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八年級(jí)下冊(cè)《生物的繁殖》學(xué)案2冀教版。

八年級(jí)下冊(cè)《生物的繁殖》學(xué)案2冀教版

第三節(jié)人的生殖和胚胎發(fā)育教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本節(jié)的內(nèi)容是生殖，主要介紹了男性生殖細(xì)胞、女性生活細(xì)胞和受精卵的形成。在教學(xué)時(shí)，教師和學(xué)生容易受到傳統(tǒng)觀念影響，而且學(xué)生對(duì)生殖的知識(shí)會(huì)有興趣，但是獲得途徑很有限。因此，認(rèn)真上好本節(jié)課就具有重大意義。在教學(xué)過(guò)程中，可以配合掛圖的使用，消除學(xué)生的神秘感。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1.說(shuō)出精子的產(chǎn)生過(guò)程。
2.說(shuō)出卵子產(chǎn)生的部位。
3.說(shuō)出男女做絕育手術(shù)的原理。
能力目標(biāo)
解釋男女做絕育手術(shù)后不會(huì)影響身體健康，并向周圍人宣傳。
情感目標(biāo)
1.通過(guò)生殖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步樹立結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的辨證觀點(diǎn)。
2.通過(guò)講解有關(guān)生殖內(nèi)容，初步形成科學(xué)的性知識(shí)。
3.生殖知識(shí)也是重要的科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真對(duì)待科學(xué)的積極態(tài)度。
三、重點(diǎn)難點(diǎn)
絕育手術(shù)不會(huì)影響健康的原因。
四、教學(xué)媒體
男性生殖系統(tǒng)掛圖，女性生殖系統(tǒng)掛圖，精子掛圖，卵細(xì)胞掛圖，排卵、受精、受精卵分裂、著床過(guò)程示意圖掛圖
五、課時(shí)建議
1課時(shí)
六、教學(xué)過(guò)程
（一）引入
大家知道我們?nèi)祟愂窃诙嗌倌昵爱a(chǎn)生的嗎？
大家說(shuō)的都很對(duì)，這個(gè)問(wèn)題科學(xué)界還沒(méi)有統(tǒng)一的說(shuō)法，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)也可能有一定差異，但是有一件事是肯定的：人類出現(xiàn)至少有三四十萬(wàn)年了。
那么，我們?nèi)祟愂窃趺瓷幌⒎毖芟聛?lái)的呢？這是因?yàn)槲覀內(nèi)祟惡推渌纳镆粯佑猩彻δ堋?br> 受精→受精卵發(fā)育→胎兒分娩
（二）教學(xué)
那么，生殖是什么呢？請(qǐng)一位同學(xué)說(shuō)一說(shuō)自己的認(rèn)識(shí)。我們可以參考課本得到一下定義：
生殖是指產(chǎn)生生殖細(xì)胞、并繁殖新個(gè)體的過(guò)程。
1.男性生殖細(xì)胞
男性的生殖細(xì)胞叫做精子，我們來(lái)觀察觀察精子有什么特征呢？
展示精子掛圖。
請(qǐng)幾位同學(xué)描述。
教師總結(jié)出精子的特點(diǎn)：體積小，形如蝌蚪，有頭和頸，還有一條長(zhǎng)尾，善于游動(dòng)。
展示男性生殖系統(tǒng)掛圖。
結(jié)合掛圖講解男性生殖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。
結(jié)合掛圖講解男性絕育手術(shù)結(jié)扎的部位，說(shuō)明這樣只是阻止了精子的排出，不會(huì)影響腺體的功能和身體健康。
2.女性生殖細(xì)胞
展示“卵細(xì)胞”掛圖。
講述：女性產(chǎn)生的生殖細(xì)胞叫卵細(xì)胞。卵細(xì)胞是人體內(nèi)最大的細(xì)胞，有針尖那么大，也是人的肉眼唯一可以看見的人體細(xì)胞。卵細(xì)胞內(nèi)有很多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)——卵黃。這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)共給受精卵發(fā)育用。
那么，卵細(xì)胞是在哪里產(chǎn)生的呢？
展示女性生殖系統(tǒng)掛圖。
結(jié)合掛圖講解：卵細(xì)胞產(chǎn)生于女性的卵巢。卵巢是女性的性腺，能分泌雌性激素。卵細(xì)胞自卵巢產(chǎn)生并成熟后，由卵巢排出，進(jìn)入輸卵管。
