中學生物學教材中遺傳學內容的百年變遷特點

盧 媛

(人民教育出版社課程教材研究所 北京 100081)

遺傳學內容是中學生物學教材必不可少的組成部分，在百年中學生物學教材中多作為專門的章節而占有重要地位。本文研究了人民教育出版社館藏的34套中學生物學教材(25套高中教材，9套初中教材)，其中均可見遺傳學內容，且一般均遵循課程標準(教學大綱)，依據其規定和要求選擇與組織內容，設計呈現方式。本文系統梳理了上述教材，將百年中學生物學教材按照課程標準(教學大綱)大致劃分成以下若干階段，分別進行總結。

1 遺傳學在百年中學生物學教材中的呈現脈絡

1.1 民國時期(1924—1949年)： 經典遺傳學長足發展，從個體水平進入細胞水平 遺傳學在民國時期開始傳入中國。“五四運動”后，孟德爾遺傳理論在中國廣泛傳播，并進入中學生物學課程。目前，人教社館藏最早的高中生物學教材是1924年出版的《新學制高級中學教科書公民生物學》，其下冊可見遺傳學內容，例如，生殖、發育見于“生物之繼續”編，遺傳、變異、育種、優生見于“生物之改良”編，人類的進化見于“人類之生活”編。“遺傳”一章介紹了孟德爾的支配律、分離律和單位性質律，在“遺傳之法則”中提到了減數分裂和受精作用。“動植物之進化”一章介紹了進化的原理包括選擇、交配和突變，在“選擇之理由”中以達爾文像作配圖，在“突變”中介紹了德弗里斯的突變論。1925年版《新中學教科書初級生物學》及1932年版《初級中學用新中學生物學》中亦包括遺傳學內容，例如，生殖、發育見于“維持種族之器官與其功用”一章，“進化”一章“進化之原理”中介紹了拉馬克學說和達爾文進化論，但主要是自然選擇學說，“遺傳”一章介紹了孟德爾的分離律、高爾頓的超常律、魏斯曼的種質學說以及德弗里斯的突變論，人類的進化則獨立成章。自1932年頒布《高級中學生物學課程標準》開始，教材大綱規定要講授遺傳學內容，并明確列出了生殖、發生、遺傳、天演等具體條目。此后教材中遺傳學內容的編排設計，大多分為生殖、發育、遺傳、進化四章。“生殖”介紹了有性生殖和無性生殖，“發育”介紹了減數分裂和受精作用，“遺傳”包括孟德爾前的遺傳觀念、孟德爾定律、遺傳的物質基礎、兩性的遺傳、育種和優生，“進化”包括進化的證據、適應、進化的理論、人類的進化。遺傳與進化的基本結構分別見圖1和圖2，其中可見遺傳觀念與進化理論曾經是不分彼此、相互交融、互為一體的。

遺傳

進化

1.2 新中國成立初期(1952—1955年)： 以達爾文主義基礎代替生物學，推行米丘林學說，否定孟德爾—摩爾根遺傳學說 中華人民共和國成立后，遺傳學在中國進入了一個新的發展時期，可謂命運多舛，歷經曲折坎坷。建國初期，百廢待興，在當時的社會、政治背景下，全國各行各業實行“全面學蘇”的政策，學習蘇聯的先進科學技術和經驗。由于盲目、機械地照搬蘇聯的教育模式，遺傳學領域深受李森科偽科學的危害和影響，借助政治干預科學，打擊、批判、壓制孟德爾—摩爾根遺傳學說，支持、宣揚和推行米丘林遺傳學說，孟德爾—摩爾根遺傳學說被全盤否定，在中國的發展陷入了低谷。1952年全國出現了米丘林學說一派獨霸的局面，中學取消了生物學課程而代之以“達爾文主義基礎”，中學教材也依據不同時期的教學大綱重新進行了編寫。1952年、1953年和1955年分別出版的《高級中學課本達爾文主義基礎》，介紹了達爾文以前的進化觀念、達爾文的進化學說、達爾文學說的發展、米丘林學說、人類的起源等。三本教材內容大同小異，都宣揚了米丘林學說，而缺失孟德爾—摩爾根遺傳學說。

1.3 大躍進時期(1959—1961年)： 從達爾文主義基礎恢復為生物學，將孟德爾—摩爾根遺傳學說和米丘林學說并列 遺傳學在中國受到嚴重阻礙的異常狀況一直持續到1956年，但尊重科學發展的自身規律是大勢所趨。為了解決建國以來遺傳學發展中的問題，1956年在青島召開了“遺傳學座談會”，以貫徹黨的“百花齊放，百家爭鳴”方針，這是中國遺傳學發展的一個重要轉折點。在當時特定的歷史條件下，座談會就遺傳的物質基礎、遺傳與環境的關系、遺傳與個體發育、遺傳與系統發育等問題展開了討論。青島會議后，中學恢復了生物學課程，達爾文主義基礎又改回到高中生物學[1]。1959年版《高級中學課本生物學》包括生物的繁殖、遺傳、生命的起源和進化、生物進化學說、動植物新品種的創造，但生物進化學說中仍保留了米丘林學說。1960年版《九年一貫制試用課本(全日制)生物學》包括生命的起源和進化、生物新品種的創造，沒有米丘林學說。1961年版《中學課本生物學》設置了“生物界的發生和發展”編，包括生命的起源、生物的進化、遺傳和變異三章，在“遺傳和變異”一章同時講授了孟德爾—摩爾根學派和米丘林學派對遺傳和變異的研究，與1963年頒布的《全日制中學生物教學大綱(草案)》的規定相一致，反映了教學大綱的頒布滯后于教材的編寫。

