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!
每个老师上课需要准备的东西是教案课件,大家在认真写教案课件了。只有写好教案课件计划,未来工作才会更有干劲!你们会写一段优秀的教案课件吗?小编特地为大家精心收集和整理了“八年级生物下册《遗传病与优生》教案1冀教版”,欢迎您参考,希望对您有所助益!
八年级生物下册《遗传病与优生》教案1冀教版
第三节遗传病与优生教学设计
一、教学设计思路
讲授多基因病时,可以首先列举几种学生知道的多基因病,如原发性高血压、冠心病、哮喘、精神分裂症、先天性心脏病等。然后,从这些疾病的发病程度和对环境刺激的敏感性上,启发学生认识多基因病的遗传基础以及与环境的关系。
讲授染色体异常遗传病时,除了结合典型实例介绍染色体的非整倍体变异外,还可以简要介绍染色体结构变异类型的遗传病,如猫叫综合征等。此外,在自然流产儿中,除了最常见的常染色体三体类型外,其余为染色体结构变异和其他遗传病等。
讲授优生及其措施时,应当首先使学生明确优生学是应用遗传学原理来改善人类遗传素质的科学,以及研究和提倡优生学的必要性。然后,介绍我国为预防遗传病的发生所采取的主要措施。禁止近亲结婚、进行遗传咨询属于胚胎形成前的一级预防措施产前诊断及中止妊娠属于胚胎形成后的二级预防措施。遗传咨询是遗传学专家或医生根据患者遗传病类型进行系谱分析,以确定该遗传病的遗传方式和发病几率,使患者和家属了解该遗传病的前因后果,或解除忧虑,或劝阻可能引起严重遗传病的婚姻或妊娠。
二、教学目标
(一)知识性目标
1.列举常见的遗传病。
2.说明禁止近亲结婚的道理。
3.优生的概念和开展优生工作应该采取的主要措施。
(二)技能性目标
1.遗传病对人类的危害。
(三)情感性目标
1.关注残疾人。
2.认同优生优育。
三、重点难点
教学重点:人类遗传病类型;优生的概念及开展优生工作应采取的措施。
教学难点:近亲结婚的含义及禁止近亲结婚的原因。
四、教学媒体
图片、视频等。
五、课时建议
1课时。
六、教学过程
(一)导入
提出问题:
(1)影响人类生存和发展的全球性问题有哪些?
(2)其中环境污染直接威胁我们的健康,而且还会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?遗传病是如何产生的?
(4)怎样利用遗传病的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,导出本节课的研究内容:人类遗传病与优生。
(二)讲授新课
1.人类遗传病概述
(1)请同学们回忆学过了哪些人类遗传病:白化病和猫叫综合征是如何产生的。
(2)在同学们回答的基础上师生一起总结出遗传病的概念。
(3)遗传病的概念:遗传病是由于遗传物质改变而引起的人类疾病。
(4)教师提问:遗传物质的基本单位和它的主要载体是什么(学生回答:基因,染色体)在此基础上总结出遗传病的类型。
(5)遗传病的类型:单基因遗传病,多基因遗传病,染色体异常遗传病。
2.人类遗传病对人类的危害
教师通过投影仪出示以下资料:(遗传病的图片等资料)
然后让学生交流搜集到的有关资料,同时组织学生进行讨论:
(1)作为健康人应如何生活,以教育学生要珍惜生命。
(2)遗传病发病率逐年升高的原因,要特别注意环境污染导致的遗传病发病率的升高,对学生进行环保教育。
3.优生的概念
指导学生阅读课本,了解以下问题:
(1)什么是优生?什么是优生学?
(2)阅读小字材料,了解优生学的划分。
(3)了解我国的人口发展情况,明确计划生育国策与优生的关系。
4.优生的措施
(1)指导学生阅读课本,总结出优生的具体措施。既是禁止近亲结婚。
(2)教师利用电脑多媒体软件介绍近亲关系,突破难点。
(3)教师出示几个民族近亲婚配率,对学生进行优生教育和人口素质教育。
5.遗传咨询
遗传咨询又叫“遗传商谈”或“遗传劝导”,是指医生或遗传专家对咨询对象提出的问题予以解答。其中包括:
(1)分析遗传病的发病原因和遗传方式。
(2)推算后代的再发风险率。
(3)提出防治这种遗传病的策略方式及方法。
(4)对咨询者在选择配偶、生育计划上提出建议和指导。
6.产前诊断
产前诊断:就是在胎儿出生前,医生利用专门的检测手段,如B超等手段对孕妇检查,以确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。
文章来源:http://m.jab88.com/j/6722.html
更多