友病相关问题。学生的问题五花八门,有问“为什么会患色盲,血友病”,“色盲,血友病可以治好吗?怎么治”,“色盲,血友病是否会遗传”,也有问“色盲,血友病影响健康吗”,等等问题的。这样,一方面可使学生感受生物学对人类健康的影响和意义,另外一方面也可促进学生养成关心生活、关心实际问题的习惯,善于在实际生活中发现问题。同时教师不断创设“疑中学,学中疑”的问题情境,促使学生在思考中探索、探索中思考,让学生在这样的情境中获取知识,锻炼能力,培养情操。
三、联系生活实际,理解、记忆生物知识
生物学属于理科课程,因而同其它理科课程一样,有着严密的逻辑推理性、相关知识的内在联系性、规律性和系统性;同时生物学的名词、概念较多,好多知识比较零碎,所以又有着文科课程的特性,即需要记忆的知识点比较多。鉴于生物学科的以上特点,要学好生物学,必须要先理解,再记忆。在平时的学习中,对于课本抽象、复杂、零碎、枯燥的知识内容我们常常可以通过联系生活实际,去理解、记忆它。如,在学习“植物激素”时,植物激素的种类可总结为:乙胞生酸霉(一包生酸梅)。通过以上联系,便可化枯燥为有趣,化无意义为有意义,从而轻松牢固地把“植物激素的种类” 记住。
四、利用电子设备,提高教学质量
在课堂中应用电子设备是我的另一法宝,它可以取代以往传统呆板的教学模式,使课堂生活变得直观,生动而有趣。利用电子设备可以将相关结构,发生、形成过程等形象而直观地演示出来,让学生对于理论知识形成直观的了解。比如,在讲解《DNA的空间结构》的时候,如果不借助电子设备,要用很长时间才能把DNA的空间结构给学生讲解明白。有时候,有些学生上课不认真,位置靠后自己分心等原因导致他们逐渐失去了对学习生物的兴趣。无形之中不仅浪费掉了好多时间,还耽误了学生,效果十分差。然而,利用电子设备,可以将DNA的空间结构做成动画,用十几秒的时间就可以形象地把DNA的空间结构表现出来,然后稍需讲解提示,学生们便可以理解得很透彻。利用电子设备,我们可以把复杂的抽象的理论知识变得直观化,因为我们的学生喜欢看形象的图片、动画等演示,并不是我们老师乏味而空洞的讲解,因此我提倡我们的老师在以后的相关教学过程中要更多地应用现代电子设备。
总之,职高生物教学应注重学生多方面综合能力的提高,注重提升学生生物科学素养和获得生物学相关知识的能力,作为一名职高生物教师,应不断总结经验,积极诱导学生,激发学生的学习兴趣,促进学生综合素质的提高,从而更好地完成教育教学工作。
篇4
欧洲生物学史上有一个很有趣的问题,那就是:“生物学革命”为什么是由英国人发起的?德国与法国在18世纪、19世纪曾出现过相当多的伟大的生物学家,例如现代解剖学与古生物学之父邱维尔(1769年~1832年)是法国人,细胞学说创始人史莱登与史旺,以及建立“细胞源自细胞”观点的维周(1821年~1902年)都是德国人。其他如孟德尔、韦斯曼这两位19世纪遗传学大师,也都不是英国人。总之,19世纪欧洲大陆的生物学家对现代生物学的贡献,绝不亚于英国学者。那为什么现代生物学理论体系的基本框架――进化论,是由英国人建立的?而这两个英国人――达尔文与华莱士根本未受过正式的生物学训练。
笔者以为从德、英、法三国生物学在19世纪的不同发展以及生物学的特性谈起.才能了解出现这个问题的原因。
法、德两国的功能生物学
先谈法国。法国是欧洲最晚接受达尔文理论的国家,因为邱维尔在古生物学、比较解剖学、分类学方面的成就十分惊人,以致支配了整整一个世纪的法国生物学研究。现在我们所知道的邱维尔,只是个反对进化论的“顽固学者”。殊不知他的反对立场并不是出自无知.实际上源自他本人的研究成果。在达尔文之前,法国持有生物演化观念的学者,如拉马克及其门徒,面对邱维尔的驳斥毫无招架之力。这当然影响了后来达尔文理论的输入。邱维尔为什么能够成功地阻挡进化论呢?这牵涉到他对生物学的基本看法。他认为生物学的研究对象――有机体是一个具有功能的整体,同时,它的各个组成部分都有维持这个有机体生存的功能。因此他的比较解剖学强调两点:①各类动物的基本构造的恒定性;②组成部分之间的整体性。从这一功能生物学的立场出发,得到物种不变、不可能有演化的结论是很自然的。因为有机体解剖构造的各个组成部分之间,有紧密的功能上的相关性,任何一个部分的改变都可能产生巨大的相关的变动。而对于整体的恒定性而言,这种巨大的变动通常又是致命的。邱维尔在古生物学上的成就,完全奠基于他在比较解剖学上的知识,从一些零碎的化石材料重建古生物的形象是他最拿手的技艺。说到这里。读者不免感到奇怪,我们通常认为化石是支持生物进化论的最好证据,为什么邱维尔作为一个古生物学大师,居然看不出这些材料的意义?理由倒也很简单,从功能生物学的观点来看,生命世界尽管表面上千奇百怪、无奇不有,但所有动物在基本的解剖构造上却相差不多。若发现已绝种的生物与现代的某些生物构造十分相似,并不是令人惊异的事。换句话说,主张过去与现在的生物之间有亲缘上的联系,与主张无论过去或现在,生物的形态均不出几种基本形式的范围,在解释效力上完全一样。何况邱维尔在世时,无论是拉马克还是其门徒,所主张的进化论都缺乏可信的演化机制。如拉马克的“用尽废退说”、“后天形质可以遗传说”、“环境刺激说”根本挡不住精通比较解剖学、并发展出一套生物学观的邱维尔的批评(“功能”由“结构”决定,故外界的刺激即使引起了“功能”的变动,也因“结构”的限制而无法完成。这是他反对“适应性演化”的理由)。因此进化论在邱维尔时代只是个笑话。虽然达尔文的进化论与拉马克的不同,但因同是进化论,故不免令人感到怀疑。再加上达尔文理论所暗示的生物学观与法国功能生物学传统上根本格格不入.所以法国成为欧洲最后一个接受进化论的国家,是一点儿都不奇怪的事。
再谈德国。18世纪末19世纪初,德国兴起自然哲学。这派哲学基本上反对幼稚的机械论,相信自然有一个合理的计划而发展的历程――由物质进展到生命的低等形式,再发展到高等生命形式,最后是人的出现。也就是说自然有一内在而独立的目的,我们所观察到的一切都是自然创造史上的产物。这套看法刺激了生物演化方面的讨论。只是所有这类讨论,与其说是生物学倒不如说是一种“形而上”的铺陈。故而不久便在生物学界引起了反对,大家专心致志的只是精细的观察记录,不再敢随意逾越“科学”的领域。后来德国生物学在19世纪最大的成就――细胞生物学、实验生物学的发展,吸引了大批生物学者的参与――大家都觉得从生物的基本单位下手,是一条解开生命之谜最有希望的途径。演化理论在德国的发展便停顿了。德国的细胞生物学.可以看成功能生物学的另一个发展方向。
英国的演化生物学
与德国和法国稍做比较,英国生物学的特色便显现出来了。19世纪英国的田野生物学十分发达,达尔文、华莱士、虎克都是田野生物学家。田野生物学处理的问题是:生物在时空中的分布,不同时空中生物彼此间的关系,以及生物与环境之间的关系。必须注意的是:①这些问题完全不能在实验室中进行研讨;②讨论这些问题不需要功能生物学(如细胞学、遗传学、解剖学)方面的训练。达尔文面对的问题其实只有两个:①不同时空中的生物为何相似?②同一时空中的生物为何相异?这是只有从田野经验中才能发现的问题。《物种起源》第一句话为:“我在‘猎犬’号出航期间,曾对南美洲的生物分布及现代生物与过去生物之间的联系,印象十分深刻。”华莱士在1855年发表的《论支配新种出现的定律》一文中,第一句话也是这么说的:“每一个注意到动植物地理分布现象的自然学者,必然会对这些现象感兴趣。”所谓的物种问题也只有在这一脉络中才有意义。
篇5
【关键词】 生物课堂教学 有效性 教学研究
【中图分类号】 G633.6 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772(2013)09-102-01
在中学生物学教学过程中,改变学生的学习方式,培养学生的独立性、自主性和创新精神,引导他们质疑、调查和探究,学会在实践中学,在合作中学,逐步形成有效的学习策略,这是实践生物新课程理念的要求,是全面推进素质教育、培养创新型人才的需要,更是当前提高生物课堂教学有效性的必然要求。在生物学课堂教学过程中,创设教学情景,注重理论联系实际,动用探究模式组织教学活动,能较大程度地激起学生学习生物知识的兴趣,从而提高课堂教学的效率。
一、疑中“生”趣,提高学生的课堂参与度
