高中生物一轮复习 第2章 基因和染色体的关系导学案 新人教版必修2.doc

基因和染色体的关系【学习目标】1. 知识目标（1）阐明细胞的减数分裂（2）举例说明配子的形成过程。（3）举例说明受精过程。（4）阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要性2. 能力目标 使用高倍显微镜，观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。3. 情感目标认同物质的规律性，树立辨证唯物主义世界观。【学习重点】1. 减数分裂的概念 2. 精子的形成过程 3.受精作用的过程【学习难点】1.比较精子和卵细胞形成过程的异同 2.观察蝗虫精母细胞的减数分裂第1节 减数分裂和受精作用（第一课时）【新知预知】（一）有丝分裂1. 细胞增殖的方式有： 、 、 。2. 细胞周期：指 的细胞，从 时开始，到 完成时为止。3分裂间期的特点： 分裂期主要变化为：前期： 。中期： 。后期： 。末期： 。（二）减数分裂1. 减数分裂的概念范围进行 的生物时期从原始生殖细胞 特点染色体只复制 ，而细胞分裂 结果染色体数目 场所动物： 2. 精子形成过程：精原细胞（1个）_（ ）_（ ） _（ ） _ （ ）3联会：4同源染色体：5四分体：6精子的形成需经过次复制， 次分裂。高等动植物的减数分裂发生在 内。精原细胞是经过方式产生的，7减数第一次分裂间期，进行复制8一个四分体=对同源染色体 条染色体个着丝点=条染色单体个dna分子。【重点问题探究】减数分裂概念:范围:进行有性生殖的生物。时期:从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中。特点:细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次。结果:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少了一半。一、精子的形成过程：1.形成场所：睾丸中精原细胞 减数分裂 精子 （2n） （1n） 2精子的形成过程：减数第一次分裂 减数第二次分裂 复制 变形形成过程：精原细胞 2个次 精子（联会 ） 级精母细胞 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）（1）同源染色体 （2）联会（3）四分体【思考】减数分裂分什么？为什么分？【牛刀小试】1下列减数分裂过程按时间顺序排列，正确的是 a复制联会四分体 b复制四分体联会c联会四分体复制 d联会复制四分体2观察四分体最好的材料是 a幼嫩的种子 b幼嫩的果实 c幼嫩的花药 d幼嫩的柱头3一条复制过的染色体，其着丝点数、染色单体数和dna数依次为 a2，2，4 b1，2，2 c1，4，4 d2，2，24减数第一次分裂的特点是 a同源染色体分离，着丝点分裂 b同源染色体分离，着丝点不分裂c同源染色体不分离，着丝点分裂 d同源染色体不分离，着丝点不分裂5减数分裂过程中，染色体数目减半发生在 a初级精母细胞形成时 b次级精母细胞形成时c精子细胞形成时 d精子形成时6人的体细胞有23对同源染色体，减数第一次分裂的初级精母细胞中有四分体 a46个 b92个 c184个 d23个7关于同源染色体的叙述确切的是 a由一条染色体复制成的两条染色体 b一条来自父方，一条来自母方的染色体c形状大小完全相同的染色体 d在减数分裂过程中能联会的染色体8细胞内没有同源染色体的是 a体细胞 b精原细胞 c初级精母细胞 d次级精母细胞9果蝇的体细胞中有4对染色体，次级精母细胞中有同源染色体 a2对 b4对 c1对 d0对10在减数分裂过程中，没有染色单体的时期是 a减后期 b减后期 c减前期 d分裂间期11减数第二次分裂的主要特征是 a染色体自我复制 b着丝点不分裂，同源染色体分开c着丝点分裂为二，两个染色单体分开 d染色体恢复成染色质细丝12在减数分裂过程中，染色体的复制发生在 a第一次分裂的间期 b联会时 c四分体时期 d第二次分裂的后期13在高等动物的一生中，细胞中同源染色体的分离发生在 a有丝分裂后期 b减数第二次分裂后期c减数第一次分裂 d减数第二次分裂前期14在减数分裂过程中，每个染色体的着丝点分裂后形成二条 a染色单体 b非同源染色体c同源染色体 d相同的染色体15. 精原细胞增殖的方式是 a.减数分裂b.有丝分裂c.无丝分裂d.