女性做絕育手術(shù)是結(jié)扎輸卵管，卵細(xì)胞也可以在體內(nèi)自溶被吸收，不影響身體健康。
3.受精卵是新生命的開端
胎兒是怎么形成的呢？我們來(lái)看這張掛圖。
展示“排卵、受精、受精卵分裂、著床過(guò)程示意圖”。
結(jié)合掛圖講解，成熟的精子和卵細(xì)胞在輸卵管相遇，形成受精卵，受精卵移動(dòng)到子宮里的適當(dāng)部位著床，分裂分化形成胚胎。
因?yàn)槭芫咽切律拈_始，所以不使精子和卵細(xì)胞相遇形成受精卵，就會(huì)達(dá)到節(jié)育的目的。
4.胚胎的發(fā)育
（1）人胚胎期發(fā)育：人胚胎第4～8周或第1～8周的發(fā)育階段（由于胚胎分期法不同所致）。受精卵經(jīng)卵裂、桑椹胚形成胚泡后，胚胎細(xì)胞迅速增長(zhǎng)分化為三胚層、胚胎體形、臉形特征以及主要器官系統(tǒng)的雛形的建立。第4～8周的胚胎極易受到有害因子的影響，導(dǎo)致顯著的先天性畸形的出現(xiàn)，因而是發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期。
（2）卵裂及胚泡的形成：是受精卵在由輸卵管向子宮運(yùn)行中進(jìn)行的。受精后26～30小時(shí)開始卵裂，每10～12小時(shí)進(jìn)行一次卵裂，在16～32細(xì)胞時(shí)開始稱為桑椹胚，此時(shí)開始到達(dá)子宮腔。第4～5天時(shí)，形成早期胚泡，透明帶溶解消失，胚泡開始侵入子宮內(nèi)膜，11～12天完成植入。胚泡滋養(yǎng)層細(xì)胞迅速增殖，由單層變?yōu)閺?fù)層，外層細(xì)胞融合形成合體滋養(yǎng)層，深部的一層細(xì)胞界限明顯，稱細(xì)胞滋養(yǎng)層。植入后，滋養(yǎng)層向外長(zhǎng)出許多指狀突起，稱絨毛，逐漸發(fā)育、分化形成胎盤。滋養(yǎng)層直接從母體血液中吸取營(yíng)養(yǎng)供胚胎發(fā)育所需。
（3）胚盤的形成及中軸器官的建立：第2周時(shí)進(jìn)行胚泡內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞增殖與重排。靠近胚泡腔的細(xì)胞形成一層立方形細(xì)胞，為胚胎本身的內(nèi)胚層；內(nèi)胚層上方的細(xì)胞呈柱狀，為外胚層；兩層細(xì)胞緊密相貼形成橢圓形的二胚層胚盤。胚盤下方內(nèi)胚層延伸，形成卵黃囊內(nèi)層。胚盤內(nèi)胚層構(gòu)成卵黃囊頂壁，胚盤上方外胚層與滋養(yǎng)層間出現(xiàn)腔隙，逐漸擴(kuò)大成羊膜腔。胚盤外胚層構(gòu)成羊膜囊底壁，羊膜囊其余部分來(lái)自滋養(yǎng)層。胚盤上原條的出現(xiàn)與退縮，標(biāo)志著中胚層的形成與三胚層胚盤的建立。中軸線的中胚層形成脊索。在脊索頭端前方及原條尾端后方各有一圓形區(qū)，沒(méi)有中胚層進(jìn)入，內(nèi)外胚層緊密相貼，分別稱口咽膜及泄殖腔膜，為以后形成口腔和肛門的部位。脊索誘導(dǎo)其上方外胚層增厚形成神經(jīng)板，進(jìn)而形成神經(jīng)溝及神經(jīng)褶，神經(jīng)褶在背中線愈合形成神經(jīng)管。神經(jīng)管頭端與尾端尚未閉合的孔，稱前、后神經(jīng)孔，于第4周末全部閉合。
（4）體形的建立：三胚層所構(gòu)成橢圓形扁平胚盤，由于其中部細(xì)胞生長(zhǎng)迅速，周緣向腹側(cè)卷折，分別形成頭褶、尾褶及腹褶。頭、尾、腹褶進(jìn)一步卷折向中央收縮，在胚體腹側(cè)與尿囊及卵黃囊柄的附著點(diǎn)形成一圓柱形臍帶區(qū)。胚胎由盤狀逐漸形成頭寬尾細(xì)的圓柱形，胚體懸浮于羊膜腔內(nèi)羊水中。上、下肢芽于第4周先后出現(xiàn)，至第8周末，肢芽的各區(qū)段明顯可辨，手指及足趾形成。外生殖突出現(xiàn)，但尚不能分辨性別。
（5）顏面及感官的形成：顏面造形始于第4～5周；形成5個(gè)隆起，第7周面突移動(dòng)，開始形成顏面；第8周形成具人臉特征的顏面。眼、耳、鼻等感官形成并定位。
5.小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了關(guān)于生殖的知識(shí)。本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)有：男性的生殖細(xì)胞是由睪丸產(chǎn)生的精子，女性的生殖細(xì)胞是由卵巢產(chǎn)生的卵細(xì)胞。精子和卵細(xì)胞在輸卵管結(jié)合產(chǎn)生受精卵，受精卵是新生命的開端。所以，節(jié)育的措施是阻止精子與卵細(xì)胞相遇。Jab88.cOm