高中生物是一门探究性的学科,高中生物教师在课堂讲课时,要适度设疑,设置一些培养学生独立思考能力的问题,让学生参与课堂中来,避免学生上课开小差走神的现象。如人教高中生物教材必修一中“细胞增殖”的内容为例,本课的重难点是了解动植物细胞的有丝分裂过程,各个时期染色体行为、数量及DNA数量的变化。为了让学生能带着问题阅读课本,提高课堂效率,在教学时,我设置了一些有梯度的问题让学生思考。“什么是细胞周期?包括几个阶段?” “在分裂间期,细胞内主要发生了哪些变化?有什么意义?”“高等植物分裂期,细胞内主要发生了哪些变化?”“动物细胞有丝分裂与高等植物细胞有丝分裂有什么异同?“逐步引导学生掌握有丝分裂的知识点,提高课堂教学效率。
有经验的教师都知道,要调动学生的情绪和热情并不算太难,难的是长时间地维持这种学习热情。如果教师能巧妙的设计问题贯穿教学,吸引学生在思考中趣味学习,那么学生学起来就相对轻松,学习的效果就好。因此教师依据所教内容,结合学生的知识基础,有意识地创设一些富有趣味,含有质疑性的问题,在课堂上巧妙地造成悬念,对激发学生的学习兴趣至关重要。
二、故事“导”趣,激发学生的学习兴趣
生物学贴近生活,在教学中适当运用生动有趣的小故事,可引发学生对生物知识点学习研究的兴趣。例如,在介绍《关注癌症》这一节内容时,我就生动地讲述了这样一个小故事:有一个人在妻子怀孕的同时确诊患癌症。当他得知自己患了绝症之后,只有一个信念:一定要看到自己的孩子出世后再死。他像没病一样,照常生活、工作和照料妻子,结果孩子出世后,他的癌症竟自然消失了。从这个故事引发学生思考:癌细胞是怎样发生癌变的?癌细胞的特征是什么?癌症的预防和治疗要注意哪些问题?从而很好地引导学生一环紧扣一环地思考并解决问题。
又如在讲“基因遗传学”时,为了更直观理解其中的内容,我引用了这样一则故事:“英国皇家贵族的一段时间里,曾经有件费解的事。有段时间人们都认为皇家贵族得罪了神灵,原因就是在这一时期,贵族的家里的新生儿都存在着生理缺陷,有的甚至出现畸形儿,有的产下即为死婴。之后经过科学家的调查,才知是近亲结婚的结果。原来,皇家贵族为了保证其血统的纯正性,不允许贵族与平民结婚,结婚对象只能是皇家贵族的人。”“为什么近亲结婚会导致新儿畸形呢?”从故事的讲解及问题的引出,学生的学习兴趣被调动起来了。之后引用出有哲理的性的谚语,如:“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞”等,这样有关遗传与变异的知识或许就能很好理解了。
三、言语“增”趣,提高课堂教学的直观性
对于讲解生物的形态结构和一些生理变化,如果教师只用干巴巴的语言来描述,学生难以接受。教学中适当引用成语、诗词,能增强学生学习的兴趣,提高教学的直观性。比如:讲到生物对环境的影响时可引用成语“千里之堤,溃于蚁穴”;讲到食物链时,我引用“螳螂捕蝉,黄雀在后”来描述食物链的关系,通过“树蝉螳螂黄雀”这一食物链的有机联系,引伸出生态系统中的物质和能量转递过程,学生听来有趣,简明易懂。讲到条件反射时,可引用成语“一朝被蛇咬,十年怕井绳”、“望梅止渴”等。这些成语既简洁形象,又通俗易懂,同时还能引起学生思考的兴趣。课堂上有针对性地选择一二句脍炙人口的赞美自然界生物的诗词,插入某些教学过程中,可使生物课堂教学妙趣横生。又如唐诗“野火烧不尽,春风吹又生”形象地描述了植物的顽强生命力及根的作用。又如宋词“双蛾来翩翩,慕此堂上烛,附炎尽何功,自取焚如酷。”把飞蛾的夜生活习性和趋光性描述得惟妙惟肖。这样的诗词,只要我们平时注意收集,在课堂上巧借善用,能使生物课变得生动,也提高了学生的学习兴趣。
四、生活“找”趣,注重理论联系实际
篇6
关键词: 生物教学 观察能力 培养方法
《全日制初级中学生物教学大纲》明确指出:由应试教育转轨于素质教育,提高学生的能力是其中的一个重要方面。现在,科学技术飞速发展,知识更新的速度愈来愈快,新的知识、新的理论不断出现。而知识更新速度的加快,使人们普遍认识到:必须不断提高自己掌握和运用知识的能力,才能适应这个社会的发展需要。中学生面临着信息时代的挑战,因此他们必须具有更强的接收信息及处理信息的能力。这就要求我们要教育和培养学生具有全面地、正确地、深入地了解事物本质特征的观察能力,从应试教育转化为素质教育,把培养学生的观察能力作为教育的重要问题。
一、明确观察的任务和目的
观察是人对客观事物的一种生动的感性认识形式,它往往通过多种感觉器官的联合活动,并在思维的参与下进行。观察的能力是指运用感官进行有目的、有计划、持久的知觉活动。它是学生认识自然、获取信息必不可少的一种智能活动。在观察时,必须对观察者预先提出一定的目的或任务,制订一定的计划,按计划仔细地观察,提出问题,寻求某种答案,这样才能保证注意力集中在所要观察的事物上。观察在生命科学研究上有重大作用,许多生命现象和生命活动的规律就是通过观察发现的。为了更好地培养学生观察的能力,我们必须仔细认真地利用生物实验。初中《生物》38个学生实验中,单纯的观察实验就有28个,占全部学生实验的73%以上。教师应在生物教学中,努力通过各种方法、途径培养学生正确敏锐的观察能力。例如实验:观察洋葱表皮细胞:(1)实验目的是要求学生在观察中认识细胞壁、细胞质、细胞核和液泡。(2)观察前老师应强调细胞膜紧贴在细胞壁内壁上不易辨认,并且有些细胞核也不太清楚,要调整好光圈,光线强弱也要控制适当。(3)使学生按照老师提出的目的要求去观察。(4)观察的结果好坏由老师检查,检查方法可以是老师提问学生回答,也可让学生绘制出观察的标本图示,这样一定能达到观察的目的。生物新课标中培养学生的途径主要是实验。初中生物实验包括观察的能力、实验操作的能力、分析实验现象的能力、实验设计的能力、综合应用的能力。而观察的能力培养是上述各项能力中的最基本的能力培养,也是学生从形象思维逐步过渡到抽象思维的重要阶段。因此,必须科学地培养学生的思维方法和思维能力。
二、培养学生观察的途径和方法
观察的能力提高,有赖于正确的观察程序和方法,教师教会学生用正确的方法进行观察,对培养学生观察力是十分必要的。(1)利用教材中的插图或挂图培养学生的观察能力。挂图是生物课堂教学中常用的直观教具,它与教材中的插图都是根据教材绘制的,配合教材,生动、形象、可视性强。挂图和插图的教学,可以充分调动学生的视听器官。与大脑思维的积极协调活动,把抽象思维转化为形象思维,使学生能很好地理解教材,也培养了学生的记忆能力、判断能力和观察能力。(2)演示实验对于培养学生的观察能力也很重要。演示实验能加深学生的感性认识,是培养学生观察能力的有效途径。教师在进行演示实验时,学生必须认真观察,才能获得事物现象的各种感性认识,为掌握教材打下良好的基础。另外,在课堂教学中,让学生观察生物模型、实物标本、幻灯、录像、教学电影、多媒体等,也可以培养学生的观察能力。(3)利用课外活动培养学生的观察能力。荷兰的列文・虎克用显微镜观察一滴池塘水,发现了微生物世界;英国的实验管理员胡克同样在显微镜下观察软木切片,发现了细胞;奥地利生物学家孟德尔观察杂交豌豆后代的性状,发现了遗传,创立了遗传学。利用中午、放学的课余时间和节假日,老师可以组织学生开展课外活动,或到野外进行各种各样的生物观察。学生可以通过采集、制作动物、植物标本,学习一些农作物的栽培技术,学习饲养一些动物、进行水稻的杂交实验,等等。学生可以观察到大量的生物现象,不仅能扩大知识视野,而且能培养观察的兴趣、观察的能力和科学的工作态度。特别是学校外面的观察更能够陶冶学生们的情操,使他们更加热爱大自然,同时也增强了他们保护自然、保护生态系统的意识。因而,课外活动和校外考察对培养学生的观察能力也很重要。
篇7
关键词:高中生物;学生与老师;细胞研究;思维
对于大多数高中学生与老师而言,高中就是用来学量的知识,用来应付升学考试或者是实现人生理想,虽然当代社会也许是符合升学考试的,但是此类方法导致学生思维硬化,对于学习完全提不起兴趣,丧失学生学习的主要动机,使得高中学生学习效率低下,出现各种心理疾病,甚至威胁到学生的生命健康。众所周知,生物是一门比较有趣的学科,它关系到生活的方方面面,涉及到人们的成长,只是,不管学习什么样的学科,老师都应该讲究教学方法的“覆盖式”教学,这里的覆盖式并不是使得所有学生完全掌握此学科的知识点,而是探讨老师的优秀教学方法使得高中学生在高考学习压力下释放压抑高效的学习知识。老师怎样才能让高中生对细胞这一节进行学习探究与提出问题的思维训练呢?
