2-2基因在染色体上学案

（一）导学题纲2-2基因在染色体上一、教学目标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3、尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上4、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，以及对科学的热爱二、教学重点和难点1、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2、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三、课时：1课时四、课型：新授课五、预习导学（一）萨顿的假说1、依据：基因和染色体行为存在明显的关系。2、内容：基因是由携带着从亲代传递给下一代的，也就是说基因就在上。3、表现：（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，也有的形态结构。（2）在体细胞中基因存在，染色体也是存在的。在配子中成对的基因只有一个，同样，成对的染色体也只有一条。（3）体细胞中成对的基因一个来自方，一个来自方，也是如此。（4）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。（二）基因位于染色体上的实验证据1、实验者：。2、实验材料：。3、实验过程及现象：P：红眼（♀）和白眼（♂）→F1：（♀和♂）→F2：3/4(♀和♂)、1/4（♂）。4、解释：白眼性状的表现总是与相联系。5、验证：摩尔根等人后来又通过等方法进一步验证了这些解释。6、结论：基因在染色体上，并且基因在染色体上呈排列。（三）孟德尔遗传规律的现代解释1、基因的分离定律的实质（1）杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的（2）在减数分裂形成配子时，等位基因随的分开而分离。2、基因的自由组合定律的实质（1）位于非同源染色体上的非等位基因的是互不干扰的。（2）在减数分裂过程中，彼此分离的同时，上的非等位基因自由组合。六、学习研讨P27【问题探讨】这个替换似乎可行。由此联想到孟德尔分离定律中成对的遗传因子的行为与同源染色体在减数分裂过程中的行为很相似。P30【技能训练】不同的基因也许是DNA长链上的一个个片段。P31【拓展题】1、这些生物的体细胞中的染色体虽然减少一半，但仍具有一整套非同源染色体。这一组染色体，携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因。2、提示：人体细胞染色体数目变异，会严重影响生殖、发育等各种生命活动，未发现其他染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异的受精卵不能发育，或在胚胎早期就死亡了的缘故。（二）教学设计第二章基因和染色体的关系第一节减数分裂和受精作用一．教学目标（一）知识与技能1．了解减数分裂的概念。2．通过精子的形成过程掌握减数分裂过程及图解。3．理解卵细胞的形成过程及图解。4．理解受精作用的概念及意义。（二）过程与方法1．通过精子和卵细胞的形成过程，训练学生的识图能力。2．观察有丝分裂和减数第二次分裂的染色体特点，培养学生的发现能力。3．通过列有丝分裂和减数分裂比较表，训练学生的归纳、总结、比较能力。（三）情感态度与价值观减数分裂过程中，染色体形态数目发生一系列规律性变化，通过受精作用使生物前后代之间能保持染色体数目的恒定，引导学生了解生命是运动的、有规律的。二．教学重点、难点、疑点及解决方法1．教学重点及解决办法精子的形成（减数分裂）过程及图解[解决办法]（1）讲清减数分裂的整个过程，弄清减数分裂中各个时期的特点及变化。（2）讲清减数分裂过程在图解上的特点及染色体、DNA的规律性变化。（3）利用多媒体以动画形式表现减数分裂的全过程。2．教学难点及解决办法减数分裂过程中染色体、DNA的数目变化[解决办法]在弄清教材图中所画的染色体、DNA数量及变化的基础上，再总结减数分裂过程中它们的变化规律。