高中生物 第2章 基因和染色体的关系课件 新人教版必修2.ppt

第1节减数分裂和受精作用第2节基因在染色体上第3节伴性遗传单元总结提升 第2章基因和染色体的关系 目录 第2章基因和染色体的关系 第1节减数分裂和受精作用 第1节减数分裂和受精作用 第1节 三维目标 1 知识与技能 1 阐明细胞的减数分裂 2 举例说明配子的形成过程 3 举例说明受精作用 4 使用高倍镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 5 运用模型建构的方法 模拟减数分裂过程中染色体数目和行为的变化 三维目标 第1节 三维目标 2 过程与方法 1 借助电脑动画 展示减数分裂的连续动态变化过程 将抽象的减数分裂过程直观化 将大量冗长的文字图像化 2 学生的自主观察 归纳总结 分析讨论 巩固 练习 使学生理解掌握减数分裂过程中染色体的主要行为变化 并从实质上认识减数分裂实际上是一种特殊的有丝分裂 3 通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 识别减数分裂不同阶段的染色体的形态 位置和数目 加深对减数分裂过程的理解 第1节 三维目标 4 运用模型建构的方法 模拟减数分裂过程中染色体数目和行为的变化 体验减数分裂中染色体的规律性变化 从而理解精子和卵细胞的形成 3 情感 态度与价值观 1 体会模型建构在生物学研究中的重要作用 2 减数分裂是一个由各个阶段组成的连续的动态过程 教学可使学生领悟到 事物 生命 都是阶段性和连续性的统一 的辩证唯物主义观点 第1节 重点难点 重点 1 减数分裂的概念 2 精子的形成过程 3 受精作用的过程 难点 1 模拟减数分裂过程中染色体的变化 2 比较精子和卵细胞形成过程的异同 3 观察蝗虫精母细胞的减数分裂 重点难点 第1节 教学建议 本节分为两小节内容来进行讲解 第1小节为 减数分裂 第2小节为 受精作用 本节可以采用的教学策略为总体运用 支架式 教学法 为不同层次的学生提供不同的 支点 使不同的学生通过自己的学习达到不同的发展和提高 1 培养学生建构生物模型 并引导学生运用已建构的模型去探究推测生物实际发生的变化 从而落实了探究性学习 2 用课堂同学动手 自己直观演示 小组内讨论等方法 学习掌握重点难点知识 教学建议 第1节 教学建议 3 整合教材 运用多媒体辅助 把减数分裂和受精作用揉成一体 首先是把 模拟减数分裂时染色体的变化 的建构模型由验证性前置成为探究性 同时先把 有丝分裂中的染色体变化 模拟一遍 这就是主要的 支架 本节过程中 教材处理主体采用问题探究式进行 在面对问题的解决过程中 采用观察 讨论 模拟实验等方式 师生共同分析讨论问题 最后形成对减数分裂的总体认识 为最终学习遗传的染色体学说奠定基础 第1节 新课导入 导入一 2007年10月18日 英国约翰 拉德克里夫医院诞生了一对龙凤胎 那么试管婴儿和减数分裂 受精作用有关系吗 1883年 比利时胚胎学家贝内登以马蛔虫 体细胞中有两对染色体 为材料 发现其精子和卵细胞中染色体数目为体细胞的一半 贝内登把产生精子和卵细胞的分裂方式叫减数分裂 减数分裂产生的精子和卵细胞中的染色体数目为什么是体细胞的一半呢 这种分裂的意义是什么呢 新课导入 第1节 新课导入 提示 减数分裂中染色体复制一次 而细胞连续分裂两次 分裂的结果是每个细胞中染色体数目只是母细胞的一半 减数分裂使产生的配子种类具有多样性 增加了生物变异的几率 增强了生物适应环境的能力 有利于生物的进化 第1节 新课导入 导入二 复习提问 导入新课引入 我们上学期学过 真核细胞的分裂方式有三种 是哪三种 答 有丝分裂 无丝分裂 减数分裂 有丝分裂各个时期的特点有哪些 答 间期 染色体复制 蛋白质的合成 分裂期 前期 两消两现 一散乱 中期 点排板 数目清晰可数 后期 点裂 单体移两极 末期 两现两消 新板壁形成 以前学过了有丝分裂和无丝分裂 现在学习减数分裂 第1课时减数分裂 第1课时减数分裂 第1课时 新课感知 新课感知 有丝分裂是真核细胞的主要分裂方式 你能说出图2 1 1细胞所处的分裂时期吗 并说出有丝分裂各时期细胞内的典型特征 图2 1 1 第1课时 新课感知 提示 图a为有丝分裂后期 图b为中期 图c为前期 图d为末期 有丝分裂分为间期和分裂期 间期主要进行dna的复制和有关蛋白质的合成 分裂期分为前 中 后 末四个时期 其中前期的主要特征是染色质螺旋缩短变粗成染色体 形成纺锤体 核膜 核仁解体消失 中期的特征是染色体的着丝点都排列在赤道板上 染色体的形态数目最清晰 后期的典型特征是着丝点分裂 染色单体分离 并在纺锤丝的牵引下向两极移动 末期的主要特点是染色体解螺旋成染色质 纺锤体消失 形成新的核膜 核仁 一 减数分裂 1 范围 减数分裂是进行 的生物发生的 2 时期 在产生 时 进行的染色体数目 的细胞分裂 3 在减数分裂过程中 染色体只复制 而 4 减数分裂的结果是 成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的 想一想 减数分裂是否具备细胞周期 第1课时 自主探究 自主探究 有性生殖 成熟生殖细胞 减半 一次 细胞分裂两次 减少一半 答案 否 二 精子的形成过程哺乳动物和人的精子是在 中形成的 当雄性动物性成熟时 睾丸里的一部分精原细胞 原始的雄性生殖细胞 在减数分裂的间期 成为初级精母细胞 初级精母细胞又经过同源染色体配对 联会 四分体中的非姐妹染色单体发生 排列在赤道板上 同源染色体 等变化 形成两个次级精母细胞 次级精母细胞又经过第二次分裂 