一、细胞是生命中的重要组合成员
什么是细胞?上面提到过细胞生物学涉及医学研究人类的生老病死,所以细胞生物学是人类研究生命科学的重要学科,它联系着生物学习的众多分支,分子的运动、遗传学、生物化学等。生物细胞学发展中,孟德尔通过研究豌豆来研究生物的遗传性状,此后科学家依据孟德尔的豌豆生物性状来研究细胞是如何通过影响染色体的构成来影响生物遗传,细胞是如何通过有丝分裂、无丝分裂、减数分裂来将生物的相对性状遗传下来的,直到现在医学界比较先进的脑内神经微创手术,体外受精帮助更多的男女青年获得新生儿,细数这些都与细胞有着密切的联系。在某些人的眼里,也许细胞很小,不存在组成和细胞质,但是高中生物老师应该首先告诉学生改变以往的认识,细胞有线粒体、高尔基体、细胞膜、细胞质、核膜、核仁、染色体、内质网、核糖体、溶酶体、核孔和某些细胞存在细胞核等等。
二、通过深切体会细胞的构成和细胞的运动加深对细胞的概念认识
也许对于一些老师而言,细胞这一节的课是高中生物学科里的难点,而且老师也觉得对于这样的难点有些束手无策,其实并不然。高中生物老师在讲授此知识点的时候应该先大概讲述细胞的基本知识,然后让学生就细胞这一节的知识点有组织地进行自我学习,然后就这一节的问题提出疑问,师生之间共同探讨解决,此种教学方法不仅能培养高中生关于细胞学习探究与提出问题思维训练,而且还能丰富高中生的枯燥生活。接下来,高中老师应该带领学生走进实验室一起来探讨细胞生物学的奥秘,例如,通常老师会让学生观察洋葱切片的细胞在显微镜下的状态和新鲜菠菜在显微镜下的构成。其实,老师可以出奇制胜用显微镜观察人民币上细菌的运动状态和细菌的构成,让高中学生用他们敏锐的观察力和敏捷的思维来区分细菌与一般动植物细胞有何异同点,从而得出结论,也有助于以后学习细胞的有丝分裂和无丝分裂。我想,以这样的教学方法来教高中生学习生物细胞学可以说能达到事半功倍的效果,因为兴趣是人类学习的最好的老师。
三、利用现代科学技术多媒体将细胞的组成以及变化生动形象地来教学
大到医学界人类的生死,小到每个人生活中的吃喝拉撒,那么到底生物学是如何如此深入地进入到人类的生活中呢?不管是动植物还是企业的发展都存在它的生命周期曲线,当然细胞也不例外。细胞的生命周期可以大致分为DNA合成前期、DNA合成期、DNA合成后期和细胞分裂期。这里高中生物老师可以诱导学生提出问题,例如,细胞为什么不能无限长大?细胞通过什么方式增值?什么叫做细胞的生命周期?什么是细胞的有丝分裂和细胞的无丝分裂?这里老师可以通过播放老人与小孩的皮肤特征来讲述细胞的失水和吸水现象,从而讲解细胞无限吸水会涨破导致细胞不能无限长大,老师也可以增加一点小常识来丰富课堂,例如,水喝多或者缺乏运动身体机能差的人会水肿,洗脸的某些去死皮的一些洗面奶会破坏细胞的基本组成,导致细胞病变等等。一个人每天都有亿计的细胞在死亡和新生更替。其实,在讲解细胞的有丝分裂的时候,老师应该应用多媒体播放根尖、茎尖的分生区、茎形成层、愈伤组织可观察细胞的有丝分裂,细胞是如何通过纺锤体的变化牵拉细胞质的均等分裂形式两个细胞的,然后又是怎样失水细胞质发生变化或者损失死亡的、这样不仅让疲劳的高中学生体验乐趣还能够清楚明了地将复杂的有丝分裂通过图文并茂的方式呈现在学生面前,使得学生在做此类型的题的时候也能够在脑海里呈现出一幅动态的细胞变化图。
物质都是由细胞组成的,所以细胞的学习是高中学生学习生物的关键,也是高考生物所考的重点,因此高中老师应该尽量将细胞这一节的知识点讲解清楚,让学生掌握细胞的核心概念,从而认识细胞、了解细胞,使得高中学生在学习细胞中培养其学习探究与提出问题的敏捷思维,让学生在高考的巨大压力下轻松学习、认识自我、了解生命的奥秘。
参考文献:
篇8
关键词:初中生;生物课程;趣味性;课堂教学
中图分类号:G42 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2015)11-0176-02
生物学科是研究生物的结构、功能、发生和发展规律的学科,其涉及内容广泛,有植物学、动物学、微生物学、生物化学、细胞学、分子生物学、遗传学等。生物学知识,尤其是新兴的生物学技术已渗透人类的生产和生活。生物学的兴起是人类社会进步的表现和发展的需要,认真学习生物学知识是时代的需求。初中生物课程是学生真正接触生物学科的伊始,学生对初中生物课程的情感态度直接影响到学生对生物学知识的理解和掌握。初中生物课程课时设置少,内容涉及广泛,如何引导学生利用有限的时间高效地掌握繁杂的知识是所有生物教师所面临的严峻难题。著名教育家杜威曾说:所有的人都有一种自然的愿望――近似于好奇心,即希望扩大他们对人和物的认识范围[1]。初中生处在青春发育时期,好奇心和求知欲强烈,有比较全面的观察能力,是具体形象思维向抽象思维过渡,抽象思维和具体形象思维全面发展的时期[2]。如何以学生的心理发展特点与需求为出发点,以生物学科知识为依托,充分利用初中生的好奇心,激发他们对生物学的兴趣?本文试从以下四个方面进行探讨。
一、重视实验,强调实践
生物学科强调学生的动手能力和基本技能的提高,因此实验是学习生物学的基本方法之一。在教学培养方案的设置中,实验课程应占有一定比例。实验课上,教师应预设实验目的、创造实验环境、指导学生实验操作、引导学生得出结论,并帮助学生分析实验结果。实验课程的开设可以培养学生的观察能力,强化学生对实验涉及的基本实验仪器直观认识,提高学生实验操作基本技能,帮助学生掌握科学的研究方法,激发学生的学习兴趣和创造性思维。例如:通过洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片的制作和观察、人口腔上皮细胞临时装片的制作与观察这两个实验的开设,引导学生重温显微镜的使用方法及要领,学习并熟悉细胞临时装片的制作方法及流程,掌握植物细胞和动物细胞的主要差别,并联系记忆细胞各部分结构的主要功能,如此学生通过自己动手,验证书本知识,兴趣得到极大提高,能达到记忆的最优化。生物学科是一门实验性学科,也是一门实践性学科。《新课程标准》明确提出教育要面向全体学生,提高学生的实践能力[3],因此在生物教学中,要充分突出学生在学习中的主体地位。教师在教学中要担任好指导者的角色,明确提出教学任务,引导学生参与、交流、合作、探究,指导设计有效试验方案[4]。例如,在测定种子萌发的环境条件试验中,教师给出题目,引导学生分析,要求学生通过小组设计,动手操作,探究种子萌发所需的基本条件。上述方式有利于改变学生被动的、机械的、灌输式的学习模式,可调动学生的参与性与积极性,培养学生的团队意识和协作精神。
