高中生物：2《基因和染色体的关系》 课件（新人教版必修2）.ppt

新课标人教版课件系列 高中生物 必修2 第二章 基因和染色体的关系 教学目标 1 知识方面阐明细胞的减数分裂 举例说明受精过程 举例说明配子的形成过程 说出基因位于染色体上的实验证据 概述伴性遗传 2 能力方面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 尝试类比推理的方法 解释基因位于染色体上 3 情感教育认同基因是物质实体 认同观察 提出假说 实验的方法在建立科学理论过程中所起的重要作用 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 课时安排第一节减数分裂和受精作用 课时减数分裂2课时受精作用1课时第二节基因在染色体上2课时第三节伴性遗传2课时考试试卷分析2课时 第一节 减数分裂和受精作用 第二章 基因和染色体的关系 本节聚焦 减数分裂的含义是什么 配子的形成为什么必须经过减数分裂 减数分裂是怎样进行的 第1节减数分裂和受精作用 每个人的发育起点都是受精卵 提出问题 请推测 成熟的生殖细胞究竟是怎样产生的 46 46 92 46 46 92 精子 卵细胞 受精卵 新个体 受精 细胞分裂 作出推理 46 46 23 23 有丝分裂细胞分化 受精卵新个体 假如精子和卵细胞都是通过有丝分裂形成的 那么 子女体细胞中的染色体数目会发生变化吗 父 母 魏斯曼的预测 在卵细胞和精子成熟的过程中 必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半 受精时 精子与卵细胞融合 恢复正常的染色体数目 减数分裂 一种特殊的有丝分裂 减数分裂是怎样进行的 染色体数目是如何减半的呢 1 精子的形成过程 1 场所 精子是在睾丸的曲细精管中形成睾丸中有原始的生殖细胞 精原细胞 一 减数分裂 减数第一次分裂 染色体复制 减数第二次分裂 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 减 同源染色体分离 染色体数目减半 2 减数分裂基本过程 减 姐妹染色单体分离 3 模拟减数分裂中染色体的动态变化 以含有4条染色体的精原细胞为例 材料用具 学案纸2张 分别表示减数分裂第一次分裂和第二次分裂的细胞 塑胶吸管8条 表示染色体 其中红色表示来自母方 黄色表示来自父方 图钉8颗 表示染色体的着丝点 活动任务 a用吸管模拟减数分裂时染色体的动态变化b完成表格 归纳减数分裂各时期主要特征 减数第一次分裂间期 细胞有什么样的变化 精原细胞 初级精母细胞 染色体复制体积增大 1 精子的形成过程 减数第一次分裂前期 染色质 分裂间期 高度螺旋 缩短变粗 初级精母细胞 减数第一次分裂前期 同源染色体联会 形成四分体 初级精母细胞 减数第一次分裂中期 同源染色体相对平行排列在赤道板上 初级精母细胞 减数第一次分裂后期 同源染色体分开 非同源染色体自由组合 减 中期 初级精母细胞 减数第一次分裂末期 形成两个次级精母细胞 染色体数目减半 减 后期 形成两个次级精母细胞 染色体数目减半 减数第二次分裂前期 2个次级精母细胞不再含有同源染色体 次级精母细胞 减数第二次分裂 中期 次级精母细胞 染色体的着丝点排列在赤道板上 减数第二次分裂 着丝点分裂 姐妹染色单体分离 分别向两极移动 后期 次级精母细胞 减数第二次分裂 末期 4个精细胞 减数分裂结束 形成四个精细胞 精细胞经过变形成为蝌蚪状的精子 变形 不属于减数分裂的过程 精子 精细胞 头部 细胞核 尾部 次级精母细胞 4 小结精子的形成过程 复制滋长 联会 四分体同源染色体分离 着丝点分裂染色单体分开 变形 1个 间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 1个 2个 4个 4个 思考 1 减数第一次分裂的实质是 减数第二次分裂的实质是 2 染色体数目减半发生的时期是 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 精子 同源染色体分离 姐妹染色单体分离 减数第一次分裂 一 减数分裂 进行有性生殖的真核生物 产生成熟生殖细胞时 细胞连续分裂两次 而染色体只复制一次 对象 时期 特点 结果 2 减数分裂的概念 成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半 0 4 2 0 4 4 2 4 2 8 4 4 2 8 4 8 4 8 4 0 8 4 0 4 减数分裂中dna 染色体 染色单体的变化 2 2 2 2 2 2 0 0 0 0 0 4 