主要变化是染色体不再复制 每条染色体的 分裂 分开 分别移向细胞的两极 形成4个精细胞 精细胞要经过复杂的 形成4个精子 第1课时 自主探究 睾丸 体积增大 染色体复制 交叉互换 各对同源染色体 分离 着丝点 姐妹染色单体 变形 想一想 减数分裂过程中 染色体数目为什么会减半 发生在哪个时期 答案 减数第一次分裂的末期 同源染色体分离导致染色体数目减半 第1课时 自主探究 三 卵细胞的形成过程哺乳动物和人的卵细胞是在 中形成的 形成过程与精子的基本相同 1个卵原细胞 原始的雌性生殖细胞 体积增大 染色体复制 成为1个初级卵母细胞 形成1个次级卵母细胞和1个 1个次级卵母细胞经 再形成1个卵细胞和 减数第一次分裂形成的1个极体也分裂形成2个极体 这样 一个卵原细胞经减数分裂形成 卵细胞和3个极体 第1课时 自主探究 卵巢 经减数第一次分裂 极体 减数第二次分裂 1个极体 1个 第1课时 典例类析 典例类析 类型一对减数分裂过程中相关概念的辨析1 同源染色体 非同源染色体 1 同源染色体是指两条染色体形状和大小一般都相同 一条来自父方 一条来自母方 在减数分裂过程中进行两两配对 2 非同源染色体是在减数分裂过程中 不进行配对的染色体 一般形状大小不同 第1课时 典例类析 2 姐妹染色单体 非姐妹染色单体 1 姐妹染色单体是染色体复制后 一个着丝点上连接的两条相同的单体 这两条单体被称为姐妹染色单体 其整体是一条染色体 2 非姐妹染色单体是不同着丝点连着的两条染色单体 比较如下表 第1课时 典例类析 第1课时 典例类析 3 联会和四分体 1 联会 特指减数第一次分裂过程中 前期 同源染色体两两配对的现象 该时期已完成复制 染色单体已形成 但螺旋程度低观察不到 2 四分体 联会后的每对同源染色体含有四条染色单体 叫做四分体 四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数 3 一个四分体 1对同源染色体 2条染色体 4条染色单体 4个dna分子 8条脱氧核苷酸链 第1课时 典例类析 例1如图2 1 2所示为某雄性动物正在进行分裂的细胞图 请据图回答 1 该图细胞中有 条染色单体 着丝点 dna分子数依次是 图中有 个四分体 2 图中共有 对同源染色体 a与c是 染色体 c与d是 染色体 3 a和a 互称为 a 和b称为 图2 1 2 第1课时 典例类析 答案 1 8482 2 2非同源同源 3 姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体 解析 图中共有2对同源染色体 2个四分体 每个染色体由一个着丝点连接着两条染色单体 每个染色单体有1个dna分子 除了同源染色体外 其他的染色体为非同源染色体 如a与c d 由一个着丝点连着的两条染色单体称为姐妹染色单体 没有由一个着丝点相连的染色单体称为非姐妹染色单体 第1课时 典例类析 变式同源染色体是指 a 一条染色体复制形成的两条染色体b 分别来自父方和母方的任意两条染色体c 形态特征大体相同的染色体d 减数分裂过程中联会的两条染色体 答案 d 解析 同源染色体指能联会的两条染色体 形态大小一般相同 一条来自父方 一条来自母方 一条染色体复制形成的两条染色体是相同的染色体 分别来自父方和母方的任意两条染色体 形态特征大体相同的染色体不一定都是同源染色体 第1课时 典例类析 类型二精子的形成过程1 精子形成的部位哺乳动物的精子是在睾丸 精巢 中形成的 睾丸里面有高度弯曲的曲细精管 曲细精管中含有大量的原始生殖细胞 叫做精原细胞 当雄性动物性成熟后 睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂形成精子 注意 每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同 精原细胞经有丝分裂产生 第1课时 典例类析 2 精子的形成过程及减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较 第1课时 典例类析 例2某动物的精子细胞中有染色体16条 则在该动物的初级精母细胞中存在染色体 四分体 染色单体 dna分子数目分别是 a 32 16 64 64b 32 8 32 64c 16 8 32 32d 16 0 32 32 第1课时 典例类析 答案 a 解析 根据减数第一次分裂的变化特点可知 有出现四分体的细胞中 减数第一次分裂的前中期细胞 染色体 四分体 染色单体 dna分子的个数比是2 1 4 4 根据题干信息 精子细胞中有染色体16条 可判断初级精母细胞中有染色体32条 根据上述比例可推知题干所问各项数值依次为32 16 64 64 所以本题选a 点评 此题涉及的知识点是减数分裂 主要考查减数分裂过程中染色体的变化特点及其与四分体 染色单体 dna分子之间的数量关系 第1课时 典例类析 变式下列是动物细胞减数分裂各期的示意图 正确表示分裂过程顺序的是 a b c d 图2 1 3 第1课时 典例类析 答案 d 解析 减数分裂的过程是首先经过染色体复制 同源染色体联会形成四分体 图 在四分体时期非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换 减数第一次分裂中期 同源染色体排列在赤道板两侧 图 在减数第一次分裂后期 同源染色体分离 图 平均分配到两个次级性母细胞 图 在减数第二次分裂后期着丝点分裂 姐妹染色单体分离成为染色体 图 平均分配到两个细胞中 最终一个性母细胞形成四个细胞 图 所以d项正确 第1课时 