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八年级生物下册《遗传病与优生》教案2冀教版

遗传病和优生
教学目的　
（一）知识目标：　
了解人类遗传病的主要类型。
2.了解遗传病对人类的危害。　
解优生概念和开展优生工作应该采取的措施。
（二）能力目标：　
通过介绍遗传病的类型，培养学生观察、分析、判断的思维能力。
通过复习旧知识引出新知识，培养学生温故知新、注重知识内在联系、知识　迁移的学习方法。　
通过阅读讨论，培养学生发散思维和创新精神。
教学难点:　
　近亲结婚的含义及禁止近亲结婚的原因。　
教学重点
1．人类遗传病类型。2．优生的概念及开展优生工作应采取的措施。
教学用具
1．人类遗传病的图片。2．遗传病对人类危害的资料。3．显示近亲关系的电脑软件。4．实物投影仪。　
教学方法学生观察、分析、讨论与教师讲授相结合。　
课时安排一课时
教学过程　
　导言：总体设想：从生物与环境的相互关系、全球性危机导入新课。　
　具体过程：
教师提问：　
　（1）影响人类生存和发展的全球性五大问题是什么？（2）其中环境污染直接威胁我们的健康，最可怕的是不仅危害当代，而且还要贻害下一代的是什么病？（3）目前遗传病的发生率和死亡率如何？（4）这些遗传病是如何产生的？（5）怎样利用遗传病原理避免遗传病的发生，使每一个家庭都生育出一个健康的孩子？
根据学生回答，师生一起导出本节课的研究内容——人类遗传病与优生。新课：　
　第一部分：人类遗传病的概念和类型
总体设想：通过列举已经学过的遗传病及产生原因，总结出人类遗传病的概念和类型。
具体过程：
1.请同学回忆已经学过了哪些人类遗传病。2.请同学回忆白化病和猫叫综合征是如何产生的。3.在同学回答的基础上师生一起总结出遗传病的概念。即：“由于遗传物质改变而　引起的人类疾病。”4.请同学回忆遗传物质的基本单位是什么，它的主要载体又是什么。（基因）（染　色体）5.在同学回答的基础上总结出遗传病的类型。即：单基因遗传病、多基因遗传病、　染色体异常遗传病。6.同学看书，将遗传病概念和类型划在书上。　
　第二部分：人类遗传病的具体类型
总体设想：重点介绍人类遗传病的类型。通过让同学观察图片、阅读资料、分析原因，总结出各种遗传病，并填在提前设计好的表格中。　
具体过程：
单基因遗传病
常染色体显性基因控制遗传病
1．教师出示软骨发育不全患儿的照片，请同学观察其体态。2．学生回答观察结果。3．请同学回忆正常人能长高的道理，从而联想此患儿长不高的原因。4．教师出示骨干及软骨层的示意图，帮助学生回想起长骨长长的道理，并诱导学生　联想如果常染色体显性基因引起软骨细胞的形成出现障碍，必然引起软骨发育不全。5．师生一起小结软骨发育不全病的产生原因。6．请同学回忆以前学过哪类遗传病也属于常染色体显性基因控制的。（多指、并　指）
（二）常染色体隐性基因控制的遗传病1．复习蛋白质代谢过程中的转氨基代谢途径。2．教师提示：致病基因在常染色体上，且父母均正常时，孩子也可能患病。3．请同学分析致病基因是显性还是隐性。（隐性）4．师生小结出苯丙酮尿症的产生原因，并填表。5．请同学回忆以前学过哪类遗传病也属于常染色体隐性基因控制。（白化病）
（三）调染色体显性基因控制的遗传病1．教师出示抗维生素D佝偻病患儿的照片。请同学观察。2．学生回答观察结果。3．教师提出：只要父亲患此病，不论母亲是否患此病，他们的女儿一定是此病患　者。4．请同学判断致病基因在何染色体上，显性还是隐性遗传。（X—显性）5．师生小结抗维生素D佝偻病的产生原因并填入表格正确位置。