3．教学疑点及解决办法（1）染色体在精原细胞时就复制了，为什么在联会时，图上的染色体形状仍和精原细胞时一样，没有把染色单体表示出来？（2）为什么说经过第一次分裂后，染色体数目就减少了一半？[解决办法]（1）讲清减数分裂过程中染色体是一个逐渐螺旋化变粗的过程，联会时，染色体螺旋化程度低，光学显微镜下还看不清有染色单体，四分体时期，螺旋化程度高，染色体变粗了，才可以清楚地看到每个染色体有两条单体。（2）从减数第一次分裂过程来看，染色体数目没增加，却平均分到两个细胞中。从教材P103图上看，第一次分裂中，每个细胞有4条染色体，分裂完成时，每个细胞就只有两个染色体了。减半的原因，是同源染色体的分开。三．课时安排2课时。四．教学方法讲述法、谈话法。五．教具准备精子的形成过程（挂图或相应的静止图像，以及整个过程的动画图像），有丝分裂中期与减数第二次分裂中期、后期对比图，（详图见教案）卵细胞形成过程（挂图或相应的静止图像），减数分裂图解（即教材P17图2-2或整个过程的动画图像），受精过程（录像），生物的生活史图解（示减数分裂和受精作用）、减数分裂过程中的DNA的染色体数目变化图解，减数分裂与有丝分裂比较表。六．学生活动设计1．回顾细胞分裂方式。2．阅读减数分裂概念，找出减数分裂的特点。3．推论联会，四分体时期染色体、DNA及染色单体的数量。4．分析染色体数目减半的原因。5．观察并发现有丝分裂与减数第二次分裂中染色体的特点，学会判断区别这两种分裂方式。6．根据挂图，复述精子形成过程。7．比较精子和卵细胞的形成过程，找出二者的相同与不同之处。8．总结减数分裂各个时期DNA和染色体的数目变化。9．对比有丝分裂和减数分裂，列比较表。七．教学步骤第一课时（一）明确目标多媒体教学银幕上显示本堂课的教学目标。了解减数分裂的概念，通过精子的形成过程，掌握减数分裂过程及图解。（二）重点、难点的学习与目标完成过程引言：有性生殖要通过两性生殖细胞的结合，形成合子，再由合子发育成新个体。有性生殖细胞的产生，又必须经过减数分裂。以前学过，细胞分裂的方式有三种，哪三种？（要求学生答出：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。）以前学过了有丝分裂和无丝分裂，现在学习减数分裂。一．减数分裂1．减数分裂学习阅读教材，要求学生说出减数分裂的概念，并勾书，找出减数分裂的特点。强调：连续分裂两次而染色体只复制一次，分裂的结果，染色体数目减半。讲述：减数分裂是怎样进行的，染色体数目是如何减少的呢？下面，我们结合动物的精子和卵细胞的形成过程，讲述减数分裂的基本过程。2．精子的形成过程讲述：精子在精巢中形成。（示精子形成过程挂图或多媒体银幕显示精子形成过程的静止图像。）在精巢中，通过有丝分裂产生了精原细胞。根据有丝分裂的特征，可知精原细胞的染色体数目与体细胞染色体数目存在一个什么关系？（要求学生答出：相同。）在精原细胞时期，进行了染色体复制。此时相当于有丝分裂的哪一个时期？（要求学生答出：间期。）复制的结果，染色体由（板画），也和有丝分裂间期一样，染色体是细丝状，用光学显微镜是看不到的。而不是图上画的这个样子。复制完成后，细胞开始进行第一次分裂，此时的细胞，叫初级精母细胞。第一次分裂的前期，细胞中的同源染色体两两配对，叫联会。所谓的同源染色体，指减数分裂时配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一个来自父方，一个来自母方。（指图说明，使学生弄清楚图上谁和谁是同源染色体，还可以利用指头作比喻，如果一个手指表示一个染色体的话，两只手合在一起，则两个大拇指，两个食指等相应的手指都分别是同源染色体。）联会后，染色体进一步螺旋化变粗，逐渐在光学显微镜下可见每个染色体都含有两个姐妹染色单体，由一个着丝点相连，每对同源染色体则含有四个姐妹染色单体，叫四分体。（教师指图问）图中四分体有几个？（学生应答出：两个。）强调：每一对同源染色体共有四个姐妹染色单体，组成一个四分体，因此，同源染色体的数量就是四分体的数量。由此，我们可以推算，果蝇体细胞有4对8个染色体，减数分裂时，形成多少个四分体？（答：四个。）人呢？（答：23个。）