典例类析 类型三卵细胞的形成过程1 卵细胞的形成部位哺乳动物卵细胞是在卵巢中形成的 卵巢内部有许多发育程度不同的卵泡 位于卵泡中央的一个细胞就是卵细胞 注意 每个卵原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同 卵原细胞经有丝分裂产生 第1课时 典例类析 2 卵细胞的形成过程 第1课时 典例类析 3 精子与卵细胞形成过程的比较 第1课时 典例类析 第1课时 典例类析 例3初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂期都出现的现象是 a 同源染色体分离b 着丝点分裂c 细胞质不均等分裂d 染色体复制 第1课时 典例类析 答案 c 解析 初级卵母细胞对应的是减数第一次分裂 次级卵母细胞对应的是减数第二次分裂 染色体复制发生在减数第一次分裂前的间期 同源染色体分离发生在减数第一次分裂过程中 着丝点分裂发生在减数第二次分裂过程中 细胞质不均等分裂发生在卵细胞形成过程的两次分裂中 点评 本题考查卵细胞和精子形成过程的比较 掌握两种生殖细胞的形成过程是解题的关键 第1课时 典例类析 变式图2 1 4为动物细胞示意图 它属于 a 第二极体b 卵原细胞c 第一极体d 卵细胞 答案 c 解析 图中有三条染色体 无同源染色体 但存在姐妹染色单体 是经减数第一次分裂后形成的 故选项中只有c正确 图2 1 4 第1课时 典例类析 类型四减数分裂和有丝分裂的比较1 细胞分裂图形的辨析 1 三个中期图的判断 图2 1 5 第1课时 典例类析 推证步骤是 a 染色体着丝点是否排列在细胞中央的赤道板上 减 中期 否 b 细胞中是否具有同源染色体 有丝分裂中期 有 减 中期 无 结果 a为有丝分裂中期 b为减 中期 c为减 中期 第1课时 典例类析 2 三个后期图的判断推证步骤是 a 染色体是否含有染色单体 减 后期 有 减 后期和有丝分裂后期 无 b 染色体中是否具有同源染色体 有丝分裂后期 有 减 后期同一极 无 减 后期 无 结果 d为有丝分裂后期 e为减 后期 f为减 后期 图2 1 6 第1课时 典例类析 注意 鉴别某一细胞图像隶属于哪种分裂的方法很多 有人将其总结为 三看识别法 一看细胞中染色体数目 若为奇数 一定是减数第二次分裂 且细胞中一定无同源染色体存在 若为偶数 进行第二看 二看细胞中有无同源染色体 若无同源染色体 一定是减数第二次分裂 若有同源染色体存在 进行第三看 三看细胞中同源染色体的行为 若出现联会 四分体 着丝点位于赤道板两侧 同源染色体分离等现象 一定是减数第一次分裂 若无上述同源染色体的特殊行为 则为有丝分裂 第1课时 典例类析 2 减数分裂和有丝分裂过程中一个细胞内染色体数目和dna数目的变化的比较 第1课时 典例类析 图2 1 7 第1课时 典例类析 例4下列是有关细胞分裂的问题 图 a 表示细胞分裂的不同时期与每条染色体dna含量变化的关系 图 b 表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像 请据图回答 图2 1 8 第1课时 典例类析 1 图 a 中ab段形成的原因是 该过程发生于细胞分裂 期 图 a 中cd段形成的原因是 2 图 b 中 细胞处于图 a 中的bc段 图 b 中 细胞处于图 a 中的de段 3 就图 b 乙分析可知 该细胞含有 条染色单体 染色体数与dna分子数之比为 该细胞处于 分裂的 期 其产生的子细胞名称为 第1课时 典例类析 答案 1 dna复制 或染色体复制 间着丝点分裂 2 乙 丙甲 3 81 2减数第一次后次级卵母细胞和第一极体 解析 解答该题的关键是图 a 中的纵坐标代表每条染色体上的dna含量而不是一个细胞中的dna含量 从图 a 中可以看出 a b段 每条染色体的dna含量增加 这是由于在细胞分裂间期的s期 完成了dna的复制 c d段 每条染色体上的dna含量减半 这是由于着丝点分裂 一条染色体变为两条染色体的缘故 图 b 中的乙 丙 其染色体着丝点都未分开 相当于图 a 中的bc段 甲中染色体着丝点已分开 相当于de段 乙细胞中含 第1课时 典例类析 4条染色体 其染色体数 dna分子数 1 2 由于细胞是不均等分裂 所以该细胞属于雌性动物减数第一次分裂的后期细胞 产生的两个子细胞分别为次级卵母细胞和第一极体 点评 本题主要考查对细胞有丝分裂和减数分裂基本过程 染色体行为以及分裂结果等基础知识的掌握情况 第1课时 典例类析 变式图2 1 9中甲 丁为小鼠睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数 染色单体数和dna分子数的比例图 关于此图叙述中错误的是 a 甲图可以表示减数第一次分裂前期b 乙图可以表示减数第二次分裂前期c 丙图可以表示有丝分裂间期的某一阶段d 丁图可以表示有丝分裂后期 图2 1 9 第1课时 典例类析 答案 d 解析 甲图中染色体数目与体细胞相同 染色单体和dna数目相同 且加倍 所处时期可表示减数第一次分裂前期 中期和后期 乙图中dna数目减半 染色体数目减半 存在染色单体 所处时期为减数第二次分裂前期 中期 丙图dna和染色体数目与体细胞相同 因此可能是有丝分裂间期某个阶段或者减数第一次分裂间期某阶段 丁图dna和染色体数目都减半 为精细胞或者卵细胞 第1课时 正误立判 1 只有原始生殖细胞在形成成熟生殖细胞时才进行减数分裂 答案 2 在减数分裂过程中 染色体复制次数和细胞分裂次数是相同的 答案 解析 减数分裂过程中 染色体复制一次 细胞连续分裂两次 