（四）X染色体上隐性基因控制的遗传病1．教师出示进行性肌营养不良患儿的图片，请同学观察。2．学生回答观察结果。3．教师提示该遗传病的遗传特点：只要母亲患此病，不论父亲是否患此病，他们的　儿子全部患此病。4．请同学判断此病为何种类型遗传病。（伴X隐性）5．师生小结进行性肌营养不良产生的原因并填表。6．回忆以前还学过哪类遗传病也属于伴调隐性遗传？（色盲、血友病）7．小结：以上四种遗传病均由一对等位基因控制，属于单基因遗传病。（投影）8．同学小结单基因遗传病特点，并填入表中。
II.多基因遗传病1．教师提出：阅读书P59，找出多基因遗传病的特点。2．学生回答多基因遗传病特点并填表。3．教师提供实例：青少年型糖尿病、原发性高血压4．教师出示唇裂、无脑儿图片，请同学观察，加深印象。5．师生小结多基因遗传病产生原因并填入表中。　
III.染色体异常遗传病（一）常染色体病1．教师提示：如果遗传病是由染色体异常引起的属于染色体异常遗传病。2．教师出示21三体综合征患儿照片，请同学观察。3．学生回答观察结果。4．教师分析原因及发病率，加深同学对此病的认识。5．回忆猫叫综合症的产生原因。（5号染色体短臂丢失）6．师生小结常染色体遗传病产生原因并填表。
（二）性染色体遗传病1．教师出示性腺发育不良患者照片，请同学观察患者特点。2．学生回答观察结果。3．教师分析病因。4．师生小结染色体遗传病的特点及种类并填入表内。
第三部分：遗传病的危害　
　总体设想：通过资料列出遗传病的危害并组织学生讨论。
具体过程：　
　1．教师利用投影仪出示以下资料：（1）新生儿中：1．3％有先天缺陷，其中70％～80％由遗传因素所致。（2）15岁以下死亡儿童中：40％由于遗传病或其他先天性疾病所致。（3）自然流产儿中：50％由于染色体异常引起。（4）21三体综合征：总数100万，2万／每年。
　2．组织学生讨论：（1）作为健康人应如何生活？对学生进行珍惜生命教育。（2）由于环境污染导致遗传病发病率升高。对学生进行环保教育。第四部分：优生及优生措施
总体设想：通过学生自学，归纳出优生措施。
具体过程：　
学生阅读书，了解什么是优生。
学生阅读书，总结出优生的具体措施。（板书）
教师利用电脑软件介绍近亲关系，突破难点。
教师出示四川省五个民族近亲婚配率，由此对学生进行优生教育和人口素质教育
第五部分：小结本节内容及重点
第六部分：反馈强化
1．连线题：请同学到前面进行连线，指出下列遗传病各属于何种类型？（1）苯丙酮尿症A.常显
（2）21三体综合征　B.常隐　
（3）抗维生素D佝偻病C.调显
（4）软骨发育不全　D.X隐
（5）进行性肌营养不良　E.多基因遗传病
（6）青少年型糖尿病F.常染色体病
（7）性腺发育不良　G.性染色体病　
2.我国开展优生工作的重要措施有　和产前诊断。　
禁止近亲结婚的理论依据是（　）。
　A.违反社会伦理道德　B.后代患遗传病几率增大　C.后代必然患遗传病　D.人类遗传病都是由隐性基因控制的　
教学反思：
本章重要的考试内容不多，主要是属于识记层次的遗传病类型知识。但本章的德育部分很重要，关于一些遗传病的事例，如果没有指导，多数学生会象看一件好笑的事情一样，加深了印象的同时却失去了同情心，对于同学关系淡漠，容易走入自私自立的境地，不利长期发展！

