人类染色体与性别决定教案优质课优选版.docx

1、人类染色体与性别决定教案优质课优选版人类染色体与性别决定章丘市第六中学 韩文娟一、教材分析人类染色体与性别决定是济南版八年级生物第四单元物种的延续第四章第二节的知识。本节内容建立在第一节“遗传的物质基础”上，从染色体层次上描述了遗传物质的传递以及性别决定的机理。教材对这部分内容描述如下：比较男女染色体图谱来分析人体的性别决定。介绍人的体细胞中含有46条23对染色体，而生殖细胞内的染色体数目减半。通过受精作用，受精卵的染色体数目又恢复到46条。二、学情分析初二学生具有探索新问题的兴趣，尤其对于生命本质的探究兴趣更浓。在第三章的学习中具备了对生殖细胞的认识；胚胎的形成和发育；了解细胞核的功能。在生

2、活中，一知半解地知道了性别是由染色体决定的。初二学生已经具有了一定的观察、思维和推理能力，教师通过适当的教学策略，有效利用学生原有的知识基础，帮助学生主动获取知识。三、设计思路本节教材展示的知识点和内容并不多，但由于涉及到的知识比较抽象，需靠大量补充的图、事例来帮助学生认识，为此在教学中通过以生活中的问题引出课题，通过对问题解决过程中，构建学生的知识，培养学生的观察、对比、分析和推理能力；通过观察、比较男女染色体图谱，分析人体的性别与性染色体的关系；通过观察、比较果蝇体细胞和生殖细胞染色体数目变化，引导学生观察人类体细胞的染色体数目，推测生殖细胞的染色体数目，得出生殖细胞内的染色体数目减半；关

3、于生男生女机会均等的知识，学生理解起来可能会困难一些，引导学生写出遗传图解，得出生男生女机会相等的规律，认同男女性别比例。四、教学目标知识与技能：1描述人体染色体的组成和传递规律。2解释人类性别决定的原理。3通过模拟实验，培养学生动手、观察能力以及运用所学知识解决社会问题的能力。过程与方法： 能够自己设计模拟实验并通过模拟实验，探究人类的性别决定和生男生女的比例。情感态度与价值观： 体验科学探究的快乐;能用科学的态度看待生男生女的问题，认同男女性别比例的重要性。四、教学重点、难点重点：利用染色体的传递规律，解释人类性别决定原因。难点：利用染色体的传递规律，解释人类性别决定原因。 五、教学过程教

4、学内容教师教学活动学生学习活动设计依据导入1993年在我国上海举行的首届东亚运动会上采取的用一根带毛囊的头发来鉴别性别的方法，准确率达100%。提问：你知道这种鉴别方法的依据吗？交流课前查找的资料思考分析从生活问题引出教学课题，体现教学内容生活化。人类染色体的传递常染色体性染色体课堂检测小结第二课时导入二、性别决定课堂检测小结投影：人体体细胞男女染色体图谱、引导学生分析讨论1.人的体细胞中有多少染色体，分哪几大类？2.男性和女性染色体有什么相同点和不同点？男性和女性的性染色体如何用字母表示？3.尝试写出男性和女性染色体表示方法？想一想：1爸爸、妈妈的体细胞中都有23对染色体，那么你的体细胞中有

5、多少染色体呢？2猜想：在父亲的精子和母亲的卵细胞中可能有多少染色体？ 投影: 雄果蝇体细胞染色体图解提问: 果蝇体细胞有几对染色体？ 每一对染色体有几条组成？投影: 雄果蝇形成生殖细胞染色体图解提问：果蝇形成生殖细胞时,卵细胞和精子的染色体数有什么变化?推测：人体产生的精子和卵细胞的染色体数目 用遗传图解展示染色体变化减数分裂的意义小品超生游击队片段问1：这位不讲理的丈夫要他的妻子包生儿子，这事实上办得到吗？问2：生男生女是由母亲决定的，这种说法对吗？为什么？问3：短片中最后一句话，妻子说：“生男生女老爷们是关键”，这句话有没有科学道理？图片展示精子和卵细胞的染色体图谱投影：人体受精作用提问：