正误立判 第1课时 正误立判 3 在减数分裂过程中 每个四分体具有两个姐妹染色单体和1对同源染色体 答案 解析 每个四分体具有1对同源染色体和四个染色单体 4 卵细胞形成中 细胞质都是不均等分开的 答案 解析 卵细胞形成中 在减数第一次分裂后期 和次级卵母细胞分裂成卵细胞的过程中细胞质是不均等分开 在第一极体分裂成两个第二极体时细胞质是均等分开的 第1课时 正误立判 5 一个卵原细胞只能产生1个卵细胞 而一个精原细胞能形成4个精细胞 答案 第2课时受精作用 第2课时受精作用 第2课时 新课感知 新课感知 图2 1 10表示有一对同源染色体的细胞进行的减数分裂过程 你能分析出图中a b细胞 及c f细胞之间有什么联系吗 图2 1 10 提示 a b两细胞中的染色体为分开的一对同源染色体 c d两细胞中染色体为分开的姐妹染色单体 所以c d两细胞染色体组成相同 e f两细胞中染色体也为分开的姐妹染色单体 所以e f两细胞染色体组成也相同 一 配子中染色体组合的多样性1 减数分裂过程中有 的自由组合 1 一个含n对同源染色体的精原细胞 经减数分裂产生的精子类型有 2 一个含n对同源染色体的卵原细胞 经减数分裂产生的卵细胞类型有 3 体细胞含有n对同源染色体的生物个体 经减数分裂产生的配子类型有 2 四分体时期有 的交叉互换 第2课时 自主探究 自主探究 非同源染色体 2种 1种 2n种 同源染色体的非姐妹染色单体 想一想 一个精原细胞在减数分裂过程中发生交叉互换与不发生交叉互换两种情况下 最终产生的精子种类有什么不同 答案 发生交叉互换时 产生4种精子 不发生交叉互换时 产生2种精子 第2课时 自主探究 二 受精作用1 概念 精子和卵细胞 融合成为 的过程 2 过程 精子的 进入卵细胞 尾部留在外面 卵细胞细胞膜外面出现了一层特殊的膜以阻止 再进入 精子的 与卵细胞的细胞核相遇 二者的染色体会合 3 结果 受精卵的染色体数恢复到 的数目 其中有一半的染色体来自精子 父方 另一半来自卵细胞 母方 第2课时 自主探究 相互识别 受精卵 头部 其他精子 细胞核 体细胞 4 意义 1 子代呈现多样性 有利于生物在自然中进化 体现了 的优越性 2 维持每种生物前后代体细胞中 的恒定性 对于生物的遗传和变异 都是十分重要的 第2课时 自主探究 有性生殖 染色体数目 想一想 受精卵中全部遗传物质是不是一半来自父方 一半来自母方 答案 受精卵中的染色体数目和体细胞中的染色体数目相同 一半来自父方 一半来自母方 但不能认为受精卵中全部遗传物质 一半来自父方 一半来自母方 因为卵细胞中带有大量细胞质 而精子中几乎不带细胞质 在细胞质中也有遗传物质 第2课时 自主探究 第2课时 典例类析 典例类析 类型一配子中染色体组合的多样性1 原因 非同源染色体的自由组合 非姐妹染色单体的交叉互换 1 精子的种类形成图解 图2 1 11 第2课时 典例类析 分析 e和f g和h中的染色体组成完全相同 e f 与g h 中的染色体 互补 即e f 与g h 中的染色体组合在一起即为精原细胞 a 中的染色体 c和d中的染色体 互补 即c与d中的染色体组合在一起即为初级精母细胞 b 中的染色体 第2课时 典例类析 2 减数分裂中非姐妹染色单体的交叉互换 图2 1 12 第2课时 典例类析 分析 由于交叉互换 使e和f g和h中染色体组成略有差异 但仍可判定e和f g和h分别来自于同一个次级精母细胞 e与h f与g中的染色体 互补 b与c中的染色体组合在一起即为初级精母细胞中的染色体 第2课时 典例类析 点拨 根据染色体组成判断配子来源的方法 1 若两个精细胞中染色体完全相同 则它们可能来自于同一个次级精母细胞 2 若两个精细胞中染色体恰好 互补 则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞 3 若两个精细胞中染色体有的相同 有的互补 只能判定可能来自同一个生物不同精原细胞的减数分裂过程 第2课时 典例类析 2 产生配子种类和数目的规律 1 数目 一个精原细胞产生的精子数为4个 n个精原细胞产生的精子数为4n个 一个卵原细胞产生的卵细胞数为1个 n个卵原细胞产生卵细胞数为n个 2 种类 一个含有两对同源染色体yyrr的精原细胞产生精子的种类为2种 yr yr或yr yr 一个含有两对同源染色体yyrr的卵原细胞产生卵细胞的种类为1种 yr或yr或yr或yr 第2课时 典例类析 一个含有两对同源染色体yyrr的生物体产生精子 卵细胞 种类为4种 yr yr yr yr n对同源染色体一个精原细胞产生精子的种类为2种 一个卵原细胞产生卵细胞的种类为1种 一个生物体产生精子 卵细胞 的种类为2n种 第2课时 典例类析 例1图2 1 13中a图是某生物的一个初级精母细胞 图b是该生物的五个精细胞 最可能来自同一个次级精母细胞的是 a 和 b 和 c 和 d 和 图2 1 13 第2课时 典例类析 答案 b 解析 一个次级精母细胞产生的精细胞是一样的 和 基本一样 中可能在联会时发生部分交叉互换 第2课时 典例类析 变式一雄性生物 其体细胞有n对同源染色体 在不进行交叉互换的情况下 此生物体可产生精原细胞的种类 次级精母细胞的种类以及精子的种类是 a 1 2n 2nb 2 2n 2nc 2n 2n 2nd 2n 4n 4n 答案 a 解析 精原细胞经有丝分裂产生 所以只产生一种精原细胞 在不考虑交叉互换的情况下 一个次级精母细胞产生一种精子 此生物体可产生2n种精子 对应次级精母细胞有2n种 第2课时 典例类析 类型二受精作用及其意义1 受精前的准备 1 精细胞变形的意义精细胞变形为蝌蚪状的精子 