扩展阅读

八年级下册《生物的遗传与变异》学案2冀教版

八年级下册《生物的遗传与变异》学案2冀教版

遗传
科技名词定义
中文名称：
遗传
英文名称：
heredity;inheritance;1heredity2inheritance定义1：
生物世代之间的连续性和相似性。
所属学科：
水产学（一级学科）；水产生物育种学（二级学科）
定义2：
(1)性状由亲代向子代传递的现象。(2)性状由亲代向子代传递的过程。所属学科：
遗传学（一级学科）；总论（二级学科）
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
　词目：遗传
拼音：yíchuán
词义：
遗传是指经由基因的传递，使后代获得亲代的特征。遗传学是研究此一现象的学科，目前已知地球上现存的生命主要是以DNA作为遗传物质。除了遗传之外，决定生物特征的因素还有环境，以及环境与遗传的交互作用。
基本解释
1.[heredity]通过细胞染色体由祖先向后代传递的品质
遗传学
2.[inheritance]先人所流传下来的
详细解释
1.犹留传。
《史记·扁鹊仓公列传》：“庆有古先道遗传黄帝、扁鹊之脉书，五色诊病，知人生死。”宋林逋《伤白积殿丞》诗：“遗传得谁脩阙下，孤坟应祇客江边。”《二刻拍案惊奇》卷十八：“这迷而不悟，却是为何？只因制造之药，其方未尝不是仙家的遗传。”罗家伦《是爱情还是苦痛》：“他说：‘我听得长辈说，女子总是靠丈夫的。’我好容易收来一点爱情，把他这一句遗传的话，又吓走了一大半。”
2.指遗留下来的传闻。
北魏郦道元《水经注·易水》：“余按遗传，旧迹多在武阳，似不饯此也。”明李诩《戒庵老人漫笔·陈同父＜中兴遗传＞》：“自是始欲纂集异闻，为《中兴遗传》，然犹恨闻见单寡，欲从先生故老详求其事。”
3.谓生物体的构造和生理机能由上一代传给下一代。
艾思奇《辩证唯物主义历史唯物主义》第四章：“在自然界中，吸引和排斥，阴电和阳电，化合和分解，遗传和变异等对立面的互相作用，也同样包含着斗争。”如：任何一种植物的后代与它的亲代总是基本相似的，这种现象叫做遗传。
4.谓人的气质、品德、能力等后天的东西受上代的影响而在后代身上体现出来。
洪深《电影戏剧的编剧方法》第四章：“即以气质而论，决不是一个人遗传有好的或坏的气质。”郁达夫《出奔》：“结婚之后的董婉珍，处处都流露了她的这一种自父祖遗传下来的小节的伶俐。”陈学昭《工作着是美丽的》上卷二四：“在精明能干这一点上，她的三个孩子都得了母亲的优良遗传。”
遗传：幸福在某种程度上是与生俱来的。人类“幸福感知点”的敏感程度有90%是由基因决定的，同时也取决于父母的正确见识、判断力以及良好的训练和教育。
特点
遗传算法是一类可用于复杂系统优化的具有鲁棒性的搜索算法，与传统的优化算法相比，主要有以下特点：[1]
1、遗传算法以决策变量的编码作为运算对象。传统的优化算法往往直接决策变量的实际植本身，而遗传算法处理决策变量的某种编码形式，使得我们可以借鉴生物学中的染色体和基因的概念，可以模仿自然界生物的遗传和进化机理，也使得我们能够方便的应用遗传操作算子。
2、遗传算法直接以适应度作为搜索信息，无需导数等其它辅助信息。
3、遗传算法使用多个点的搜索信息，具有隐含并行性。
4、遗传算法使用概率搜索技术，而非确定性规则。
应用
概述
由于遗传算法的整体搜索策略和优化搜索方法在计算是不依赖于梯度信息或其它辅助知识，而只需要影响搜索方向的目标函数和相应的适应度函数，所以遗传算法提供了一种求解复杂系统问题的通用框架，它不依赖于问题的具体领域，对问题的种类有很强的鲁棒性，所以广泛应用于许多科学，下面我们将介绍遗传算法的一些主要应用领域：
1、函数优化
函数优化是遗传算法的经典应用领域，也是遗传算法进行性能评价的常用算例，许多人构造出了各种各样复杂形式的测试函数：连续函数和离散函数、凸函数和凹函数、低维函数和高维函数、单峰函数和多峰函数等。对于一些非线性、多模型、多目标的函数优化问题，用其它优化方法较难求解，而遗传算法可以方便的得到较好的结果。
2、组合优化
随着问题规模的增大，组合优化问题的搜索空间也急剧增大，有时在目前的计算上用枚举法很难求出最优解。对这类复杂的问题，人们已经意识到应把主要精力放在寻求满意解上，而遗传算法是寻求