1.4 改革開放后(1978—1998年)： 遺傳學迅速發展，從細胞水平進入分子水平 歷史的車輪滾滾向前，誰也無法阻擋。文革結束后教育撥亂反正、正本清源，曾經停止、中斷和破壞的遺傳學得以恢復，開始步入正軌。70年代末，教學計劃、教材建設、教學內容等普遍加強了遺傳學基礎理論，高等學校的有關系科及中學都把孟德爾遺傳學說作為重要理論來講授，并用教學大綱的形式規定下來，作為學生的必修內容[2]，中學生物學教材中亦增加了大量遺傳學內容。1978年頒布的《全日制十年制學校中學生物教學大綱(試行草案)》，明確規定初中教學內容包括生物的進化，高中教學內容包括生殖和發育、遺傳和變異、生命的起源。1978年版《全日制十年制學校初中課本(試用本)生物》僅有“生物的進化”一章，沒有遺傳章節，在“進化的原因”中僅保留了達爾文的自然選擇學說，而刪除了其他種類繁多的進化理論。1978年版《全日制十年制學校高中課本(試用本)生物》包括生殖和發育、遺傳和變異、生命的起源，沒有進化章節。在“遺傳和變異”中首次引進了DNA的概念，遺傳學從細胞水平深入到分子水平，此后的教材均以其為藍本進行編寫，并在此基礎上進一步充實、提高、改革、創新。但“性別決定與伴性遺傳”屬于例外，是從1982年版《高級中學課本生物》開始增加的。總的來說，改革開放后高中生物學教材中“遺傳和變異”的基本結構見圖3。

遺傳和變異

從1982年開始，高中生物學教材中遺傳學內容的編排設計，大多分為生殖和發育、遺傳和變異、生命的起源和生物的進化三章，不同時期的教材依據相應的課程標準略作調整。從1989年開始，初中生物學教材中遺傳學內容的編排設計，分為生殖和發育、遺傳和變異、進化三章，沒有生命的起源。

1.5 第八次基礎教育課程改革至今(2002—2013年)： 分子遺傳學的發展日新月異，遺傳、發育、進化 在基因水平上得到統一 2002年版《義務教育課程標準實驗教科書生物學》和2013年版《義務教育課程標準教科書生物學》，在“生物圈中生命的延續和發展”單元設置了生物的生殖和發育、生物的遺傳和變異、生物的進化三章，而“生命的起源”成為“生物的進化”中的一節。2004年版《普通高中課程標準實驗教科書生物 必修2 遺傳與進化》設置了遺傳因子的發現、基因和染色體的關系、基因的本質、基因的表達、基因突變及其他變異、從雜交育種到基因工程、現代生物進化理論七章，以人類對基因的本質、功能及其應用的研究歷程為主線展開，突出分子遺傳學和現代生物進化理論的內容。教材通過基因這條貫穿全書的主線，將各章節內容按照歷史順序與邏輯順序高度統一的內在聯系構建遺傳學知識體系，并綜合自然選擇學說與遺傳學形成現代生物進化理論。

2 中學生物學教材中遺傳學內容的百年變遷特點

遺傳學是研究生物遺傳和變異的科學，也是研究基因本質的科學。19世紀60年代，孟德爾提出遺傳因子假說，認為生物的性狀由遺傳因子控制，當時“遺傳因子”只是代表某種性狀的抽象的概念和符號。1909年，丹麥遺傳學家約翰遜將“遺傳因子”命名為“基因”。1910年，摩爾根通過果蠅實驗，把抽象的基因具體化為顆粒狀的物質實體，并證明基因在染色體上呈線性排列。20世紀40年代艾弗里的肺炎鏈球菌實驗，1952年赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗，證明DNA是遺傳物質。1953年，沃森、克里克發現DNA雙螺旋結構，揭示了基因的化學本質，開創了分子遺傳學的新領域和新時代。60年代，遺傳密碼的破譯、蛋白質合成機制的揭示、基因調控機制的闡明，為70年代遺傳工程的興起奠定了堅實的基礎[3]，分子生物學、分子遺傳學等學科成為生物學的核心。90年代人類基因組計劃的提出和實施，極大地促進了對基因結構與功能的研究，有助于進一步揭示生命的奧秘。遺傳學的發展歷程就是人類認識和探索基因的歷程，基因概念的演變反映了遺傳學的發展，兩者呈現相互映照的關系。“基因(遺傳因子)”概念在百年高中生物學教材中的變化亦有所體現，見表1。顯然，中學生物學教材中遺傳學內容的百年變遷，其特點也顯示了人類對基因的探索歷程。

表1 “遺傳因子(基因)”概念在百年高中生物學教材中的變化