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中学生物教学中生物多样性教育探讨[摘要]生物多样性教育是新时期素质教育的一项新内容。
本文立足中学生物课程的学科优势,试从生物多样性教育的内涵中学生物教学中加强生物多样性教育的必要性及主要途径三个方面,论述了中学生物多样性教育的渗透。
[关键词]中学;生物教学;生物多样性一、生物多样性的丰富内涵生物多样性(biodivelzity或biological diversity)是指地球上所有的生物及其生存环境构成的自然综合体,包括遗传多样性(genetic diversity)、物种多样性(specles diversity)和生态系统多样性(ecosystemic diversity)。
广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。
狭义的遗传多样性主要是指生物种内基因的变化,包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异。
遗传多样性主要包括形态多样性、染色体多样性、蛋白质多样性和dna多样性。
物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。
物种多样性既是生态系统多样性的基础,又直接显示基因多样化。
生态系统多样性是指生物圈内栖息地、生物群落和生态学过程的多样化、以及生态系统内栖息地差异和生态过程变化的多样性。
这种多样性是生命支持系统最重要的组成部分。
二、中学生物教学中生物多样性教育的必要性1、加强生物;样性教育是人类社会可持续发展的要求生物多样性为人类提供了丰富的资源。
人类的食物如粮食、水果、蔬菜、鱼、肉、蛋、禽等全部来源于生物;人们穿着的棉织品、丝织品、毛纺织品及皮革制品也直接来源于生物;生物还提供了绝大部分的中药材以及橡胶、紫胶、白蜡、木材、油脂等工业原料。
人类的生活环境也依赖于生物,如水土保持、气候调节等。
生物多样性还为人类的仿生学研究提供了大量有意义的启迪,使雷达、飞机、照相机、风暴报警仪、红外线跟踪仪、电脑等一系列的高科技产品的制造和生产成为现实。
据记载,自公元1600年以来,共有724个物种消亡。
学习指南1、课程的性质：本课程是关于家畜育种工作理论和方法的科学，是畜牧学的重要基础理论，在动物科学专业课程体系中具有重要的地位，是本专业的主干专业基础课程，与现代生物科学理论技术及畜牧业生产的有关学科联系十分密切，体现了多学科相互渗透的特点。
2、目的和任务：本课程的培养目标在于综合应用遗传学、生物统计学、繁殖学、计算机技术等学科的理论，研究家畜育种的理论和方法，实现对现有畜禽遗传资源的合理保存和利用，并不断创造新的种质资源，为畜牧业生产服务。
是大学三年级第一学期开设的课程。
3、重点难点：《家畜育种学》的重点是选择原理，选择指数制订，BLUP育种值选择方法、选配原理，新品系、新品种培育方法，杂种优势利用和家畜育种规划等内容。
难点为个体遗传评定原理与方法，家畜育种规划，这是家畜育种学的核心内容，也是学懂本门课程的关键。
4、学习方法：本课程是一门理论与实践紧密结合的专业基础课程，在掌握好理论知识的基础上，要多参加生产实践，特别是培养学生的实际操作技能。
《家畜育种学》知识模块可划分为三个部分：（1）基础篇包括绪论、第一、二、三、四章，共五个部分。
主要讲授家畜育种学概论，家畜的起源、驯化与品种；数量遗传学基础，家畜主要性状遗传，生产性能测定等内容，是家畜育种工作的基础。
这部分内容实际就是认识家畜了解家畜，是学习家畜育种的入门和基础，学习时要联系生产和生活实际，使学生准确地掌握有关概念、名词、术语及品种形成和发展规律。
学时数占20%。
（2）方法篇包括第五、六、七、八章，共四个部分。
主要讲授选择原理与方法、个体遗传评定、选配方法等内容，是家畜育种工作的基本方法和手段，也是育种学中涉及面最广，原理性最强，重点、难点最多的部分。
将选择原理、育种值评定、选配方法贯穿与育种工作的全过程。