遗传与生育
这种满意解的最佳工具之一。实践证明，遗传算法对于组合优化中的NP问题非常有效。例如遗传算法已经在求解旅行商问题、背包问题、装箱问题、图形划分问题等方面得到成功的应用。
此外，GA也在生产调度问题、自动控制、机器人学、图象处理、人工生命、遗传编码和机器学习等方面获得了广泛的运用。
现状
进入90年代，遗传算法迎来了兴盛发展时期，无论是理论研究还是应用研究都成了十分热门的课题。尤其是遗传算法的应用研究显得格外活跃，不但它的应用领域扩大，而且利用遗传算法进行优化和规则学习的能力也显著提高，同时产业应用方面的研究也在摸索之中。此外一些新的理论和方法在应用研究中亦得到了迅速的发展，这些无疑均给遗传算法增添了新的活力。遗传算法的应用研究已从初期的组合优化求解扩展到了许多更新、更工程化的应用方面。

儿童孤独症可能来自遗传
随着应用领域的扩展，遗传算法的研究出现了几个引人注目的新动向：一是基于遗传算法的机器学习，这一新的研究课题把遗传算法从历来离散的搜索空间的优化搜索算法扩展到具有独特的规则生成功能的崭新的机器学习算法。这一新的学习机制对于解决人工智能中知识获取和知识优化精炼的瓶颈难题带来了希望。二是遗传算法正日益和神经网络、模糊推理以及混沌理论等其它智能计算方法相互渗透和结合，这对开拓21世纪中新的智能计算技术将具有重要的意义。三是并行处理的遗传算法的研究十分活跃。这一研究不仅对遗传算法本身的发展，而且对于新一代智能计算机体系结构的研究都是十分重要的。四是遗传算法和另一个称为人工生命的崭新研究领域正不断渗透。所谓人工生命即是用计算机模拟自然界丰富多彩的生命现象，其中生物的自适应、进化和免疫等现象是人工生命的重要研究对象，而遗传算法在这方面将会发挥一定的作用，五是遗传算法和进化规划（EvolutionProgramming,EP）以及进化策略（EvolutionStrategy,ES）等进化计算理论日益结合。EP和ES几乎是和遗传算法同时独立发展起来的，同遗传算法一样，它们也是模拟自然界生物进化机制的只能计算方法，即同遗传算法具有相同之处，也有各自的特点。目前，这三者之间的比较研究和彼此结合的探讨正形成热点。

遗传
1991年D.Whitey在他的论文中提出了基于领域交叉的交叉算子（Adjacencybasedcrossover），这个算子是特别针对用序号表示基因的个体的交叉，并将其应用到了TSP问题中，通过实验对其进行了验证。
D.H.Ackley等提出了随即迭代遗传爬山法（StochasticIteratedGeneticHill-climbing，SIGH）采用了一种复杂的概率选举机制，此机制中由m个“投票者”来共同决定新个体的值（m表示群体的大小）。实验结果表明，SIGH与单点交叉、均匀交叉的神经遗传算法相比，所测试的六个函数中有四个表现出更好的性能，而且总体来讲，SIGH比现存的许多算法在求解速度方面更有竞争力。
H.Bersini和G.Seront将遗传算法与单一方法（simplexmethod）结合起来，形成了一种叫单一操作的多亲交叉算子（simplexcrossover），该算子在根据两个母体以及一个额外的个体产生新个体，事实上他的交叉结果与对三个个体用选举交叉产生的结果一致。同时，文献还将三者交叉算子与点交叉、均匀交叉做了比较，结果表明，三者交叉算子比其余两个有更好的性能。