有丝分裂和减数分裂答案表：123456789101112131415我的困惑： 我的反思： 班级 姓名第1节 减数分裂和受精作用（第二课时）【新知预知】二 、卵细胞形成过程卵原细胞_ 第一极体 _ 【思考】精子和卵细胞形成过程的比较项目精子的形成卵细胞的形成不同点形成部位是否变形细胞质分裂子细胞数相同点三、有丝分裂与减数分裂过程中的染色体和dna数量的变化规律设体细胞中染色体的数目为2n，dna数为2a1有丝分裂分裂方式比较项目有丝分裂间期前期中期后期末期染色体变化dna分子变化染色单体变化2减数分裂分裂方式比较项目减数分裂性原细胞初级性母细胞次级性母细胞性细胞间期前期中期后期末期前期中期后期末期染色体变化dna分子变化三、请画出有丝分裂、减数分裂过程中细胞核中染色体dna变化曲线图染色体含量染色体含量2n4n2n4n时间时间间 前 中 后 末 间 前 中 后 前 中 后末2n4n2n4ndna含量dna含量间 前 中 后 末 间 前 中 后 前 中 后 末【重点问题探究】一、卵细胞的形成： 1形成场所： 2形成过程： 卵原细胞_ 【思考】为什么一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个卵细胞？二、精子与卵细胞形成的比较：项目精子的形成卵细胞的形成不同点形成部位是否变形细胞质分裂子细胞数相同点【思考】1.染色体复制发生在: 2.同源染色体的联会发生在: 3.同源染色体分离发生在: 4.染色体着丝点分裂发生在: 5.染色体数目减半发生在: 6.dna数目减半发生在: 三、曲线：设体细胞中染色体的数目为2n，dna数为2a分裂方式比较项目减数分裂性原细胞初级性母细胞次级性母细胞性细胞间期前期中期后期末期前期中期后期末期染色体变化dna分子变化染色单体变化（染色体变化曲线、dna变化曲线、染色单体变化曲线）2n4n 性原细胞 初级性母细胞 次级性母细胞 配子讨论：经过减数分裂形成的配子中，染色体数目一定减半吗？有没有例外？（p22拓展题）（1）减数第一次分裂的后期，若有一对或几对同源染色体未发生分离，而是移向同一极，则形成的次级性母细胞均异常，最终形成的配子异常。（2）减数第二次分裂的后期，着丝点分裂后，染色体移向同一极，也会形成异常的生殖细胞。（3）减数分裂过程中，染色体已移向细胞两极，但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞，这样可能出现配子中染色体数目加倍的现象。【牛刀小试】1在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在 a. 减数第一次分裂后期b. 减数第一次分裂结束时c. 减数第二次分裂后期d. 减数第二次分裂结束时2在减数分裂过程中，每条染色体的着丝点一分为二，两条染色单体形成两条染色体发生在 a、第一次分裂中期 b、第一次分裂后期 c. 第二次分裂中期 d. 第二次分裂后期3在减数分裂过程中，有关同源染色体的叙述，不正确的是 a第一次分裂开始不久两两配对的染色体b在减数第二次分裂中，大小、形状相同的染色体c一条来自父方；一条来自母方 d在减数第一次分裂后期向两极移动4一对雌雄蛙，若用人工方法繁育出1000只蝌蚪，从理论上推算，至少需要卵原细胞和精原细胞个多少个? a 250和1000b 1000和250c 1000和4000d 4000和20005初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂时期都出现的现象是 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6.若用字母代表精子的染色体，有a、a，b、b，c、c各为同源染色体，则下列哪四个精子来源于同一个精原细胞 a.abc abc abc abc b.abc abc abc abc c.abc abc abc abc d.abc abc abc abc7.指出无丝分裂、有丝分裂、减数分裂共有的选项 a.纺锤体形成 b.着丝点分裂 c.联会 d.dna复制答案表：1234567我的困惑： 我的反思： 班级 姓名第1节 减数分裂和受精作用（第三课时）【新知预知】一、比较：比较有丝分裂减数分裂分裂次数子细胞性质子细胞中染色体数目产生子细胞数同源染色体的行为变化二、受精作用1概念： 和 相互识别、融合成为 的过程2过程：（1）精子的 进入卵细胞，尾部留在外面。（2）卵细胞的 会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。（3）精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的 会合在一起。3结果：受精卵中的 数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半 来自 ，一半 来自 。4减数分裂和受精作用的意义：能够维持 的恒定，对于 ，都是十分重要的。5生物多样性的原因：_和_。6受精作用的实质： 。【重点问题探究】一、图像识别总结一看染色体数目 数 时期（无 ）二看有无同源染色体 同源染色体 三看染色体行为 出现联会、四分体、 数 同源染色体排两侧、 同源染色体分离 同源染色体 无上述行为 请你判断上述每个细胞所处的时期，判断依据及细胞名称 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 二、配子中染色体多样性的原因（一） 减数分裂过程中的自由组合。 （1）一个aa的精原细胞，经减数分裂产生 个精子， 种精子，分别是 。 （2）一个aabb精原细胞，经减数分裂产生 个精子， 种精子，分别是 。 （自由组合） 四分体 减后 减中 精细胞 a b a b（3）n（n2）个aabb的精原细胞，减分产生 个精子， 种精子,分别是 。 （4）一个aa的卵原细胞，经减数分裂产生 个卵细胞， 种卵细胞，是 。（5）一个aabb的卵原细胞，减分产生 个卵细胞，分别是 ，已知1个卵细胞为ab，另三个极体是 。 （6）n（n4）个aabb的卵原细胞，减分产生 个卵细胞，分别是 。 （7）n（n4）个aabbcc的卵原细胞，减分产生 个卵细胞， 种卵细胞，分别是 。绘图：用1. 1；2. 2代表二对同源染色体，绘制产生的精子类型：（8）若某一个体的体细胞中有3对同源染色体3对等位基因aabbcc，在形成精子时，该个体可能产生 种类型的精子；分别是 。【思考】人的体细胞中有23对染色体，在形成精子或卵细胞时，可能产生多少种类型的配子呢？如果再把非姐妹染色单体间的交叉互换考虑进去呢？（二）四分体时期同源染色体上的 交叉互换。【思考】1.染色体互换后，形成的精子类型有几种？2.为什么说同源染色体一条来自父方，一条来自母方？3.受精卵中的dna，一半来自父方，一半来自母方，这种说法对吗？4.精细胞变形有何意义？卵细胞形成时，细胞质不均等分裂有何意义？精细胞变成蝌蚪状的精子，拥有了 能力，可以游到卵细胞表面，利于 。细胞质不均等分裂，使形成的卵细胞含有丰富的 ，保证受精卵发育初期所需要的 。三、受精作用：1. 过程： 父方2n 母方 减数分裂精子 卵细胞 受精作用 受精卵 有丝分裂 子代 2. 减数分裂和受精作用意义：减数分裂中非姐妹染色单体 、同源染色体 ，非同源染色体 ，使生物产生多种配子。受精时精子与卵细胞 结合，发育成多种类型的新个体，增加了后代的变异性。受精作用保证 的恒定，即生物物种的 性。【牛刀小试】1人体细胞有丝分裂时，产生的四分体个数是 a46 b23 c4 d02如果用a和b分别代表精子细胞中的染色体数和dna数，则初级精母细胞中的染色体和dna分别是 a、2a和3b b、2a和4b c. 4a和4b d. 4a和2b3. 一个含有aa、bb、cc三对同源染色体的精原细胞，减数分裂形成4个精子，这四个精子的染色体组成可能是 abbc bbc aac aac babc abc abc abc cabc abc abc abc dabc abc abc abc4. 精原细胞中含有aa、bb、cc三对同源染色体的一种动物，理论上其减数分裂形成含abc染色体的精子的可能性是 a、1/2 b、1/4 c. 1/8 d. 1/165一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离；所形成的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常。另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常；减数分裂的第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开。以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子（以下简称为不正常的配子）。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是 a两者产生的配子全部都不正常 b前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常 c两者都只产生一半不正常的配子 d前者产生全部不正常的配子，后者只产生一半不正常的配子6 下图表示某种植物生殖与发育过程中，细胞内染色体和dna相对含量的变化曲线，据图回答下列问题（1）图中“”表示 含量的变化，“-”表示 含量的变化。（2）图中表示有丝分裂的阶段是 ，表示减数分裂的阶段是 ，表示受精作用的点是 。（3）染色体复制的阶段有 ，同源染色体分离发生的点是 。7一个精原细胞产生 个精子， 种类型 x个精原细胞产生 个精子， 种类型（n为同源染色体对数） 一个卵原细胞产生 个卵细胞， 种类型 x个卵原细胞产生 个卵细胞， 种类型 （x2n ）答案表：12345我的困惑： 我的反思： 班级 姓名第2节 基因在染色体上【学习目标】1.知识目标 （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规律的实质。2.能力目标 尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上；培养学生的分析推理能力。3.情感目标 认同科学研究需要丰富的想象力和大胆质疑及勤奋实践的精神。【学习重点】1基因位于染色体上的理论假说和实验证据。2孟德尔遗传规律的现代解释。【学习难点】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。