2 4 4 4 8 4 8 8 8 4 8 4 2n 4n 染色体变化曲线 次级精母细胞 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 次级精母细胞 2n 4n 精原细胞 dna变化曲线 初级精母细胞 精细胞 2n 4n 染色单体变化曲线 次级精母细胞 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 返回 2 卵细胞形成的过程 卵巢 1 场所 2 过程 卵细胞的形成过程 3 小结 1个卵原细胞 染色体数 2n 1个初级卵母细胞 染色体数 2n 1个次级卵母细胞 1个第一极体 染色体数 n 2n 1个卵细胞 3个第二极体 染色体数 n 间期 细胞体积增大 染色体复制 前 联会 四分体 非姐妹染色单体交叉互换 中 同源染色体排列在赤道板两侧后 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 末 形成1个次级卵母细胞和1个第一极体 着丝点分裂 染色单体分离 染色体数临时加倍 精子形成过程和卵细胞形成过程的比较 睾丸内形成 卵巢内形成 均等的分裂有变形期 不均等的分裂无变形期 一个精原细胞分裂形成四个精子 一个卵原细胞分裂形成一个卵细胞和三个极体 退化消失 细胞中形状和大小一般都相同 一个来自父方 一个来自母方的染色体 叫做同源染色体 同源染色体 一对同源染色体 一对同源染色体 1 2 3 4 同源染色体 形态 大小一般都相同 一条来自父方 一条来自母方的染色体 细胞中有对同源染色体 它们分别是 哪几条是非同源染色体 2 1和3 1和4 2和3 2和4 1和2 3和4 长度和着丝点位置相同 一般用不同的颜色来表示 四分体 每一对联会的同源染色体中 含有四个染色单体 叫做一个四分体 从染色单体的角度考虑 一个四分体含有对同源染色体 含有条染色体 条染色单体 个dna分子 1 44 2 联会 减数分裂中 同源染色体的两两配对的现象 判断是否有同源染色体 应同时满足3个条件 de 间期 精原细胞 小结 减数第一次分裂过程 以精原细胞为例 后期 减i 前期 减i 中期 减i 末期 减i 四分体 每一对联会的同源染色体中 含有四个染色单体 叫做一个四分体 从染色单体的角度考虑 一个四分体 两个四分体 一个四分体 一对 联会的 同源染色体 交 叉 互 换 同源染色体联会 aa bb 四分体中的非姐妹染色单体交叉互换会引起变异 请思考 交叉互换发生的时期 是在什么之间的进行了交叉互换 交 叉 互 换 染色单体断裂 返回 aa bb 交 叉 互 换 四分体中的非姐妹染色单体之间发生交叉互换 返回 交 叉 互 换 非姐妹染色单体之间发生交叉互换 交 叉 互 换 交叉点向末端移动 交 叉 互 换 交叉点向末端移动 交叉互换使同源染色体的两条非姐妹染色单体发生遗传物质的部分交换 交 叉 互 换 交叉互换使分裂产生的四个子细胞所含的遗传物质各不相同 精子 来自父方 卵细胞 来自母方 受精 有丝分裂 受精卵 体细胞 同源染色体 细胞中形状和大小一般都相同 一个来自父方 一个来自母方的染色体 叫做同源染色体 同源染色体在减数分裂过程中会发生配对联会现象 返回 减数第一次分裂后期 组合类型一组合类型二 非同源染色体自由组合 第二节 基因在染色体上 第二章 基因和染色体的关系 基因 你究竟在哪呢 每道题给出一对相关的词 要求同学在备选答案中找出一对与之在逻辑关系上最为贴近或相似的词 1 杭州 西湖a 瘦西湖 扬州b 南京 长城c 恐龙园 常州d 苏州 虎丘2 努力 成功a 生根 发芽b 耕耘 收获c 城市 乡村d 原告 被告3 老师 学生a 水杯 玻璃杯b 常州 苏州c 电脑 计算机d 医生 病人 类比推理 由两个或两类对象在某些属性上相同的现象 推断出它们在另外的属性上也相同的一种推理方法 加拿大外交官朗宁曾在竞选省议员时 由于他幼儿时期吃过中国奶妈的奶水一事 受到政敌的攻击 说他身上一定有中国血统 朗宁反驳说 你们是喝牛奶长大的 你们身上一定有牛的血统了 任务1 分析孟德尔的假说中 等位 基因 遗传因子 的动态变化 p5页 任务2 分析减数分裂过程中 同源 染色体的动态 行为和数目 变化 以精子的形成为例 p17 18页 自主学习 合作讨论 完成任务 体细胞及配子中存在形式 来源 形成配子方式等 基因 染色体 尝试分析基因与染色体的关系 成对 成对 成单 成单 一个来自父方 一个来自母方 一个来自父方 一个来自母方 自由组合 非同源染色体自由组合 杂交过程保持完整性独立性 在配子形成和受精过程中保持稳定性 类比 基因和染色体之间具有平行关系 推论 基因在染色体上 推理 假说 基因在染色体上 