使细胞核内的染色体集中在头部 细长的尾部获得运动能力 利于受精 2 卵细胞体积较大的意义卵细胞形成过程中两次细胞质不均等分裂 使卵原细胞的细胞质更多地集中在卵细胞中 为受精卵提供营养 供早期胚胎发育所需 第2课时 典例类析 2 受精作用的过程精卵细胞相互识别 精子的头部进入卵细胞 精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合 受精作用的实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合的过程 3 受精作用的细胞学原理 1 细胞膜和核膜上糖蛋白的识别功能 保证了只有同种生物的两性生殖细胞才能融合 2 生物膜的流动性 使两性生殖细胞融合为一个受精卵 点拨 精子和卵细胞是亲子代之间联系的桥梁 将亲代的dna传递给子代 受精卵是新生命的起点 是生物个体发育的起点 第2课时 典例类析 例2 2012 衡水高中 下列有关受精作用的叙述 正确的是 a 发生受精作用时 精子尾部的线粒体全部进入卵细胞b 受精卵中的染色体数目与本物种体细胞中染色体数目相同c 受精卵中的遗传物质 来自父母双方的各占一半d 雌雄配子的随机结合与有性生殖后代的多样性无关 第2课时 典例类析 答案 b 解析 发生受精作用时 只有精子的头部进入卵细胞 而尾部留在了外面 因此精子尾部的线粒体不会进入卵细胞 a项错误 经过减数分裂 产生的配子中的染色体数目变为体细胞的一半 再经过雌雄配子的结合 受精卵中染色体数目恢复为正常体细胞中染色体数目 b项正确 受精卵中的核遗传物质 一半来自父方 一半来自母方 而细胞质遗传物质则几乎全部来自于母方 c项错误 减数分裂形成配子中染色体组成的多样性 再加上受精时雌雄配子的随机组合 必然导致产生的后代具有多样性 d项错误 点评 本题考查了受精作用的过程和实质 通过解本题掌握精子和卵细胞各自的特点 第2课时 典例类析 变式在高等生物受精作用过程中 将会出现 a 同源染色体配对b 同源染色体会合c 同源染色体的非姐妹染色体的交叉互换d 非同源染色体自由组合 答案 b 解析 a c d所叙述的发生在减数分裂过程中 随着精子和卵细胞的结合 同源染色体会合在一起 第2课时 正误立判 1 一个含有两对同源染色体aabb的精原细胞 一定会产生4种精子 答案 解析 如果不发生交叉互换会产生2种4个精子 如果发生交叉互换 会产生4种4个精子 2 一个次级精母细胞经减数分裂产生的2个精细胞的染色体组成相同或互补 答案 解析 正常情况下 一个次级精母细胞产生的2个精细胞的染色体组成相同 正误立判 第2课时 正误立判 3 受精作用的实质是细胞融合 关键是精子核和卵细胞核的融合 答案 4 受精卵中的遗传物质一半来自父方 一半来自母方 答案 解析 受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方 一半来自母方 但细胞质中的遗传物质几乎全部来自于卵细胞 母方 5 减数分裂和受精作用使亲子代体细胞中染色体数目维持恒定 答案 第2节基因在染色体上 第2节基因在染色体上 第2节 三维目标 1 知识与技能 1 说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据 2 运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传定律的实质 3 能用遗传的染色体学说阐明孟德尔的分离定律和自由组合定律的实质 2 过程与方法 1 尝试运用类比推理的方法 解释基因位于染色体上 使学生学会严密的推理思路 训练学生逻辑思维的能力 2 培养学生的语言表达能力以及实践动手的能力 三维目标 第2节 三维目标 3 情感 态度与价值观 1 认同遗传学的建立是一个开拓 继承 修正和发展的过程 2 认同科学研究需要丰富的想象力 大胆质疑和勤奋实践的精神 以及对科学的热爱 3 培养学生勇于探索 团结合作 尊重科学 乐于探索生命奥秘 勇于自我否定的精神 第2节 重点难点 重点 1 基因位于染色体上的理论假说和实验证据 2 孟德尔遗传定律的现代解释 难点 1 运用类比推理的方法 解释基因位于染色体上 2 基因位于染色体上的实验证据 重点难点 第2节 教学建议 本节在高中阶段的遗传学知识体系的建构和学科思维的训练 以及提高解决遗传问题的能力等方面 都具有重要作用 这一节应围绕 基因在染色体上 的探索过程 精心设计学生参与活动 引导学生开展思维探究 训练学生思维的逻辑性和严密性 这节课的重难点应放在帮助学生建构遗传学知识体系和训练学生掌握并灵活运用类比推理法和假说 演绎法上 教学建议 第2节 教学建议 本节虽然没有涉及真正的实验探究过程 但是需要教师和学生具有比较完整的逻辑思路 教材中不仅详细介绍了类比推理法 还通过摩尔根果蝇实验再现了其科学探究的历程 所以对学生来说也是较好的科学史的教学资料 从遗传因子的提出到萨顿假说 摩尔根实验最后应用结论总结孟德尔遗传定律实质 这个对基因探索历程的教学可以使用探究式教学 引导学生在再现的科学情境中不断发现问题 提出假设 设计实验 得出结论 体验科学探究过程中的乐趣 其次 在有些细节内容上还可以通过启发式教学引导学生 引导学生进行比较得出结论 第2节 新课导入 导入一 如果对孟德尔的实验作进一步的思考 一定会提出很多疑问 基因 即遗传因子 是抽象的概念还是客观存在的实体 它究竟存在哪里 性质怎样 遗传的规律性有没有可以观察的实验依据 可以说 孟德尔遗传定律所提出的问题远比它所解决的问题多得多 抽象的遗传因子要落实到一个客观实体上 