【新知预知】1萨顿的假说：（1）基因和染色体的有关特点：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，也有相对稳定的形态结构。在体细胞中基因 存在，染色体也是 的。在配子中只有 的基因中的 ，同样，也只有 的染色体中的 。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。非等位基因在形成配子时 ，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是 的。（2）从上述特点中可见：基因和染色体行为存在着明显的 关系。由此可以推论，基因是由 携带着从 传递给 的。即基因就在 上。（3）萨顿的这种推理是一种 推理。2摩尔根的实验：（1）摩尔根研究所用的材料是 。（2）从教材p29图2-8可知，f1全为 ，则 为显性性状， 为隐性性状。而f2中红眼果蝇和白眼果蝇之间的数量比是 ，则表明该遗传符合 。3生物体的性别决定有xy型，即性染色体为同型时，表现为 ，用 表示；性染色体为 时，表现为 ，用 表示。【重点问题探究】一、萨顿的假说：（阅读课本p27-28页）1如何理解类比推理？由两个或两类对象在某些属性上相同的现象，推出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法。） 将看不见的 与看得见的 的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出 的假说。但这种结论并不具有逻辑的必然性，需要 和 的检验。2萨顿假说具体内容是什么？他是根据什么提出的假说？内容：基因是由 携带着从亲代传递给下一代的，基因在 上。依据：基因和染色体存在着明显的 关系。3基因与染色体平行关系的表现基因染色体生殖过程中在杂交过程中保持 和 在配子形成和受精过程中，有 的形态结构体细胞存在形式 存在 存在配子存在形式只有成对基因中的 只有成对基因中的 体细胞中的来源一个来自 ，一个来自 一条来自 ，一条来自 形成配子时非等位基因 非同源染色体 萨顿用蝗虫细胞作材料发现基因和染色体的相似性，大胆推论：基因是由 携带着从 传给 的，也就是说，基因在 上。练一练：在染色体上标注基因符号，解释孟德尔的杂交实验：二、基因位于染色体上的实验证据1是谁证明了基因位于染色体上？所选择的实验材料是什么？ 该材料有什么优点？摩尔根，实验材料：果蝇 。优点： 、 少、易饲养、繁殖快、后代个体多、个体小、成本低等。2观察图2-9，雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？ 常染色体：与性别决定无关的染色体。如： 、 、 性染色体：雌雄异体的生物决定性别的染色体。雌性为同型性染色体：用表示。雄性为异型性染色体：用表示。果蝇染色体总数常染色体数性染色体数染色体组成雌果蝇对对对+ （ 型）雄果蝇对对对+ （ 型）3 摩尔根的实验：实验过程及现象：上述实验说明了什么?(1)果蝇的 、 是一对相对性状；f1全为红眼 是显性性状；(2)亲本中的 为纯合子。 (3)f2红眼白眼3 1符合 定律，红眼和白眼受一对 基因控制；(4)白眼性状的表现与 相联系。讨论与推测：如果按照萨顿的理论:基因在染色体上,那么,控制白眼的基因是在常染色体上还是在性染色体上呢? 如果在性染色体上,那又有哪些可能呢？提出假设 假设一：控制白眼的基因是在y染色体上，而x染色体上没有它的等位基因假设二：控制白眼的基因在x、y染色体上假设三：控制白眼的基因在x染色体上，而y上不含有它的等位基因。假说：控制白眼的基因在 染色体上，而y上不含有它的等位基因。 写出果蝇可能的基因型：红眼雌蝇 、白眼雌蝇 红眼雄蝇 、红眼雄蝇 说明：常染色体上基因不需标明其位于常染色体上，性染色体上基因需将性染色体及其上基因一同写出。如xwy。对实验现象的解释：实验验证：（测交验证）测交结果可见：红眼和白眼的比例为1:1，验证了控制果蝇红眼与白眼的基因位于x染色体上。实验结论：基因在 上。【思考】人的体细胞只有23对染色体，却有几万个基因，基因与染色体可能有怎样对应关系呢？一条染色体上有 个基因 ，基因在染色体上呈 排列三、孟德尔遗传规律的现代解释1基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的 ，具有一定的 性；在减数分裂形成 的过程中，等位基因会随 的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随 遗传给后代。2基因的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 的；在减数分裂过程中，同源染色体上的 彼此 的同时，非同源染色体上的非等位基因 。【小结】遗传学中基因位置判断的实验设计1.判断基因位于常染色体上还是x染色体上的实验设计。(1)方法一实验设计：隐性的雌性显性的雄性，显性的雌性隐性的雄性。