在弄清数理统计、概率论、通径分析、线性代数、计算机技术的基础上，将基本原理应用于家畜育种的实践。
学时数占50%。
（3）应用篇包括第九、十、十一、十二章，共四个部分。
第七章 遗传算法应用举例遗传算法提供了一种求解非线性、多模型、多目标等复杂系统优化问题的通用框架，它不依赖于问题具体的领域。
随着对遗传算法技术的不断研究，人们对遗传算法的实际应用越来越重视，它已经广泛地应用于函数优化、组合优化、自动控制、机器人学、图象处理、人工生命、遗传编码、机器学习等科技领域。
遗传算法已经在求解旅行商问题、背包问题、装箱问题、图形划分问题等多方面的应用取得了成功。
本章通过一些例子，介绍如何利用第五章提供的遗传算法通用函数，编写MATLAB 程序，解决实际问题。
7.1 简单一元函数优化实例利用遗传算法计算下面函数的最大值：()sin(10) 2.0[1,2]f x x x x π=⋅+∈-，选择二进制编码，种群中个体数目为40，每个种群的长度为20，使用代沟为0.9，最大遗传代数为25。
下面为一元函数优化问题的MA TLAB 代码。
figure(1);fplot ('variable.*sin(10*pi*variable)+2.0',[-1,2]); %画出函数曲线% 定义遗传算法参数NIND= 40; % 个体数目(Number of individuals)MAXGEN = 25; % 最大遗传代数(Maximum number of generations)PRECI = 20; % 变量的二进制位数(Precision of variables)GGAP = 0.9; % 代沟(Generation gap)trace=zeros (2, MAXGEN); % 寻优结果的初始值FieldD = [20;-1;2;1;0;1;1]; % 区域描述器(Build field descriptor) Chrom = crtbp(NIND, PRECI); % 初始种群gen = 0; % 代计数器variable=bs2rv(Chrom,FieldD); % 计算初始种群的十进制转换 ObjV = variable.*sin (10*pi*variable)+2.0; % 计算目标函数值while gen < MAXGEN,FitnV = ranking (-ObjV); % 分配适应度值(Assign fitness values) SelCh = select ('sus', Chrom, FitnV , GGAP); % 选择SelCh = recombin ('xovsp',SelCh,0.7); % 重组SelCh = mut(SelCh); % 变异variable=bs2rv(SelCh,FieldD); % 子代个体的十进制转换ObjVSel =variable.*sin(10*pi*variable)+2.0; % 计算子代的目标函数值[Chrom ObjV]=reins(Chrom,SelCh,1,1,ObjV ,ObjVSel); % 重插入子代的新种群 gen = gen+1; % 代计数器增加% 输出最优解及其序号，并在目标函数图象中标出，Y 为最优解，I 为种群的序号[Y,I]=max(ObjV),hold on;plot (variable (I),Y, 'bo');trace (1,gen)=max (ObjV); %遗传算法性能跟踪trace (2,gen)=sum (ObjV)/length (ObjV);endvariable=bs2rv (Chrom,FieldD); %最优个体的十进制转换hold on,grid;plot (variable',ObjV','b*');figure (2);plot (trace (1,:)');hold on;plot (trace (2,:)','-.');grid;legend ('解的变化','种群均值的变化')使用基于适应度的重插入确保四个最适应的个体总是被连续传播到下一代。