課堂練習(xí)1.生殖過(guò)程中的受精發(fā)生在（）
A.陰道
B.輸卵管
C.卵巢
D.子宮
答案：B2.生殖過(guò)程中新的生命開始于（）
A.精子
B.卵細(xì)胞
C.受精卵
D.胎兒
答案：C七、板書設(shè)計(jì)
第六章第一節(jié)生殖
一、男性生殖細(xì)胞
特征：很小，形如蝌蚪，有頭有頸，還有一條長(zhǎng)尾，善于游動(dòng)。
產(chǎn)生：產(chǎn)生于睪丸，在附睪內(nèi)成熟，經(jīng)輸精管伴隨著精囊腺、前列腺等腺體等分泌物形成精液，由尿道排出體外。
男性絕育：結(jié)扎輸精管，對(duì)人體無(wú)害。
二、女性生殖細(xì)胞
特征：針尖大小，人體內(nèi)最大的細(xì)胞，里面含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
產(chǎn)生：產(chǎn)生于卵巢，成熟后由卵巢排出，進(jìn)入輸卵管。
女性絕育手術(shù)：結(jié)扎輸卵管，對(duì)人體沒(méi)有影響。
三、受精卵是新生命的開端
受精：成熟的精子和卵細(xì)胞在輸卵管相遇，就會(huì)結(jié)合成受精卵，這個(gè)過(guò)程叫受精。
受精卵是新生命的開端。
節(jié)育：不使精子和卵細(xì)胞相遇。