6、人体体细胞的每一对染色体的来源？展示图片：生男生女的秘密提问:生殖细胞染色体数是体细胞中的一半，那么受精卵染色体的可能性组合有几种 ?决定的性别是什么?猜测：生男生女的比例会如何？探究活动：生男生女的比例引导学生利用遗传图解解释男女的性别比例。学以致用：如果小品中的那位妈妈再生一个孩子，一定是男孩吗？是男孩的可能性是多少？ 事例分析我国大陆历次人口普查资料及某些地区人口性别比失衡问题提出：对于该地区如此失衡的性比，你认为会影响和谐社会的构建吗？在你身边，有没有人为地进行性别选择的事情呢？你对此有什么看法？ 展示法律法规科学快递：强调性别最终也是有基因决定总结本节课知识点观察 交流思考、讨论、分

7、析、回答： 思考思考、交流观察、分析、比较得出结论：形成生殖细胞时染色体减半。小组活动讨论、交流观察，记忆聆听思考，解答第一课时课堂检测观看思考、表达回忆、交流书写精子和卵细胞的染色体组成观看比较、回答生殖细胞的染色体数目减半阅读资料议论、交流学生动手实验，分析测算小组合作完成填表小组交流议论、交流阅读分析交流思考、交流、表达理解做学案上检测题学生谈收获利用已有知识搭建知识平台。通过观察、比较男女染色体图谱，分析人体的性别与性染色体的关系。通过观察、比较果蝇体细胞和生殖细胞染色体数目变化，为后面推测人类形成生殖细胞时，染色体数目减半构建知识。回忆精子和卵细胞的形成过程中染色体的变化利用已有知识

8、搭建知识平台，突破难点。培养思维、推理能力。利用遗传图解科学理解男女的性别比例。培养学生观察、分析及归纳能力。通过资料展示，让学生知道性别比例失衡所带来的不和谐问题，明白比例平衡的重要性。2020 -6-20摩尔根果蝇实验中，白眼基因为什么不能在Y染色体上 (2020 -03-19 21:00:26)湖北省武汉市黄陂区第一中学段志军湖北省武汉市黄陂区第四中学张惠敏 1903年， 遗传学家萨顿用蝗虫细胞作为实验材料，研究精子和卵细胞的形成过程。他发现了减数分裂过程中，基因和染色体的行为的一致性，所以萨顿用类比推理的方法提出假说：基因在染色体上。但是类比推理的出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与

9、否，还需要观察和实验的检验。 接下来， 生物学家摩尔根用果蝇杂交实验为基因位于染色体上提供了证据。摩尔根选用果蝇作为实验材料的原因：果蝇是一种昆虫，有体小、繁殖快、生育力强、饲养容易等优点。1909年，摩尔根从野生型的红眼果蝇培养瓶中发现了一只白眼的雄果蝇，这只例外的白眼雄果蝇特别引起了他的重视，他抓住这个例外不放，用它作了一系列设计精巧的实验。 摩尔根首先做了实验一： P 红眼（雌） 白眼（雄） F1 红眼（雌、雄） F1雌雄交配 F2 红眼（雌、雄） 白眼（雄） 3/4 1/4 从实验一中，不难看出F1中，全为红眼，说明红眼对白眼为显性，而F2中红眼和白眼数量之比为3:1，这也是符合遗传分