结果预测及结论：a若两组杂交结果相同，则该基因位于细胞核内的常染色体上。b若两组杂交结果不同，且子代性状的表现与性别有关，则该基因位于细胞核内的x染色体上。(2)方法二实验设计：隐性的雌性显性的雄性。(使用条件：知道显隐性关系时)结果预测及结论：a若子代中的雄性个体全为隐性性状，雌性个体全为显性性状，则基因位于x染色体上。b若子代中的雌雄个体中既有显性性状又有隐性性状且各占1/2，则基因位于常染色体上。(3)方法三实验设计：选多组显性的雌性显性的雄性。(使用条件：知道显隐性关系且显隐性基因的基因频率相等)结果预测及结论：a若子代中的隐性性状只出现在雄性中，则基因位于x染色体上。b若子代中的隐性性状同时出现在雌性与雄性中，则基因位于常染色体上。2判断两对基因是否位于一对同源染色体上的实验设计(1)实验设计：选具有两对相对性状且纯合的雌雄个体杂交得f1，再将f1中的雌雄个体互相交配产生f2，统计f2中性状的分离比。(2)结果预测及结论：若子代中出现9:3:3:1的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上。若子代中没有出现9:3:3:1的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因位于同一对同源染色体上。【牛刀小试】1关于基因、dna和染色体的正确叙述是 adna分子只存在于染色体上 b每个染色体只含有一个dna分子cdna分子只含有一个基因 d基因不同，其脱氧核苷酸序列不同2红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子代雌雄果蝇都表现红眼，这些雌雄果蝇交配产生的后代中，红眼雄果蝇占1/4，白眼雄果蝇占1/4，红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是a红眼对白眼是显性 b眼色遗传符合分离规律c眼色和性别表现自由组合 d红眼和白眼基因位于x染色体上3人体与性别决定有关的x、y性染色体同时存在于 a卵细胞 b精子 c极体 d体细胞4父亲正常，母亲患红绿色盲，生了一个性染色体为xxy的不色盲儿子，该儿子多出的x染色体来自 a卵细胞b精子c精子或卵细胞d精子和卵细胞5下列叙述正确的是 a细胞中dna都在染色体上 b细胞中每个染色体上都只有1个dna分子c减数分裂过程中染色体与基因的行为一致 d以上叙述均对6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果蝇的精子只含有成对的基因 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，在配子中只有成对的基因中一个7下列不能体现基因与染色体平行关系的是 a间期复制行为 b合成蛋白质时转录与翻译c一半来自父方，一半来自母方 d在减数分裂后期自由组合8下列关于孟德尔遗传定律现代解释的叙述错误的是 a非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的b同源染色体上的等位基因具有一定的独立性c同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合d同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合9正常双亲产下一头矮生雄性牛犊，以下解释不可能的是 a雄犊营养不良b雄犊携带了x染色体c发生了基因突变d双亲都是矮生基因的携带者10人类的精子中含有的染色体是a44+xy b23+x或23+y c22+x或22+y d44+xx11雄鸟的性染色体组成是zz，雌鸟的性染色体组成是zw。某种鸟羽毛的颜色由常染色体基因（a、a）和伴染色体基因（zb、zb）共同决定，其基因型与表现型的对应关系见下表。请回答下列问题。基因组合a不存在，不管b存在与否（aa zz 或aa z w）a存在，b不存在（a zbzb或a zbw）a和b同时存在（a zbz或a zbw羽毛颜色白色灰色黑色（1）黑鸟的基因型有 种，灰鸟的基因型有 种。（2）基因型纯合的灰雄鸟与杂合的黑雌鸟交配，子代中雄鸟的羽色是 ，此鸟的羽色是 。（3）两只黑鸟交配，子代羽毛只有黑色和白色，则母体的基因型为 ，父本的基因型为 。(4)一只黑雄鸟与一只灰雌鸟交配，子代羽毛有黑色、灰色和白色，则母本的基因型为 ，父本的基因型为 ，黑色、灰色和白色子代的理论分离比为 。12右图为果蝇体细胞的染色体图解，图中ii、iii、iv、x、y表示染色体，a、a、w表示基因。试据图回答下列问题： （1）细胞中有 条染色体？其中性染色体是 常染色体是 （2）此果蝇的基因型是 ，如果此图表示果蝇的一个精原细胞， 则减数分裂该精原细胞产生的配子的基因型有 种，该果蝇可 产生哪几种基因型的配子 ， 在产生配子时，遵循的 遗传规律有 （3）若w、w分别控制果蝇眼睛的红色和白色，a、a分别控制果蝇