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八年級(jí)生物下冊(cè)《變異》學(xué)案冀教版

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八年級(jí)生物下冊(cè)《變異》學(xué)案冀教版

第二節(jié)變異教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
生物的性狀是由基因控制，并受環(huán)境影響的。在教學(xué)過(guò)程中，要注意對(duì)基因和環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行分析，使學(xué)生明確環(huán)境的影響是有限的，不能遺傳的。同時(shí)變異是否對(duì)生物個(gè)體有利，還取決于生物體所處的環(huán)境。
在引入的方式上，教師可以運(yùn)用“一豬生九仔，九仔各不同”的諺語(yǔ)進(jìn)行引入。也可以取幾個(gè)不同顏色的玉米作為一如的話題。用投影儀將不同花形的菊花、不同顏色的玉米、紅眼白眼的果蠅等的圖片投影進(jìn)行引入也可。
在進(jìn)行生物體變異的有利變異和不利變異時(shí)，適當(dāng)滲透環(huán)境的選擇作用，為以后自然選擇教學(xué)做好鋪墊。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1.舉例說(shuō)出生物的變異。
2.舉例說(shuō)出遺傳育種的幾種方法，以及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。
能力目標(biāo)
初步體驗(yàn)調(diào)查生物變異的方法，提高處理調(diào)查數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的能力，以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋調(diào)查結(jié)果的能力。
情感目標(biāo)
1.通過(guò)了解遺傳育種在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。
2.通過(guò)理解不同變異對(duì)生物體的影響，學(xué)會(huì)用辯證的方法看問(wèn)題。
三、重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：（1）可遺傳變異和不可遺傳變異的區(qū)分；（2）生物體遺傳的意義；（3）舉例說(shuō)明遺傳育種的方法。
難點(diǎn)：有利變異和不利變異的區(qū)分。在進(jìn)行本部分的教學(xué)時(shí)要注意對(duì)照不同的環(huán)境說(shuō)明有利變異和不利變異的區(qū)分。
四、教學(xué)媒體
不同變異現(xiàn)象的圖片，視頻資料
五、課時(shí)建議
1課時(shí)
六、教學(xué)過(guò)程
（一）（導(dǎo)入）身邊事
教師語(yǔ)言：
俗話說(shuō)“一豬生九子，連母十個(gè)樣”，我們課本的“身邊事”反映的就是這種現(xiàn)象。不知道大家注意過(guò)身邊的動(dòng)物沒(méi)有，家里的小貓生寶寶了每一只小貓都跟其他的不一樣，這是為什么呢？
這就是我們平常說(shuō)的變異，下面就讓我們來(lái)認(rèn)識(shí)這種現(xiàn)象。
教師組織學(xué)生思考身邊不同的變異現(xiàn)象。
（二）探究竟
教師活動(dòng)：
（1）教師組織學(xué)生完成“探究竟1”的活動(dòng)。（注意：教師要鼓勵(lì)學(xué)生積極充當(dāng)“組織者”的角色，引導(dǎo)學(xué)生形成積極參加集體活動(dòng)，積極展示自己的性格。）
在統(tǒng)計(jì)完5項(xiàng)匯報(bào)之后，與組織者形狀完全相同的人數(shù)會(huì)很少。教師要根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明同一種生物體在許多性狀上都會(huì)互有差別，并解釋“世界上沒(méi)有兩片完全相同葉子”說(shuō)明變異的現(xiàn)象是普遍的。
（2）教師布置學(xué)生閱讀課本“探究竟2”，并對(duì)幾種情況是否能遺傳進(jìn)行分類，并請(qǐng)學(xué)生說(shuō)明自己劃分的依據(jù)。
教師以此為基礎(chǔ)講述有關(guān)可遺傳的變異和不可遺傳的變異的概念，并舉例說(shuō)明生物體的性狀是由遺傳物質(zhì)決定并受環(huán)境因素影響的。比如“大花生與小花生是兩個(gè)品種，大花生的平均長(zhǎng)度大于小花生，但是如果生存條件惡劣的情況下大花生會(huì)長(zhǎng)的較小，而小花生在廢水充足的時(shí)候也可以長(zhǎng)得較大?！?br> （3）布置學(xué)生分析“探究竟3”并說(shuō)明得出答案的根據(jù)。（參考：小牛的毛色與親代不同是由于基因突變?cè)斐傻模@是因?yàn)樾∨５念伾c父母都不同，而且農(nóng)場(chǎng)中出現(xiàn)白色小牛的幾率也遠(yuǎn)比隱性遺傳低得多。這種小牛的顏色比一般牛的顏色更顯眼，容易被敵害發(fā)現(xiàn)而被捕食，因此對(duì)其在野外生活不利。）
教師以此為基礎(chǔ)講解有關(guān)有利變異和不利變異的概念，并說(shuō)明環(huán)境在其中所起的作用。
學(xué)生活動(dòng)：思考可遺傳的變異和不可遺傳的變異是靠什么來(lái)區(qū)分的。哪些原因可以造成變異。閱讀課本，理解變異對(duì)生物生存能力的影響。
（三）大家談
教師活動(dòng)：
課本的兩個(gè)問(wèn)題都富有討論性，教師可以阻止學(xué)生針對(duì)第一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行辯論，分為正方和反方。正方列舉變異對(duì)生物生存有利的方面，反方列舉變異對(duì)生物生存不利的方面。（注意：辯論時(shí)，雙方只是對(duì)自己的觀點(diǎn)進(jìn)行陳述，辯題是由老師確定，所以應(yīng)以雙方的積極性和舉例的豐富程度，而不是以觀點(diǎn)的正確與否來(lái)判斷雙方的辯論結(jié)果。）當(dāng)舉例足夠豐富時(shí)，教師說(shuō)明變異又有利于生物生存的也有不利于生物生存的。在生物進(jìn)化的過(guò)程中變異起了重要的作用。
在探討第二個(gè)問(wèn)題時(shí)，教師可組織學(xué)生自由發(fā)言，對(duì)生物沒(méi)有變異的情況進(jìn)行假想，暢所欲言。教師積極肯定其中的合理假設(shè)，并指導(dǎo)學(xué)生假想并不等于亂想，而是有根據(jù)的推測(cè)。
1.一切變異對(duì)生物體的生存都是有害的嗎？
參考：并不是所有的變異對(duì)生物的生存都是有害的。有的變異能提高生物體的生存和生殖能力，這是有利的變異；有的變異會(huì)降低生物體的生存和生殖能力，這就是不利的變異。大多數(shù)變異是中性變異。
2.設(shè)想自然界中的生物如果沒(méi)有變異，結(jié)果會(huì)怎樣？
參考：由于環(huán)境不斷變化，如果各種生物不發(fā)生變異，那么每當(dāng)環(huán)境劇烈變化時(shí)就會(huì)有物種由于對(duì)環(huán)境的不適應(yīng)而滅亡。
學(xué)生活動(dòng)：進(jìn)行辯論，并得出生物的變異有有利的變異和不利的變異之分，大部分變異是不會(huì)影響生物正常生理活動(dòng)的。通過(guò)設(shè)想沒(méi)有變異時(shí)自然界的情況，理解生物的變異對(duì)其適應(yīng)環(huán)境和生存具有重要的意義。
（四）知識(shí)鏈
通過(guò)前面的探究和討論過(guò)程，學(xué)生已經(jīng)將基本的知識(shí)點(diǎn)理解和消化了。教師可做小結(jié)性的總結(jié)對(duì)以下三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行闡述：
（1）可遺傳的變異和不可遺傳的變異
講述這個(gè)問(wèn)題時(shí)結(jié)合“探究竟2”和日常生活中的現(xiàn)象說(shuō)明兩種變異的區(qū)別，并通過(guò)課件演示簡(jiǎn)單介紹可遺傳變異的產(chǎn)生的方式。
（2）變異對(duì)生物體的影響
涉及一些關(guān)于自然選擇的知識(shí)，為以后的教學(xué)打下伏筆。
（3）變異的重要意義
在講述時(shí)，可以滲透一些進(jìn)化的知識(shí)，使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)“適者生存”的合理性。
七、小結(jié)
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了生物的變異，變異與遺傳一樣都是生物體的基本特征之一。生物體由于有了遺傳的功能才能保持本身特征的代代延續(xù)，又由于有了變異的基本特性才使神舞的個(gè)體之間產(chǎn)生差別。變異有不利變異、中性變異和有利變異之分。變異在生物的進(jìn)化和發(fā)展中有著重要的意義。