萨顿经类比推理得出的结论 基因在染色体上究竟是否正确 由于缺少实验证据美国科学家摩尔根等对此持怀疑态度 二 基因位于染色体上的实验证据 科学家 摩尔根 实验材料 果蝇 一 实验现象 如何解释出现的问题呢 p f1 f2 红眼 雌 雄 白眼 雄 红眼 雌 雄 理论依据 已有知识 1 基于对果蝇体细胞染色体的认识 2 基于对萨顿假说的认识 基因在染色体上 讨论与猜想 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 假设二 控制白眼的基因在x y染色体上 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 雌果蝇种类 红眼 红眼 w 白眼 w w 雄果蝇种类 红眼 白眼 w 二 经过推理 想象提出假说 控制白眼的基因在x染色体上 p f1 f2 三 对实验现象的解释 xwxw xwy xw y xw 配子 xwy xwxw xw xw y xw xwxw 雌 xwxw 雌 xwy 雄 xwy 雄 3 4红眼 雌 雄 1 4白眼 雄 四 根据假说进行演绎推理 f1 xwxw xwy 五 实验验证 摩尔根等人亲自做了该实验 实验结果如下 证明了基因在染色体上 红眼 红眼 白眼 白眼 雌 雌 雄 雄 126 132 120 115 与理论推测一致 完全符合假说 假说完全正确 人的体细胞只有23对染色体 却有3 3 5万个基因 基因与染色体可能有怎样的对应关系呢 基因在染色体上呈线性排列 思考 一条染色体上有许多个基因 结论 减数分裂 减数分裂 高茎 矮茎 配子 f1 任务 完成图中染色体上的基因标注 矮茎 三 孟德尔遗传规律的现代解释 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等位基因 具有一定的独立性 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 独立的随配子遗传给后代 三 孟德尔遗传规律的现代解释 a a b b a b a b 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 a a b b 三 孟德尔遗传规律的现代解释 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 三 孟德尔遗传规律的现代解释 基因的自由组合定律的实质是 位于非同源染色体上的非等位基因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 萨顿 基因在染色体上 证据 现象 假说 演绎推理 实验论证 结论 类比推理 摩尔根实验 学习收获 利用类比推理法 推断基因与dna长链有何关系 1 下列关于基因和染色体关系的叙述 错误的是 a 染色体是基因的主要载体b 基因在染色体上呈线性排列c 一条染色体上有多个基因d 染色体就是由基因组成的 d 练习 2 果绳的红眼为伴性显性遗传 其隐性性状为白眼 在下列杂交组合中 通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是 a 杂合红眼雌果蝇 红眼雄果蝇b 白眼雌果蝇 红眼雄果蝇c 杂合红眼雌果蝇 白眼雄果蝇d 白眼雌果蝇 白眼雄果蝇 b 练习 雌果蝇种类 红眼 红眼 w 白眼 w w 雄果蝇种类 红眼 白眼 w p 红眼 白眼 f1 xx xyw xx xyw 白眼 常染色体 性染色体 对 雌性同型 雄性异型 果蝇体细胞染色体 第三节 基因在染色体上 第二章 基因和染色体的关系 来测试一下我们的色觉吧 在医院体检时 医生有时让我们看一种彩色图谱 请看一看下面的图谱 这其中究竟画了些什么 有两个驼峰的骆驼 数字五十八 黄5红8 数字一百二十八 红绿色盲检查图 你的色觉正常吗 关于红绿色盲的解释 红绿色盲是一种最常见的人类遗传病 患者由于色觉障碍 不能像正常人一样区分红色和绿色 伴性遗传 第 节 带着问题出发 1 什么是伴性遗传 2 伴性遗传有什么特点 3 伴性遗传在实践中有什么应用 位于性染色体上的基因 其遗传方式总是和性别相联系 这种现象叫做伴性遗传 性染色体上基因所控制的性状的遗传常常与性别相关联 伴性遗传的概念 病例 人类红绿色盲症 色盲症的发现 道尔顿发现色盲的小故事道尔顿在圣诞节前夕买了一件礼物 一双 棕灰色 的袜子 送给妈妈 妈妈却说 你买的这双樱桃红色的袜子 我怎么穿呢 道尔顿发现 只有弟弟与自己看法相同 其他人全说袜子是樱桃红色的 道尔顿经过分析和比较发现 原来自己和弟弟都是色盲 为此他写了篇论文 论色盲 成了第一个发现色盲症的人 