10、离规律的，也表明果蝇的红眼和白眼由一对等位基因来控制。所不同的是白眼性状总与性别相关联。如何解释这一现象呢？ 摩尔根认为，既然果蝇的眼色遗传与性别相关联，说明控制红眼和白眼的基因在性染色体上。在20世纪初期，生物学家对于果蝇的性染色体有了一定的了解。果蝇是XY型性别决定的生物，果蝇的Y染色体比X染色体长一些。X染色体和Y染色体上的片段可以分为三个区段：X染色体上的非同源区段、Y染色体上的非同源区段和同源区段。（如下图）。在雌果蝇中，有一对同型的性染色体XX，在雄果蝇中，有一对异型的性染色体XY。 那果蝇的眼色基因到底在哪里呢？是在、中哪个区段上呢？ 教材出示了摩尔根的假设，他认为：控制白眼性状

11、的隐性基因由X染色体所携带，Y染色体上不带有白眼基因的等位基因，即控制果蝇眼色的基因在区段上。之后摩尔根用这个假设合理的解释了他所得到的实验现象即实验一。后来通过测交实验进行了验证。到这里，难免让人产生如此疑问：摩尔根怎么如此“草率”的认为控制眼色的基因在区段上？难道不需要排除基因在、区段的可能性吗？事实上，摩尔根的果蝇实验是很严谨的，他除了做了上面的实验一，还做了如下两个实验。实验二：将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行杂交。P 红眼（雌） 白眼（雄） F1 红眼（雌、雄） 白眼（雌、雄） 实验三：摩尔根将实验二所得白眼雌蝇和红眼雄蝇进行杂交。P 白眼（雌） 红眼（雄） F1 红眼

12、（雌） 白眼（雄） 简单推理就容易得到，控制眼色的基因不可能在上，那么在区段上呢? 假设控制眼色的基因在区段上，果蝇眼色基因用B、b来表示，则实验一、二、三的遗传分析图解如下： 实验一： P XB XB (红、雌) Xb Yb ( 白、雄) F1 XB Xb (红、雌) XB Yb（红、雄） F1雌雄交配 F2 XB XB (红、雌) XB Xb (红、雌) XB Yb（红、雄）Xb Yb ( 白、雄) 可知基因在区段上，可以解释实验一。 实验二：将实验一中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行杂交。 P XB Xb (红、雌) Xb Yb ( 白、雄) F1 XB Xb (红、雌) Xb Xb

13、(白、雌) XB Yb（红、雄）Xb Yb ( 白、雄) 可知基因在区段上，可以解释实验二。 实验三：将实验二所得白眼雌蝇和红眼雄蝇进行杂交。 P Xb Xb(白、雌) XB YB（红、雄） F1 XB Xb (红、雌) Xb YB ( 红、雄) 果蝇种群中红眼雄果蝇的基因型有三种，只需要以上一个杂交组合就足以证明基因在区段上，不能解释实验三。 综上所述，控制果蝇红眼和白眼的基因在X染色体的非同源区段上，即Y染色体上并没有其等位基因。 我在设计之初也想按照课本思路进行授课，也听过类似思路的课，而且我发现大家的处理都是在引导学生发现果蝇眼色的遗传符合孟德尔规律，跟性别有关之后，教师就出示了摩尔根

14、的假设，之后用假设来解释他所做的实验。这种处理方式使得科学家经过那么艰难的思维过程才得出的结论现在被我们不费任何力气就得到了，这个过程好像“太容易了”，感觉没有充分利用好这个实验，而且设计过程没有真正引导学生去探究，也没有引起学生学习过程中的矛盾冲突，那么到底应该怎么设计才能充分利用好这个实验，让学生充分探究呢？为引导学生重演摩尔根当年的思维过程，我进行了如下的教学尝试： 【教学片断】 布置学生阅读课本上的果蝇杂交实验。 师：大家思考一下，摩尔根的果蝇杂交实验与前面的孟德尔遗传规律矛盾吗？ 生：从3：1的分离比可知，并不矛盾。 师：那这一实验结果有没有特别之处呢？ 生：白眼性状与性别有关。 师