八年級(jí)下冊(cè)《生物的遺傳與變異》學(xué)案2冀教版

八年級(jí)下冊(cè)《生物的遺傳與變異》學(xué)案2冀教版

遺傳
科技名詞定義
中文名稱：
遺傳
英文名稱：
heredity;inheritance;1heredity2inheritance定義1：
生物世代之間的連續(xù)性和相似性。
所屬學(xué)科：
水產(chǎn)學(xué)（一級(jí)學(xué)科）；水產(chǎn)生物育種學(xué)（二級(jí)學(xué)科）
定義2：
(1)性狀由親代向子代傳遞的現(xiàn)象。(2)性狀由親代向子代傳遞的過(guò)程。所屬學(xué)科：
遺傳學(xué)（一級(jí)學(xué)科）；總論（二級(jí)學(xué)科）
本內(nèi)容由全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定公布
　詞目：遺傳
拼音：yíchuán
詞義：
遺傳是指經(jīng)由基因的傳遞，使后代獲得親代的特征。遺傳學(xué)是研究此一現(xiàn)象的學(xué)科，目前已知地球上現(xiàn)存的生命主要是以DNA作為遺傳物質(zhì)。除了遺傳之外，決定生物特征的因素還有環(huán)境，以及環(huán)境與遺傳的交互作用。
基本解釋
1.[heredity]通過(guò)細(xì)胞染色體由祖先向后代傳遞的品質(zhì)
遺傳學(xué)
2.[inheritance]先人所流傳下來(lái)的
詳細(xì)解釋
1.猶留傳。
《史記·扁鵲倉(cāng)公列傳》：“慶有古先道遺傳黃帝、扁鵲之脈書，五色診病，知人生死?！彼瘟皱汀秱追e殿丞》詩(shī)：“遺傳得誰(shuí)脩闕下，孤墳應(yīng)祇客江邊?！薄抖膛陌阁@奇》卷十八：“這迷而不悟，卻是為何？只因制造之藥，其方未嘗不是仙家的遺傳?！绷_家倫《是愛情還是苦痛》：“他說(shuō)：‘我聽得長(zhǎng)輩說(shuō)，女子總是靠丈夫的?！液萌菀资諄?lái)一點(diǎn)愛情，把他這一句遺傳的話，又嚇走了一大半。”
2.指遺留下來(lái)的傳聞。
北魏酈道元《水經(jīng)注·易水》：“余按遺傳，舊跡多在武陽(yáng)，似不餞此也?！泵骼钤偂督溻掷先寺P·陳同父＜中興遺傳＞》：“自是始欲纂集異聞，為《中興遺傳》，然猶恨聞見單寡，欲從先生故老詳求其事?！?br> 3.謂生物體的構(gòu)造和生理機(jī)能由上一代傳給下一代。
艾思奇《辯證唯物主義歷史唯物主義》第四章：“在自然界中，吸引和排斥，陰電和陽(yáng)電，化合和分解，遺傳和變異等對(duì)立面的互相作用，也同樣包含著斗爭(zhēng)?！比纾喝魏我环N植物的后代與它的親代總是基本相似的，這種現(xiàn)象叫做遺傳。
4.謂人的氣質(zhì)、品德、能力等后天的東西受上代的影響而在后代身上體現(xiàn)出來(lái)。
洪深《電影戲劇的編劇方法》第四章：“即以氣質(zhì)而論，決不是一個(gè)人遺傳有好的或壞的氣質(zhì)?！庇暨_(dá)夫《出奔》：“結(jié)婚之后的董婉珍，處處都流露了她的這一種自父祖遺傳下來(lái)的小節(jié)的伶俐?！标悓W(xué)昭《工作著是美麗的》上卷二四：“在精明能干這一點(diǎn)上，她的三個(gè)孩子都得了母親的優(yōu)良遺傳?！?br> 遺傳：幸福在某種程度上是與生俱來(lái)的。人類“幸福感知點(diǎn)”的敏感程度有90%是由基因決定的，同時(shí)也取決于父母的正確見識(shí)、判斷力以及良好的訓(xùn)練和教育。
特點(diǎn)
遺傳算法是一類可用于復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化的具有魯棒性的搜索算法，與傳統(tǒng)的優(yōu)化算法相比，主要有以下特點(diǎn)：[1]
1、遺傳算法以決策變量的編碼作為運(yùn)算對(duì)象。傳統(tǒng)的優(yōu)化算法往往直接決策變量的實(shí)際植本身，而遺傳算法處理決策變量的某種編碼形式，使得我們可以借鑒生物學(xué)中的染色體和基因的概念，可以模仿自然界生物的遺傳和進(jìn)化機(jī)理，也使得我們能夠方便的應(yīng)用遺傳操作算子。
2、遺傳算法直接以適應(yīng)度作為搜索信息，無(wú)需導(dǎo)數(shù)等其它輔助信息。
3、遺傳算法使用多個(gè)點(diǎn)的搜索信息，具有隱含并行性。
4、遺傳算法使用概率搜索技術(shù)，而非確定性規(guī)則。
應(yīng)用
概述
由于遺傳算法的整體搜索策略和優(yōu)化搜索方法在計(jì)算是不依賴于梯度信息或其它輔助知識(shí)，而只需要影響搜索方向的目標(biāo)函數(shù)和相應(yīng)的適應(yīng)度函數(shù)，所以遺傳算法提供了一種求解復(fù)雜系統(tǒng)問(wèn)題的通用框架，它不依賴于問(wèn)題的具體領(lǐng)域，對(duì)問(wèn)題的種類有很強(qiáng)的魯棒性，所以廣泛應(yīng)用于許多科學(xué)，下面我們將介紹遺傳算法的一些主要應(yīng)用領(lǐng)域：
1、函數(shù)優(yōu)化
函數(shù)優(yōu)化是遺傳算法的經(jīng)典應(yīng)用領(lǐng)域，也是遺傳算法進(jìn)行性能評(píng)價(jià)的常用算例，許多人構(gòu)造出了各種各樣復(fù)雜形式的測(cè)試函數(shù)：連續(xù)函數(shù)和離散函數(shù)、凸函數(shù)和凹函數(shù)、低維函數(shù)和高維函數(shù)、單峰函數(shù)和多峰函數(shù)等。對(duì)于一些非線性、多模型、多目標(biāo)的函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題，用其它優(yōu)化方法較難求解，而遺傳算法可以方便的得到較好的結(jié)果。
2、組合優(yōu)化
隨著問(wèn)題規(guī)模的增大，組合優(yōu)化問(wèn)題的搜索空間也急劇增大，有時(shí)在目前的計(jì)算上用枚舉法很難求出最優(yōu)解。對(duì)這類復(fù)雜的問(wèn)題，人們已經(jīng)意識(shí)到應(yīng)把主要精力放在尋求滿意解上，而遺傳算法是尋求

