高中生物 性染色体与伴性遗传教案 浙科版必修2

1、 性染色体与伴性遗传一、教学目标【知识目标】1了解染色体组型的概念，初步学会人类染色体组型分析的方法。2以XY型为例理解性别决定的方式。3以人的血友病为例理解伴性遗传的遗传规律。【能力目标】1培养学生初步学会人类染色体组型分析的方法。2培养学生利用课本以外的图文资料和其他信息资源进一步收集和外理生物科学信息的能力。3培养学生的观察能力、综合分析能力、应用规律解决问题的能力、获得研究生物学问题的方法。【情感态度与价值观】1通过探究实验培养学生的科学态度和合作精神，使学生养成实事求是的科学态度。2通过学习和理解伴性遗传的传递规律培养学生辩证唯物主义的思想，使学生增强提高人口素质的责任感。二、教材分

2、析【教材的地位作用】1本节主要讲述了染色体组型、性染色体和伴性遗传等内容。2介绍了染色体组型的概念和人类染色体的几种类型并对染色体组型作了分析。关于性染色体，教材以人为例主要介绍了生物界普遍存在的XY型性别决定方式。在伴性遗传方面，讲述了伴性遗传的主要婚配方式和伴性遗传的规律。3这部分教学内容，实质上是关于基因的分离定律在性染色体遗传上的作用。【教学重点难点】重点：染色体组型的概念、XY型性别决定方式、人类血友病的婚配方式及伴性遗传的规律。难点：人类染色体组型的分组特点、伴性遗传的机理及传递规律。 【建议课时】 2课时。三、学情分析性染色体和伴性遗传的传递规律这部分内容与前面所学的孟德尔遗传定

3、律有密切联系，既是对前者的补充，又是核遗传规律的进一步延伸。其实质是分离定律在性染色体上的具体表现。学生对此内容好奇心强，学起来有兴趣。教师可以充分利用学生的这种心理特点组织学生开展教学活动。应用多种教学手段，激发学生学习兴趣，从而提高学习效果。四、教学设计【设计思路】1、 创设问题情境，激发学生的探究欲望通过创设问题情境激发学生的学习兴趣，从而引入染色体组型这一课题，通过展示染色体组型（男性和女性）图，引导学生对人类雌雄个体染色体形态进行比较分析,从而使学生在细胞水平上对常染色体和性染色体有感性认识。学生具备了性染色体的知识且获得了性别比例的数据，理解性染色体的教学内容也就容易多了。2、 通

4、过学生活动，分析遗传科学家探索伴性遗传的历程通过教师和学生相互活动，引导学生一步一步地分析摩尔根的果蝇伴性遗传实验，使学生亲身感受到科学家探索知识的历程，使学生切身感受科学知识的无穷魅力，在学习中始终保持高昂的兴趣和探索未知的热情，自然而然就会主动的积极的要求去学习，并且加深对科学的探索过程和实验方法的认识，从而加深了对相关知识的理解。3、通过学生分析，归纳伴性遗传规律通过相关的遗传理论来解释人类血友病的主要婚配方式及其伴性遗传的规律。让学生主动参与、自主探究伴性遗传的传递规律。激发学生的主观能动性，培养学生的创新思维和实践能力。【教学过程】 第一课时教学程序教 学 过 程教学手段设疑导入一染

5、色体组型（1）染色体组型的概念（2）人类染色体组型的分析步骤（3）染色体组型分析的意义二性染色体（1）XY型性别决定（2）ZW型性别决定 孵化 生长发育首先多媒体录像展示鸡蛋小鸡成鸡的简短而生动的画面，以及公鸡和母鸡的录像。（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？那么，同学们想要弄清楚这些问题，首先要认识什么是染色体组型；以及如何对染色体组型进行分析。 提问：人类体细胞中染色体的数目？常以什么时期的染色体作为观察染色体组型的材