把四分体时期和联会时比较，由于染色体复制在精原细胞时就发生了，因此，它们所含的染色单体、DNA数目都是相同的，不同的主要是染色体的螺旋化程度不同，联会时染色体螺旋化程度低，染色体细，在光学显微镜下还看不清染色单体，因此，没有在图上表示出来。四分体时期，染色体螺旋化程度高，染色体变粗了，可在光学显微镜下清楚地看到每一个染色体有两个单体。（教师提问）此图中，四分体时期画了几对染色体（学生答：2对。），几条染色体？（答：4条。）几条染色单体？（答：8条。）几个DNA分子：（答：8个。）那么联会时呢？（学生答：仍是两对同源染色体，4条染色体，8个染色单体，8个DNA分子）教师特别强调：不要片面看图，妄作结论，就认为是联会时进行了染色体的复制。随后，各个四分体排列在细胞中央，同源染色体好象手拉手似地排成两排，（教师指着相应的图说明）纺锤丝收缩，牵引染色体向两极移动，导致四分体平分为二，配对的同源染色体分开，但此时着丝点并未分开，每一染色体上仍有两条染色单体。接着发生细胞分裂，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞，而每个次级精母细胞中的染色体数目就只有初级精母细胞的一半了，在图上，初级精母细胞有几条染色体？（答：4条。），而次级精母细胞呢？指图中刚形成的次级精母细胞（答：2条。），染色体数目减半的原因是什么？（答：同源染色体分开，），在次级精母细胞中还有没有同源染色体？（答：没有。）联会的同源染色体分开，说明染色体具有一定的独立性，由于两个同源染色体在细胞中央的排列位置也是随机的，可以互相交换，因此，就决定了同源的两个染色体各移向哪一极也是随机的，这样，不同对的染色体之间就可以自由组合。这是将来要学的基因的自由组合规律的细胞学基础。第二次分裂的基本过程与有丝分裂相似：中期，染色体的着丝点排成一排，后期，着丝点一分为二，两个姐妹染色单体成为两个染色体，在纺缍丝的牵引下，移向两极，接着，细胞分裂，两个次级精母细胞分裂成4个精子细胞，减数分裂完成。把精子细胞的染色体数目和刚形成的次级精母细胞以及初级精母细胞相比，有何变化？（学生回答：精子细胞的染色体数目与次级母细胞相同，比初级精母细胞减少一半。）减数第二次分裂过程大体与有丝分裂相似，但它们又有什么不同呢？（银幕显示两个细胞，请学生仔细观察染色体，找出两细胞的染色体特点。）（在教师引导下，学生发现有丝分裂过程中，同源染色体存在于同一细胞中，而减数第二次分裂过程中，同源染色体已分开了，细胞中无同源染色体存在。在此基础上，银幕显示一组细胞，请学生判断谁是有丝分裂，谁是减数第二次分裂？）（答：B是有丝分裂，A、C是减数第二次分裂。）精子细胞再经过变形，形成精子，在这个过程中，丢掉了精子细胞的大部分细胞质，带上重要的物质——细胞核内的染色体，轻装上阵，并形成了一个长长的尾，便于游动。（教师在讲授过程中，随讲授内容完成板书。）（三）总结现在，我们再重复看一遍精子的形成过程（多媒体银幕以动画形式再重复整个过程）。强调以下三点：1．染色体复制在精原细胞时期。2．染色体数目减半发生在第一次分裂时期，减半的原因是同源染色体的分开。3．着丝点的分裂，染色体一分为二，发生在减数第二次分裂过程中。我们再请一位同学根据挂图，来讲述精子的形成过程。（请一位学生讲述，教师根据其讲述情况，精彩处给予表扬，不足处给予补充，错误处给予纠正。）（三）作业设置1、下列关于基因在细胞中存在方式的叙述，正确的是（）A、基因在体细胞中成对存在，在配子中单独存在B、基因在体细胞和配子中都单独存在C、基因在体细胞和配子中都成对存在D、一条染色体上只有一个基因2、下列叙述中正确的是（）A、细胞中的DNA都在染色体上B、细胞中每条染色体都只有一个DNA分子C、减数分裂过程中染色体与基因的行为一致D、以上说法均对3、基因在染色体上的最早的实验证据是（）A、孟德尔的豌豆杂交试验B、萨顿蝗虫细胞观察实验C、摩尔根果蝇杂交试验D、现代分子生物技术印证4、基因的自由组合定律揭示了（）A、等位基因之间的关系B、非等位基因之间的关系C、非同源染色体之间的关系D、非同源染色体上非等位基因之间的关系5、下列叙述正确的是（）A、基因在杂交过程中保持完整性和独立性B、体细胞