遗传
国内也有不少的专家和学者对遗传算法的交叉算子进行改进。2002年，戴晓明等应用多种群遗传并行进化的思想，对不同种群基于不同的遗传策略，如变异概率，不同的变异算子等来搜索变量空间，并利用种群间迁移算子来进行遗传信息交流，以解决经典遗传算法的收敛到局部最优值问题
2004年，赵宏立等针对简单遗传算法在较大规模组合优化问题上搜索效率不高的现象，提出了一种用基因块编码的并行遗传算法（Building-blockCodedParallelGA，BCPGA）。该方法以粗粒度并行遗传算法为基本框架，在染色体群体中识别出可能的基因块，然后用基因块作为新的基因单位对染色体重新编码，产生长度较短的染色体，在用重新编码的染色体群体作为下一轮以相同方式演化的初始群体。
2005年，江雷等针对并行遗传算法求解TSP问题,探讨了使用弹性策略来维持群体的多样性,使得算法跨过局部收敛的障碍,向全局最优解方向进化。
一般算法

遗传
遗传算法是模拟达尔文的遗传选择和自然淘汰的生物进化过程的计算模型。它的思想源于生物遗传学和适者生存的自然规律，是具有“生存＋检测”的迭代过程的搜索算法。遗传算法以一种群体中的所有个体为对象，并利用随机化技术指导对一个被编码的参数空间进行高效搜索。其中，选择、交叉和变异构成了遗传算法的遗传操作；参数编码、初始群体的设定、适应度函数的设计、遗传操作设计、控制参数设定五个要素组成了遗传算法的核心内容。作为一种新的全局优化搜索算法，遗传算法以其简单通用、鲁棒性强、适于并行处理以及高效、实用等显著特点，在各个领域得到了广泛应用，取得了良好效果，并逐渐成为重要的智能算法之一。遗传算法是基于生物学的，理解或编程都不太难。