而且能够知其位置 才能被世人广泛理解和接受 那么孟德尔的 遗传因子 在细胞中是否真正有相应的结构 新课导入 第2节 新课导入 导入二 基因和染色体是我们前面学习的两个重要概念 现在我们已经知道 基因和染色体都与生物的遗传有关 它们二者可能存在什么关系 播放课件 显示问题 1 根据孟德尔遗传定律分析 一个基因型为aabb的个体 可产生多少种配子 2 一个体细胞内有两对同源染色体的生物 在减数分裂形成配子时最多可产生多少种配子 3 分析染色体和基因的行为有没有共同之处 猜想它们可能存在什么关系 图2 2 1为人类的染色体组成图 图a的性染色体为xy 是男性个体的染色体组成 图b的性染色体组成为xx 是女性个体的染色体组成 减数分裂过程中同源染色体分离 xx xy也会发生分离 并进入不同的配子 女性个体经减数分裂产生含x染色体的配子 而男性个体经减数分裂产生含x染色体和含y染色体的两种配子 第2节 新课感知 新课感知 图2 2 1 一 萨顿的假说1 内容 是由染色体携带着从亲代传递给下一代的 即 2 根据 基因与染色体行为存在着明显的平行关系 1 基因在杂交过程中保持 和 染色体在配子形成和受精过程中 也有相对稳定的 2 在体细胞中基因 存在 染色体也是 的 在配子中的基因只有 同样 也只有成对的染色体中的 第2节 自主探究 自主探究 基因 基因在染色体上 完整性 独立性 形态结构 成对 成对 成对的基因中的一个 一条 3 体细胞中成对的基因一个来自 一个来自 同源染色体也是如此 4 在形成配子时自由组合 非同源染色体在减 后期也是自由组合的 第2节 自主探究 父方 母方 非等位基因 二 基因位于染色体上的实验证据 果蝇的杂交实验1 实验过程及现象 第2节 自主探究 红眼 白眼 2 实验现象的解释 答案 xaxayxaxa红眼雄白眼雄 第2节 自主探究 3 实验现象解释的验证 法 4 结论 基因在 上 5 发展 一条染色体上有 个基因 基因在染色体上呈 排列 想一想 果蝇的基因是否都在染色体上呢 答案 不是 果蝇的细胞质基因在线粒体的dna上 第2节 自主探究 测交 染色体 许多 线性 三 孟德尔遗传规律的现代解释1 基因分离定律的实质是 在杂合子细胞中 位于一对同源染色体上的 具有一定的 在减数分裂形成配子的过程中 会随同源染色体的分开而分离 分别进入两个配子中 独立地随配子遗传给后代 2 基因自由组合定律的实质是 位于非同源染色体上的 的分离或组合是互不干扰的 在减数分裂过程中 同源染色体上的 彼此分离的同时 非同源染色体上的 自由组合 第2节 自主探究 等位基因 独立性 等位基因 非等位基因 等位基因 非等位基因 想一想 减数分裂产生配子时 非等位基因都会发生自由组合吗 答案 不是 位于一对同源染色体上的非等位基因不会发生自由组合 第2节 自主探究 第2节 典例类析 典例类析 类型一萨顿的假说1 研究对象 萨顿利用蝗虫细胞作材料 研究精子和卵细胞的形成过程 2 发现问题 孟德尔假设的一对遗传因子 也就是等位基因 它们的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似 3 萨顿的推论 假说内容 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的 也就是说 基因在染色体上 4 假说的依据 基因与染色体行为存在明显的平行关系 第2节 典例类析 5 科学研究方法 类比推理法 萨顿将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比 根据其惊人的一致性 提出基因位于染色体上的假说 应该注意的是 类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性 其正确与否还需要观察和实验的检验 第2节 典例类析 例1已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体 根据萨顿的假说 关于该动物减数分裂产生配子的说法正确的是 a 果蝇的精子中含有成对的基因b 果蝇的体细胞只含有一个基因c 果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方 也可以同时来自母方d 在体细胞中 基因是成对存在的 在配子中只有成对基因中的一个 第2节 典例类析 答案 d 解析 根据萨顿的假说 基因和染色体存在明显的平行关系 在体细胞中基因和染色体都成对存在 而在配子中都成单存在 体细胞中成对的基因一个来自父方 一个来自母方 不可能同时来自父方或母方 点评 本题考查用萨顿假说解释某些现象 解决这类问题的关键是对 萨顿假说 的理解和记忆 第2节 典例类析 变式下列各项中不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是 a 染色体上有许多基因 基因在染色体上呈线性排列b 在体细胞中基因成对存在 染色体也成对存在c 非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合d 体细胞中成对的基因一个来自父方 一个来自母方 同源染色体也是如此 第2节 典例类析 答案 a 解析 根据萨顿的假说 能说明基因与染色体行为存在平行关系的依据是在生物体细胞中 染色体 基因成对存在 并且一个来自父方一个来自母方 在减数分裂形成配子时 等位基因随同源染色体分开而分离 非等位基因随同源染色体自由组合而自由组合 并分别进入不同的配子 表现出一定的独立性和完整性 第2节 典例类析 类型二基因在染色体上的证据1 