《自然选择的证明》教学设计

【教学目标】1.通过建立概念链条,把握文章内容。2.分析推理过程,体会作者论证的严密性。3.掌握阅读自然科学论著的一般方法。【课前准备】阅读课文,圈画每一小节的重要概念并记录阅读感受和阅读障碍。【教学过程】一、导入《自然选择的证明》是自然科学论著《物种起源》的结论部分,有同学描述自己的阅读感受是“文章难读难懂,寸字难行”“第一小节就看晕了”……大家是否也有同感?

理性、严谨的科学精神何以体现?——部级精品课《自然选择的证明》品赏

聚焦“《自然选择的证明》是如何体现理性、严谨的科学精神的”这一主问题,通过四项学习任务,分析“自然选择”的提出和证明的过程,引导学生从多个方面学习科学的思维方式和研究方法,学习自然科学论著的表述方式和语言特点,逐步感受贯穿于其中的理性、严谨的科学精神。

模拟实验探究“自然选择对种群基因频率的影响”的教学设计

本研究通过模拟实验探究了“自然选择对种群基因频率的影响”。教学设计基于人教版高中生物学教材必修2《遗传与进化》第6章第3节的探究活动,以数学模型建构的方法引导学生理解生物演化论的主要观点。教学目标包括理解变异和自然选择在生物适应和进化中的作用,利用数学技术研究基因频率变化,以及提升科学探究能力。教学过程通过模拟实验和情境创设,使学生从分子水平上理解生物进化的实质。

模型建构揭示“自然选择之谜”——一道苏州市会考题引发的思考

以一道2021年苏州市会考题为例,分析模型建构对理解自然选择现象的促进作用,从而形成生物进化适应观,以期解决学生对相关知识的不理解与困扰。

人权基础的变迁:从自然法到自然选择

人权的基础是法学理论与法哲学中长久以来最深层次的问题之一,事关人类现代政治文明的根基。早期现代自然法理论主张人权本质上是由自然法确立的“自然权利”。不过,对于自然权利本身赖以为基的理性,自然法理论未能给出令人满意的说明,最终甚至又回到了超验形而上学的传统。晚近以来的自然主义思潮试图运用当代的进化生物学重新解释自然权利,主张自然权利本质上是一种促进人类基因传播的生物适应器,是自然选择的因果机制的产物。人权的基础不再是思辨哲学构建的“自然法”,而是自然科学发现的自然规律,人权理论发展迎来新的契机。

一个解释自然选择相关问题的形式化框架 评《进化和选择的层次》

萨米尔·奥卡沙(Samir Okasha)著,《进化和选择的层次》(Evolution and the Levels of Selection,图1),牛津大学出版社(Oxford University Press),2006年,布装263页,定价:55美元。每一个科学哲学领域的研究者都应该会关注该领域的最高奖——“拉卡托斯”奖,获得该奖的著作对科学哲学不同领域的发展都有举足轻重的影响。英国布里斯托大学的科学哲学和生物学哲学家萨米尔·奥卡沙(Samir Okasha)因其《进化和选择的层次》(Evolution and the Levels of Selection,2006)[1]对生物学哲学领域的杰出贡献,获得了2009年的拉卡托斯奖。

基于变易理论的生物学概念教学--以"自然选择与适应的形成"为例

以"自然选择与适应的形成"一节为例,阐明在教学中如何基于变易理论聚焦概念、确定属性、创设变易和迁移应用,促进学生生物学概念的意义建构。

“自然选择”与植物多样性——自然选择新图景的启示

文章用自然选择新图景的观点讨论了植物多样性。

基于自然选择策略的蚁群算法求解TSP问题

针对蚁群算法收敛速度慢,容易陷入局部最优解的缺陷,提出了一种基于自然选择策略的改进型蚁群算法,改进后的算法利用自然选择中"优胜劣汰"的进化策略,对每次迭代的随机进化因子大于进化漂变阈值的路径信息素进行二次更新,增强满足进化策略路径上的信息素浓度,以加快算法的收敛速度;而随机进化因子的随机性增强了算法跳出局部最优解的概率。将提出的改进型蚁群算法求解经典的TSP问题,并通过实验证明了改进后的蚁群算法在最优解精度和收敛速度等方面均有所提高。

基于自然选择粒子群算法的含DG接入的配电网无功优化

以分布式电源接入配电网运行时产生的有功网损最小并能改善电压质量为目标,提出将自然选择机理与粒子群算法相结合的配电网无功优化方法。将DG向系统注入的无功功率作为配电网无功优化的控制变量,建立了包括目标函数、潮流方程等式约束和不等式约束的配电网无功优化数学模型。基于自然选择的粒子群算法其核心思想为每次迭代过程中将整个粒子群按适应值排序,用群体中最好的一半的粒子的速度和位置替换最差的一半的速度和位置,同时保留原来每个个体所记忆的历史最优值。通过对改进后的IEEE33节点配电系统进行仿真分析,结果表明所提出的算法具有很强的全局收敛性和稳定性,并能以最快的收敛速度搜索到系统最小网损值。

中国3个不同地域藏族群体线粒体ATP6、ATP8和Cyt b基因的比较：探查自然选择在基因组的印记

线粒体基因组(Mitochondrial DNA,mtDNA)具有区别于核基因组的诸多特性(例如缺乏重组等),在人类进化历史的研究领域具有巨大的应用价值。文章通过对3个不同地域藏族群体线粒体基因组的ATP6、ATP8和Cytb基因约2kb区域的测序研究发现:随着海拔的增加,3个基因的全序列、ATP6和ATP8基因逐渐偏离中性模式,但未呈现显著性差异;随着海拔的降低,Cytb基因受到纯化选择的作用逐渐增大;ATP6基因可能存在适应性选择,并且随着海拔的增高呈现出适应性选择增强的趋势;选择的主要因素应该是该群体所处的特殊的地理环境,即不同的地理环境具有直接的选择作用。