八年级生物下册《遗传》教案冀教版

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八年级生物下册《遗传》教案冀教版

第一节一生物的性状和遗传物质教学设计
一、教学设计思路
人体的每一个形态特征或者生理特征，叫做性状。人体的性状是由遗传物质决定的，基因是遗传物质中能控制生物性状的遗传单位。遗传物质（DNA）位于染色体上，染色体是遗传物质的载体。
课本是通过由“性状的认识”到“基因对性状控制的认识”进行编排的，符合初中生对事物的认知规律。通过对“探究竟”三个步骤的逐步研究，学生会逐步认识到“性状→染色体控制性状→染色体承载着遗传物质（DNA）→基因是DNA上的功能单位”。
然后，教师在学生研究结论的基础上组织学生分小组研究“大家谈”的问题。在学生得出“基因是遗传物质基本单位”的结论以后，教师讲解“知识链”的内容，着重把握（1）染色体、遗传物质和基因的概念；（2）染色体、遗传物质、基因和性状的关系。教学过程中教师可以在一条绳子上染上不同的颜色，每一种颜色的片段就代表一个基因，以示基因和DNA之间的关系。教师还可以补充DNA和蛋白质是怎样超螺旋形成染色体的？
二、教学目标
知识目标
1.说明DNA是主要的遗传物质。
2.阐明染色体、DNA、基因之间的关系。
能力目标
通过对控制生物性状物质的分析，提高逻辑思维的能力。
情感目标
通过阅读“实际用”中关于中国参加“人类基因组计划”的材料，树立民族自豪感和自尊心。
三、重点难点
重点：（1）染色体、遗传物质和基因的概念；（2）染色体、遗传物质、基因和性状的关系。
难点：染色体、遗传物质、基因和性状的关系。
难点突破：引导学生多讨论发言，通过相互补充和评价，明确三者之间的关系，为“知识链”中这一问题的解决打下基础。在“知识链”中，教师结合图片说明三者之间的关系。
四、教学媒体
自制的彩绳，相关图片
五、课时建议
1课时
六、教学过程
（一）导入
教师应该多举一些关于相对性状的例子，比如：人有无耳垂、直发与卷发、拇指能否弯曲、中指长于无名指与短语无名指等等，让学生自己检查自己属于哪种类型，并请学生讲述自己那里与妈妈长得像，哪里与爸爸长得像，借以引发学生的学习兴趣。然后根据这些性状的例子引出“性状”的概念。以及“遗传”的定义。指出后代长得像妈妈或者像爸爸的现象就是遗传现象。
教师指导学生找出自己的身上的相对性状属于哪种类型。（学生积极发言）
（二）讲授新课
探究1：
仔细观察“长臂猿”,“父子情深”图片。描述亲代和子代之间有哪些相似的特征？
可能回答:
学生1:眼睛长得很相。
学生2:嘴长得相。
学生3:手长得也相………等等。培养学生的观察能力和比较对照能力。
归纳总结
遗传的概念。
阅读“小辞典”,根据上图举例说出几个生物的性状。
每种生物所繁殖的新个体,在形态结构,生理机能上都和自己的亲代相似,这种现象叫遗传。
长臂猿母子的眼睛都是圆的。眼睛的形状就是一个性状.父子的嘴形状很相,嘴的形状也是一个性状。
培养学生的分析,理解和语言表达的能力。
探究2:
仔细观察一组谷穗照片。分析它们的形状为什么各不相同？
你从中获得了什么信息？因为它们体内的染色体不同。染色体导致生物的性状不同。培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
讨论
谷子细胞中所含染色体数目的不同,会导致谷穗的形状不同,你能解释其中的原因吗？
可能回答:
染色体的变化导致了生物的性状不同。培养学生的分析,解决问题的能力和小组合作意识。
探究3:观察“染色体,DNA,基因之间的关系”图。
明确:染色体的概念和染色体的组成及基因的概念。
找出染色体,DNA和基因三者之间的相互关系。
染色体:细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质叫染色体。染色体是由脱氧核糖核酸(简称DNA)和蛋白质组成的。DNA上控制生物性状的小单位叫基因。基因是DNA分子中能控制生物性状的遗传单位。DNA是位于染色体上的遗传物质。染色体是遗传物质的载体。
讨论
你认为遗传的基本单位是什么？培养学生的分析,解决问题的能力和小组合作意识。
图片资料分析
“人的每个体细胞内含有23对染色体,玉米的体细胞内含有10对染色体,蚯蚓的体细胞内含有16对染色体,狗的体细胞内含有39对染色体。”分析这个资料说明了什么？
说明：
每种生物的细胞内都含有一定数目的结构不同的染色体,这些染色体是成对存在的。培养学生观察,分析和解决问题的能力。
讨论:
1.知道DNA指纹鉴定有哪些应用吗？
2.你对人类基因组计划了解有多少？
可能回答:
生1:用于亲子鉴定。
生2:用于犯罪认定。
生3:疾病检查,遗传病诊断,血液配型……等等。
生1:"人类基因组计划"最早是由美国科学家在20世纪90年代首先提出的。
生2:有美国,英国,德国,日本,法国和中国六个国家参加研究.中国是唯一的发展中国家。
生3:2002年中国科学家完成了水稻基因组的测序工作……等等。
培养学生收集资料和信息的能力,关注当代生物新成果,新技术同时培养民族自豪感。
（三）学以致用
讨论:
为什么种瓜得瓜,种瓜不能得豆？因为生物的性状是由遗传物质决定的,瓜的种子中含有遗传物质,决定了种瓜只能长瓜，不能长豆。考查学生对知识的活学活用能力。
认真完成教师提供的练习题。巩固加深,使知识内化。
（四）知识拓展
生活在草原上的牛和羊,吃同样的草,饮同样的水,但牛肉和羊肉的味道却相差甚远,试分析原因。肉的味道是由其蛋白质的性状决定的,而不同的蛋白质是由不同的基因决定的,因为牛和羊具有不同的基因,所以牛羊肉味道相差甚远。激发学生兴趣,拓展知识面。
七、小结
基因是控制生物体性状的基本单位，存在于DNA上。DNA包含着控制生物体性状的所有信息。染色体主要是由DNA和蛋白质组成的。每种生物的细胞内都含有一定数目的结构不同的染色体，而且这些染色体是成对存在的。
基因工程、DNA指纹鉴定等技术在世界上发挥着越来越重要的作用，在21世纪必将会发挥更大的作用。
八、板书设计
第二章第一节一生物的性状和遗传物质
一、生物的性状
概念：生物体的形态特征或生理特征。
表现：直发和卷发、拇指能否弯曲、有无耳垂……
二、生物的遗传
概念：每种生物所繁殖的新个体，在形态结构、生理机能上都和自己的亲代相似，这种现象叫做遗传。
三、基因、DNA、染色体三者之间的关系