也是第一个被发现的色盲症患者 后人为纪念他 又把色盲症叫道尔顿症 12 123456 123456789101112 特点 问题1 问题2 一个典型的色盲家族系谱图 看图答问 家系图中患病者是什么性别的 说明色盲遗传与什么有关 代1号是否将自己的色盲基因传给了 代2号 这说明红绿色盲基因位于x染色体上还是y染色体上 代中的1号是色盲患者 他将自己的色盲基因传给了 代的几号 经研究发现 这种病是由位于x染色体上的隐性基因 b 控制的 y染色体由于过于短小而没有相应的等位基因 男性 女性 性染色体 控制红绿色盲的基因是显性还是隐性基因 如何得知 为什么 代3号和5号有色盲基因而没有表现出色盲症 动动笔 人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表现型的情况有哪些 从家系图中看出 只有男性才表现为红绿色盲 对吗 有没有其他情况 根据基因b和基因b的显隐性关系 人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型对应如下 正常 正常 携带者 色盲 正常 色盲 男性只要x染色体上有色盲基因b即患色盲 xby 而女性有两条x染色体 必须两条x染色体上同时含有色盲基因b才会患色盲 xbxb 7 0 5 红绿色盲患者男性多于女性的原因 人类红绿色盲的婚配方式 母 父 b b b b b b b b 1 2 3 4 5 6 女性正常 男性色盲亲代配子子代 女性正常与男性红绿色盲婚配的遗传图解 b b by b b y b b by 女性携带者1 男性正常1 女性携带者 男性正常 亲代 配子 子代 女性正常 女性携带者 男性正常 男性色盲 1 1 1 1 b xx b b b b xy xy 再生一个男孩是色盲的概率是 这对夫妇生一个色盲男孩概率是 1 4 1 2 交叉遗传 隔代遗传 色盲典型遗传过程是 外公 女儿 外孙 xbxbxby 亲代配子子代 xb xb y xbxb xby 女性色盲 男性正常 1 1 1 1 xb xbxb xby 女性携带者 男性色盲 女性携带者 男性色盲 xbxbxby 亲代配子子代 xb xb y xbxb xby 女性携带者 男性色盲 1 1 女性色盲 男性正常 色盲 伴x隐性遗传病 的特点 1 患者男性多于女性 2 通常为交叉遗传 隔代遗传 色盲典型遗传过程是 外公 女儿 外孙 3 女性色盲 她的父亲和儿子都色盲 母患子必患 女患父必患 xbxb xby xbxb xby xbxb xbxb xby xby xby xbxb xbxb xby xbxb xbxb xby xby 1 2 3 4 思考 1 第1组合中的色盲男子与第2组合子代中的色盲男孩是什么关系 2 色盲男孩的色盲基因是谁遗传给他的 3 分析第3组合 母亲色盲会生出正常的儿子吗 4 分析第4组合 女儿是色盲 可以断定她的亲代哪一方一定是色盲 儿子是色盲 其色盲基因是父亲还是母亲传给的 巩固练习 填空题 1 伴性遗传是指基因位于 所以遗传上总是和相关联的现象 2 红绿色盲基因只位于染色体上 是性基因 3 男性红绿色盲基因只能从那里传来 以后只能传给 这种遗传特点 在遗传学上叫做 性染色体上 性别 x 隐 母亲 女儿 交叉遗传 1 某男孩是色盲患者 但他的父母 祖父母 外祖父母的色觉都正常 这个男孩的色盲基因来自 a 祖父b 祖母c 外祖父d 外祖母 d 2 一对色觉正常的夫妇 妻子的父亲是色盲患者 试问 他们所生的儿子是色盲的概率 a 25 b 50 c 75 d 100 b 选择题 3 女性色盲 她的什么亲属一定患色盲 a 父亲和母亲b 儿子和女儿c 母亲和女儿d 父亲和儿子 d 判断题 1 母亲色盲 儿子一定是色盲 2 父亲色盲 女儿一定是色盲 3 外祖父色盲 外孙一定是色盲 4 祖母色盲 孙女一定是色盲 图中iii代3号的基因型是 iii代2号的可能基因型是 2 iv1是色盲基因携带者的概率是 i ii iii iv 1 2 3 4 1 2 1 2 3 1 xby xbxb或xbxb 下图是某家庭红绿色盲遗传图解 据图回答问题 男性正常 女性正常 男性色盲 1 4 病例 抗维生素d佝偻病1 写出基因型2 归纳遗传特点 x染色体上的显性遗传病 抗维生素d佝偻病患儿 抗维生素d佝偻病 受x染色体上的显性基因 d 的控制 女性患者 xdxd xdxd男性患者 xdy xdxd xdxd xdxd xdy xdy 小练习 写出抗维生素d佝偻病男性患者与正常女性结婚 后代的表现型与基因型 并画出遗传图解 归纳遗传的特点 抗维生素d佝偻病的遗传特点 1 女性患者多于男性患者 2 父患女必患 子患母必患 3 患者的双亲中必有一个是患者 4 具有世