高中生物教学中涉及的生命科学前沿问题

摘 要：现阶段高中生物教学中，要求学生学习基本的理论方法的同时，越来越强调科学的重要性，在教材中涉及到了较多的生命科学前沿问题。本文主要就其中的主要几个前沿问题进行研究并分析在教学中的可行性教学方法。

关键词：蛋白质研究；脑科学；克隆技术；基因工程

21世纪是生命科学的时代，随着生物科学技术的发展，中学生物教材中也越来越多的涉及到了生命科学前沿问题，除了在课程内容容量方面有所增加外，在教材的整合与编排方面更体现了科学的时代性和前瞻性。现在比较热门的生命科学前沿理论有很多，在中学生物学教学中主要包括：转基因技术、克隆技术、干细胞、蛋白质、信号转导、脑科学、生命伦理等。这些科学前沿问题在生物教材中都有着不同比例的体现。

一、 蛋白质

作为生命活动的主要承担者，一切生命活动的进行都离不开蛋白质的参与，比如最基本的细胞的组成结构、细胞的物质与能量的利用、生命的遗传变异等等。另外，人们之所以极度关注蛋白质的结构与功能的研究，也是因为蛋白质和人类健康密切相连，比如现在很多的遗传病基本都是因为蛋白质的结构功能异常所导致的，所以对于蛋白质结构和功能的研究是有其实际意义的。

虽然对蛋白质功能的认识还很不完整，不过有关体内研究蛋白质功能的方法手段在不断发展。比如，可以通过显微技术对蛋白质进行准确定位；利用各种双杂交系统、各类蛋白质片段互补系统、荧光共振能量转移系统、体内化学交联等，鉴定与特定蛋白质发生相互作用的蛋白质。

高中生物教材必修一中，有关蛋白质的介绍还是比较系统和充分的，在第二章首先简单介绍了蛋白质的结构和功能，让学生有一个初步认识；第三章细胞的基本结构和第四章细胞的物质输入和输出两章也都或多或少设计并讲解了蛋白质的部分功能；第五章细胞的能量供应和利用，又对酶做了详细的学习。这样让学生除了对蛋白质的基本结构，更了解了其重要功能。通过学习，这些新的理论和技术不仅能丰富学生对生物理论的认识，更能增强他们从生活中理解理论的好奇心，从而激发他们对学习生物的兴趣。

我们在进行这部分教学时，不仅要注重与生活的联系，与自身健康的联系，更应该向学生渗透最新的科学前沿问题，关注时代的发展，关注蛋白质组计划。只有这样，才能真正的体现高中生物科学学习的价值。

二、 脑科学研究

脑是中枢神经系统的主要部位，是生命机能的主要调节器，也是结构最复杂，功能极其完善的物质。它是思维的器官，是心理、意识的物质本体。学习、思维、记忆等都属于脑的高级功能。

学习是神经系统不断接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程；记忆是将获得的经验储存和再现的过程。研究发现，二者的机制都是脑内神经递质的作用及某类蛋白质的合成。如记忆的神经机制主要是脑神经的可塑性，从神经元到神经环路都可能发生适应性变化，包括神经化学物质、神经电活动、突触传递效能以及突触形态亚微结构等方面的变化。虽然这方面研究取得了一定的进展，但还有许多问题需要进一步探究，所以关于脑科学的研究依旧是神经科学研究中的热点话题。

在高中生物必修三《稳态与环境》中，第二章“动物和人体生命活动的调节”就讲到了脑的高级功能，学习记忆思维等。所以，在讲课的过程中，不仅要给学生讲解大脑的基本结构和功能，主要应该告诉学生如何保证脑健康，让大脑更好的为学生的学习服务。而脑健康需要各方面行为习惯的参与，一定要做到每天坚持适量的运动，保证充足的睡眠，注重健康的饮食，保持愉悦的情绪，建立良好的社交关系。只有这样，才能保证大脑的高效运作，才能更好地发挥大脑的学习、记忆、思维等高级功能。

三、 克隆技术

自多莉羊产生以来，各方面专家学者对克隆技术派生出的治疗性克隆和生殖性克隆产生强烈反响，并引发伦理问题的广泛争议。在高中生物选修三《现代生物科技专题》中，第四章“生物技术的安全性和伦理问题”就提到了克隆技术带来的辩证思考。在这一部分的教学时，我们可以把任务分给学生，让他们搜集资料，通过辩论赛的形式进行教学，最后进行点评总结。

在教学的最后应该引导学生辩证思考，全面、客观地考察治疗性克隆技术的产生和发展，虽然我们反对生殖性克隆，但是人类需要治疗性克隆。因为治疗性克隆指的是利用克隆技术产生特定细胞或组织，用于治疗性移植，是符合生命伦理道德的。通过治疗性克隆我们可以获得更多的胚胎干细胞，再经过体外的诱导分化，形成相应的组织、器官等，可以用于组织器官的移植，这在医学研究和临床实践中都具有重要意义。同时也为重大疾病如白血病、心脏病、癌症等患者带来了希望。所以，我们在评价克隆技术最终能不能被人类所接受的时候，更多地要看它能否能为人类谋福利，是否有利于人类社会的全面发展。

总而言之，在现阶段高中生物教材中涉及到的生命科学前沿问题还有很多，比如：生命的本质、生命起源问题、生物进化历程、生物多样性的保护、基因组计划等等。而我在这里综述的只能算是九牛一毛，希望在我今后的教学过程中这部分内容也能很好的向学生传递，不只是告诉学生书本上已有的知识，更应该时刻关注前沿的生物科学研究进展。只有这样才不与时代脱轨，才能让学生更多地感受到生物科学的魅力；只有这样，才能激发学生的学习兴趣，让学生喜欢学习生物科学，这才是每一个中学生物教師想要达到的目的。

参考文献：

[1]何托亮.新课程背景下的高中学生物前沿问题教学探讨[J].科学教育，2011，5（17）18-20.

[2]马静，葛熙，昌增益.蛋白质功能研究：历史、现状和将来[J].生命科学，2007，3（19）：294-300.

[3]乔中东，王莲芸.克隆技术引发的伦理之争[J].生命科学，2012，11（24）：1302-1307.

[4]杨怀中，聂微菁.克隆技术发展的辩证思考[J].武汉理工大学学报（社会科学版），2004，4（17）：418-420.

[5]晏年春.脑高级功能研究的现状及展望[J].长江大学学报（自然科学版），2009，4（6）：80-82.

[6]吴馥梅.脑的高级功能——学习与记忆[J].现代特殊教育，1999，4：13-14.

作者简介：陈露莹，河南省平顶山市，河南省平顶山市第一高级中学。