遺傳與生育
這種滿意解的最佳工具之一。實(shí)踐證明，遺傳算法對(duì)于組合優(yōu)化中的NP問(wèn)題非常有效。例如遺傳算法已經(jīng)在求解旅行商問(wèn)題、背包問(wèn)題、裝箱問(wèn)題、圖形劃分問(wèn)題等方面得到成功的應(yīng)用。
此外，GA也在生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題、自動(dòng)控制、機(jī)器人學(xué)、圖象處理、人工生命、遺傳編碼和機(jī)器學(xué)習(xí)等方面獲得了廣泛的運(yùn)用。
現(xiàn)狀
進(jìn)入90年代，遺傳算法迎來(lái)了興盛發(fā)展時(shí)期，無(wú)論是理論研究還是應(yīng)用研究都成了十分熱門的課題。尤其是遺傳算法的應(yīng)用研究顯得格外活躍，不但它的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大，而且利用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化和規(guī)則學(xué)習(xí)的能力也顯著提高，同時(shí)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面的研究也在摸索之中。此外一些新的理論和方法在應(yīng)用研究中亦得到了迅速的發(fā)展，這些無(wú)疑均給遺傳算法增添了新的活力。遺傳算法的應(yīng)用研究已從初期的組合優(yōu)化求解擴(kuò)展到了許多更新、更工程化的應(yīng)用方面。

兒童孤獨(dú)癥可能來(lái)自遺傳
隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，遺傳算法的研究出現(xiàn)了幾個(gè)引人注目的新動(dòng)向：一是基于遺傳算法的機(jī)器學(xué)習(xí)，這一新的研究課題把遺傳算法從歷來(lái)離散的搜索空間的優(yōu)化搜索算法擴(kuò)展到具有獨(dú)特的規(guī)則生成功能的嶄新的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。這一新的學(xué)習(xí)機(jī)制對(duì)于解決人工智能中知識(shí)獲取和知識(shí)優(yōu)化精煉的瓶頸難題帶來(lái)了希望。二是遺傳算法正日益和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊推理以及混沌理論等其它智能計(jì)算方法相互滲透和結(jié)合，這對(duì)開拓21世紀(jì)中新的智能計(jì)算技術(shù)將具有重要的意義。三是并行處理的遺傳算法的研究十分活躍。這一研究不僅對(duì)遺傳算法本身的發(fā)展，而且對(duì)于新一代智能計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的研究都是十分重要的。四是遺傳算法和另一個(gè)稱為人工生命的嶄新研究領(lǐng)域正不斷滲透。所謂人工生命即是用計(jì)算機(jī)模擬自然界豐富多彩的生命現(xiàn)象，其中生物的自適應(yīng)、進(jìn)化和免疫等現(xiàn)象是人工生命的重要研究對(duì)象，而遺傳算法在這方面將會(huì)發(fā)揮一定的作用，五是遺傳算法和進(jìn)化規(guī)劃（EvolutionProgramming,EP）以及進(jìn)化策略（EvolutionStrategy,ES）等進(jìn)化計(jì)算理論日益結(jié)合。EP和ES幾乎是和遺傳算法同時(shí)獨(dú)立發(fā)展起來(lái)的，同遺傳算法一樣，它們也是模擬自然界生物進(jìn)化機(jī)制的只能計(jì)算方法，即同遺傳算法具有相同之處，也有各自的特點(diǎn)。目前，這三者之間的比較研究和彼此結(jié)合的探討正形成熱點(diǎn)。

遺傳
1991年D.Whitey在他的論文中提出了基于領(lǐng)域交叉的交叉算子（Adjacencybasedcrossover），這個(gè)算子是特別針對(duì)用序號(hào)表示基因的個(gè)體的交叉，并將其應(yīng)用到了TSP問(wèn)題中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。
D.H.Ackley等提出了隨即迭代遺傳爬山法（StochasticIteratedGeneticHill-climbing，SIGH）采用了一種復(fù)雜的概率選舉機(jī)制，此機(jī)制中由m個(gè)“投票者”來(lái)共同決定新個(gè)體的值（m表示群體的大小）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SIGH與單點(diǎn)交叉、均勻交叉的神經(jīng)遺傳算法相比，所測(cè)試的六個(gè)函數(shù)中有四個(gè)表現(xiàn)出更好的性能，而且總體來(lái)講，SIGH比現(xiàn)存的許多算法在求解速度方面更有競(jìng)爭(zhēng)力。
H.Bersini和G.Seront將遺傳算法與單一方法（simplexmethod）結(jié)合起來(lái)，形成了一種叫單一操作的多親交叉算子（simplexcrossover），該算子在根據(jù)兩個(gè)母體以及一個(gè)額外的個(gè)體產(chǎn)生新個(gè)體，事實(shí)上他的交叉結(jié)果與對(duì)三個(gè)個(gè)體用選舉交叉產(chǎn)生的結(jié)果一致。同時(shí)，文獻(xiàn)還將三者交叉算子與點(diǎn)交叉、均勻交叉做了比較，結(jié)果表明，三者交叉算子比其余兩個(gè)有更好的性能。