二、联系生活,循序渐进
生物学科与生活密切相关,人类的衣、食、住、行都离不开生物学知识。在教学过程中,要注重从生活实际入手,使教学从浅入深、由简到难、自近至远,引导学生进入学习状态,使学生逐渐熟悉生物学知识,克服畏难情绪,从而达到增强学生自信,提高学生兴趣的目的。如在学习植物的呼吸作用时,可由“新疆的葡萄为什么格外甜”导入新课学习,引导学生回忆绿色植物利用光能通过光合作用合成糖类,而呼吸作用又要消耗糖类。新疆白天温度高、光照强,光合作用旺盛,积累大量有机物,晚上温度低,呼吸作用弱,消耗较少的有机物,导致糖类大量积累,由此学生将光合作用与呼吸作用联系起来,从而得出昼夜温差大是糖分积累的关键;学习细菌时,引导学生联系实际生活,分析细菌对人类的利与弊,有利:如利用细菌(乳酸菌)制作美味可口、营养丰富的酸奶;有弊:是影响人体健康的病原体(如破伤风杆菌、大肠杆菌);学习真菌时,从馒头、面包、米酒等常见食品入手,酵母菌有氧时将糖类分解,释放大量的二氧化碳,使馒头、面包松软,口感好,而在无氧时使糖类转换为酒精,酿成米酒。教学过程中联系生活实际,可引导学生思考,激发学生兴趣。
学会了才有兴趣,教师对新知识的教学要基于学生的原有知识[5]。如果学生对已学知识理解不透彻,积累的疑难问题较多,新知识的学习将进一步使学生缺乏自信,从而丧失对该课程的兴趣。从知识构建的角度来说,在原有知识的基础上学习新的知识有利于掌握新内容和理清新思路,最终形成系统的、完整的知识框架,这要求教师必须充分掌握学生的知识水平层次,循序渐进,因材施教,有的放矢,帮助学生建立和提升自信,从而增强学生对生物学的浓厚兴趣。
三、聚焦专题,紧扣环节
如何将枯燥的理论知识的被动学习转化为生动有趣的主动探索,这需要教师挖掘素材、丰富内容。生物学科是一门不断发展的学科,新方法、新技术、新思路、新观点不断涌现。科学知识的探索是漫长而艰辛的过程,科学家的探索历程是培养学生科学精神、科学态度和科学研究方法的好素材,该内容的有趣讲解可以加强学生对生物学科的认识,激发学生的求知欲,增强学生不畏艰难险阻的信心和决心。生物科学前沿是指生物科学的最新的研究成果或正在进行的研究课题和未来研究发展的趋势[6]。科学前沿知识如克隆、干细胞、太空育种、转基因等讲解可以引导学生积极思考、关注生活,培养学生的创新能力,激发学生对学习的兴趣,帮助学生养成自主学习、终身学习的习惯。
在教学过程中,知识内容讲解、作业设置、教学评价和复结每个环节都至关重要,只有认真对待,仔细准备,才能提高教学效果。教学中充分利用现代教育技术将教学内容通过图片、视频、图表等直观、形象、具体、生动地展现出来。例如,在八年级上册讲授生物圈中的动物时,由于腔肠动物、扁形动物和线形动物等现实生活不易观察,学生缺乏相应的知识储备,因此通过播放视频或图片可以增加学生对这些动物的感官认识,有效吸引学生的注意力。在讲解癌症时,将不同人群(不吸烟、五年烟龄、十年烟龄、二十年烟龄)的肺部照片展示出来,使学生直观了解吸烟对肺的伤害,由此产生警示作用,远离香烟的诱惑,降低患肺癌的风险。作业设置是学生巩固新知识和教师反馈教学效果的重要途径。作业设置中力求做到内容上丰富多彩,形式上生动活泼,时间上灵活机动,充分体现结合教材重难点,有适当的深度和广度,实现帮助学生理解、记忆和学习的目的。教学评价应着眼于学生的学习进步和动态发展,科学、客观的教学评价将激发学生兴趣,促进学生学习成绩的提高。评价方式上要遵循多元方法评价原则,善用评价结果[7]。在生物教学中,学生容易边学边忘,为了强化学生记忆,帮助学生理解,需适时地进行复结。复结上可引导学生设计概念图,通过概念图将所学主要概念、次要概念及其他相关概念建立相关联系,而将零碎、独立的知识点形象化、条理化,发展和提高学生的理解能力[8],通过系统知识框架的建构,有利于学生对知识的掌握。
四、提炼语言,注重行为
苏霍姆林斯基曾说:老师的语言素质在极大程度上决定着学生在课堂上的脑力劳动效率。教师与学生最直接、最有效的交流方式便是语言的交流。生动形象的语言有利于学生对生物学知识的理解和掌握。例如介绍森林生态系统的类型时,将“绿色水库”和“地球之肺”的由来生动形象的描述出来,有利于强化学生对森林生态系统的功能的记忆。此外,在关注语言生动形象的同时,必须做到概念术语的专业化,决不能因追求生动而忽视科学性。幽默诙谐的语言是课堂的调节剂。例如在讲解日本血吸虫生活史时,教师可以对学生说:“血吸虫的成虫在人体内、产卵,随粪便排放到水里并在水里孵化成幼虫,幼虫在水中又钻到钉螺的体内进一步发育,然后从钉螺体内跑出来,在水里到处游走,寻找寄主,如果遇到你,血吸虫便成功的钻入你的皮肤,从此与你相伴。因此,我们要预防血吸虫,就必须消灭钉螺这个血吸虫成长的摇篮!”这样的语言,远离枯燥式的说教,有效提高了课堂的趣味性。巧用谚语诗词,提高生物知识的趣味性。如“龙生龙、凤生凤,老鼠生儿会打洞”“一母生九子,连母十个样”生动形象的描绘了生物的遗传和变异现象;“几处早莺争暖树,谁家新燕啄春泥”描写了动物的繁殖行为;“落红不是无情物,化作春泥更护花”描写的是生态系统的物质循环;“春色满园关不住,一枝红杏出墙来”说明了光对植物生长的影响[9]等。
初中生未形成独自的个人特性,具有极强的模仿欲望。教师,是学生首选的模仿对象。俗语说:“亲其师、信其道、学其理”。学生信任、热爱老师,与教师建立和谐的关系,才能有活跃的、高效的课堂。因此,教师要时刻注意个人的行为素养,与学生建立平等、民主、友爱的师生关系,充分利用学生“爱屋及乌”的心理特点,用自身的魅力,提高学生对生物学科的喜爱与兴趣。
课堂,是教师展示才华的舞台,是学生吸收营养的土壤。丰富多彩、生动活泼的课堂能充分调动学生的参与性,激发学生的兴趣,促进教学效果的提高,教师才能拥有成就感,积极性进一步增强,对事业的热爱会促使教师更加潜心研究教学,最终实现教学相长。
参考文献:
[1][美]约翰・杜威.我们如何思维[M].伍中友,译.北京:新华出版社,2010:156.
[2]徐胜三.中学教育心理学[M].北京:人民教育出版社,2006.
[3]教育部.全日制普通初中生物新课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[4]张璐.略论有效教学的标准[J].教育理论与实践,2000(11):37-40.
[5]余文森.有效教学十讲[M].上海:华东师范大学出版社,2009.
[6]杜英英.基于生物科学前沿进行探究学习的研究[D].苏州:苏州大学,2013.
[7]刘恩山.中学生物学教学论[M].北京:高等教育出版社,2003:205.