6、料？为什么？ （引导学生回答）指导学生阅读书本，勾画出染色体组型的概念染色体组型又称染色体核型。是指将某种生物体细胞中的全部染色体,按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像。提问：该怎样确定染色体组型呢？（给每个学生准备的材料用具：人类体细胞有丝分裂中期放大照片、剪刀、镊子、胶水）（在银幕上显示教材第39页人类染色体组型图、教师对此表进行解说，要求学生根据表中染色体的主要特征，对人类染色体组型进行分析） 计数：统计照片上人类染色体数目后，再将每条染色体分别剪下。 配对、编号：把形状、大小和结构相似的染色体配成22对，并依次编为l22号，剩下的为X、Y染色体（银幕上显示教师的示范编号）。

7、 分组、调整：将其分为7组，对排列顺序不当的，及时给予调整。 粘贴：按4列即第一列A和B组，第二列C组，第三列D和E组、第四列F、G和X、Y。（教师巡视指导，待学生分析粘贴好后，抽几份有差异的图像在银幕上显示，进行比较讲评、当众批改。）提问：染色体组型分析有什么意义？教师归纳：每种生物，都有其自己的染色体组型，染色体组型代表了生物的种属特性。进行染色体组型分析，对于探讨动、植物的起源，物种间的亲缘关系，人类遗传病的发病机理等都有非常重要的意义。总结：不同生物有不同数目、不同形态和不同大小的染色体。不同的生物有不同的染色体组型。讲解：通过对人类染色体组型的分析知道，人的l22号染色体，在男性和女

8、性中都相同，与性别没有关系，这些染色体叫做常染色体；另一类是在男性和女性中不同的染色体，与性别有关，这样的染色体叫性染色体，如X染色体和Y染色体。所以，人的性别是由性染色体决定的。自然界中，由性染色体决定生物性别的类型主要有XY型和ZW型。过渡:那么，人的性别决定属于哪种类型呢？属XY型性别决定的生物，雄性个体是一对异型的性染色体，用XY表示，减数分裂形成精子时，可同时产生含有X染色体的精子和含有Y染色体的精子，这两种精子的数目相等，雌性个体是一对同型的性染色体，用XX表示，减数分裂只能产生一种含X染色体的卵细胞。提问：有人认为生男生女的责任全在于女性，你认为这种想法科学吗？为什么？教师归纳：

9、受精的卵细胞将来发育成什么性别，取决于受精卵中性染色体的组成。若由含X的精子和含X的卵细胞结合而成的受精卵将发育成女性；若由含Y的精子和含X的卵细胞结合而成的受精卵将来发育成男性。提示：受精时，两种精子和卵细胞的结合是随机的，后代的性别比理论上应为 （在XY型性别决定图解上说明）。小结：人类的性别是由性染色体决定的，生男生女的奥秘在于卵细胞与哪种类型的精子结合。资料分析：用多媒体展示建国以来我国大陆五次人口普查资料：要求同学们仔细观察、对比历次人口普查资料，要求学生分析、发现问题。教师讲解：自然状态下，人口出生性别比例是1:1，但历次普查的性别比都是男性高于女性。这种现象的产生原因，既有生物学

10、因素也有社会因素。例如受重男轻女思想的影响，在选择生育时，生育男婴比例高于女婴。从历史上看，中华民族性比偏高有其历史根源.知识迁移：人们的观念和医疗技术会不会影响男女出生的性别比例？男女性别不平衡会有什么负面影响吗？让学生运用已有的知识，思考并各抒己见。(学生讨论完后,教师进行讲评)教师讲解：性染色体决定性别的类型还有ZW型，雌性的体细胞内，除了含有数对常染色体外，还含有两个异型的性染色体ZW;雄性的体细胞内，除了含有数对常染色体外，还含有两个同型的性染色体ZZ.教师活动：家蚕性别决定。（在ZW型性别决定图解上说明）鸟类、某些两栖类和爬行类动物的性别决定属于此种类型。教师提问：人类研究性别决定