DNA水平自然选择作用的检测

上个世纪 6 0年代 ,Kimura提出的“中性进化”假说使经典的达尔文自然选择学说遭遇了前所未有的挑战。但新近的研究表明 :在DNA水平 ,越来越多的证据支持“自然选择”的进化理论。这些研究成果得益于近年来大量群体和基因组DNA数据的积累 ,以及理论群体遗传学的发展。在DNA水平检测选择作用是否存在的方法包括两大类 :种内多态性检验和种间差异度检验。前者以Tajima ( 1 989)提出的D检验为代表 ,后者大都基于“中性条件下 ,种内与种间进化速率一致”的原理。这些方法以中性假说作为零假设 ,结合统计检验方法分析DNA数据 ,被称为“中性检验”。这些方法对于解决一些有关进化的基础理论问题和人类遗传学及生物信息学的深入研究都具有重要意义。本文介绍几个应用广泛的检测方法 ,以使国内的读者了解它们的基本思路和操作方法。

大豆异地衍生RIL群体主要数量性状的自然选择效应

【目的】探明大豆杂交组合在不同生态条件下衍生重组自交系群体的遗传结构的差异及其成因。【方法】以Peking×7605、RN-9×7605两个组合分别在南京和济南衍生的RIL群体为材料,比较同一杂交组合在两地衍生群体主要数量性状的表型差异,鉴别大豆主要数量性状不同生态环境条件下的自然选择效应。【结果】Peking×7605组合衍生的两个群体在南京和济南种植,其株高和分枝数均表现出显著差异;RN-9×7605组合衍生的两个RIL群体在南京和济南种植,其分枝数、有效荚数、单株粒数和百粒重等表现均差异显著。【结论】上述性状发生了明显的自然选择效应,经表型方差分解证实性状差异由群体间遗传结构存在的真实差异造成。

基于高斯扰动和自然选择的改进粒子群优化算法

为了有效地平衡粒子群算法的全局与局部搜索性能,提出一种基于高斯扰动和自然选择的改进粒子群优化算法。该算法在采用简化粒子群优化算法的基础上,考虑到个体最优粒子间的相互影响,使用所有融入高斯扰动的个体最优的平均值代替每个粒子的个体最优值,并且借鉴自然选择中适者生存的进化机制提高算法优化性能;同时通过含有惯性权重停止阈值的自适应调节余弦函数递减策略来实现对惯性权重的非线性调整并采用异步变化调整策略来改善粒子的学习能力。仿真实验结果表明,所提算法在收敛速度和精度等方面均有提高,寻优性能优于近期文献中的几种改进的粒子群优化算法。

记忆的生存加工优势是自然选择的结果:来自跨年龄比较和繁衍情境的证据

本研究考查生存加工优势效应的自然选择理论解释是否可行。实验1选取8岁、10岁、12岁、21岁和64岁年龄组个体为被试,考查了生存加工优势在各年龄组的表现。实验2通过比较繁衍情境(择偶、怀孕和抚育)与生存、自我联想情境的回忆成绩,考查了繁衍加工的记忆优势。结果发现:(1)不同年龄组个体均表现出生存加工优势效应,但生存优势效应量是否存在年龄差异还需进一步验证;(2)择偶和抚育情境表现出繁衍加工优势。这一结果支持了生存加工优势效应的自然选择理论。

遗传程序设计(之二)——基于自然选择的程序设计范型

1.引论“物竞天择,适者生存”是达尔文生物进化论阐明的主要原理之一。自然界中,生物体的结构体现了生物对其环境的适应能力(即生存与繁殖的能力)；

基于自然选择和随机扰动的改进磷虾群算法

针对磷虾群算法在求解高维复杂优化问题时容易陷入局部最优的缺点,提出一种基于自然选择和随机扰动的改进磷虾群算法.首先提出基于时变的非线性递减策略计算诱导权重和觅食权重,对磷虾群的诱导运动和觅食运动进行了改进;其次在产生新一代磷虾种群时加入随机扰动因子,并且借鉴自然选择中适者生存的进化机制提升磷虾种群中个体的质量,有效的提升了磷虾群算法的全局搜索和局部勘探能力.最后通过9个Benchmark标准测试函数的实验,将该算法与其他算法进行性能对比分析.实验表明,该算法能够有效地避免早熟收敛,在全局搜索和局部勘探能力上有着显著优势.

超越“自然选择”、促进“文化多元”——试与胡庚申教授商榷

对胡庚申教授的论文《适应与选择:翻译过程新解》提出一些商榷意见,主要探讨翻译生态环境、翻译过程、翻译基本法则等核心概念,对达尔文生物进化论在翻译研究中的适用性提出了质疑,呼吁在翻译活动中超越"自然选择"、促进"文化多元"。

熵和自然选择压及其在林木群体遗传学中的应用

本文首先导出自然选择的定量模型,然后对青杨14个种源、樟子松6个种源的600多个个体的酯酶同工酶谱进行分析。同时也分析了国外有关杂志发表的三个有代表性的试验,并与其它方法进行比较,证明该理论除能解决其它方法所不能解决的一些重要问题外,还具有统计分析便利、适用广,便于多学科合作等特点,有广泛的应用潜力。

西北少数民族传统体育理性化的自然选择与定位

采用文献资料、社会调查等方法 ,阐述了西北少数民族传统体育理性化自然选择与定位的条件和成因 ;得出了自然环境成为催生、孕育民族体育的摇篮和襁褓 ,生产劳动是民族体育的乳汁和养分 ,人文环境则是民族体育无法离开的空气。