篇9
我们都知道,人与人之间的智力是有差异的。现在,智力测验已被标准化,以智力商数(IQ)衡量,普通人的智商在90-110之间,140以上就是天才了,爱因斯坦、比尔-盖茨的智商在160以上,属于超级天才行列,而有些人智商低于80,那就是偏于弱智了。
可是智商就能检验出一个人的智力水平吗?2000年,布什与戈尔竞选美国总统,两位总统候选人都是著名的政治家,在政界取得了一系列不菲的成绩,可是他们的智商都不高。布什的智商只有91,刚够普通智商最低线,他在耶鲁大学的四年成绩从没有得到过“A”;戈尔的智商虽然没有被报道过,但是他在哈佛大学的学习成绩比布什还差:他曾得到过这样的成绩:一科是“B”,两科是“C”,还有一门功课得是“D”。
从上面的现象中我们自然产生了疑惑:是这两个著名的政治家智力上有问题,还是智力测验并不能测出智力因素的许多侧面?因为智力可不像身高那样让人一目了然设想一下航天工程师们出色的空间能力,再想想成为律师所需的杰出的语言能力,那么,你就不得不思考一个问题:智慧是否也有不同的类型?
120世纪早期,心理学家们就这些问题进行了激烈的争论,提出了各种不同类型的人类智力模型。英国实验心理学家查尔斯・斯皮尔曼(1863-1945)于1904年提出了智力的双因素理论学说,认为智力由两种因素组成:一个一般因素Q,若干个特殊因素S。Q因素是每个人大脑中都普遍存在的成分,S因素则是一些比较独特的智力成分,每个人智力中所具备的独特成分各不相同,比如空间能力、语言能力、记忆能力等等都是特殊的s因素。一般认为,语言理解能力是女子所擅长的,空间想象能力则是男子的专长。而且有很多报道表明,一些有智力障碍的人记忆能力却远远超过常人。
后来的心理学家又进一步扩展了斯皮尔曼的S因素,提出s因素至少含有如下7类不同的智能,即:语言智能、音乐智能、逻辑数字智能、视觉空间智能、肢体动作智能、自我反省智能、人际关系智能。很少有人在这7类智能方面都很出色,同样也很少有人都很差劲。
从人的智能类型各不相同来看,学习成绩很一般、智商很一般的布什和戈尔可能有几项出色的专业智能,比如他们的语言智能、人际关系智能肯定都很出色,否则不可能在激烈的总统大选中“过五关、斩六将”,成为两党总统候选人。而布什在“9・11”事件中表现出来的勇敢、果断、沉着和领导能力也令人印象深刻,这正是一国总统最重要的智能。
因此,如果有人学习成绩不好,并不意味着他们的智力就很差,只不过他们考试方面的能力不够好而已,也许他们其他方面的智力还未充分展开呢。在未来的人生的路上,兵要每个人努力发掘自己的潜能,必能发现自己特别的智能。
先天,还是后天?
那么,就智力来说,到底是后天重要还是先天重要?我们能通过后天的锻炼来发展各种不同的专项智能吗?
我们每个人都是基因和环境共同作用的表现体,自打娘胎里出来就是如此。为了了解这两股力量是如何相互作用、从而导致智力方面出现差异的,行为遗传学家将双胞胎、被收养的孩子以及其他家庭成员进行了对比。最具有说服力的例子奠过于那些被不同家庭收养的同卵双胞胎――他们具有相同的基因但是生长环境却大相径庭;以及那些没有亲属关系但被同一个家庭收养的孩子――他们有相同的生活环境。
相关实验结果显示,智力相似性和遗传相似性关系密切。换句话说,基因相似的孩子,智力水平也是相近的。更有趣的是,研究同样发现,随着年龄的增长,人们的智力与父母越来越相似。在孩子上学前,与父母智力的相似性只有不到30%,但到成年后,这个比例上升到了80%。事实上,到了青春期,那些分开居住的同卵双胞胎,他们的旧测试结果极为相像,甚至像出自一个人之手,而那些生活在同一环境下的基因上没任何联系的少年们,从他们的测试结果来看,更像是毫无关系的陌生人。这个让人匪夷所思的结果告诉我们,家庭环境对智力的培养是没什么作用的――一个成年人的成就可以说和他或她在哪里成长没有什么关系,除非环境相当极端。
考虑到一个人探索环境的能力受到与生俱来的基因因素的影响,并且“更好的”家庭环境对旧的提升没什么影响,那么,也就不奇怪为什么改变学校和家庭环境还是提高不了孩子们的智商了。不过,这并不意味着早期加强性教育没有起到积极作用,尽管我们不能把孩子的智商提高,但是我们能够引导他们更好地发挥出自身所拥有的能力。
老年人的智力变化
大脑是一个身体器官,和其他器官一样,它也会变老、生病、受伤。一般来讲,人的智能在20岁左右时达到最高峰,以后逐渐开始下降:50岁时下降10%,约相当于16岁时左右的智力;60岁时下降20%,约相当于12岁时的智力;70岁时下降30%,约相当于10岁时的智力。
但正如前文所说,智能本身存在着各种差异。如果按照美国心理学家卡泰尔(1905-1988)的理论,人的智力可以分为流体智力(GF)和晶体智力(Gc)两种。具体来说,流体智力的主要作用是学习新知识和解决新异问题,例如,瞬时记忆、思维敏捷性、反应速度、知觉的整合能力等。而晶体智力则主要是指已获得的知识和技能,是人们学会的东西,它的主要作用是处理熟悉的、已加工过的问题。例如,知识、词汇、计算等方面的能力,它包括大量的知识和技能,与知识经验的积累密切相关。
篇10
本期口述实录的5个主角要讲述的,便是遗传带给他们的悲欢离合。通过他们的故事,我们得知,不但个体的高矮受制于遗传基因,“幸福感知点”的敏感程度也是由遗传基因决定的。更有令人伤感的“遗传病”的悲剧,让我们对生命不敢存在侥幸。
然而,遗传究竟是什么?人类对它的研究又进行到了哪里?未来的我们,是否可以摆脱“种瓜得瓜、种豆得豆”的宿命?
指导专家・卢光锈中南大学湘雅医学院生殖工程研究室主任,遗传学与生殖医学专家
赵晓岚陕西省遗传学会常务理事、西安交通大学第二附属医院副研究员
江泽飞军事医学科学院附属医院(北京307医院)乳癌科主任医师、医学博士
张建民山东大学生命科学学院遗传学教授
让我的“肝豆公主“活下去
“贪图一时的省事,却将孩子和自己的家庭带进了无尽的黑暗中。”
――少华40岁公司职员
无知中,失去了儿子
少华准备登记结婚时,想图个方便,便求当医生的朋友“照顾照顾”,免去婚检的繁琐。一年后,他们生下了儿子铮铮,过了两年,又生了真真。
铮铮10岁的时候,突然有一段时间特别能摔跤,甚至摔得骨折了,他自己也告诉妈妈说觉得关节都是僵硬的。治疗了一段时间,病情有所好转,可铮铮的脾气却变得特别坏,少华为此没少训斥教育他,可往日的阳光少年仿佛不曾出现过,铮铮一如既往地发火砸东西。邻居们经常看到少华的无奈:她在气急败坏地收拾刚被铮铮扔掉的东西,而铮铮却流着口水漠然地看着妈妈。少华以为这是孩子的叛逆期到了,便不断安慰自己放宽心,孩子大了就慢慢好了。一天夜晚,铮铮突然喊肚子疼,还呕吐不止,送到医院的时候被诊断为急性肝炎,治疗却跟不上他病情的变化,两天后,铮铮永远离开了少华,医生说他死于“爆发性肝衰竭”。
觉醒,是因为女儿
失去了铮铮的少华,经历了两年时间才慢慢恢复过来,她把更多的精力放在女儿身上。可不幸并没有放过他们,真真10岁的时候,有一天和少华一起逛街,走着走着,就在平地上摔了一跤。看着妈妈担心的眼神,真真还懂事地解释说:“昨天体育课跑猛了,腿都不听使唤了!”可这样的事情越来越多,少华开始恐惧了,铮铮也有过这样一个阶段。这一次,她执意带真真去大医院,做了一个全面的检查。肝豆状核变性――一种世界上罕见的遗传性疾病,50万分之一的得病概率,落在了真真身上。“早期会出现肝功能异常、震颤、肌肉张力障碍、精神障碍、‘舞蹈症’。”“如果治疗不及时,大概三至五年内就会死亡。”“儿童患者还会表现为情绪异常或学习能力下降。”医生说了那么多,少华的耳朵就捕捉到了这几句,她突然明白了铮铮的那些反常,原来不是铮铮变坏了,而是她这个妈妈不好,不明白铮铮正在受着疾病的折磨。
和失去铮铮的时候不同,少华变得异乎寻常地坚强。她说:“我相信铮铮的离开,就是为了提醒我们,早早地为真真做治疗,让真真活下去!我得帮铮铮去完成这个心愿。”
专家看法
卢光:肝豆状核变性又称威尔逊氏病,是常染色体隐性遗传病,是一种遗传性铜代谢障碍所致的肝硬化和以基底节为主的脑部变性疾病。临床上表现为进行性加重的肝硬化、精神症状、肾功能损害等。
父母是近亲婚配、同胞有肝豆患者或同胞中有幼年死于暴发性肝炎或其他肝病(尤其病毒性肝炎血清抗原抗体阴性)者。儿童或少年时(此病发病时间多为8-10岁)发生原因不明的肝硬变、一过性黄疸、流涎、震颤、舞蹈样运动或精神错乱者,均需注意与肝豆状核病变的鉴别。必要时,疑似患者须进一步进行裂隙灯和铜代谢检查。而育龄男女如果家族中有疑似病例,应该在婚前或孕前做基因检测,可以避免肝豆患儿的出生。
第三次,我终于当上了妈妈
“两次流产,都以为是意外,没想到真正的祸首竟然藏在我怎么也想不到的细微处。”
――林岚28岁信用卡追账员
流产两次都是意外吗?