15、：（出示果蝇体细胞染色体图解，引导学生明确性染色体的形态）针对上述实验现象，你能提出怎样的假设呢？ 生：控制果蝇眼色的基因在性染色体上。 师：很好。（出示果蝇X、Y染色体图，介绍X非同源区段、Y非同源区段和同源区段）请大家再认真的观察一下果蝇的X、Y染色体，结合果蝇杂交实验，你能提出什么问题呢？ 生：控制果蝇眼色的基因到底是在哪个区段上？ 师：大家能自己找到解决这个问题的方法吗？（学生分组讨论，教师下去巡视，及时提示并观察问题解决的进度。学生很容易排除基因在Y染色体非同源区段上，但是通过遗传图解的书写，学生们发现另外两种情况都能解释课本上的实验） 师：（正当学生一筹莫展时给予及时提示）X非同源

16、区段和同源区段的差异表现在雄性个体的基因型上。如果在同区段上，那么一只纯合红眼雄蝇基因型应该是XBYB，如果在X非同源区段上，则红眼雄基因型为XBY，那如何让这两种情况下产生的配子都显现出来呢？ 生：测交，即与白眼雌果蝇杂交。 师：那如何获得白眼雌果蝇呢？（学生讨论） 生：将实验中所得的F1中的红眼雌蝇和白眼雄蝇进行杂交。 然后，师生共同完善相应的遗传图解及推理过程，很快，学生们就得到基因在X染色体非同源区段上的结论。 最后，教师再介绍摩尔根的实验二和实验三，到这时，学生们才恍然大悟，原来他们想到的方法和摩尔根是一样的！ 在这个教学片断中，我没有直接按照课本上的教学内容来进行教学，而是对其进行

17、了合理的再加工。以上教学过程的设计以学生的思维过程为线索，力求再现摩尔根当初的探究过程，可能当初摩尔根的思路和我们想的并不完全一样，但是我觉得这种教学过程的设计有利于引起学生探究过程中的矛盾冲突，便于突破教学重点和难点。在这节课中，学生经历了一个科学探究过程，首先深入思考作出自己的假设，并与其他同学一起探讨交流，然后自己的推理分析又推翻了自认为很有道理的假设，当三组提出不同假设的学生集合自己的智慧结晶，最终用遗传图解的方式解决这个矛盾后，学生对正确的结论会有更深刻的认识，在自己的脑海中也会留下深刻的印象，同时通过尝试书写遗传图解解释实验现象，不仅能提高应用遗传图解分析和解释遗传学问题的能力，还

18、可以提高学生分析现象、推理验证和解决问题的综合思维能力。 通过这个探究过程也让学生明白了科学研究的艰辛，感受了科学家严谨治学的精神，也在这种潜移默化的学习中提升了学生的生物科学素养。基因在染色体上和伴性遗传考纲要求伴性遗传()。一、萨顿的假说判一判1基因和染色体行为存在着明显的平行关系 ()2萨顿利用假说演绎法，推测基因位于染色体上 ()提示类比推理法。3所有的基因都位于染色体上 ()4体细胞中基因成对存在，配子中只含1个基因 ()提示只含成对基因中的1个。5非等位基因在形成配子时都是自由组合的 ()提示只有非同源染色体上的非等位基因才自由组合。思考类比推理与假说演绎法的结论都是正确的吗？提示

19、类比推理的结论不一定正确；假说演绎的结论是正确的。二、基因位于染色体上的实验证明1实验(图解)2实验结论：基因在染色体上。3基因和染色体的关系：一条染色体上有很多基因，基因在染色体上呈线性排列。思考“基因在染色体上”的提出者和证明者分别是谁？提示萨顿、摩尔根。解惑一条染色体上有许多基因，但基因不都位于染色体上。如真核生物的细胞质中的基因位于线粒体和叶绿体的DNA上，原核生物细胞中的基因位于拟核DNA或质粒DNA上。三、伴性遗传1概念：性染色体上的基因控制的性状的遗传与性别相关联的遗传方式。2类型、特点及实例(连一连)解惑1性染色体上的基因并不都是控制性别的，如色盲基因。2性别既受性染色体控制，