11、的目的是什么？回答：是要为人类的社会生产服务。如：奶牛业为要生产牛奶，就希望母牛产下的小牛都是母牛；种瓜的农民希望多开雌花以增加产量，等等。” 课堂练习：（通过练习巩固、强调课堂所学知识）1.人的性别决定发生在( )A胎儿出生时 B。胎儿发育时 C。合子形成时 D。合子卵裂时2.与男性的X染色体一定没有关系的是( )A母亲 B。外祖父 C。祖父 D。外祖母3.下列各种细胞中，一定含有X染色体的是( )A。人的精子 B。人的体细胞 C。生物的体细胞 D。生物的卵细胞播放录像讨论交流学生回答学生阅读师生归纳分发用具显示图片学生活动教师指导学生回答知识扩展教师精讲问题探讨教师评价投影图片银幕显示分组

12、讨论教师精讲学生讨论练习巩固三伴性遗传1果蝇伴性遗传实验2伴性遗传（1）伴X染色体隐性遗传血友病色盲X连锁隐性遗传病特点（2）X连锁显性遗传抗VD佝偻病X连锁显性遗传特点（3）Y染色体遗传病外耳道多毛症反馈检测 （第二课时）资料分析：摩尔根的果蝇伴性遗传实验提问：遗传学家摩尔根为什么要选用果蝇作为遗传实验的材料呢？选果蝇作为实验材料有什么好处吗？教师归纳：果蝇是一种昆虫，有体小、繁殖快、生育力强、容易饲养等优点。教师讲解：自然界野生果蝇的眼色是红色的，1910年摩尔根偶然发现了一只白眼雄果蝇，于是他就用这只白眼雄果蝇与红眼雌果蝇交配。展示实验： 让白眼雄蝇与通常的红眼雌蝇交配，F1无论雌雄都是

13、红眼，再让F1的雌雄果蝇互交得到F2，在F2中红眼与白眼的分离比为3:1，但雌蝇全为红眼，雄蝇的半数为红眼，半数为白眼。教师提问：F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数目比例是3:1，这是否符合孟德尔遗传定律？教师启发：F2中红眼与白眼的数量比接近于3:1。这显然符合孟德尔式遗传中的比数。（学生表示认同）教师提示：但是,与其不同的是所有的白眼果蝇都是雄性的,没有雌性的。（有学生对此产生了困惑）学生提问：是不是这种性状的遗传跟性别有关呢？是不是控制这种性状的基因在性染色体上呢？教师活动：这位同学提出的问题很对，当时这一点启发摩尔根推想到果蝇的这个性状可能跟性别有关。摩尔根假定：白眼基因(w)是隐性基因，它

14、位于X染色体上，而Y染色体上没有它的等位基因。雌果蝇为XX型，必须在两条X染色体上都带有白眼基因(w)才表现白眼；而雄果蝇为XY型，只要这条X染色体上有白眼基因(w)即可表现为白眼。再用+表示红眼显性基因，亲本中白眼雄蝇的基因型为XWY，红眼雌果蝇的基因型为X+X+。提问：根据摩尔根的假定，你能解释F2中雌、雄果蝇的不同性状表现吗？学生讨论：回答最后，教师对学生的回答进行点评，总结。教师提问：那么这种解释是否正确呢？用什么实验来验证摩尔根的假定呢.学生回答：测交。展示实验：让上述实验得到的F1红眼雌蝇与白眼雄蝇交配，后代中1/4红眼雌蝇。1/4白眼雌蝇。1/4红眼雄蝇，1/4白眼雄蝇。这个比例