林岚又一次怀孕了,在此之前,她已经流产过两次。第一次,正好赶上新房装修,她一个人负责里里外外的事情,结果失去了宝宝,她觉得自己那个时候太疲劳了。第二次,赶上她升职,竞争对手虎视眈眈,她一刻不敢松懈,结果她又一次失去了宝宝,她把这一次归结为承担了过度的压力。
玄机缘在细微处
之前的流产经历使林岚有了这方面的小常识,所以这一次她非常小心,既不操心也不着急,一心一意照顾自己和肚子里的小宝宝。为了万无一失,她还在产检时,向医生详细说明了自己的情况,她首先表明了自己的身份。原来她的职业是信用卡的追账员,然后她向医生诉说了自己两次流产的经历,并道明了她猜测的流产原因:疲劳和过度压力。
然而医生却开始问起她的家族史,医生问她家族里有没有得癌症去世的人员,林岚被问糊涂了,不明白这和自己的怀孕有什么关系。不过,她还是如实回答了没有,医生听了这话,又问道:“那家里有没有患心脏病的人啊?”这个提问让林岚更加惊愕不已,她告诉医生自己的爸爸就是因心脏病在几年前才去世的。
医生告诉林岚,之前的两次流产,虽然有外界的因素,可是也有她自身的不足。因为在怀孕早期,心脏和血管起着重要的作用,而某些潜在的心脏问题,会影响妊娠过程。知道了林岚的原因,医生给她开了一些营养血管和心脏的药物,并叮嘱她需要额外注意自己身体的反应,一旦出现气闷、疲惫的状况,要赶紧到医院来。当年的年底,林岚终于生了一个健康的宝宝,如愿当上了虎妈。
专家看法
赵晓岚:对于怀孕的人而言,家族病史对生出健康的宝宝有重要的影响,它甚至会困扰怀孕或者影响生育。有的人可能会问,家庭病史如此复杂,谁能搞得明白呢?当然,这一切你都不用担心,只要把真实情况告诉医生,他便会把常见的情况和需要注意的事项及应对方法告诉你。
现在,能检查胎儿患病原因的方法是检查染色体中DNA的排序。假设家族中有人患有心脏病、高血压、中风、乳腺癌,通过检查母亲的血液及羊水、绒毛膜就能判断出能否保胎。
即使从胎儿身上发现了家族病史中的遗传因子,也不用太过于失落和沮丧。遗传疾患的概率至今仍是个未知数,即便那些出生在“高危”家族中人,也并不是100%都会遗传到那种致病因子的。而即便胎儿不幸在出生之时带着遗传疾病的因子,也并不是所有这些胎儿都会发作。只要宝宝一直处于一个较好的环境里,疾病因子就不会体现出来。所以当发现怀孕就要注意周围的环境并采取必要的预防措施。
对于这些带有致病因子的胎儿来说,一个比较好的方法就是选择恰当的饮食,通过正确的饮食方法,可以在基因排列顺序中弥补遗传缺陷,这对于预防性疾病的发生是有帮助的。
“高个儿宝宝”修炼记
“我的日记,如实记录了在宝宝成长的头两年,我所付出的努力和收获。”
――茜茜29岁教师
2009年2月10日 我怀孕了,可是我才155cm,老公也不足170cm,我很担心会生出一个小矮子。今天还特意从网络上搜索了一个遗传学上预测子女身高的公式:儿子成年身高=(父亲身高+母亲身高+13CM)/2,女儿成年身高=(父亲身高+母亲身高-13CM)/2,按照这个计算,将来我们的儿子身高才168cm,女儿的身高才156cm,这个结果真让人难以接受。
2009年4月20日 今天,认识了一个曾经有同样困惑的妈妈,而她通过自己的努力,5岁的男宝身高就已经有112cm,这给了我希望!这个妈妈给我的秘诀就是三样:营养、运动、充足的睡眠。
2009年10月21日 今天,我的宝宝终于和我们见面了,是一个身高50cm的男孩,结果还不算太坏,基本上在平均线上。
2009年11月20日 宝宝满月了,我也恢复得差不多了,可以开始着手我的修炼计划了。要坚持每天做一次抚触。
2010年3月15日 今天早上,给宝宝吃了四分之一个蛋黄,宝宝开始吃辅食了,从今往后,我得更加注意他的营养。除了给他丰富的营养外,还得给他补充维生素和微量元素了。
2010年4月25日 给宝宝去做了半年体检,他的身高已经有69cm了。医生说,孩子前六个月的平均增长速度为2.5cm/月,宝宝超过了平均速度,这让我非常开心。继续努力!
2010年9月11日 宝宝的牙齿基本长齐了,属于发育比较快的。虽然已经断了母乳,但配方奶每天至少要喝500ml。早上的煮鸡蛋也变成了鸡蛋羹,有时候加牛肉末,有时候加虾肉,这些都是能够帮助他长个儿的好东西。
2010年10月21日 宝宝满一周岁了,身高有80cm,我成功地度过了孩子长身高最重要的第一年,而且还超额完成了任务。美中不足的是,宝宝最近睡觉不太老实,不肯好好睡,这可是会影响他长个儿的。为了让他早睡,我在睡前不和他玩耍了,也让他少吃少喝。
2010年11月20日 今天,宝宝突然就能撒开我的手,自己走好几步了,让我既惊又喜。在此之前,我只是保证每周三次不少于半个小时的游泳。以后,他就能参与更多运动了,在他2岁之前,运动对他的身高将起到至关重要的作用。
2011年8月21日 宝宝快满两周岁了,他的身高已经有92cm,而平均值在89〜91cm之间。至今为止,他已经成功度过了第一个黄金长个儿阶段。下一个重要的时期,将会是在他十几岁的青春期。我相信,只要坚持营养、运动、睡眠这三个原则,我的宝宝会超越我们夫妻,长成一个大个子!
专家看法
张建民:俗话说的“娘矮矮一个,爹矮矮一窝”,就是一种误传。身高属于多基因遗传,而且决定身高的因素35%来自爸爸,35%来自妈妈,其余30%则与营养和运动有关。所以矮个子父母也有可能生出高个子的孩子,生不出高个儿孩子通过后天的营养、运动的方式调理,也能养出一个高个子。
乳腺癌,我摆脱不掉的噩梦
“对未来的不确定,让我对自己的人生失去了信心。来自各大医院的结果正常的化验单也无法安抚我患得患失的心。”
――刘琳38岁银行职员
母亲,我心上的大山
母亲去世已经二十年。而我,也即将迈入38岁。
38岁,是当年母亲确诊患了乳腺癌的年纪。我跟父亲一起,看着母亲一天天在化疗线下挣扎,目睹着母亲身体和心理上的巨大变化,束手无策。从那年开始,母亲洗澡的时候再没有喊父亲或自己帮忙搓背,家中那面大大的穿衣镜孤单单地立在那里,上面覆着的灰尘,就像父亲杯中的酒,越来越多,而母亲眼中的神采,越来越少,直至飘散无踪⋯⋯术后第5年,母亲最终与自己和父亲告别。
从那段漫长的日子里挣脱出来,是好几年后了,认识了现在的老公,结婚、生子、工作,忙忙碌碌中,似乎把从前关于母亲病痛的那段记忆深深埋了起来。
乳腺增生,拉我回噩梦
但是,从三年前单位体检查出自己患有乳腺增生后,仿佛一夜间,自己一直深深珍惜的平静幸福生活,便如暖冬公园里的那片薄冰,脆弱得只需轻轻一击就会碎裂。虽然医生明确告诉自己,只是乳腺增生,恶变的可能性极小,但想到母亲,那段埋藏在记忆深处的岁月忽然就扑面而来猝不及防,内心深处一直以来的忧惧也无比真实地浮现出来。
老公陪着我去了几次医院,医生也说,这个病没什么大不了的,周围患有乳腺增生的亲友、同事并不少,没谁拿这个病太当回事,可是他们不了解,我担心的,是自己会不会遗传到那个使母亲身心俱损的疾病。如果不远的将来,我也像母亲那样,刚届中年,就要接受身体的残缺,就要忍受化疗的折磨,就算这样也许最后还是要离开自己的亲人,那么,经营了这么多年的事业和家庭,又有什么意义呢?