20、又与部分基因有关。3性染色体既存在于生殖细胞中，又存在于正常体细胞中。4常染色体遗传与伴性遗传的区别：常染色体遗传正反交结果一致，伴性遗传正反交结果不一致。考点一基因位于染色体上的实验证明1 细胞内的染色体(1)根据来源分为：同源染色体和非同源染色体。(2)根据与性别关系分为：常染色体和性染色体，其中性染色体决定性别。2 摩尔根果蝇杂交实验分析(1)F2中红眼与白眼比例为31，说明这对性状的遗传符合基因的分离定律。白眼全是雄性，说明该性状与性别相关联。(2)假设控制白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因，取亲本中的白眼雄果蝇和F1中红眼雌果蝇交配，后代性状比为11，仍符合基因的

21、分离定律。(3)实验验证测交。(4)实验方法假说演绎法。(5)实验结论：基因在染色体上。易错警示伴性遗传中基因型和表现型的书写误区(1)在基因型的书写中，常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上，性染色体上的基因则需将性染色体及其上基因一同写出，如XBY。一般常染色体上的基因写在前，性染色体及其上基因写在后，如DdXBXb。(2)在表现型的书写中，对于常染色体遗传不需要带入性别；对于伴性遗传则既要描述性状的显隐性，又要将性别一同带入。技法提炼基因是位于X染色体上还是位于常染色体上的判断1若已知相对性状的显隐性，则可用雌性隐性与雄性显性杂交进行判断。若后代雌性全为显性，雄性全为隐性，则为伴X染色

22、体遗传；若后代全为显性且与性别无关，则为常染色体遗传。2若相对性状的显隐性是未知的，则可用正交和反交的方法进行判断。若后代的性状表现与性别无关，则基因位于常染色体上；若后代的性状表现与性别有关，则基因位于X染色体上。考点二系谱图中单基因遗传病类型的判断与分析1 观察下表中的遗传系谱图，判断遗传方式并说明判断依据。序号图谱遗传方式判断依据(1)常隐父母无病，女儿有病，一定是常隐(2)常显父母有病，女儿无病，一定是常显(3)常隐或X隐父母无病，儿子有病，一定是隐性(4)常显或X显父母有病，儿子无病，一定是显性(5)最可能是X显(也可能是常隐、常显、X隐)父亲有病，女儿全有病，最可能是X显(6)非X

23、隐(可能是常隐、常显、X显)母亲有病，儿子无病，非X隐(7)最可能在Y上(也可能是常显、常隐、X隐)父亲有病，儿子全有病，最可能在Y上2 遗传系谱图中遗传病类型的判断步骤(1)首先确定是否为伴Y遗传若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则为伴Y遗传。如上表中的图(7)。若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y遗传。(2)其次确定是显性遗传还是隐性遗传“无中生有”是隐性遗传病，如上表中的图(1)、(3)。“有中生无”是显性遗传病，如上表中的图(2)、(4)。(3)确定是常染色体遗传还是伴X遗传在已确定是隐性遗传的系谱中.若女患者的父亲和儿子都患病，则最可能为伴X隐性遗传。

24、如图：.若女患者的父亲和儿子中有正常的，则一定为常染色体隐性遗传。如上表中的图(1)。在已确定是显性遗传的系谱中.若男患者的母亲和女儿都患病，则最可能为伴X显性遗传。如图：.若男患者的母亲和女儿中有正常的，则一定为常染色体显性遗传。如上表中的图(2)。易错警示遗传系谱图的特殊分析(1)对于遗传系谱图中个体基因型的分析，不但要看其同胞兄弟姐妹的表现型，还要“瞻前顾后”，即兼顾其亲、子代的表现型。(2)不能排除的遗传病遗传方式分析隐性遗传病，如果女性患者的父亲和儿子全是患者，只能说明最可能是伴X染色体遗传，但不一定是，也可能是常染色体遗传。同理，显性遗传病中，如果男性患者的母亲和女儿是患者，说明最