遺傳
國(guó)內(nèi)也有不少的專家和學(xué)者對(duì)遺傳算法的交叉算子進(jìn)行改進(jìn)。2002年，戴曉明等應(yīng)用多種群遺傳并行進(jìn)化的思想，對(duì)不同種群基于不同的遺傳策略，如變異概率，不同的變異算子等來(lái)搜索變量空間，并利用種群間遷移算子來(lái)進(jìn)行遺傳信息交流，以解決經(jīng)典遺傳算法的收斂到局部最優(yōu)值問(wèn)題
2004年，趙宏立等針對(duì)簡(jiǎn)單遺傳算法在較大規(guī)模組合優(yōu)化問(wèn)題上搜索效率不高的現(xiàn)象，提出了一種用基因塊編碼的并行遺傳算法（Building-blockCodedParallelGA，BCPGA）。該方法以粗粒度并行遺傳算法為基本框架，在染色體群體中識(shí)別出可能的基因塊，然后用基因塊作為新的基因單位對(duì)染色體重新編碼，產(chǎn)生長(zhǎng)度較短的染色體，在用重新編碼的染色體群體作為下一輪以相同方式演化的初始群體。
2005年，江雷等針對(duì)并行遺傳算法求解TSP問(wèn)題,探討了使用彈性策略來(lái)維持群體的多樣性,使得算法跨過(guò)局部收斂的障礙,向全局最優(yōu)解方向進(jìn)化。
一般算法

遺傳
遺傳算法是模擬達(dá)爾文的遺傳選擇和自然淘汰的生物進(jìn)化過(guò)程的計(jì)算模型。它的思想源于生物遺傳學(xué)和適者生存的自然規(guī)律，是具有“生存＋檢測(cè)”的迭代過(guò)程的搜索算法。遺傳算法以一種群體中的所有個(gè)體為對(duì)象，并利用隨機(jī)化技術(shù)指導(dǎo)對(duì)一個(gè)被編碼的參數(shù)空間進(jìn)行高效搜索。其中，選擇、交叉和變異構(gòu)成了遺傳算法的遺傳操作；參數(shù)編碼、初始群體的設(shè)定、適應(yīng)度函數(shù)的設(shè)計(jì)、遺傳操作設(shè)計(jì)、控制參數(shù)設(shè)定五個(gè)要素組成了遺傳算法的核心內(nèi)容。作為一種新的全局優(yōu)化搜索算法，遺傳算法以其簡(jiǎn)單通用、魯棒性強(qiáng)、適于并行處理以及高效、實(shí)用等顯著特點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，取得了良好效果，并逐漸成為重要的智能算法之一。遺傳算法是基于生物學(xué)的，理解或編程都不太難。

八年級(jí)生物下冊(cè)《生物的進(jìn)化》教案冀教版

八年級(jí)生物下冊(cè)《生物的進(jìn)化》教案冀教版

第二節(jié)二生物進(jìn)化的原因教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
“生物進(jìn)化的原因”是進(jìn)化這一部分的重點(diǎn)內(nèi)容。課本設(shè)計(jì)了兩個(gè)根據(jù)材料進(jìn)行分析探究的探究活動(dòng)，兩個(gè)活動(dòng)的主旨在于使學(xué)生認(rèn)識(shí)“自然選擇”學(xué)說(shuō)的合理性。在進(jìn)行教學(xué)時(shí)教師應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，經(jīng)過(guò)分析和討論得出正確的答案。
在進(jìn)行“知識(shí)鏈”的教學(xué)時(shí)，教師可先安排學(xué)生閱讀課本的“實(shí)際用”部分，讓他們對(duì)拉馬克的“用進(jìn)廢退”學(xué)說(shuō)和達(dá)爾文的“自然選擇學(xué)說(shuō)”有一個(gè)大體的認(rèn)識(shí)。在這個(gè)基礎(chǔ)上，教師講解拉馬克學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容（用進(jìn)廢退和獲得性遺傳）和達(dá)爾文學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容（過(guò)度繁殖，生存斗爭(zhēng)（也叫生存競(jìng)爭(zhēng)），遺傳和變異，適者生存）。并用“人工選擇”作例子，用類比的方法分析“自然選擇”的過(guò)程。最后讓學(xué)生閱讀“實(shí)際用”部分，體會(huì)“選擇”過(guò)程在新物種形成上的作用。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1.描述生物進(jìn)化的原因。
能力目標(biāo)
1.通過(guò)分析拉馬克與達(dá)爾文關(guān)于進(jìn)化的學(xué)說(shuō)，提高分析辨別能力。
情感目標(biāo)
1.形成生物進(jìn)化的基本觀點(diǎn)。通過(guò)對(duì)生物進(jìn)化事例的分析，使學(xué)生形成環(huán)保意識(shí)。
三、重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：“自然選擇學(xué)說(shuō)”的基本內(nèi)容，“用進(jìn)廢退學(xué)說(shuō)”的基本內(nèi)容
難點(diǎn)：闡明“自然選擇學(xué)說(shuō)”的合理性。
難點(diǎn)突破：教師首先布置學(xué)生閱讀課本的兩個(gè)材料分析，通過(guò)第一個(gè)材料分析學(xué)生可以初步認(rèn)識(shí)“自然選擇學(xué)說(shuō)”和“用進(jìn)廢退學(xué)說(shuō)”。通過(guò)第二個(gè)材料，學(xué)生可以比較容易的得出“自然選擇學(xué)說(shuō)”的正確性
四、教學(xué)媒體
圖片資料
五、課時(shí)建議
1課時(shí)
六、教學(xué)過(guò)程
教學(xué)步驟教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)身邊事課本的“身邊事”設(shè)計(jì)與后面的內(nèi)容結(jié)合緊密，教師可利用其進(jìn)行引入。
可以事先讓學(xué)生自己進(jìn)行假設(shè)，說(shuō)說(shuō)長(zhǎng)頸鹿是怎樣形成的。思考長(zhǎng)頸鹿的長(zhǎng)頸是怎樣形成的，并用語(yǔ)言表達(dá)。探究竟+大家談教師活動(dòng)：
（一）在幾位學(xué)生談過(guò)自己對(duì)長(zhǎng)頸鹿長(zhǎng)頸形成的看法之后，教師布置學(xué)生閱讀課本的“探究竟1”并分析“拉馬克進(jìn)化學(xué)說(shuō)”與“達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說(shuō)”的主要區(qū)別，哪個(gè)更加合理。
學(xué)生的假設(shè)可能各有千秋，但是教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比前輩科學(xué)家的思想對(duì)自己的假設(shè)進(jìn)行完善，并從中獲得啟示。
（2）布置學(xué)生閱讀課本的“探究竟2”并提出假設(shè)說(shuō)明兩種樺尺蛾數(shù)量變化的原因。
提問(wèn)幾名學(xué)生，讓他們說(shuō)明自己的假設(shè)。然后提示學(xué)生試著用“達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)”解釋兩種樺尺蛾數(shù)量變化的原因。
閱讀“探究竟1”，思考課本兩個(gè)學(xué)說(shuō)哪個(gè)更合理，并說(shuō)明判斷的依據(jù)。