珍奇的动物针鼹教案第一章：认识针鼹教学目标：1. 了解针鼹的外貌特征和生活习性。
2. 掌握针鼹的分布地区和保护现状。
教学内容：1. 针鼹的定义和特点2. 针鼹的生活习性3. 针鼹的分布地区4. 针鼹的保护现状教学活动：1. 引入针鼹的话题，展示针鼹的图片，让学生猜测这是一种什么动物。
2. 讲解针鼹的外貌特征和生活习性，如吻部尖尖、善于挖掘等。
3. 介绍针鼹的分布地区，如澳大利亚、塔斯马尼亚岛等。
4. 讲述针鼹的保护现状，如栖息地破坏、气候变化等威胁。
第二章：针鼹的生态习性教学目标：1. 了解针鼹的饮食习性和繁殖方式。
2. 掌握针鼹的适应能力和生存策略。
教学内容：1. 针鼹的饮食习性2. 针鼹的繁殖方式3. 针鼹的适应能力和生存策略教学活动：1. 讲解针鼹的饮食习性，如以昆虫为主食。
2. 介绍针鼹的繁殖方式，如卵生。
3. 探讨针鼹的适应能力和生存策略，如擅长挖掘、体温调节等。
第三章：针鼹的分布与保护教学目标：1. 掌握针鼹在不同地区的分布情况。
2. 了解针鼹保护的重要性和保护措施。
教学内容：1. 针鼹的分布情况2. 针鼹的保护重要性3. 针鼹的保护措施教学活动：1. 展示针鼹在不同地区的分布地图，让学生了解其分布范围。
2. 讲解针鼹保护的重要性，如维持生态平衡、保护基因多样性等。
3. 介绍针鼹的保护措施，如设立自然保护区、加强法律法规等。
第四章：针鼹与人类的关系教学目标：1. 了解针鼹与人类生活的关联。
2. 认识到保护针鼹对人类社会的意义。
教学内容：1. 针鼹与人类生活的关联2. 保护针鼹对人类社会的意义教学活动：1. 探讨针鼹与人类生活的关联，如旅游观赏、科学研究等。
2. 讲述保护针鼹对人类社会的意义，如维持生态平衡、促进可持续发展等。
第五章：针鼹保护实践活动教学目标：1. 培养学生关爱动物、保护生态环境的意识。
2. 掌握保护针鼹的基本方法。
教学内容：1. 保护针鼹的基本方法2. 实践活动：制作保护针鼹的标语、海报等教学活动：1. 讲解保护针鼹的基本方法，如参与志愿者活动、宣传保护针鼹等。
遗传多样性保护策略讨论报告概述遗传多样性是生物多样性的一个重要组成部分，指的是某一物种内个体之间基因的差异性。
遗传多样性的保护对于维持生态系统的稳定性、物种的适应性以及人类社会的可持续发展至关重要。
本报告将探讨遗传多样性的保护策略，包括保护自然栖息地、建立遗传资源库以及科学监测和管理等方面的内容。
一、保护自然栖息地自然栖息地是维持物种多样性和遗传多样性的基础。
保护自然栖息地可通过以下措施实现：1. 增加保护区数量和面积：建立更多的自然保护区，扩大现有保护区的面积，保护栖息地中的有效生物群落，确保物种的迁徙和基因的流动。
2. 恢复和重建栖息地：对受到破坏的栖息地进行恢复和重建，包括植被恢复、水体治理等措施，为物种提供更多的生存和繁衍空间。
3. 促进生态廊道的建设：建立生态廊道，连接不同的栖息地，促进物种间的基因流动，增加遗传交流，提高生物群落的稳定性。
二、建立遗传资源库建立遗传资源库是保护遗传多样性的重要手段，对于保存物种的遗传信息和基因资源具有重要意义。
建立遗传资源库可以采取以下方面的措施：1. 采集和保存种子和胚胎样本：对于植物和动物，采集和保存种子和胚胎样本，以保留物种的遗传信息。
2. 建立基因库：通过提取、复制和保存物种的遗传信息，建立物种的基因库，以备后续研究和保护工作的需要。
3. 保护野生个体和养殖种群：保护野生个体和养殖种群，防止野外物种数量过度减少或者养殖物种的品种纯净度下降。
三、科学监测和管理科学监测和管理对于遗传多样性的保护至关重要，可以通过以下措施实施：1. 遗传监测和评估：使用分子生物学方法监测和评估不同种群之间的基因流动和基因频率的变化，以了解物种的遗传状况。
2. 制定保护计划和管理政策：根据遗传监测和评估结果，制定相应的保护计划和管理政策，包括限制捕捞量、禁止非法猎捕、控制入侵物种等。
3. 科学研究和教育宣传：开展相关的遗传多样性科学研究，为保护工作提供科学依据；通过教育宣传，提高公众的遗传多样性保护意识和行动力。