25、可能是伴X染色体遗传，但也可能是常染色体遗传。(3)系谱图的特殊判定：若世代连续遗传，一般为显性，反之为隐性；若男女患病率相差很大，一般为伴性遗传，反之为常染色体遗传。1 两种遗传病的概率求解序号类型计算公式已知患甲病的概率m则不患甲病概率为1m患乙病的概率n则不患乙病概率为1n同时患两病概率mn只患甲病概率m(1n)只患乙病概率n(1m)不患病概率(1m)(1n)拓展求解患病概率或1只患一种病概率或1()2 伴性遗传与两大遗传规律的关系(1)与基因的分离定律的关系伴性遗传遵循基因的分离定律。伴性遗传是由性染色体上的基因所控制的遗传，若就一对相对性状而言，则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗

26、传。伴性遗传有其特殊性a雌雄个体的性染色体组成不同，有同型和异型两种。b有些基因只存在于X或Z染色体上，Y或W染色体上无相应的等位基因，从而存在像XbY或ZdW的单个隐性基因控制的性状也能表现。cY或W染色体非同源区段上携带的基因，在X或Z染色体上无相应的等位基因，只限于在相应性别的个体之间传递。d性状的遗传与性别相联系。在写表现型和统计后代比例时，一定要与性别相联系。(2)与基因的自由组合定律的关系：在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状的遗传时，位于性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理，位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离定律处理，整体上则按基因的自

27、由组合定律处理。考点三聚焦性染色体的同源区段和非同源区段人体的性染色体上的不同类型区段如图所示X和Y染色体有一部分是同源的(图中区段)，该部分基因互为等位基因；另一部分是非同源的(图中的1、2区段)，该部分基因不互为等位基因。(1)假设控制某一相对性状的基因A(a)位于X、Y染色体的同源区段，那么雌性个体的基因型种类有XAXA、XAXa、XaXa_3种，雄性个体的基因型种类有XAYA、XAYa、XaYA、XaYa4种。(2)写出以下不同交配方式的基因型XAXAXAYaXAXA、XAYa；XAXAXaYAXAXa、XAYA；XAXAXaYaXAXa、XAYa；XAXaXAYAXAXA、XAXa、

28、XAYA、XaYA；XAXaXAYaXAXA、XAXa、XAYa、XaYa；XAXaXaYAXAXa、XaXa、XAYA、XaYA；XAXaXaYaXAXa、XaXa、XAYa、XaYa；XaXaXAYAXAXa、XaYA；XaXaXAYaXAXa、XaYa；XaXaXaYAXaXa、XaYA。(3)假设基因所在区段位于2, 则雌性个体的基因型种类有XBXB、XBXb、XbXb_3种，雄性个体的基因型种类有XBY、XbY_2种。(4)假设基因所在区段位于1，则雄性个体的基因型种类有XYB、XYb_2种。易错警示基因在性染色体同源区段上的易错点(1)基因在、1、2任何区段上都与性别有关，在男性、女性中的发病率都不相同。(2)若将上图改为果蝇的性染色体，应注意大而长的为Y染色体，短而小的为X染色体，且在描述时注意“雌雄”与人的“男女”区别、“杂交”与人的“婚配”区别。(3)若将上图改为“ZW型性染色体”，注意Z与X的对应，W与Y的对应关系。技法提炼探究基因位于X、Y的同源区段，还是只位于X染色体上：纯合隐性雌性个体纯合显性雄性个体F1(1)若子代雌雄全为显性，则基因位于同源区段。(2)若子代雌性个体为显性，雄性个体为隐性，则基因只位于X染色体上。1 伴性遗传、常染色体遗传比较 遗传方式比较项目 伴性遗传常染色体遗