常染色体及性染色体 1 概念 雌雄异体的生物中 常染色体 雌雄个体共有的染色体 即与性别无关的染色体 性染色体 雌雄个体中不同的 与性别决定有关的染色体 2 xy型生物雌雄个体所产生配子类型分析 用2a表示常染色体 xy表示性染色体 第2节 典例类析 第2节 典例类析 2 摩尔根果蝇杂交实验及分析 1 实验现象分析 果蝇的红眼 白眼是一对相对性状 f1全为红眼 则红眼是显性性状 f2红眼 白眼 3 1 符合分离定律 红眼和白眼受一对等位基因控制 第2节 典例类析 白眼性状控制的表现与性别相联系 即控制眼色的基因位于x染色体上 y染色体上没有相关基因 各种果蝇的基因型及表现型如下表 第2节 典例类析 2 验证 测交实验测交结果 后代红眼 白眼 1 1 符合分离定律 证明了决定果蝇红眼和白眼的基因位于x染色体上 从而证明了基因在染色体上 第2节 典例类析 3 实验方法 假说 演绎法 4 其他证据 通过基因定位技术证实了基因在染色体上呈线性排列 第2节 典例类析 例2果蝇的大翅和小翅是一对相对性状 由一对等位基因a a控制 现用大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配 f1全是大翅果蝇 再让f1雌雄个体相互交配 实验结果如下 f2 大翅雌果蝇2159只 大翅雄果蝇1011只 小翅雄果蝇982只 下列分析不正确的是 a 果蝇翅形大翅对小翅为显性b 根据实验结果可知果蝇的翅形遗传遵循基因的分离定律c 根据实验结果可知控制翅形的基因位于x染色体上d f2中雌果蝇基因型相同 雄果蝇有两种基因型 第2节 典例类析 答案 d 解析 大翅雌果蝇和小翅雄果蝇进行交配 f1全是大翅果蝇 所以大翅对小翅为显性 根据题中信息可知f2中 大翅 小翅 3 1 符合基因分离定律 又因为大翅果蝇雌雄不等 可推知控制翅形的基因位于x染色体上 遗传图解如下 可见 f2中雌果蝇有两种基因型 分别为xaxa和xaxa 第2节 典例类析 点评 考查教材中摩尔根实验的分析 要对教材的遗传实验图解分析非常熟练 从判断显隐性 判断常染色体还是性染色体遗传 推断基因型及其比例等方面进行总结 第2节 典例类析 变式决定果蝇眼色的基因位于x染色体上 其中a基因控制红色 a控制白色 一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交 其后代中不可能出现的是 a 红眼雄果蝇b 白眼雄果蝇c 红眼雌果蝇d 白眼雌果蝇 答案 d 解析 红眼雄果蝇的基因型是xay 一定把xa传给子代中雌果蝇 所以后代雌果蝇一定是红眼 不可能出现白眼的 第2节 典例类析 类型三孟德尔遗传规律的现代解释1 基因分离定律的细胞学解释成对基因随同源染色体的随机分配而分别进入不同的配子 这是分离定律的实质 性状分离的关键是基因分离 性状出现有规律的表现型比的核心是基因的均等分配 从而形成不同类型但数目相等的配子 同时 雌雄配子相互结合的机会也均等 也就是说 减数分裂是基因分离定律的细胞学基础 例如图2 2 2所示 精子形成过程中等位基因随同源染色体的分开而分离 第2节 典例类析 图2 2 2 第2节 典例类析 2 基因自由组合定律的细胞学解释染色体是基因的载体 生物体在减数分裂形成配子时 基因的行为变化和染色体的行为变化是一致的 如图2 2 3所示 图2 2 3 第2节 典例类析 自由组合定律实质 减分裂过程中 每一对等位基因随同源染色体的分开而分离的同时 位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合 第2节 典例类析 例3 2012 怀远一中 如图2 2 4表示果蝇的一个细胞 其中数字表示染色体 字母表示基因 下列叙述正确的是 a 从染色体情况上看 该果蝇只能形成一种配子b e基因控制的性状在雌雄个体中出现的概率相等c 形成配子时基因a a与b b间自由结合d 只考虑3 4与7 8两对染色体时 该个体能形成四种配子 并且配子数量相等 图2 2 4 第2节 典例类析 答案 d 解析 据图可判断该果蝇为雄性个体 图中7为x染色体 8为y染色体 因此 从染色体情况上看 它能形成x y两种配子 e基因位于x染色体上 y染色体上没有它的等位基因 所以e基因控制的性状 在雄性个体中出现的概率高于在雌性个体中出现的概率 a a与b b位于一对同源染色体上 减数分裂时 a a与b b之间不能够自由组合 只考虑3 4与7 8两对同源染色体时 该果蝇基因型可写成ddxey 产生dxe dxe dy dy四种配子且数量相等 即各占1 4 第2节 典例类析 变式某生物的基因型为aabb 已知a a和b b两对等位基因分别位于两对同源染色体上 那么 正常情况下该生物在减数分裂形成精子过程中 基因的走向不可能的是 a a与b走向一极 a与b走向另一极b a与b走向一极 a与b走向另一极c a与a走向一极 b与b走向另一极d a或a走向哪一极 b或b走向哪一极都是随机的 第2节 典例类析 答案 c 解析 基因在染色体上 基因和染色体行为存在着明显的平行关系 在减数分裂形成配子的过程中 等位基因会随同源染色体的分开而分离 分别进入两个配子中 独立地随配子遗传给后代 也就是说 基因a和a会分离 基因b和b会分离 因此 正常情况下选项c是不可能发生的 在减数分裂过程中 同源染色体上的等位基因彼此分离的同时 非同源染色体上的非等位基因自由组合 即a或a走向哪一极 b或b走向哪一极都是随机的 因此 aabb的个体可产生ab ab ab ab四种类型的配子 点评 考查基因的分离定律和自由组合定律的实质和基因在染色体上 