15、符合孟德尔的测交比例，说明白眼雄蝇为隐性基因的纯合体，雌蝇同样可以出现白眼性状。结论：试验的结果与理论预测的完全符合。可见，摩尔根提出的有关伴性遗传的理论是正确的。摩尔根对果蝇伴性遗传的研究，又一次用实验证实了孟德尔定律的正确性。同时他也是人类历史上第一个将一个特定基因定位在一条特定染色体（X染色体）上的科学家。教师提出：由位于X或Y性染色体上的基因所控制的性状或遗传病，在遗传上会随X或Y染色体的传递而遗传，表现出与性别相伴不离的联系，叫做伴性遗传或性连锁遗传.伴X染色体隐性遗传：由位于X染色体携带的隐性致病基因所表现的遗传方式。实例：人类的血友病。资料：患者的血液中缺少凝血因子，在受伤出血后

16、，血液不易凝固而导致死亡。英国的维多利亚一世是血友病基因携带者(本人无病)，也是这个大家族内血友病流行的起源。皇族间联姻使致病基因从英国皇族传到俄国、西班牙等欧洲皇室，使这些皇室产生了一连串患者和携带者，家族中的所有患者都为男性。又叫“皇家病”。教师讲解：假定h为隐性血友病基因，+为显性的正常基因。学生活动：教师要求学生分析一下在人群当中有关血友病的各种基因型和表现型的可能性。投影：（与人类血友病有关的基因型和表现型）女性男性基因型X+X+X+XhXhXhX+YXhY表现型正常正常（携带者）患者正常患者教师讲解；女子的两条X染色体上必须都有致病的等位基因才会发病。但男子因为只有一条X染色体，Y

17、染色体很小，没有同X染色体相对应的等位基因。因此，这类遗传病对男子来说，只要X染色体上存在有致病基因就会发病。学生活动：根据这五种基因型分别婚配，分析后代患病的可能性（这一步可由学生用图解独立完成）。教师补充：人类的红绿色盲也属X隐性遗传。 相关资料：“1958年我国进行的人口普查表明：色盲在我国人口当中，男性发病率为6.8，女性发病率为0.5。现代遗传学的研究已经证实，导致色盲的基因位于X染色体上的非同源区段内，在Y染色体上没有等位基因。教师引导：通过引导，由学生总结出X连锁隐性遗传病的家族系谱有以下特点：男性患者多于女性患者；女性患者的父亲将发病，儿子全为患者；有隔代遗传现象教师讲解：有些

18、遗传性状或遗传病受显性基因控制，这种显性基因位于X染色体上，其遗传方式叫做X连锁显性遗传。抗VD佝偻病是X连锁显性遗传的一个实例，X连锁显性遗传的家族系谱有以下特点：女性患者多于男性患者；患者双亲中必有一方是患者；男性患者的女儿都将发病，儿子都为正常；有世代连续性。教师讲解： 有的遗传性状或遗传病的基因位于Y染色体上，X染色体上缺少相应的等位基因，这些基因随Y染色体在上下代之间传递，即父传子，子传孙。女性不会出现相应的遗传性状，也不传递有关的基因。这种限雄遗传方式叫做Y连锁遗传。男性外耳道多毛症就是Y连锁遗传的一个实例。教师活动：伴性遗传现象在生物界十分普遍，除了上述的果蝇白眼、人类的血友病和

19、红绿色盲外，还有鸡的羽毛芦花性状遗传（控制芦花的基因为ZB，非芦花基因为Zb）和雌雄异株植物娄菜叶子形状的遗传（控制阔叶的基因为XB，细叶基因为Xb）等均属伴性遗传。最后总结：“所谓伴性遗传现象实际上是发生在性染色体上的非性别性状的遗传现象，它仍然符合基因的分离规律，只是同时表现为与性别相关联。” 课堂练习：（通过练习巩固、强调课堂所学知识）1果蝇的红眼为伴X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2某男孩色盲，他的祖父和父亲均色盲，祖母、