老公查了很多资料,咨询过很多大夫,试图让我相信,所谓遗传的可能性,很小很小,几率就像我们住着的房子,突然有一天轰然坍塌了。可是,我对于自己身体的自信,远远不及这幢我们已经住了十多年的房子的建筑质量。每次做完检查,看着报告单上那些单调的描述,看着大夫波澜不惊的面容,我就想,也许我没那么倒霉吧,可是医学上又说得很清楚,遗传性是存在的。日子就这样,在如履薄冰中,一天天过去,未测的命运,以一幅狰狞的面容,在前方等着我。
专家看法
江泽飞:乳腺癌是一个具有明显遗传特征的疾病,如果一个家族中不止一人患有乳腺癌,母亲、姐妹中有一人患有乳腺癌,即为高危人群。如果母亲患有乳腺癌,那女儿的患病率比常人高7〜8倍。即便如此,也无须整日忧心焦虑,提早做好预防工作,是完全可以避免疾病上身的。
给乳腺癌的高危人群这样几个建议:
1.注意乳腺自我检查,能够及早发现疾病信号。20岁以上的女性,即应每个月进行一次乳腺自查。重点应该观察肿块、肤色、是否溢液、颜色是否改变等,月经来潮后第9〜11天是乳腺检查的最佳时间。
2.每半年到专业机构接受乳腺检查。
3.大龄未婚、晚婚、未育等情况都是诱发乳腺癌的因素,所以要选择适龄结婚生育。
“母女相传”莫轻心
除了乳腺癌之外,以下几种疾病也属于母女相传的遗传病:
No.1绝经早
遗传度:近乎100%
一个女人有多少个卵子,在她出生时就已经决定了,而这种决定则来自于遗传因子。所以,一个女性的绝经年龄可能和母亲完全相同。
医生忠告:如果抽烟,则能使绝经年龄提前2至3年。
No.2妊高症
遗传度:患病率比常人高6〜8倍
妊娠高血压综合征(妊高症)具有一定的遗传倾向,孕妇的外祖母、母亲或姐妹间如有人曾经患过妊高症,就要引起重视了。孕前还患过原发性高血压、慢性肾炎及糖尿病等疾病的人群,也属于妊高症的高危人群。
医生忠告:1.适龄妊娠。年龄过小或过大的孕妇容易发生妊高症。2.妊娠前治愈全身性疾病。如果妊娠前就患有肾病、心脏病、糖尿病等疾病,未治愈就妊娠,更容易患妊高症。3.选择适宜妊娠的季节。冬季、初春等寒冷季节和气压升高的情况下易于发病。4.控制体重。肥胖的孕妇更容易患妊高症,所以妊娠前要将体重控制在正常范围内。
No.3:宫颈癌
遗传度:患病率比常人高4.7~7倍
因宫颈癌去世的香港明星梅艳芳,她的姐姐也患此病去世,更加证实了这种恶性疾病具有明显的遗传倾向。大量资料证实,宫颈癌的发生与早婚、早育、多育及慢性宫颈炎有关。
医生忠告:1.定期接受宫颈癌筛查。90%~95%的早期宫颈癌都能经一次宫颈细胞涂片检查得以发现。有了性生活后,应该每年检查1次,假如结果正常,可适当延长检查间隔时间。2.学会观察白带和阴道出血等现象。白带增多、有异味、阴道异常出血等都是宫颈癌的前期表现。3.及时治疗宫颈炎、宫颈糜烂。4.养成良好的生活习惯。包括保持外阴和阴道清洁、性生活适度、固定、尽量减少流产次数等。
No.4肥胖
遗传度:肥胖者的体重遗传因素占25%―40%
女性的体重和母亲体重、体形的关系较之父亲更为紧密。
医生忠告:控制脂肪和甜食的摄入,经常运动;改变烟酒无度、熬夜、食用洋快餐等不良生活方式。
No.5抑郁症
遗传度:10%
女性的情绪本来就容易受到外界影响,剔除这些外因,一个女人有10%的可能性会从母亲那儿遗传患上情绪不稳定的疾病。
医生忠告:仔细观察,不放过任何有迹象的信号,比如突然的情绪波动、哭泣。如果有类似情况出现,最好去看心理医生。
我们也可以得到无憾的幸福
“十年前,我们选择分手,为了未来没有遗憾;十年后,我们选择在一起,为了三个人的幸福。”
――萧萧33岁公司职员
十年前,选择相忘于江湖
街头的偶遇,让萧萧的心情久久不能平复。她没想到,十年过去了,俞庆竟然从北京回到了故乡,而且和自己一样,依然单身。
俞庆是萧萧远方的表哥,萧萧的父母在她幼年的时候常年在外地工作,萧萧是和表哥一起长大的。两人一起先后读完小学和中学,然后考取了北京的同一所大学,毕业后又都约好留在北京一起奋斗。亲情在他们中间渐渐升华,爱情竟然悄悄萌芽。
然而,这段感情注定坎坷,虽然两人的血缘关系在三代之外,但婚前检查的时候,医生给了他们当头一棒――劝告他们最好忍痛割爱放弃这份爱情,因为二人的家族中有不止一个白化病患者,所以他们的孩子患病的几率会非常高。亲友也不看好他们的结合,长辈更是出面反对。几经纠结反复,二人最后分开了。分手后,萧萧辞去了工作,回到了故乡。
十年后,选择不分手
这一次的相遇,不仅在萧萧的心中激起了巨大的波澜,也让俞庆唏嘘不已。十年的青春岁月,两个人生命中最灿烂的年华,他们各自孤寂地走过。如今,他们有幸再聚首,是不是上天给他们的第二次机会?
经历过十年的磨练,两人都豁达了很多,当年极力反对他们的长辈也已故去,所以萧萧和俞庆在一个风和日丽的日子,圆了十年前的梦,正式成为了夫妻。因了十年前那个科学的预言仍然存在,也因了萧萧的年龄,两人约定不要孩子,不想将这些未知的风险转嫁到孩子身上。
无憾的组合
2010年冬天的一个中午,萧萧在菜市场买东西时,听到两位妇女从身边走过时说:“不知道是男孩还是女孩,你说这当妈的可真狠心,怎么就把孩子扔到厕所里了呢!”萧萧忙跑出去追上两位说话的妇女。一打听才知道,就在不远处,市场边上的厕所里扔着一个小孩。
萧萧跑过去看,孩子红扑扑娇嫩的小脸蛋让她无法离开。再后来,萧萧夫妇通过有关部门办理了收养手续,孩子名正言顺地成了他们的女儿。萧萧给孩子取名彩霞,“彩霞就是好看的云彩,彩霞这个名字把我们俩的心意都包含进去了。”
专家看法
卢光 :大家都知道婚姻法中有关直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚的规定,但许多人对为什么做这种规定却不明了。没有血缘关系的两个男女,相同的基因很少,他们所携带的致病基因不同,因而不容易生出患病的孩子。所谓近亲是指3〜4代以内有共同的祖先,这样的夫妇两人携带相同致病基因的可能性很大,容易在子代相遇,而使后代遗传病的发病率升高。例如常见的兔唇,一般人的发病率仅为0.17%,而近亲结婚引起的发病率竟高达4%,上文主人公所担心的白化病也是,近亲结婚后代的发病率会比普通人高出数十倍。近亲结婚的后代患有智力低下、先天性畸形和各种遗传病等比非近亲结婚的要多出好几倍。从这个意义上,就能够明白为什么说“父母离得越远,生的孩子越聪明”,也容易理解为什么常常患有相同疾病的恋人最后分道扬镳。
我们的差别只在那0.5%
关于遗传,关于基因,你的了解有多少?