基因和染色体行为存在着明显的平行关系 第2节 正误立判 1 基因和染色体行为存在着明显的平行关系 答案 2 萨顿利用假说 演绎法 推测基因位于染色体上 答案 解析 萨顿应用的是类比推理法 3 x染色体上基因控制的性状遗传不遵循孟德尔遗传定律 答案 4 一对等位基因应位于一对同源染色体上 答案 正误立判 第3节伴性遗传 第3节伴性遗传 第3节 三维目标 1 知识与技能 1 描述伴性遗传的特点 2 运用资料分析的方法 总结人类红绿色盲症的遗传规律 3 举例说明伴性遗传在实践中的应用 2 过程与方法 1 学会运用资料分析的方法 通过遗传习题的训练 使学生掌握伴性遗传的特点 应用规律解决实际问题 熟悉解答遗传问题的技能 技巧 2 利用图文资料和其他信息资源 能进一步收集和处理生物科学信息 获取有价值的资源 三维目标 第3节 三维目标 3 情感 态度与价值观 1 通过性别决定的学习 认识到生男生女的随机性 从而破除封建 错误思想 树立科学 正确的世界观 2 通过对伴性遗传特点的学习 认识到近亲结婚的危害 第3节 重点难点 重点 1 确定染色体组型方法 并能运用分类方法解决实际生活问题 2 人类性别决定的过程及意义 3 人类伴性遗传的特点及简单的遗传图谱分析 难点 1 通过引导学生分析伴性遗传的传递规律 培养学生分析问题 解决问题的能力 2 通过小组观察 讨论式学习 激发学生的求知欲 培养其良好的表达能力和团队合作精神 重点难点 第3节 教学建议 本节内容是学生学习了基因分离定律和基因自由组合定律以及基因在染色体上的实例后 对上述两个定律及基因在染色体上的扩展 补充和深化 同时遗传规律不同形式传递特点也在对比 分析遗传系谱中得以应用和深化综合运用 显然 抓住这部分的内容教学 也是培养学生综合思维 分析思维等能力的良机 染色体的减数分裂行为 基因分离定律与基因自由组合定律 不仅在整本教材中起着很重要的作用 而且综合的遗传图谱分析题常出现在近几年的高考和会考中 主要考查遗传方式的类型 个体的基因型及患病概率的计算 由于本节内容较多 建议安排为2课时 第2课时着重训练对遗传图谱的分析 教学建议 第3节 教学建议 伴性遗传这部分内容的教学中 要以遗传学的经典实例 人类的红绿色盲为例 学习研究伴性遗传的主要婚配方式和伴性遗传的规律 考虑到这部分内容主要是基因分离定律的知识在性染色体遗传上的应用 学生比较容易理解 所以 教师可以在适当引导的基础上 让学生进行自我探索 然后得出有关伴性遗传的一些基本规律 第3节 新课导入 导入一 多媒体录像展示鸡蛋 小鸡 成鸡的简短而生动的画面 以及公鸡和母鸡的图片 组织学生观看 并要求学生回答以下问题 1 同样是受精卵 为什么后来有的发育成雌性个体 有的发育成雄性个体 2 为何生物中雌雄个体比例大致为1 1 3 人类的性别是怎样决定的 想不想知道生男生女的奥秘 新课导入 第3节 新课导入 导入二 1 帮帮我 我能看清楚红绿灯 但体检时医生说我是红绿色盲 我是红绿色盲吗 2 想一想 办公室有一个同事是红绿色盲 大家经常就此开一些善意的玩笑 有次一个同事出去买了好多冰棍 红豆沙和绿豆沙 大家分 大家就问那个色盲的同事你要红豆沙还是绿豆沙 然后等着看他的反应 那个同事说 我要红豆沙 说完毫不犹豫地从袋子里拿出一个红豆沙来 周围的同事面面相觑 觉得很奇怪 请问那个同事是怎么认出红豆沙来的 第3节 新课感知 新课感知 一位遗传学家在研究甲 乙 丙三只果蝇的两对相对性状的遗传现象时 发现它们的基因型分别是 甲果蝇eff 乙果蝇eeff 丙果蝇eff 问 1 位于常染色体上的等位基因是 2 位于性染色体上的等位基因是 3 减数分裂时 甲 乙形成的配子的种类分别是 种和 种 f f e e 4 4 第3节 新课感知 提示 由于ff在甲 乙 丙三只果蝇中都是成对出现的 而e基因在甲 丙果蝇中都没有相应的等位基因 所以e基因位于性染色体上 而ff位于常染色体上 减数分裂时 等位基因分离 非同源染色体上的非等位基因自由组合 所以甲可以产生fxe fy fxe fy四种配子 乙可以产生fxe fxe fxe fxe四种配子 一 伴性遗传概念 上的基因控制的性状遗传与 相联系的现象叫伴性遗传 人的色盲症遗传 血友病遗传都属于伴性遗传 第3节 自主探究 自主探究 性染色体 性别 二 伴性遗传的方式1 伴x隐性遗传 举例 红绿色盲 1 红绿色盲基因是 的 它与它的等位基因都只存在于 上 y染色体上没有 由于y染色体过于短小 缺少与x染色体相对应的基因 2 人的正常色觉和红绿色盲的基因型 第3节 自主探究 隐性 x染色体 xbxb xbxb xbxb xby xby 3 主要婚配方式与发病概率比例 比例 答案 xbxb女性携带者xby男性正常1 1 xbxb女性携带者xby男性色盲1 1 1 1 第3节 自主探究 比例 比例 答案 xby男性色盲1 1 xbxb女性色盲xby男性色盲1 1 1 1 第3节 自主探究 4 伴x染色体隐性遗传的特点 男性患者 女性患者 往往有 的现象 2 伴x显性遗传 举例 抗维生素d佝偻病 1 男性患者的 一定是患者 2 男性患者 女性患者 想一想 是否只有x染色体上的基因控制的遗传才属于伴性遗传呢 答案 不是 y染色体上的基因控制的遗传也属于伴性遗传 第3节 自主探究 多于 隔代 交叉 遗传 女儿 少于 三 伴性遗传在实践中的应用1 性别决定类型 和 2 鸡的性别决定 1 雌性个体的两条性染色体是 的 表示为 2 雄性个体的两条性染色体是 的 表示为 3 在家禽饲养时 根据伴性遗传规律 多养母鸡多产蛋 提高经济收入 第3节 自主探究 xy型 zw型 异型 zw 同型 zz