閱讀課本，提出合理的假設(shè)。并用“自然選擇學(xué)說(shuō)”解釋兩種樺尺蛾數(shù)量變化的原因。知識(shí)鏈教師活動(dòng)：
（一）提問(wèn)兩名學(xué)生敘述自己對(duì)“拉馬克學(xué)說(shuō)”和“達(dá)爾文學(xué)說(shuō)”的認(rèn)識(shí)。
（二）根據(jù)擴(kuò)展資料對(duì)“用進(jìn)廢退學(xué)說(shuō)”和“自然選擇學(xué)說(shuō)”進(jìn)行講解?？梢耘e一些例子說(shuō)明生物的過(guò)度繁殖現(xiàn)象說(shuō)明生物的生存競(jìng)爭(zhēng)是必須的，并從中產(chǎn)生了適者生存的自然選擇過(guò)程。對(duì)于“自然選擇”可以用人工選擇作類比進(jìn)行說(shuō)明。并強(qiáng)調(diào)變異是生物進(jìn)化的內(nèi)部原因，環(huán)境是生物進(jìn)化的外界動(dòng)力。
（三）教師簡(jiǎn)單介紹現(xiàn)代進(jìn)化理論的知識(shí)。（可參考文本資料）
根據(jù)“探究竟1”談?wù)勛约簩?duì)兩種學(xué)說(shuō)的認(rèn)識(shí)。

參考“人工選擇”的過(guò)程理解自然選擇的過(guò)程。實(shí)際用教師活動(dòng)：
（一）布置學(xué)生閱讀課本的“實(shí)際用”部分。
（二）教師講述原雞到家雞，野豬到家豬的選育過(guò)程。
理解“人工選擇”在物種形成中的作用，并進(jìn)一步理解自然選擇對(duì)生物進(jìn)化的作用。小結(jié)教師語(yǔ)言：
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了生物進(jìn)化的原因，對(duì)于生物進(jìn)化的原因，科學(xué)家提出過(guò)許多假說(shuō)。其中比較著名的是拉馬克的“用進(jìn)廢退學(xué)說(shuō)”和達(dá)爾文的“自然選擇學(xué)說(shuō)”。在這兩個(gè)學(xué)說(shuō)中，達(dá)爾文的學(xué)說(shuō)是被人們普遍接受的。
生物的進(jìn)化有內(nèi)部的原因——變異，也有外部的原因——環(huán)境。變異是不定向的，就是說(shuō)既有有利的變異，又有不利的變異，而自然環(huán)境的選擇則使不利變異的個(gè)體死亡只保留有利變異的個(gè)體。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，生物就完成不斷的向前進(jìn)化過(guò)程。
聽講，復(fù)習(xí)本節(jié)課的知識(shí)。
七、板書設(shè)計(jì)
第三章第二節(jié)二生物進(jìn)化的原因
一、長(zhǎng)頸鹿長(zhǎng)頸的形成
1.拉馬克學(xué)說(shuō)：用進(jìn)廢退
2.達(dá)爾文學(xué)說(shuō)：自然選擇
二、樺尺蛾的變異
原因：
三、選擇在生活中的應(yīng)用——人工選擇