八年级下册《生物的遗传与变异》学案冀教版

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八年级下册《生物的遗传与变异》学案冀教版

变异
科技名词定义
中文名称：
变异
英文名称：
variation
定义1：
同一物种内个体之间形态和生理特征的差异。
所属学科：
古生物学（一级学科）；总论（二级学科）
定义2：
亲代与子代间或群体内不同个体间基因型或表型的差异。
所属学科：
生态学（一级学科）；进化生态学（二级学科）
定义3：
群体中个体之间的差异。
所属学科：
水产学（一级学科）；水产生物育种学（二级学科）
定义4：
亲代与子代间或群体内不同个体间基因型或表型的差异。
所属学科：
遗传学（一级学科）；总论（二级学科）
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片

太空蔬果-人工诱变的成果
变异是指生物体子代与亲代之间的差异，子代个体之间的差异的现象。生物有机体的属性之一。变异分两大类，即可遗传变异与不可遗传变异。现代遗传学表明，不可遗传变异与进化无关，与进化有关的是可遗传变异，前者是由于环境变化而造成，不会遗传给后代，如由于水肥不足而造成的植株瘦弱矮小；后一变异是由于遗传物质的改变所致，其方式有突变（包括基因突变和染色体变异）与基因重组。

释义
词目：变异
拼音：bìanyì
英文：Biology]variation
基本解释
1.[vary]变化差异
2.[variation]生物学用语,指同种生物后代与前代、同代生物不同个体之间在形体特征、生理特征等方面所表现出来的差别
详细解释
1.怪异的现象。古代多用以称人们无法解释的自然现象。
汉赵晔《吴越春秋·勾践入臣外传》：“越王曰：‘昔尧任舜禹而天下治，虽有洪水之害，不为人灾，变异不及於民，岂况於人君乎！’”宋曾巩《熙宁转对疏》：“未有若是而福应不臻，而变异不消者也。”清纪昀《阅微草堂笔记·滦阳消夏录三》：“有马氏者家，忽见变异，夜中或抛掷瓦石，或鬼声呜呜。”
2.谓标新立异。
《三国志·魏志·崔琰传》“鲁国孔融、南阳许攸、娄圭，皆以恃旧不虔见诛”裴松之注引晋孙盛《魏氏春秋》：“太祖惧远近之议也，乃令曰：‘太中大夫孔融既伏其罪矣，然世人多采其虚名，少於核实，见融浮艳

六条腿的牛蛙
，好作变异，眩其诳诈，不复察其乱俗也。’”
3.变化，不同。
丁玲《莎菲女士的日记·十二月二十八号》：“我的笑，毓芳和云霖是不会留意这有什么变异，但剑如，她是能感觉到。”
4.生物学名词。同种生物世代之间或同代生物不同个体之间在形态特征、生理特征等方面所表现的差异。
《辛亥革命前十年间时论选集·淘汰篇》：“盖凡一切生物之类莫不有所变异。”
定义

可遗传变异
同种生物世代之间或同代生物不同个体之间在形态特征、生理特征等方面所表现的差异。
生物突变

染色体畸变
可分为基因突变与染色体畸变。基因突变是指染色体某一位点上发生的改变，又称点突变。发生在生殖细胞中的基因突变所产生的子代将出现遗传性改变。发生在体细胞的基因突变，只在体细胞上发生效应，而在有性生殖的有机体中不会造成遗传后果。染色体畸变包括染色体数目的变化和染色体结构的改变，前者的后果是形成多倍体，后者有缺失、重复、倒立和易位等方式。突变在自然状态下可以产生，也可以人为地实现。前者称为自发突变，后者称为诱发突变。自发突变通常频率很低，每10万个或1亿个碱基在每一世代才发生一次基因突变。诱发突变是指用诱变剂所产生的人工突变。诱发突变实验始于1927年，美国遗传学家H.J.马勒用X射线处理果蝇精子，获得比自发突变高9～15倍的突变率。此后，除X射线外，γ射线、中子流及其他高能射线，5-嗅尿嘧啶、2-氨基嘌呤、亚硝酸等化学物质，以及超高温、超低温，都可被用作诱变剂，以提高突变率。