我们都拥有同样的基因
每个人都有大约30000个基因,而大约99.5%的基因是相同的。这些基因当中极为细微的差别造成了人与人之间的不同。例如,所有的人都拥有控制头发颜色的基因,但不同的基因决定了这个人是满头红发还是一头青丝。
染色体数目各不相同
生物种类的染色体数目各不相同――染色体数量并不能决定生物的复杂性,比如人类有23对染色体,人类的近亲黑猩猩有24对染色体,香蕉有11对染色体,而果蝇却只有4对染色体。染色体是由DNA链和蛋白质一起组成的线状或棒状物。
DNA里藏着你的秘密
你全身拥有50万亿个微小的细胞,几乎每一个细胞都承担着一整套如何“制造”你的程序。这些程序被编写在你的DNA中。DNA主要存在于细胞核中,它的结构像一个螺旋形的长长的梯子。这个梯子上的每一个阶都是一对含氮碱基,一共分为4类:腺嘌呤(Adenine)、胸腺嘧啶(Thymine)、鸟嘌呤(Guanine)、胞嘧啶(Cytosine),我们用A、T、G、C四个字母来表示,A总是和T配对,而G总是和C配对。
基因是有遗传效应的DN段
染色体上一些有遗传效应的DN段,我们称之为基因。如果把你的DNA想象成为一本烹饪书,那么你的基因便是其中的“菜谱”。这些“菜谱”用基因的碱基――A、T、C和G来书写,告诉你的细胞要如何工作和表现那些特性。例如,如果你天生卷发,这是因为你从父母处继承的基因命令你的毛囊细胞生长出卷曲的毛发。
基因编码了蛋白质
细胞会根据你基因中的“菜谱”制造蛋白质――如同你根据烹饪书中的菜谱做菜一样。蛋白质承担了整个身体的工作。一些蛋白质决定了细胞的外形和结构,另一些蛋白质负责一些生化进程,例如消化食物和在血液当中供氧。通过变换A、C、T、G的组合,DNA能够编码出不同的蛋白质――如同你面对相同的食材,但只要变换组合便能够做出不同的菜肴。
基因控制细胞“所为”和“不为”
在个体发育中,需要由一个细胞或者一类细胞增殖产生后代,最后分化成人体的不同的器官和组织。各器官的细胞种类繁多,每个细胞都需要接收到来自DNA的命令。然而,细胞如何知道要制造的是一只眼睛还是一只脚呢?答案便在复杂的基因控制系统当中。主导基因决定哪些基因工作,哪些基因不工作,以确定让正确的蛋白质在正确的时间和正确的细胞当中生成。
基因和环境共同创造出现在的你
你最后会成为什么样子,是在你的基因和环境的交互作用之下而产生的。一些表现型的差异,例如身高,主要是由基因决定的。如果你的父母和祖父母都比较矮,那你可能在同龄人中也不会很高。但环境因素,例如健康的饮食、后天的锻炼等,会对你的身高有一些改进。
错误复制导致差异
在制造新细胞的过程中,老细胞会复制它的基因,这个过程有时可能出错,有点像我们打字时出现错误。这个错误会造成基因中制造蛋白质的命令发生改变,制造人与人之间的生物变异,从而影响了外在特性的表现,例如外貌、对疾病的抵抗力,以及对药物的反应等。有趣的是,通过测定你与另一个人之间相同的“错误基因”的数量,可以推断出你们之前的血缘关系的远近。
我们可以预测自己的未来吗
DNA测序可以帮助你读懂你的遗传信息,了解你的DNA是如何造就了独一无二的你。如果我们对自己或者下一代的健康有诸多疑问,不妨求助于基因检测吧。
什么是DNA检测
DNA检测是通过血液、其他体液或细胞对DNA进行检测的技术。基因检测可以诊断疾病,也可以用于疾病风险的预测。
DNA测试帮你了解什么?
DNA检测帮人们把健康报告分了四组,每组提供一个方面的健康信息。
患病几率:大多数的疾病都非常复杂,这意味着有很多因素,包括遗传和非遗传因素,导致了一个人是否会患病。健康报告提供的信息会告诉你一些已知的会导致不同疾病的遗传因素,让你知道基因对于你自身患病几率的影响。这组信息涉及到了类似于2型糖尿病、前列腺癌和心房纤维性颤动的疾病。
携带者状况:有的疾病是直接由于罕见的特定基因变异造成的。因为变异基因需要被复制两次才能够导致疾病,所以变异基因只被复制了一次的人通常并不会患病,但是他们是变异基因的“携带者”。我们的携带者状况报告会告诉你是否携带了某些会导致常见疾病的变异基因。这些信息对于打算要孩子的人来说十分重要。这组信息涉及了囊性纤维变异、泰氏-萨氏病和镰状细胞贫血等疾病。
药物反应:不同的人对于药物的反应也不同,部分原因归咎于遗传。这组信息包括了你的基因将如何影响你对于一种药物及其副作用和效用的敏感度。这包括了我们对华法令阻凝剂和氟尿嘧啶毒性的敏感度,以及对丙肝治疗的反应。
生物特性:瞳孔的颜色、头发的颜色,还有喝酒后会否脸红都是我们所熟悉的,可以轻易看到或者分辨的生物特性。但是有些生物特性对我们而言却是陌生的,例如,你知道有的人在吃了芦笋后,可以察觉自己尿液中那种独特的气味吗?(提示:这跟遗传有关!)这组信息中的其他报告包括乳糖不耐受、高密度脂蛋白胆固醇水平以及男性谢顶等生物特性。
怎样进行DNA检测
通过毛发、血液、其他体液或细胞,都可进行DNA检测。而获取的方法也很简单,被检测者丢弃的口香糖、用过的牙刷等,只要是一个人的手或嘴接触过的地方,都能取样。孕妇则可通过外周血浆、羊水或者绒毛细胞来检测胎儿的遗传物质有无异常。检测过程往往需要几个星期时间,加急检测也要一、两天才能完成。
我们可以改写自己的命运吗
对于遗传病,人们一直认为那是“命中注定”的“不治之症”。随着人类对遗传病的研究逐步深入,对某些遗传病,人们已经破译其遗传密码,也许不久的将来,采取科学方法进行干预也将成为现实。
母爱可能改良遗传基因
加拿大麦基尔大学的基因学家研究发现,一剂母爱“良药”可能足以改变我们的遗传密码,使我们更勇敢,更好地面对压力。
研究人员让母老鼠抚育新出生的小鼠。母老鼠舔小老鼠和为它们梳理毛发的时间各不相同。实验证实,有母亲抚育的动物更胆大而且更爱冒险。实验还表明,母亲的照顾之所以起作用,是因为它改变了一种控制大脑对压力反应的基因的表达。这种基因变化导致大脑中海马长出更多的压力受体,减少身体对压力的反应。这一惊人发现意味着,我们的遗传蓝图不是在出生之前就确定下来的,我们的身体能够改变生物学指令,使我们更好地适应不断变化的世界,而不是等待数百万年的进化去适应。如果这一研究结果得到证实,那人们将重新认识抚育和人生经历对多种医学状况(包括肥胖症、糖尿病和抑郁症)所起的作用。
将健康细胞种进身体
有些疾病会先天性遗传,长大后也难以根治。可是如果在胎儿还未出生时,将对应的“正常”干细胞移植进子宫内,那么,这些患有诸如血友病、地中海贫血、神经肌肉缺陷等家族病史的父母,将有更多机会拥有一名健康的宝宝。
目前,这项技术已经在动物实验上获得了成功。尽管现在离临床还很遥远,但随着这一研究课题的深入,可以想象,人类可以把自己的干细胞移植到羊身上,“种”一个健康的组织器官给自己用,且不用担心排异反应,甚至可以像打预防针一样,进行产前治疗和组织损伤修复,诞生出健康宝宝。
脸上藏着遗传的秘密
英国伦敦大学儿童健康研究所教授彼得・哈蒙德发明了一种“辨脸识病”软件。这个软件可以有效捕捉儿童的面部三维图像特征,如果与资料库的遗传病人面部特征图大部分吻合,家长就可以及早发现孩子患病。哈蒙德说:“一些遗传病症状明显。比如,你可以轻易识别一名唐氏综合征患儿。患有脆性X染色体综合征的儿童外表与常人只是略有不同,他们双耳大、下颚凸出、脸颊细长,但软件诊断的准确率为92%,威廉姆斯综合征为98%,史密斯-马盖尼斯综合征为91%。”
“剪切”后再“粘贴”,治疗血友病
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