20、母亲和外祖父均色觉正常，色盲基因的传递途径是（ ）A、外祖母母亲男孩 B、祖父父亲男孩C、祖母父亲男孩 D、外祖父母亲男孩3一对夫妻色觉正常，他们的父母也均正常，但妻子的弟弟患色盲。则这对夫妻生一个色盲儿子的几率是( )A、0 B、1/2 C、1/4 D、1/84某一对夫妇，他们的肤色、色觉正常，却生下个既白化又色盲男婴，按照有关规定，他们还可以再生一个孩子。预计他们再生一个孩子为正常的可能性为（ ）A.1/2 B.9/16 C.12/16 D.15/16投影材料学生回答显示果蝇图片多媒体显示学生思考分组讨论学生自主提问投影显示内容学生讨论投影图2-11投影显示内容引入下文投影显示教师讲解学生

21、归纳投影表格学生回答知识升华投影资料发挥想象引发思考知识迁移教师进一步说明显示图片总结扩展教师总结练习巩固五、相关链接：1、与动物性别发育有关的资料（1）蜜蜂群中蜂王所产下的卵中，有少数是不受精的，这些卵发育成为雄蜂。受精卵可能发育成为蜂王，也可能发育为工蜂。这取决于工蜂给受精卵发育成的幼虫喂蜂皇浆的天数。只吃二、三天蜂皇浆的幼虫将发育为工蜂，经二十一天发育为成虫，虽为雌性，但没有生育能力；而发育为蜂王的幼虫要吃五天蜂皇浆，经十六天发育后就能产卵。（2）某种蛙类的蝌蚪在孵化温度为20时雌雄比例为1:1，而在30条件下则百分之百为雄性，但其基因型不变。（3）另有一种两栖类的幼体，其雄性在外加雌激

22、素的作用下，全部发育为雌性。而其雌性幼体在外加雄激素的作用下无明显影响。2、与植物的性别发育有关的具体资料（1）如果在黄瓜的幼苗期供给的氮肥充足，在其花期就会开雌花多；如果给黄瓜植株全日光照，黄瓜全部开雄花。随着光照时间减少，雌花逐渐增多，而雄花逐渐减少。（2） 植物激素对植物的性别分化也有明显作用。黄瓜喷洒乙烯利，雌花数明显增加。如果在黄瓜叶面喷洒赤霉素，雌花就会大大减少，雄花则相应增多。3、摩尔根进行的果蝇性连锁实验1908年美国生物学家摩尔根开始进行果蝇实验。在实验室的上千只培育果蝇的瓶子中，摩尔根发现了一只白眼睛的雄性果蝇，而果蝇一般都是红眼睛的。摩尔根便用这只果蝇进行杂交实验。他让这

23、只白眼睛的雄果蝇和红眼睛的雌果蝇交配，结果F1代不论雌雄都是红眼睛。再让这些红眼睛的果蝇相互交配（相当于植物的F1代自交），在它们生出的后代（相当于植物的F2代）中，出现了占总数四分之一的白眼睛果蝇，这正好是3:1的性状分离比。这个实验结果表明孟德尔揭示的遗传规律也适用于动物界。事实使摩尔根改变了当初对孟德尔学说所持的怀疑态度，成为孟德尔学说的支持者。但是摩尔根同时也注意到了在果蝇实验中出现的一个有趣现象：F2代的果蝇，雌的全是红眼睛，雄的一半是红眼睛，一半是白眼睛。也就是说：所有白眼睛的果蝇都是雄性。摩尔根抓住这一现象深入分析，终于发现了基因的连锁和互换规律。4、血友病“皇家病”19世纪，欧洲一些国家的皇室中流传着一种遗传性疾病血友病，当时被人们尊称为“皇家病”。这种病的肇端者是英国维多利亚女王（下图中I），她是女王家族中第一个血友病携带者（基因型X+Xh），由于她的祖父辈中无人患过这种病，因此推测她的致病基因是突变（见本章第二节）产生的。欧洲皇族之间