人类第五号染色体短臂缺失会引发猫叫综合征
突变的分子基础是核酸分子的变化。基因突变只是一对或几对碱基发生变化。其形式有碱基对的置换，如DNA分子中A-T碱基对变为T-A碱基对；另一种形式是移码突变。由于DNA分子中一个或少数几个核苷酸的增加或缺失，使突变之后的全部遗传密码发生位移，变为不是原有的密码子，结果改变了基因的信息成分，最终影响到有机体的表现型。同样，染色体畸变也在分子水平上得到说明。自发突变频率低的原因是由于生物机体内存在比较完善的修复系统。修复系统有多种形式，如光修复、切补修复、重组修复以及SOS修复等。修复是有条件的，同时也并非每个机体都存在这些修复系统。修复系统的存在有利于保持遗传物质的稳定性，提高信息传递的精确度。
基因重组

基因
重组也是变异的一个重要来源。G.J.孟德尔的遗传定律重新被发现之后，人们逐步认识到二倍体生物体型变异很大一部分来源于遗传因子的重组。以后对噬菌体与原核生物的大量研究表明，重组也是原核生物变异的一个重要来源。其方式有细胞接合、转化、转导及溶原转变等。它们的共同特点是受体细胞通过特定的过程将供体细胞的DNA片段整合到自己的基因组上，从而获得供体细胞的部分遗传特性。20世纪70年代以来，借助于DNA重组即遗传工程技术，可以用人工方法有计划地把人们所需要的某一供体生物的DNA取出，在离体条件下切割后，并入载体DNA分子，然后导入受体细胞，使来自供体的DNA在其中正常复制与表达，从而获得具有新遗传特性的个体。
对变异认识的历史考察
人类今天对生物变异现象及其内在机制的认识，是长期发展的结果。生物机体存在变异，在中国先秦

绚丽多姿的金鱼正是变异的成果
时期的典籍中就有不少记载。《庄子》一书中曾提到“种有几”。北魏时期的贾思勰观察到栽培中的大蒜与芜菁的变异，但原因不明。他说:“大蒜瓣变小，芜菁根变大，二事相反，其理难明”（《齐民要术·种蒜》）。明朝的张谦德在其《朱砂鱼谱》中不仅看到家养金鱼的大量变异，而且提出一套通过人工选择培育新品种的方法，即:“蓄类贵广，而选择贵精”，日积月累，“自然奇品悉备”。这些都是零星的观察。
19世纪英国生物学家C.R.达尔文系统地考察过生物的变异，指出变异是生物普遍存在的共同特征。他对变异的类型、变异的规律以及变异与进化的关系都有系统的论述。但由于受当时自然科学条件的限制，他并未了解变异的具体原因。他自己也承认对每一对每一特殊变异的原因是茫然无知的。20世纪以来遗传学的发展，才使人们对变异有了更深刻的理解。
哲学意义
人类对生物变异的认识史，也是人类干预自然、改变自然的历史。遗传工程技术的兴起，使人类拥有改造自然的新手段，开创了直接操作遗传物质、改造旧生物和创造新生物的时代，从而使定向改造生物成为现实。分子生物学表明，碱基对变化所引起的突变是随机的、偶然的，突变的结果与突变的原因之间不相对应。有人由此作出哲学结论说，进化的根基是纯粹偶然的。科学发展证明，进化是一个复杂的过程。它不仅在不同的环境下以不同的方式发生，而且是多层次结构下各种规律相互作用的结果。突变只为进化提供基础，点突变的随机性是否与整个系统相协调，还得由生物机体的调节装置加以检验，而且“热点”的存在也表明突变不完全是随机的。突变型发生后进入群体，又受到群体生理规律的制约，在生态范围内最后由自然选择决定取舍。经过这种多层次的相互制约，不确定的偶然变异便纳入一定方向。这一过程体现着偶然性与必然性的辩证法。

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